專(zhuān)利名稱(chēng)：一種三維立體多芯片組件板間寬帶過(guò)渡結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種垂直過(guò)渡結(jié)構(gòu)，尤其是一種三維多芯片組件板間過(guò)渡結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
三維多芯片組件(3D-MCM)是在二維多芯片組件(2D-MCM)技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的多芯片組件技術(shù)。3D-MCM中疊層3D-MCM是目前應(yīng)用最廣的一種。其互連技術(shù)目前有:絲焊(或TAB)垂直互連技術(shù)、薄膜金屬化垂直互連技術(shù)、凸點(diǎn)(或者焊球)垂直互連技術(shù)、隔離板通孔金屬化垂直互連技術(shù)等，但是這些技術(shù)都是在疊層的電路板上做的互連技術(shù)，需要占用疊層電路板的面積，制約著電路多芯片組件的密度和組裝效率。隨著基于環(huán)氧樹(shù)脂的包封技術(shù)、激光成型電路等技術(shù)的發(fā)展，使得在疊層電路側(cè)面設(shè)計(jì)電路，但是側(cè)面電路與水平電路對(duì)準(zhǔn)精度對(duì)工藝要求很高，而且對(duì)板間互連特性影響很大。

實(shí)用新型內(nèi)容技術(shù)問(wèn)題:本實(shí)用新型提出了一種三維立體多芯片組件板間寬帶過(guò)渡結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)寬帶射頻信號(hào)或高速數(shù)字信號(hào)在3D-MCM層間側(cè)壁的垂直互連，并減小工藝對(duì)準(zhǔn)精度要求的三維多芯片組件板間過(guò)渡結(jié)構(gòu)。技術(shù)方案:本實(shí)用新型的三維多芯片組件板間過(guò)渡結(jié)構(gòu)，包括環(huán)氧樹(shù)脂制成的三維組件模塊、封裝在三維組件模塊內(nèi)的上層電路板和下層電路板、敷設(shè)在三維組件模塊表面的金屬層、在金屬層上刻蝕出的共面波導(dǎo)，上層電路板平行設(shè)置于下層電路板的上方，共面波導(dǎo)豎向設(shè)置在三維組件模塊的側(cè)面且垂直于上層電路板和下層電路板；上層電路板下側(cè)設(shè)置有上層微帶線地、上側(cè)設(shè)置有上層微帶線導(dǎo)帶，上層微帶線地一端設(shè)置有缺口，下層電路板下側(cè)設(shè)置有下層微帶線地、上側(cè)設(shè)置有下層微帶線導(dǎo)帶，共面波導(dǎo)包括位于三維組件模塊側(cè)面的共面波導(dǎo)中心導(dǎo)帶和位于共面波導(dǎo)中心導(dǎo)帶兩側(cè)的共面波導(dǎo)地，共面波導(dǎo)地與共面波導(dǎo)中心導(dǎo)帶之間由兩條槽線隔開(kāi)，共面波導(dǎo)中心導(dǎo)帶的下端與下層微帶線導(dǎo)帶短接，上端與上層微帶線導(dǎo)帶連接，并隔著缺口與上層微帶線地的一端相對(duì)。本實(shí)用新型一個(gè)優(yōu)選方案中，共面波導(dǎo)地分別與上層微帶線地和下層微帶線地連接。本實(shí)用新型一個(gè)優(yōu)選方案中，共面波導(dǎo)中心導(dǎo)帶的寬度比上層微帶線導(dǎo)帶和下層微帶線導(dǎo)帶的寬度都要大。本實(shí)用新型一個(gè)優(yōu)選方案中，共面波導(dǎo)中心導(dǎo)帶和共面波導(dǎo)地上均刻蝕有無(wú)源電路。本實(shí)用新型的三維多芯片組件板間過(guò)渡結(jié)構(gòu)，具體如下:對(duì)于疊層放置的上下層電路板，其上均有微帶電路，將其引至電路板的邊緣，以保證該微帶能與側(cè)表面電路很好連接；在組件模塊的側(cè)表面采用共面波導(dǎo)(CPW)結(jié)構(gòu)與微帶線相連，該CPW的中心導(dǎo)帶與上下層電路的微帶線導(dǎo)帶成垂直相連，且微帶線的導(dǎo)帶寬度比CPW的中心導(dǎo)帶小，從而緩解了平面電路與垂直電路對(duì)準(zhǔn)精度的嚴(yán)格要求，保證工藝的可實(shí)現(xiàn)性；CPW的地與上下層電路的微帶線的地相連。由于各層微帶電路都是微帶線導(dǎo)帶朝上的正向放置的，上層微帶線的地將會(huì)與CPW的中心導(dǎo)帶接觸從而引起短路，所以上層電路的微帶線地在該處需刻除一個(gè)矩形缺口，使CPW的中心導(dǎo)帶與上層電路的微帶線地成功隔離。有益效果:本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn):可以在3D-MCM側(cè)面進(jìn)行三維垂直互連，實(shí)現(xiàn)多層電路板間垂直互連，互連結(jié)構(gòu)不占用平面電路面積，信號(hào)傳輸頻帶寬、插損小、回波損耗也小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在側(cè)面互連結(jié)構(gòu)上易于擴(kuò)展電路功能，如可拓展濾波、功率分配等功能，且對(duì)垂直電路和水平電路的對(duì)準(zhǔn)精度要求不高，從而在工藝上可實(shí)現(xiàn)性高。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中有:三維組件模塊1、上層電路板2、下層電路板3、上層微帶線地21、上層微帶線導(dǎo)帶22、缺口 23、下層微帶線地31、下層微帶線導(dǎo)帶32、金屬層4、共面波導(dǎo)5、共面波導(dǎo)中心導(dǎo)帶51、共面波導(dǎo)地52。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。本實(shí)用新型的三維立體多芯片組件板間寬帶過(guò)渡結(jié)構(gòu)，具體如下:在三維組件模塊I中疊層封裝著上層電路板2和下層電路板3，上層電路板2上有上層微帶線導(dǎo)帶22，下層電路板3上有下層微帶線導(dǎo)帶32，將上層微帶線導(dǎo)帶22和下層微帶線導(dǎo)帶32均至電路板2、3的邊緣，以保證該上層微帶線導(dǎo)帶22和下層微帶線導(dǎo)帶32能與側(cè)表面電路很好連接；在三維組件模塊I的側(cè)表面采用共面波導(dǎo)5結(jié)構(gòu)與上層電路2和下層電路3相連，該共面波導(dǎo)5的中心導(dǎo)帶51與上層電路2的上層微帶線導(dǎo)帶22、下層電路3的下層微帶線導(dǎo)帶32成垂直相連，共面波導(dǎo)5的共面波導(dǎo)地52與上層電路2的上層微帶線的地21、下層電路3的下層微帶線的地31亦垂直相連。由于上層電路2的上層微帶線導(dǎo)帶22和下層電路3下層微帶線導(dǎo)帶32都是朝上的正向放置的，上層電路2的上層微帶線地21將會(huì)與共面波導(dǎo)中心導(dǎo)帶51短接從而引起短路，所以在該處上層微帶線地21上刻除一個(gè)矩形缺口 23，使共面波導(dǎo)中心導(dǎo)帶51與上層微帶線地21成功隔離。在制造上，由于采用上層微帶線導(dǎo)帶22和下層微帶線導(dǎo)帶32的寬度比側(cè)面共面波導(dǎo)中心導(dǎo)帶51小的設(shè)計(jì)，一方面很好的消除了由于垂直互連帶來(lái)的不連續(xù)性，同時(shí)大大的降低了對(duì)工藝對(duì)準(zhǔn)技術(shù)的要求。實(shí)施例中，共面波導(dǎo)地52分別與上層微帶線地21和下層微帶線地31連接。一個(gè)實(shí)施例中，共面波導(dǎo)中心導(dǎo)帶51的寬度比上層微帶線導(dǎo)帶22和下層微帶線導(dǎo)帶32的寬度都要大。另一個(gè)實(shí)施例中，共面波導(dǎo)中心導(dǎo)帶51和共面波導(dǎo)地52上均刻蝕有無(wú)源電路。在工藝上，可以采用基于環(huán)氧樹(shù)脂包封的三維立體組件制造技術(shù)等技術(shù)實(shí)現(xiàn)。首先將裝配有不同有源、無(wú)源電路與器件的上層電路板2和下層電路板3進(jìn)行堆疊，并將需要連接的上層微帶線導(dǎo)帶22、上層微帶線地21、下層微帶線導(dǎo)帶32和下層微帶線地31分別引出上層電路板2和下層電路板3 —部分；再將疊加好的上層電路板2和下層電路板3放入模具，注入環(huán)氧樹(shù)脂，注模成原始三維組件模塊；對(duì)該原始環(huán)氧樹(shù)脂塊進(jìn)行外形加工，使引出的上層微帶線導(dǎo)帶22、上層微帶線地21、下層微帶線導(dǎo)帶32和下層微帶線地31露出；將最終外形進(jìn)行表面金屬化；采用激光直接成型電路技術(shù)，在金屬化后的三維組件模塊I表面刻蝕電路，如刻蝕出共面波導(dǎo)5、槽線等傳輸線，使各層直流和射頻信號(hào)連接。
權(quán)利要求1.一種三維立體多芯片組件板間寬帶過(guò)渡結(jié)構(gòu)，其特征在于，該結(jié)構(gòu)包括環(huán)氧樹(shù)脂制成的三維組件模塊(I)、封裝在所述三維組件模塊(I)內(nèi)的上層電路板(2)和下層電路板(3)、敷設(shè)在所述三維組件模塊(I)表面的金屬層(4)、在所述金屬層(4)上刻蝕出的共面波導(dǎo)(5)，所述上層電路板(2)平行設(shè)置于下層電路板(3)的上方，所述共面波導(dǎo)(5)豎向設(shè)置在三維組件模塊(I)的側(cè)面且垂直于上層電路板(2)和下層電路板(3)； 所述上層電路板(2)下側(cè)設(shè)置有上層微帶線地(21)、上側(cè)設(shè)置有上層微帶線導(dǎo)帶(22)，所述上層微帶線地(21) —端設(shè)置有缺口(23)，所述下層電路板(3)下側(cè)設(shè)置有下層微帶線地(31)、上側(cè)設(shè)置有下層微帶線導(dǎo)帶(32)，所述共面波導(dǎo)(5)包括位于三維組件模塊(I)側(cè)面的共面波導(dǎo)中心導(dǎo)帶(51)和位于所述共面波導(dǎo)中心導(dǎo)帶(51)兩側(cè)的共面波導(dǎo)地(52)，所述共面波導(dǎo)地(52)與共面波導(dǎo)中心導(dǎo)帶(51)之間由兩條槽線隔開(kāi)，共面波導(dǎo)中心導(dǎo)帶(51)的下端與下層微帶線導(dǎo)帶(32)短接，上端與上層微帶線導(dǎo)帶(22)連接，并隔著缺口(23)與上層微帶線地(21)的一端相對(duì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維立體多芯片組件板間寬帶過(guò)渡結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述共面波導(dǎo)地(52)分別與上層微帶線地(21)和下層微帶線地(31)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的三維立體多芯片組件板間寬帶過(guò)渡結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述共面波導(dǎo)中心導(dǎo)帶(51)的寬度比上層微帶線導(dǎo)帶(22)和下層微帶線導(dǎo)帶(32)的寬度都要大。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維立體多芯片組件板間寬帶過(guò)渡結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述共面波導(dǎo)中心導(dǎo)帶(51)和共面波導(dǎo)地(52 )上均刻蝕有無(wú)源電路。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種三維立體多芯片組件板間寬帶過(guò)渡結(jié)構(gòu)，包括環(huán)氧樹(shù)脂制成的三維組件模塊、封裝在三維組件模塊內(nèi)的上層電路板和下層電路板、敷設(shè)在三維組件模塊表面的金屬層、在金屬層上刻蝕出的共面波導(dǎo)，上層電路板平行設(shè)置于下層電路板的上方，共面波導(dǎo)豎向設(shè)置在三維組件模塊的側(cè)面且垂直于上層電路板和下層電路板。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)可以在3D-MCM側(cè)面進(jìn)行三維垂直互連，實(shí)現(xiàn)多層電路板間垂直互連，互連結(jié)構(gòu)不占用平面電路面積，信號(hào)傳輸頻帶寬、插損小、回波損耗也小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在側(cè)面互連結(jié)構(gòu)上易于擴(kuò)展電路功能，如可拓展濾波、功率分配等功能，且對(duì)垂直電路和水平電路的對(duì)準(zhǔn)精度要求不高，從而在工藝上可實(shí)現(xiàn)性高。
文檔編號(hào)H01L23/528GK203013713SQ201220720159
公開(kāi)日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2012年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月21日
發(fā)明者王磊, 嚴(yán)偉, 吳金財(cái) 申請(qǐng)人:東南大學(xué), 中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第十四研究所