【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于混合集成电路，具体地说就是一种混合集成电路的芯片及其制备方法。
技术介绍
1、高密度混合集成电路的特点是既要有高密度多层布线基板，又要有以芯片为代表的元器件的高密度组装互连。通常情况下，芯片等元器件的组装互连均在电路基板表面进行，但随着用户和系统对混合集成电路产品小型化和集成度要求的提高，业内逐渐开始采用在基板内部埋置芯片等元器件的方法，以实现更高密度的集成，在系统集成领域尤其如此。
2、目前，在封装基板内部进行芯片内埋通常都是在内埋处埋置单层芯片，且缺乏专门的散热考虑，如现有技术中一种减小芯片埋置与光刻图形位置偏差的方法（cn110517961a）和一种有内埋芯片的基板结构及使用其的发光装置（cn11208645a)，虽然均涉及芯片埋置，但是均针对单只芯片埋置，而非3d叠层芯片埋置，不利于充分利用多层布线基板的内部结构空间，不利于进一步提升电路和系统的集成水平和功能密度，在散热问题突出时缺乏有效的应对措施，从而不利于提升混合集成封装的性能和可靠性。
技术实现思路
1、本专利技术就是为了克服现有技术中的不足，提供一种混合集成电路的芯片埋置结构及其制备方法。
2、本申请提供以下技术方案：
3、一种混合集成电路的芯片埋置结构的制备方法，其特征在于：它包括以下步骤：
4、s1、取陶瓷封装基板，在封装基板上设有埋置槽；
5、s2、在封装基板底面上均布有一组bga焊球；
6、s3、在埋置槽底面上均布有一组散
7、s4、在金属层上设有多层芯片互联组件，多层芯片互联组件包括从上到下纵向分布的一片顶层芯片、若干叠层芯片和一片底层芯片，叠层芯片上表面均设有pad焊区，在顶层芯片和叠层芯片下表面上均布有一组与pad焊区对应分布的第一导电凸点，在叠层芯片和底层芯片上均设有一组硅通孔,在顶层芯片上设有一组开口向下的盲孔，在硅通孔和盲孔内均填充有导电金属，导电金属的一端与对应的第一导电凸点形成电性连接，另一端与pad焊区形成电性连接，而后将底层芯片的底面上设有一组第二导电凸点, 底层芯片中导电金属的一端与对应的第二导电凸点形成电性连接，另一端与pad焊区形成电性连接；
8、s5、顶层芯片与最上层的叠层芯片之间、每层叠层芯片之间、最下层的叠层芯片与底层芯片之间，均放置有石墨烯复合导热膜，在石墨烯复合导热膜上设有与第一导电凸点对应分布的让位孔，石墨烯复合导热膜中与石墨烯复合的添加料包含氟化石墨烯和聚酰亚胺，在石墨烯复合导热膜上设有绝缘粘接胶层，在让位孔的孔壁上也设有绝缘粘接胶层、绝缘粘接胶层中掺杂有非晶聚四氟乙烯和纳米氮化铝粉料；相邻芯片之间通过纳米银膏完成第一焊接互连，通过石墨烯导热膜粘接胶层实现相邻芯片上表面与下表面之间的连接，从而形成多层芯片互联组件；
9、s6、在金属层上涂覆纳米银膏，而后将多层芯片互联组件放入使得第二导电凸点与纳米银膏接触，完成芯片互联组件与金属层纳米银膏焊接互连；
10、s7、在埋置槽内填注导热绝缘胶，导热绝缘胶与环氧粘接胶层材质相同，导热绝缘胶填充在多层芯片互联组件与埋置槽槽壁之间，以及多层芯片互联组件与埋置槽内底面之间的缝隙，直至导热绝缘胶与顶层芯片上表面平齐，而后按照适用的温度和时间完成导热绝缘胶的固化，导热绝缘胶与绝缘粘接胶层材质相同；
11、s8、在顶层芯片上表面上通过纳米银膏粘接有多层布线的aln基片；
12、s9、采用金丝球键合方式，实现aln基片的pad区与封装基板导体之间的电学连接。
13、在上述技术方案的基础上，还可以有以下技术方案：
14、所述步骤s5中第一焊接时，焊接温度大于s6中芯片互联组件与金属层共晶焊接时的温度。
15、所述s3中的散热金属柱为银或银合金。
16、所述s3和s6中的金属层为金导体。
17、所述s5中pad焊区表面上涂覆纳米银膏，石墨烯复合导热膜和绝缘粘接胶层的总高度大于第一导电凸点高度，小于第一导电凸点高度与纳米银膏涂覆厚度之和。
18、一种混合集成电路的芯片埋置的制备方法制成的一种混合集成电路的芯片埋置结构，它包括：封装基板，在将封装基板上设有埋置槽，其特征在于：在封装基板底面上均部有一组bga焊球；在埋置槽内设有多层芯片互联组件，在埋置槽内填充有导热绝缘胶，在多层芯片互联组件上表面上设有多层布线的aln基片，在aln基片与封装基板之设有通过金丝形成电学连接。
19、所述多层芯片互联组件包括从上到下纵向分布的若干叠层芯片和一片顶层芯片、一片底层芯片，叠层芯片上表面均设有pad焊区，在叠层芯片下表面上均布有一组与pad焊区对应分布的第一导电凸点，在叠层芯片和底层芯片均设有一组硅通孔，在顶层芯片上设有一组开口向下的盲孔，在硅通孔和盲孔内均填充有导电金属，导电金属的一端与对应的第一导电凸点形成电性连接，另一端与pad焊区形成电性连接，而后将底层芯片的底面上设有一组第二导电凸点, 底层芯片中导电金属的一端与对应的第二导电凸点形成电性连接，另一端与pad焊区形成电性连接；
20、在顶层芯片与最上层的叠层芯片之间、每层叠层芯片之间、最下层的叠层芯片与底层芯片之间，均放置有石墨烯复合导热膜，在石墨烯复合导热膜上设有与第一导电凸点对应分布的让位孔，在石墨烯复合导热膜上设有绝缘粘接胶层，在让位孔的孔壁上也设有绝缘粘接胶层，相邻芯片之间通过纳米银膏完成第一焊接互连，通过石墨烯导热膜粘接胶层实现相邻芯片上表面与下表面之间的连接，从而形成多层芯片互联组件。
21、所述第二导电凸点的体积大于第一导电凸点。
22、在所述埋置槽底面上均布有一组散热孔，在散热孔内填充有银材质的散热金属柱，在埋置槽底面上设有覆盖散热孔的导电的金属层。
23、专利技术优点：
24、本专利技术提供的制备方式一方面采用了基于tsv的多层芯片互联组件内埋结构；另一方面，多层芯片互联组件内埋结构进行了专门的封装设计，明显提升了芯片埋置电路的集成效率、功能密度以及集成封装的散热能力，充分利用了内部结构空间，从而整体提升了系统级混合集成封装的高密度集成水平和封装可靠性。其中，多层芯片互联组件相邻芯片之间采用石墨烯复合导热膜，比导热胶具有更好的散热效果。导热膜体中与石墨烯复合的添加料包含氟化石墨烯和聚酰亚胺（pi），从而提高了导热膜的柔韧性、电绝缘性、导热性和阻燃性；在膜体表面涂覆有一层绝缘粘接胶，且在粘接胶层中掺杂有非晶聚四氟乙烯和纳米氮化铝粉料，可以提高胶层粘接的导热性和高频性能，并保证了石墨烯复合膜高性能导热效果的发挥；膜体上下表面及孔洞内表面涂覆绝缘粘接胶，同时保证了凸点之间、相邻芯片上下表面之间的电学绝缘；整个膜体厚度（含表面胶层）大于凸点高度，且小于凸点高度与纳米银膏涂覆厚度之和,这既能保证膜体胶面与芯片充分接触粘接，又能保证本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种混合集成电路的芯片埋置结构的制备方法，其特征在于：它包括以下步骤：
2.根据权利要求1中所述的一种混合集成电路的芯片埋置结构的制备方法，其特征在于：所述步骤S5中第一焊接时，焊接温度大于S6中芯片互联组件（3）与金属层（14）共晶焊接时的温度。
3.根据权利要求1中所述的一种混合集成电路的芯片埋置结构的制备方法，其特征在于：所述S3中的散热金属柱（13）为银或银合金。
4.根据权利要求1中所述的一种混合集成电路的芯片埋置结构的制备方法，其特征在于：所述S3和S6中的金属层（14）为金导体。
5.根据权利要求1中所述的一种混合集成电路的芯片埋置结构的制备方法，其特征在于：所述S5中PAD焊区表面上涂覆纳米银膏，石墨烯复合导热膜（3g）和绝缘粘接胶层（13g）的总高度大于第一导电凸点（3c）高度，小于第一导电凸点（3c）高度与纳米银膏涂覆厚度之和。
6.采用权利要求1中一种混合集成电路的芯片埋置的制备方法制成的一种混合集成电路的芯片埋置结构，它包括：封装基板（1），在将封装基板（1）上设有埋置槽（11），其特征在于：
7.根据权利要求6中一种混合集成电路的芯片埋置结构，其特征在于：所述多层芯片互联组件（3）包括从上到下纵向分布的一片顶层芯片（3a）、若干叠层芯片（3b）和一片底层芯片（3e），叠层芯片（3b）上表面均设有PAD焊区，在顶层芯片（3a）和叠层芯片（3b）下表面上均布有一组与PAD焊区对应分布的第一导电凸点（3c），在叠层芯片（3b）和底层芯片（3e）均设有一组硅通孔（3h）,在顶层芯片（3a）上设有一组开口向下的盲孔（3k），在硅通孔（3h）和盲孔（3k）内均填充有导电金属（3d），导电金属（3d）的一端与对应的第一导电凸点（3c）形成电性连接，另一端与PAD焊区形成电性连接，而后将底层芯片（3e）的底面上设有一组第二导电凸点（4）, 底层芯片（3e)中导电金属（3d）的一端与对应的第二导电凸点（4）形成电性连接，另一端与PAD焊区形成电性连接；
8.根据权利要求7中一种混合集成电路的芯片埋置结构，其特征在于：所述第二导电凸点（4）的体积大于第一导电凸点（3c）。
9.根据权利要求7中一种混合集成电路的芯片埋置结构，其特征在于：在所述埋置槽（11）底面上均布有一组散热孔（12），在散热孔（12）内填充有银材质的散热金属柱（13），在埋置槽（11）底面上设有覆盖散热孔（12）的导电的金属层（14）。
...【技术特征摘要】
1.一种混合集成电路的芯片埋置结构的制备方法，其特征在于：它包括以下步骤：
2.根据权利要求1中所述的一种混合集成电路的芯片埋置结构的制备方法，其特征在于：所述步骤s5中第一焊接时，焊接温度大于s6中芯片互联组件（3）与金属层（14）共晶焊接时的温度。
3.根据权利要求1中所述的一种混合集成电路的芯片埋置结构的制备方法，其特征在于：所述s3中的散热金属柱（13）为银或银合金。
4.根据权利要求1中所述的一种混合集成电路的芯片埋置结构的制备方法，其特征在于：所述s3和s6中的金属层（14）为金导体。
5.根据权利要求1中所述的一种混合集成电路的芯片埋置结构的制备方法，其特征在于：所述s5中pad焊区表面上涂覆纳米银膏，石墨烯复合导热膜（3g）和绝缘粘接胶层（13g）的总高度大于第一导电凸点（3c）高度，小于第一导电凸点（3c）高度与纳米银膏涂覆厚度之和。
6.采用权利要求1中一种混合集成电路的芯片埋置的制备方法制成的一种混合集成电路的芯片埋置结构，它包括：封装基板（1），在将封装基板（1）上设有埋置槽（11），其特征在于：在封装基板底面（1）上均部有一组bga焊球（2）；在埋置槽（11）内设有多层芯片互联组件（3），在埋置槽（11）内填充有导热绝缘胶（6），在多层芯片互联组件（3）上表面上设有多层布线的aln基片（5），在aln基片...
【专利技术属性】
技术研发人员：夏俊生，李波，侯育增，姚道俊，王星鑫，
申请(专利权)人：华东光电集成器件研究所，
类型：发明
国别省市：
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