CN105789164A - 一种系统级封装结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种系统级封装结构，包括：基板、至少两个芯片以及电性连接线。所述至少两个芯片平铺和/或叠层设置在所述基板上；每个所述芯片均包括电源端子和接地端子；各所述芯片的所述电源端子之间通过所述电性连接线连接；其中一个所述芯片的所述电源端子通过所述电性连接线与外部供电引脚连接；各所述芯片的所述接地端子之间通过所述电性连接线连接；其中一个所述芯片的所述接地端子通过所述电性连接线与外部接地引脚连接。本发明提供的系统级封装结构，保证系统级封装结构中各个芯片电源供电的一致性，提高系统级封装芯片的工作稳定性，并减少系统级封装结构中各个芯片的电源和接地走线长度，降低生产成本。

Description

一种系统级封装结构

技术领域

本发明实施例涉及集成电路封装技术，尤其涉及一种系统级封装结构。

背景技术

系统级封装(SystemInPackage，SIP)是将多种功能芯片，包括处理器、存储器等功能芯片集成在一个封装内，从而实现一个基本完整的功能。使用SIP封装可以有较佳的效能并缩小电子系统的尺寸。

图1为现有技术的系统级封装结构的俯视结构示意图，如图1所示，系统级封装包括：第一芯片11、第二芯片12、基板13、供电引脚14、接地引脚15和电性连接线16，其中，第一芯片11的第一供电端子111和第一接地端子112、第二芯片12的第二供电端子121和第二接地端子122以及供电引脚14和接地引脚15分别通过电性连接线16连接到基板13上，并通过基板内连接线131实现第一供电端子111、第二供电端子121和外部供电引脚14的相互连接，以及通过基板内连接线131实现第一接地端子112、第二接地端子122和外部接地引脚15的相互连接。

现有技术的系统级封装结构的电源连接，芯片的供电端子和接地端子需要通过电性连接线和基板内连接线连接到外部供电引脚和外部接地引脚。此种电源连接方式，增加了走线的数量和长度，不利于各个芯片的供电一致性，也增加了生产成本。

发明内容

本发明提供一种系统级封装结构，以实现提高系统级封装中各个芯片的供电一致性，降低生产成本。

本发明实施例提供了一种系统级封装结构，包括：基板、至少两个芯片以及电性连接线，其中：

所述至少两个芯片平铺和/或叠层设置在所述基板上；

每个所述芯片均包括电源端子和接地端子；

各所述芯片的所述电源端子之间通过所述电性连接线连接；

其中一个所述芯片的所述电源端子通过所述电性连接线与外部供电引脚连接；

各所述芯片的所述接地端子之间通过所述电性连接线连接；

其中一个所述芯片的所述接地端子通过所述电性连接线与外部接地引脚连接。

优选的，所述基板为印制电路板或陶瓷基板。

进一步的，若所述至少两个芯片叠层设置在所述基板上，叠层上方的所述芯片的顶面面积小于叠层下方的所述芯片的顶面面积。

进一步的，所述电源端子和所述接地端子位于所述芯片的顶面。

进一步的，所述芯片还包括至少一个信号端子；

其中，各所述芯片之间具有相同功能的所述信号端子通过所述电性连接线连接。

进一步的，各所述芯片之间具有相同功能的所述信号端子通过所述电性连接线连接，其中一个所述芯片的所述信号端子通过所述电性连接线与相对应的外部信号引脚连接。

进一步的，所述信号端子位于所述芯片的顶面。

进一步的，若所述至少两个芯片叠层设置在所述基板上，叠层最下方的所述芯片的所述电源端子和所述接地端子分别通过所述电性连接线连接所述外部供电引脚和所述外部接地引脚。

进一步的，所述系统级封装结构还包括：一塑封体，用于包覆所述基板、所述至少两个芯片以及所述电性连接线；所述外部供电引脚和所述外部接地引脚位于所述塑封体上。

进一步的，所述塑封体为环氧树脂材料。

本发明通过系统级封装结构中各芯片的电源端子和接地端子直接走线互连，解决系统级封装结构中各芯片的电源端子和接地端子分别连接外部供电引脚和外部接地引脚造成的走线复杂，供电一致性差的问题，实现提高系统级封装结构中各芯片电源供电的一致性，提高系统级封装芯片的工作稳定性，减少系统级封装结构中各个芯片的电源和接地走线长度，降低生产成本的效果。

附图说明

图1为现有技术系统级封装结构的俯视结构示意图；

图2是本发明实施例一中的一种系统级封装结构的俯视结构示意图；

图3是本发明实施例二中的一种系统级封装结构的俯视结构示意图；

图4是本发明实施例三中的一种系统级封装结构的俯视结构示意图；

图5是本发明实施例四中的一种系统级封装结构的俯视结构示意图；

图6是本发明实施例五中的一种系统级封装结构的俯视结构示意图；

图7是本发明实施例五中的一种系统级封装结构的立体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

本发明提供一种系统级封装结构，该系统级封装结构，包括：基板、至少两个芯片以及电性连接线，其中：

至少两个芯片平铺和/或叠层设置在基板上；

每个芯片均包括电源端子和接地端子；

各芯片的电源端子之间通过电性连接线连接；

其中一个芯片的电源端子通过电性连接线与外部供电引脚连接；

各芯片的接地端子之间通过电性连接线连接；

其中一个芯片的接地端子通过电性连接线与外部接地引脚连接。

其中，当芯片的数量为两个时，各芯片在基板上的设置方式可以为平铺或叠层；当芯片的数量多于两个，则各芯片在基板上的设置方式可以为全部平铺，或者全部叠层，亦或者部分芯片平铺在基板上，其余芯片叠层在平铺的芯片上。

进一步的，若至少两个芯片叠层设置在基板上，叠层上方的芯片的顶面面积小于叠层下方的芯片的顶面面积。优选的，电源端子和接地端子位于芯片的顶面。而当芯片叠层设置在基板上时，叠层下方的芯片的电源端子和接地端子位于叠层上方的芯片的底面之外。

以上为本实施例的基本方案，下面结合附图进一步详细说明具体技术方案。

实施例一

图2为本发明实施例一提供的一种系统级封装结构的俯视结构示意图，如图2所示，所述系统级封装结构包括：基板23、第一芯片21、第二芯片22以及电性连接线24。其中，第一芯片21和第二芯片22叠层设置在基板23上，第一芯片21的电源端子211和接地端子212通过电性连接线24分别连接第二芯片22的电源端子221和接地端子222。并且处于叠层下方的第一芯片21的电源端子211和接地端子212通过电性连接线24分别连接外部供电引脚25和外部接地引脚26。

本发明实施例通过系统级封装结构中各芯片的电源端子和接地端子直接走线互连，解决了系统级封装结构中各芯片的电源端子和接地端子分别连接外部供电引脚和外部接地引脚造成的走线复杂，供电一致性差的问题，实现了提高系统级封装结构中各芯片电源供电的一致性，减少系统级封装结构中各个芯片的电源和接地走线长度，降低生产成本的效果。

优选的，设置第二芯片22的顶面面积小于第一芯片21的顶面面积，第一芯片21的电源端子211和接地端子212位于第一芯片21的顶面，且处于第二芯片22的底面之外。这样设置的好处是使芯片间走线方便，并可以减少走线长度。

可选的，基板为印制电路板或陶瓷基板。陶瓷基板内具备导电线，表面有连接导电线的焊盘。

实施例二

图3为本发明实施例二提供的一种系统级封装结构的俯视结构示意图，如图3所示，所述系统级封装结构包括：基板33、第一芯片31、第二芯片32以及电性连接线24。其中，第一芯片31和第二芯片32平铺设置在基板33上，第一芯片31的电源端子311和接地端子312通过电性连接线34分别连接第二芯片32的电源端子321和接地端子322，而第一芯片31的电源端子311和接地端子312通过电性连接线34分别连接外部供电引脚35和外部接地引脚36。第一芯片31的电源端子311和接地端子312位于第一芯片31的顶面，第二芯片32的电源端子321和接地端子322位于第二芯片32的顶面。

本发明实施例通过系统级封装结构中各芯片的电源端子和接地端子直接走线互连，解决了系统级封装结构中各芯片的电源端子和接地端子分别连接外部供电引脚和外部接地引脚造成的走线复杂，供电一致性差的问题，实现了提高系统级封装结构中各芯片电源供电的一致性，减少系统级封装结构中各个芯片的电源和接地走线长度，降低生产成本的效果。

实施例三

图4为本发明实施例三提供的一种系统级封装结构的俯视结构示意图，如图4所示，所述系统级封装结构包括：基板44、第一芯片41、第二芯片42、第三芯片43以及电性连接线45。第一芯片41与第二芯片42一同平铺设置在基板44上，第三芯片43设置在第一芯片41上形成叠层结构，第三芯片43的电源端子431通过电性连接线45分别连接第一芯片41的电源端子411和第二芯片42的电源端子421，第三芯片43的接地端子432通过电性连接线45分别连接第一芯片41的接地端子412和第二芯片42的接地端子422，并且第一芯片41的电源端子411和接地端子412通过电性连接线45分别连接外部供电引脚46和外部接地引脚47。

本实施例的技术方案，系统级封装结构中各芯片的电源端子和接地端子直接走线互连，解决系统级封装结构中各芯片的电源端子和接地端子分别连接外部供电引脚和外部接地引脚造成的走线复杂，供电一致性差的问题，实现提高系统级封装结构中各芯片电源供电的一致性，提高系统级封装芯片的工作稳定性，减少系统级封装结构中各个芯片的电源和接地走线长度，降低生产成本的效果。

实施例四

本发明实施例四提供的系统级封装结构，是在上述各实施例的基础上进一步细化，具体的，所述系统级封装结构中的芯片还包括至少一个信号端子；其中，各芯片之间具有相同功能的信号端子通过电性连接线连接。具有相同功能的信号端子是指系统级封装结构中的至少两个芯片的信号端子，相互连接以实现芯片间的信号传递从而共同完成系统级封装芯片的某个功能或某个功能中的单个环节。优选的，信号端子位于芯片的顶面，当系统级封装结构中的芯片叠层设置在基板上，位于叠层下方的芯片的信号端子位于上层芯片的底面之外。图5为本发明实施例四提供的一种系统级封装结构的俯视结构示意图，如图5所示，所述系统级封装结构包括：基板53、第一芯片51、第二芯片52以及电性连接线54。示例的，图5中第一芯片51和第二芯片52叠层设置在基板53上，第一芯片51的电源端子511和接地端子512通过电性连接线54分别与第二芯片52的电源端子521和接地端子522连接，第一芯片51的电源端子511与外部供电引脚55通过电性连接线54连接，第一芯片51的接地端子512与外部接地引脚56通过电性连接线54连接，第一芯片51的第一信号端子513与第二芯片52的第三信号端子523通过电性连接线54连接，第一芯片51的第二信号端子514与第二芯片52的第四信号端子524通过电性连接线54连接，实现第一芯片51和第二芯片52之间的信号传递。其中，第一芯片51处在叠层的下方，第一芯片51的第一信号端子513和第二信号端子514位于第一芯片51的顶面，且位于第二芯片52的底面之外。

进一步的，当系统级封装结构中的芯片需要获取外部信号或向外部输出信号，此种情况下，系统级封装结构中的各芯片具有相同功能的信号端子通过电性连接线连接，其中一个芯片的信号端子通过电性连接线与对应的外部信号引脚连接。如图5所示，第二芯片52的第四信号端子524通过电性连接线54连接外部信号引脚58。此种信号端子的连线方式，提高了不同芯片间外部信号传递的一致性。

本发明实施例通过系统级封装结构中的各芯片的功能相同的信号端子直接走线连接，减少了走线长度，实现了降低成本的效果。并且各芯片的功能相同的信号端子直接走线连接，而其中一个芯片的信号端子与外部信号引脚连接，提高了各芯片与外部进行信号传递的一致性。

实施例五

图6为本发明实施例五提供的一种系统级封装结构的俯视结构示意图，如图6所示，所述系统级封装结构包括：基板64、第一芯片61、第二芯片62、第三芯片63以及电性连接线65。第一芯片61、第二芯片62和第三芯63片依次自下而上形成叠层，设置在基板64上，第一芯片61的电源端子611通过电性连接线65与第二芯片62的电源端子621连接，第二芯片62的电源端子621通过电性连接线65与第三芯片63的电源端子631连接，第一芯片61的电源端子611通过电性连接线65与外部电源引脚66连接，第一芯片61的接地端子612通过电性连接线65与第二芯片62的接地端子622连接，第二芯片62的接地端子622通过电性连接线65与第三芯片63的接地端子632连接，第一芯片61的接地端子612通过电性连接线65与外部接地引脚67连接。

此种连线方式，能减少系统级封装结构中的芯片供电走线的长度，降低生产成本。

进一步的，所述系统级封装结构，还包括：

一塑封体，用于包覆基板、至少两个芯片以及电性连接线；外部供电引脚和外部接地引脚位于塑封体上。示例的，如图7所示，塑封体68包覆基板64、第一芯片61、第二芯片62、第三芯片63以及电性连接线65，并包覆外部供电引脚66与电性连接线65连接的部分，包覆外部接地引脚67与电性连接线65连接的部分。优选的，塑封体为环氧树脂材料。塑封体对系统级封装结构形成保护，并起到绝缘作用。

以上实施例中外部供电引脚和外部接地引脚不限于分别设置在系统级封装芯片的两侧，也可设置于同一侧。

本实施例的技术方案，系统级封装结构中的芯片的信号端子通过电性连接线直接连接，提高芯片间信号传递的一致性，当需要与外部交换信号时，其中一个芯片的信号端子连接外部信号引脚，减少信号走线长度，提高信号传递一致性，降低生产成本。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种系统级封装结构，包括：基板、至少两个芯片以及电性连接线，其特征在于：

所述至少两个芯片平铺和/或叠层设置在所述基板上；

每个所述芯片均包括电源端子和接地端子；

各所述芯片的所述电源端子之间通过所述电性连接线连接；

其中一个所述芯片的所述电源端子通过所述电性连接线与外部供电引脚连接；

各所述芯片的所述接地端子之间通过所述电性连接线连接；

其中一个所述芯片的所述接地端子通过所述电性连接线与外部接地引脚连接。

2.根据权利要求1所述的系统级封装结构，其特征在于：

所述基板为印制电路板或陶瓷基板。

3.根据权利要求1所述的系统级封装结构，其特征在于，若所述至少两个芯片叠层设置在所述基板上，叠层上方的所述芯片的顶面面积小于叠层下方的所述芯片的顶面面积。

4.根据权利要求1所述的系统级封装结构，其特征在于：

所述电源端子和所述接地端子位于所述芯片的顶面。

5.根据权利要求1所述的系统级封装结构，其特征在于：

所述芯片还包括至少一个信号端子；

其中，各所述芯片之间具有相同功能的所述信号端子通过所述电性连接线连接。

6.根据权利要求5所述的系统级封装结构，其特征在于：

各所述芯片之间具有相同功能的所述信号端子通过所述电性连接线连接，其中一个所述芯片的所述信号端子通过所述电性连接线与相对应的外部信号引脚连接。

7.根据权利要求5或6所述的系统级封装结构，其特征在于：

所述信号端子位于所述芯片的顶面。

8.根据权利要求1所述的系统级封装结构，其特征在于，若所述至少两个芯片叠层设置在所述基板上，叠层最下方的所述芯片的所述电源端子和所述接地端子分别通过所述电性连接线连接所述外部供电引脚和所述外部接地引脚。

9.根据权利要求1所述的系统级封装结构，其特征在于，还包括：

一塑封体，用于包覆所述基板、所述至少两个芯片以及所述电性连接线；所述外部供电引脚和所述外部接地引脚位于所述塑封体上。

10.根据权利要求9所述的系统级封装结构，其特征在于，所述塑封体为环氧树脂材料。