專利名稱：高密度混合集成電路的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及集成電路，具體而言，涉及混合集成電路，進一步來說，涉及高密度混合集成電路。
背景技術：
原有混合電路的集成技術中，在陶瓷基片的混合集成面采用二維平面集成技術，將半導體芯片、其他片式元器件直接裝貼在厚膜或薄膜基片上，再采用鍵合絲(金絲或硅鋁絲)進行引線鍵合，完成整個電器連接，最后在特定的氣氛中將管基和管帽進行密封而成。原有技術存在的主要問題是:由于是采用二維平面集成技術，半導體芯片、其他片式元器件以最大面方向貼裝到陶瓷基片上，芯片與基片的引線鍵合從一個焊點到另一個焊點之間需要一定的跨度，再加上基片上還需要根據(jù)具體電路的要求制作必要的膜或薄膜電阻、膜或薄膜電容、膜或薄膜電感等，因此，基片表面的芯片貼裝數(shù)量有限，芯片集成效率受基片面積的影響，芯片集成度難以提聞。經(jīng)檢索，涉及高密度集成電路的中國專利申請件不少，如99813068.0號《高密度集成電路》、02121825.0號《高密度集成電路構裝結構及其方法》、200410063042.6號《高密度集成電路》、201010141336.1號《高密度集成電路模塊結構》、201110334691.5號《一種高密度集成電路封裝結構、封裝方法以及集成電路》等。但尚無高密度混合集成電路的申請件。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供高密度混合集成電路，以增加基片單位面積上可集成的芯片數(shù)、其他片式元器件數(shù)量，達到提升混合集成電路集成密度的目的。設計人提供的高密度混合集成電路，是采用三維豎向垂直集成的方法來實現(xiàn)的，其結構包括器件管殼基座、陶瓷基片、管腳、導帶/鍵合區(qū)、半導體芯片、阻帶、片式元器件，其中導帶/鍵合區(qū)、半導體芯片、阻帶、片式元器件都附著在陶瓷基片上，各組件有內(nèi)引線鍵合；陶瓷基片固定在管殼基座上；管殼基座有管腳；不同于原有混合集成電路的是，在陶瓷基片上還垂直集成有一個以上的小基片，所述小基片的正反面集成有一個以上半導體芯片或片式元器件，并有引線鍵合半導體芯片；所有對外進行電氣連接的引腳以薄膜或厚膜的方式分別從陶瓷基片的兩面固定在陶瓷基片的同一端，并在鍵合區(qū)上形成金球。上述小基片是采用共晶焊接或金球鍵合、絕緣粘膠劑加固的方式垂直集成在底座基片上的。上述金球采用金絲球鍵合或絲網(wǎng)印刷金屬漿料后用再流焊的方法形成的。設計人指出，上述片式元器件是不包括半導體芯片的其它片式元器件。本實用新型的優(yōu)點是:①采用三維豎向垂直集成，可將一個以上半導體芯片或其他片式元器件垂直集成在同一底座基片上，實現(xiàn)高密度三維集成，大大提高混合集成電路的集成度；②由于可集成更多的半導體芯片、其他片式元器件，從而可集成更多的功能可減少整機應用系統(tǒng)使用電子元器件的數(shù)量，從而減小整機的體積，提高應用系統(tǒng)的可靠性；④由于采用高密度集成，大大縮短引線長度，可進一步提高混合集成電路的工作頻率和可靠性。采用本實用新型生產(chǎn)的器件廣泛應用于航天、航空、船舶、精密儀器、通訊、工業(yè)控制等領域，特別適用于裝備系統(tǒng)小型化、高可靠的領域，具有廣闊的市場前景和應用空間。

圖1為本實用新型的高密度混合集成電路的結構示意圖。圖中I為管殼基座，2為陶瓷基片，3為管腳，4為導帶/鍵合區(qū)，5為半導體芯片，6為阻帶，7為片式元器件,8為絕緣粘接劑，9為金球,10為小基片，11為內(nèi)引線。
具體實施方式
實施例:貴州振華風光半導體公司研發(fā)的高密度混合集成電路，以高密度厚膜混合集成電路工藝為例，結構如下:該高密度混合集成電路包括器件管殼基座1、陶瓷基片2、管腳3、導帶/鍵合區(qū)4、半導體芯片5、阻帶6、片式元器件7，其中導帶/鍵合區(qū)4、半導體芯片5、阻帶6、片式元器件7都附著在陶瓷基片2上，各組件有內(nèi)引線11鍵合；陶瓷基片2固定在管殼基座I上；管殼基座I上有管腳3 ;在陶瓷基片2上用絕緣粘結劑8固定并垂直集成有2個小基片10，所述小基片10的正反面集成有一個以上半導體芯片或片式元器件，并有引線鍵合半導體芯片5 ;所有對外進行電氣連接的引腳以薄膜或厚膜的方式分別從小基片10的兩面固定在陶瓷基片2的同一端，鍵合區(qū)用金球9鍵合。
權利要求1.一種高密度混合集成電路，該電路包括器件管殼基座(I)、陶瓷基片(2)、管腳(3)、導帶/鍵合區(qū)(4)、半導體芯片(5)、阻帶(6)、片式元器件(7)，其中導帶/鍵合區(qū)(4)、半導體芯片(5)、阻帶(6)、片式元器件(7)都附著在陶瓷基片(2)上，各組件有內(nèi)引線(11)鍵合；陶瓷基片(2)固定在管殼基座(I)上；管殼基座(I)上有管腳(3);其特征在于陶瓷基片上還垂直集成有一個以上的小基片(10)，所述小基片(10)的正反面集成有一個以上半導體芯片或片式元器件，并有內(nèi)引線(11)鍵合；所有對外進行電氣連接的引腳以薄膜或厚膜的方式分別從陶瓷基片(2)的兩面固定在陶瓷基片(2)的同一端，鍵合區(qū)用金球(9)鍵口 o
2.如權利要求1所述的高密度混合集成電路，其特征在于所述小基片(10)是采用共晶焊接方式或用金球鍵合(9)、絕緣粘膠劑(8)加固的方式垂直集成的。
3.如權利要求1所述的高密度混合集成電路，其特征在于所述金球(9)是采用金絲球鍵合或絲網(wǎng)印刷金屬漿料后用再流焊的方法形成的。
專利摘要本實用新型公開了一種高密度混合集成電路，該電路包括器件管殼基座、陶瓷基片、管腳、導帶/鍵合區(qū)、半導體芯片、阻帶、片式元器件，其中導帶/鍵合區(qū)、半導體芯片、阻帶、片式元器件都附著在陶瓷基片上，各組件有內(nèi)引線鍵合；陶瓷基片固定在管殼基座上；管殼基座有管腳，在陶瓷基片上還垂直集成有一個以上的小基片，其正反面集成有一個以上半導體芯片或片式元器件，有內(nèi)引線鍵合；對外進行電氣連接的引腳以薄膜或厚膜的方式分別從陶瓷基片的兩面固定在陶瓷基片的同一端，鍵合區(qū)用金球鍵合。本實用新型采用三維豎向垂直集成，將一個以上半導體芯片或片式元器件垂直集成在同一底座基片上，實現(xiàn)高密度三維集成，提高混合集成電路的集成度。
文檔編號H01L25/16GK202948915SQ20122063687
公開日2013年5月22日 申請日期2012年11月28日 優(yōu)先權日2012年11月28日
發(fā)明者楊成剛, 蘇貴東 申請人:貴州振華風光半導體有限公司