基于剛?cè)峤Y(jié)合印刷電路板三維封裝結(jié)構(gòu)的互連結(jié)構(gòu)和制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種基于剛?cè)峤Y(jié)合印刷電路板三維封裝結(jié)構(gòu)的互連結(jié)構(gòu)，包括一柔性印刷電路板，所述柔性印刷電路板彎折成U型結(jié)構(gòu)，在U型結(jié)構(gòu)的上下兩個相對的平整部上各壓合有至少一塊剛性印刷電路板，多個元器件分別安裝在上方和下方相對的剛性印刷電路板的內(nèi)表層；在上方和下方相對的剛性印刷電路板上安裝元器件部位的外圍，安裝有一個或多個起信號連接和固定作用的連接器，所述連接器包括連接器公頭和連接器母頭，分別安裝在相對的兩塊剛性印刷電路板的內(nèi)表層，且分別與相對的兩塊剛性印刷電路板上的傳輸走線電連接。本發(fā)明有利于縮短信號傳輸路徑，降低損耗，降低組裝難度。
【專利說明】基于剛?cè)峤Y(jié)合印刷電路板三維封裝結(jié)構(gòu)的互連結(jié)構(gòu)和制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及微電子封裝領(lǐng)域，尤其是一種基于剛?cè)峤Y(jié)合印刷電路板三維封裝結(jié)構(gòu)的互連結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，微電子處理功能的復(fù)雜、多樣化，使得微電子系統(tǒng)中電子元件的數(shù)目越來越多，勢必導(dǎo)致微組裝密度和集成度的驟然提高，對于有限空間內(nèi)提高封裝的整體集成度和對較強電磁輻射的器件進行電磁屏蔽提出了更高的要求，工藝難度增力口，又必須保證系統(tǒng)的正常工作。
[0003]三維系統(tǒng)封裝是解決復(fù)雜多功能系統(tǒng)小型化的主要解決方案之一，剛?cè)峤Y(jié)合堆疊結(jié)構(gòu)也開始被使用。雖然大部分互連信號能通過柔性印刷電路板得到高質(zhì)量有效的傳輸，但部分特殊信號因為布局限制，需要跨越整個剛性印刷電路板和柔性印刷電路板才能扇出，傳輸路徑過長，損耗較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種基于剛?cè)峤Y(jié)合印刷電路板三維封裝結(jié)構(gòu)的互連結(jié)構(gòu)和制作方法，有利于縮短特殊互連信號的傳輸路徑，降低損耗；同時有利于堆疊板層的對準，降低組裝難度。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種基于剛?cè)峤Y(jié)合印刷電路板三維封裝結(jié)構(gòu)的互連結(jié)構(gòu)，包括一柔性印刷電路板，所述柔性印刷電路板彎折成U型結(jié)構(gòu)，在U型結(jié)構(gòu)的上下兩個相對的平整部上各壓合有至少一塊剛性印刷電路板，多個元器件分別安裝在上方和下方相對的剛性印刷電路板的內(nèi)表層；在上方和下方相對的剛性印刷電路板上安裝元器件部位的外圍，安裝有一個或多個起信號連接和固定作用的連接器，所述連接器包括連接器公頭和連接器母頭，分別安裝在相對的兩塊剛性印刷電路板的內(nèi)表層，且分別與相對的兩塊剛性印刷電路板上的傳輸走線電連接。
[0005]進一步地，上方和下方的剛性印刷電路板內(nèi)表層上的元器件分別被上方和下方的
屏蔽罩完全罩在各自的屏蔽罩內(nèi)。
[0006]進一步地，上方和下方的屏蔽罩在高度方向上重疊。
[0007]進一步地，在U型結(jié)構(gòu)的一個平整部上的剛性印刷電路板的外表層上植有球狀引腳柵格陣列。
[0008]一種基于剛?cè)峤Y(jié)合印刷電路板三維封裝結(jié)構(gòu)的互連結(jié)構(gòu)的制作方法，包括下述步驟:
步驟一.提供一柔性印刷電路板和至少兩塊剛性印刷電路板，通過將柔性印刷電路板與剛性印刷電路板壓合，形成剛?cè)峤Y(jié)合印刷電路板；剛性印刷電路板壓合在柔性印刷電路板的中央部位的兩側(cè)； 步驟二.在左側(cè)和右側(cè)的剛性印刷電路板的一個表層上分別安裝元器件；
步驟三.在右側(cè)的剛性印刷電路板的另一個表層上植BGA焊球形成球狀引腳柵格陣
列；
步驟四.在左側(cè)和右側(cè)的剛性印刷電路板上安裝元器件的區(qū)域分別安裝屏蔽罩，將左側(cè)和右側(cè)的元器件完全罩在各自的屏蔽罩內(nèi)；
步驟五.在一側(cè)的屏蔽罩的外圍安裝連接器公頭，在另一側(cè)的屏蔽罩的外圍安裝連接器母頭；連接器公頭和連接器母頭的安裝位置相對應(yīng)，能夠保證在柔性印刷電路板彎折成U型結(jié)構(gòu)后，連接器公頭和連接器母頭能夠?qū)线B接。
[0009]步驟六.將柔性印刷電路板進行彎折形成U型結(jié)構(gòu)，使得元器件和屏蔽罩位于U型結(jié)構(gòu)內(nèi)，彎折時連接器公頭和連接器母頭對合連接。
[0010]進一步地，步驟二中，左側(cè)和右側(cè)的剛性印刷電路板上元器件的安裝部位是左右對稱的。
[0011]進一步地，步驟四中，左側(cè)和右側(cè)的剛性印刷電路板上安裝的屏蔽罩是左右對稱安裝的。
[0012]本發(fā)明的優(yōu)點:本發(fā)明所提出的基于剛?cè)峤Y(jié)合印刷電路板三維封裝結(jié)構(gòu)的互連結(jié)構(gòu)，是一種改進的剛撓結(jié)合三維堆疊封裝的互連方式，有利于縮短特殊互連信號的傳輸路徑，降低損耗，同時有利于堆疊板層的對準，降低組裝難度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明柔性印刷電路板彎折前的示意圖。
[0014]圖2為本發(fā)明組裝完成后側(cè)面示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合具體附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0016]如圖1、圖2所示:
本發(fā)明所提出的基于剛?cè)峤Y(jié)合印刷電路板三維封裝結(jié)構(gòu)的互連結(jié)構(gòu)，包括一柔性印刷電路板101，所述柔性印刷電路板101彎折成U型結(jié)構(gòu)，在U型結(jié)構(gòu)的上下兩個相對的平整部上各壓合有至少一塊剛性印刷電路板102，多個元器件104分別安裝在上方和下方相對的剛性印刷電路板102的內(nèi)表層；在上方和下方相對的剛性印刷電路板102上安裝元器件104部位的外圍，安裝有一個或多個起信號連接和固定作用的連接器，所述連接器包括連接器公頭202和連接器母頭203，分別安裝在相對的兩塊剛性印刷電路板102的內(nèi)表層，且分別與相對的兩塊剛性印刷電路板102上的傳輸走線電連接，從而與需要較短傳輸路徑的特殊信號實現(xiàn)電連接，以此來縮短特殊信號傳輸路徑長度，降低損耗。那些需要較短傳輸路徑的特殊信號就不必從圖2中U型結(jié)構(gòu)左邊的彎折部進行繞行。
[0017]為減少上下方的元器件104之間的電磁干擾，上方和下方的剛性印刷電路板102內(nèi)表層上的兀器件104分別被上方和下方的屏蔽罩201完全罩在各自的屏蔽罩內(nèi)。優(yōu)選地，上方和下方的屏蔽罩201在高度方向上重疊。
[0018]在U型結(jié)構(gòu)的一個平整部上的剛性印刷電路板102的外表層上植有球狀引腳柵格陣列103 (即BGABall Grid Array)，從而可以將U型結(jié)構(gòu)內(nèi)的電信號引出。[0019]上述基于剛?cè)峤Y(jié)合印刷電路板三維封裝結(jié)構(gòu)的互連結(jié)構(gòu)的制作方法，包括下述步驟:
如圖1所示，
步驟一.提供一柔性印刷電路板101和至少兩塊剛性印刷電路板102，通過將柔性印刷電路板101與剛性印刷電路板102壓合，形成剛?cè)峤Y(jié)合印刷電路板；剛性印刷電路板102壓合在柔性印刷電路板101的中央部位的兩側(cè)；
在實際典型的應(yīng)用中，剛性印刷電路板102可采用八層印刷電路板，柔性印刷電路板101則可采用四層板。
[0020]步驟二.在左側(cè)和右側(cè)的剛性印刷電路板102的一個表層上分別安裝元器件104 ；
元器件104包括無源和有源器件，可根據(jù)實際需要來安裝不同的器件，安裝的方法包括但不限于倒裝焊方式。進一步地，左側(cè)和右側(cè)的剛性印刷電路板102上元器件104的安裝部位是左右對稱的。
[0021]步驟三.在右側(cè)的剛性印刷電路板102的另一個表層(圖2中的下表層)上植BGA焊球形成球狀引腳柵格陣列103 ；BGA (Ball Grid Array，球狀引腳柵格陣列)。
[0022]步驟四.在左側(cè)和右側(cè)的剛性印刷電路板102上安裝元器件104的區(qū)域分別安裝屏蔽罩201，將左側(cè)和右側(cè)的元器件104完全罩在各自的屏蔽罩內(nèi)；
屏蔽罩201通常采用金屬屏蔽罩，根據(jù)元器件104所需要的空間設(shè)計金屬屏蔽罩的結(jié)構(gòu)和高度。屏蔽罩201需要與剛性印刷電路板102上的接地網(wǎng)絡(luò)形成連接。進一步地，左側(cè)和右側(cè)的剛性印刷電路板102上安裝的屏蔽罩201是左右對稱安裝的，以便在柔性印刷電路板101彎折成U型結(jié)構(gòu)后，上方和下方的屏蔽罩201能夠在高度方向上重疊。
[0023]步驟五.在左側(cè)(一側(cè))的屏蔽罩201的外圍安裝連接器公頭202，在右側(cè)(另一側(cè))的屏蔽罩201的外圍安裝連接器母頭203 ;連接器公頭202和連接器母頭203成對安裝，對數(shù)可以根據(jù)實際信號連接需求設(shè)置一對或多對。連接器公頭202和連接器母頭203的安裝位置相對應(yīng)，能夠保證在柔性印刷電路板101彎折成U型結(jié)構(gòu)后，連接器公頭202和連接器母頭203能夠?qū)线B接。
[0024]也可以在右側(cè)的屏蔽罩201的外圍安裝連接器公頭202，在左側(cè)的屏蔽罩201的外圍安裝連接器母頭203。
[0025]步驟六.如圖2所示，將柔性印刷電路板101進行彎折形成U型結(jié)構(gòu)，使得元器件104和屏蔽罩201位于U型結(jié)構(gòu)內(nèi)，彎折時連接器公頭202和連接器母頭203對合連接。
[0026]彎折時，柔性印刷電路板101的中央部位是柔軟可彎折的，形成U型結(jié)構(gòu)的彎折部，而柔性印刷電路板101中央部位兩側(cè)的剛性印刷電路板102則位于U型結(jié)構(gòu)兩個相對的平整部上。由于在步驟四中，左側(cè)和右側(cè)的屏蔽罩201是左右對稱安裝的，因此在U型結(jié)構(gòu)內(nèi)，上方和下方的屏蔽罩201能夠在高度方向上重疊。
[0027]本發(fā)明中連接器安裝在屏蔽罩外圍，緊鄰元器件104，方便部分特殊信號直接通過連接器在上、下剛性印刷電路板102之間傳輸，不必從傳輸路徑更長的U型結(jié)構(gòu)的彎折部繞行。本實施例中，連接器還作為剛?cè)峤Y(jié)合印刷電路板彎折后的固定器。
[0028]在實際應(yīng)用中，有源或者無源元器件104的數(shù)量、剛性印刷電路板102與柔性印刷電路板101的層數(shù)、金屬屏蔽罩201的材料和結(jié)構(gòu)、連接器的類型、位置和數(shù)目等均可以延伸，其實質(zhì)仍不脫離本實施例所提供的方案。
【權(quán)利要求】
1.一種基于剛?cè)峤Y(jié)合印刷電路板三維封裝結(jié)構(gòu)的互連結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括一柔性印刷電路板(101)，所述柔性印刷電路板(101)彎折成U型結(jié)構(gòu)，在U型結(jié)構(gòu)的上下兩個相對的平整部上各壓合有至少一塊剛性印刷電路板(102)，多個元器件(104)分別安裝在上方和下方相對的剛性印刷電路板(102)的內(nèi)表層； 在上方和下方相對的剛性印刷電路板(102)上安裝元器件(104)部位的外圍，安裝有一個或多個起信號連接和固定作用的連接器，所述連接器包括連接器公頭(202)和連接器母頭(203)，分別安裝在相對的兩塊剛性印刷電路板(102)的內(nèi)表層，且分別與相對的兩塊剛性印刷電路板(102)上的傳輸走線電連接。
2.如權(quán)利要求1所述的基于剛?cè)峤Y(jié)合印刷電路板三維封裝結(jié)構(gòu)的互連結(jié)構(gòu)，其特征在于: 上方和下方的剛性印刷電路板(102)內(nèi)表層上的元器件(104)分別被上方和下方的屏蔽罩(201)完全罩在各自的屏蔽罩內(nèi)。
3.如權(quán)利要求2所述的基于剛?cè)峤Y(jié)合印刷電路板三維封裝結(jié)構(gòu)的互連結(jié)構(gòu)，其特征在于: 上方和下方的屏蔽罩(201)在高度方向上重疊。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的基于剛?cè)峤Y(jié)合印刷電路板三維封裝結(jié)構(gòu)的互連結(jié)構(gòu)，其特征在于: 在U型結(jié)構(gòu)的一個平整部上的剛性印刷電路板(102)的外表層上植有球狀引腳柵格陣列(103)。
5.一種基于剛?cè)峤Y(jié)合印刷電路板三維封裝結(jié)構(gòu)的互連結(jié)構(gòu)的制作方法，包括下述步驟: 步驟一.提供一柔性印刷電路板(101)和至少兩塊剛性印刷電路板(102)，通過將柔性印刷電路板(101)與剛性印刷電路板(102)壓合，形成剛?cè)峤Y(jié)合印刷電路板；剛性印刷電路板(102)壓合在柔性印刷電路板(101)的中央部位的兩側(cè)； 步驟二.在左側(cè)和右側(cè)的剛性印刷電路板(102)的一個表層上分別安裝元器件(104)； 步驟三.在右側(cè)的剛性印刷電路板(102)的另一個表層上植BGA焊球形成球狀引腳柵格陣列(103)； 步驟四.在左側(cè)和右側(cè)的剛性印刷電路板(102)上安裝元器件(104)的區(qū)域分別安裝屏蔽罩(201)，將左側(cè)和右側(cè)的元器件(104)完全罩在各自的屏蔽罩內(nèi)； 步驟五.在一側(cè)的屏蔽罩(201)的外圍安裝連接器公頭(202)，在另一側(cè)的屏蔽罩(201)的外圍安裝連接器母頭(203);連接器公頭(202)和連接器母頭(203)的安裝位置相對應(yīng)，能夠保證在柔性印刷電路板(101)彎折成U型結(jié)構(gòu)后，連接器公頭(202)和連接器母頭(203)能夠?qū)线B接。
6.步驟六.將柔性印刷電路板(101)進行彎折形成U型結(jié)構(gòu)，使得元器件(104)和屏蔽罩(201)位于U型結(jié)構(gòu)內(nèi)，彎折時連接器公頭(202)和連接器母頭(203)對合連接。
7.如權(quán)利要求5所述的基于剛?cè)峤Y(jié)合印刷電路板三維封裝結(jié)構(gòu)的互連結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于: 步驟二中，左側(cè)和右側(cè)的剛性印刷電路板(102)上元器件(104)的安裝部位是左右對稱的。
8.如權(quán)利要求6所述的基于剛?cè)峤Y(jié)合印刷電路板三維封裝結(jié)構(gòu)的互連結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于: 步驟四中，左側(cè)和右側(cè)的剛性印刷電路板(102)上安裝的屏蔽罩(201)是左右對稱安裝的。
【文檔編號】H01L23/498GK103730446SQ201410011061
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2014年1月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月9日
【發(fā)明者】何毅, 劉豐滿, 廖安謀, 吳鵬 申請人:華進半導(dǎo)體封裝先導(dǎo)技術(shù)研發(fā)中心有限公司