CN111564430A - 系统级封装结构和电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种系统级封装结构和电子设备，其中，所述系统级封装结构包括两基体、散热件、两芯片以及两导热盖板，每一所述基体开设有贯通其表面的通孔，两所述基体在所述通孔的轴线方向上对接，且两所述基体电导通；所述散热件夹设于两所述基体之间，所述散热件具有与所述通孔对应的中心部；两所述芯片分别设于所述中心部的两表面，两所述芯片分别与两所述基体电连接；一所述导热盖板设于一所述芯片背离所述中心部的表面，所述导热盖板封堵所述通孔远离所述散热件的开口。本发明技术方案的系统级封装结构散热性能好，工作性能可靠。

Description

系统级封装结构和电子设备
技术领域
本发明涉及封装技术领域，特别涉及一种系统级封装结构和电子设备。
背景技术
随着集成电路技术的发展，一方面芯片的工作频率和核数不断增加，芯片的工作功耗越来越大；另一方面为了系统的集成度的增加，目前业界越来越偏向于采用SIP(System in a package，系统封装)形式的封装，芯片和器件的相联系统及电源管理设备中的功率密度也不断升高，在芯片面积不随之大幅增加的情况下，器件发热密度越来越高，使得过热问题越来越显著，导致电子器件可靠性降低且性能下降。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种系统级封装结构，旨在实现将芯片内部的热量导出封装外部，降低内部芯片工作温度，增加系统可靠性。
为实现上述目的，本发明提出的系统级封装结构包括：
两基体，每一所述基体开设有贯通其表面的通孔，两所述基体在所述通孔的轴线方向上对接，且两所述基体电导通；
散热件，所述散热件夹设于两所述基体之间，所述散热件具有与所述通孔对应的中心部；
两芯片，两所述芯片分别设于所述中心部的两表面，两所述芯片分别与两所述基体电连接；以及
两导热盖板，一所述导热盖板设于一所述芯片背离所述中心部的表面，所述导热盖板封堵所述通孔远离所述散热件的开口。
可选的实施例中，所述通孔的内侧壁形成有垂直所述通孔的轴线的第一台阶面，所述芯片背离所述散热件的表面与所述第一台阶面通过引线电连接。
可选的实施例中，其中一所述导热盖板包括第一散热部和封堵部，所述第一散热部设于一所述芯片背离所述中心部的表面，所述封堵部设于所述第一散热部背离所述芯片的表面，所述第一散热部的横截面尺寸小于所述封堵部的横截面尺寸。
可选的实施例中，所述封堵部的横截面尺寸大于所述通孔的开口尺寸，所述封堵部的周缘贴设于所述通孔远离所述中心部的开口外周沿。
可选的实施例中，另一所述导热盖板包括第二散热部和电连接部，所述第二散热部设于另一所述芯片背离所述中心部的表面，所述电连接部连接于所述第二散热部和所述通孔的内侧壁。
可选的实施例中，所述第二散热部背离所述芯片的表面形成有第二台阶面，所述通孔的内侧壁形成有背离所述中心部的第三台阶面，所述电连接部的周缘分别贴设于所述第二台阶面和第三台阶面。
可选的实施例中，所述第二散热部背离所述芯片的表面连接有导热焊球，所述电连接部和所述基体背离所述散热件的表面设有锡焊球。
可选的实施例中，所述散热件为均温板；和/或，所述导热盖板为均温板。
可选的实施例中，两所述基体均为氮化铝陶瓷基体。
本发明又提出一种电子设备，包括壳体和设于所述壳体内的系统级封装结构，所述系统级封装结构为如上所述的系统级封装结构。
本发明技术方案的系统级封装结构包括有基体和夹设于两基体之间的散热件，散热件具有与通孔对应的中心部，两芯片分别设于散热件的中心部的两表面，且在两芯片背离中心部的表面设有导热盖板，由此，每一芯片产生的热量一方面可以通过散热件传输到两基体的侧面，另一方面可以通过导热盖板传输到基体的端面，从而实现两个散热通道将热量散发出去，有效降低芯片的工作温度，增加了系统的可靠性。同时，将中心部与两基体形成有两个完全隔离的安装腔体，能够实现对两芯片之间信号的屏蔽，避免两芯片之间信号干扰，提高系统级封装结构的性能稳定。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明系统级封装结构一实施例的纵剖视图；
图2为图1所示系统级封装结构另一视角的纵剖视图；
图3为图1所示系统级封装结构的横剖视图；
图4为本发明系统级封装结构另一实施例的纵剖视图；
图5-图9为本发明系统级封装结构的封装工艺过程中的剖视图。
附图标号说明：
标号 名称 标号 名称
100 系统级封装结构 70 导热盖板
10 基体 71 第一散热部
11 通孔 73 封堵部
13 第一台阶面 75 第二散热部
15 第三台阶面 751 第二台阶面
17 锡焊球 753 导热焊球
30 散热件 77 电连接部
31 中心部 90 引线
50 芯片
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提出一种系统级封装结构100。
请参照图1，在本发明的一实施例中，系统级封装结构100包括：
两基体10，每一所述基体10开设有贯通其表面的通孔11，两所述基体10在所述通孔11的轴线方向上对接，且两所述基体10电导通；
散热件30，所述散热件30夹设于两所述基体10之间，所述散热件30具有与所述通孔11对应的中心部31；
两芯片50，两所述芯片50分别设于所述中心部31的两表面，两所述芯片50分别与两所述基体10电连接；以及
两导热盖板70，一所述导热盖板70设于一所述芯片50背离所述中心部31的表面，所述导热盖板70封堵所述通孔11远离所述散热件30的开口。
一般地，系统级封装结构100是将多种功能的晶圆集中在一个封装结构中，例如存储器、处理器等，故而，本实施例中，两个芯片50的类型可以是DSP(Digital SignalProcessing)芯片50，即能够实现数字信号处理技术的芯片50；也可以是MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)芯片50，即金属氧化物半导体场效应晶体管，广泛使用在模拟电路与数字电路的场效晶体管；或是IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管)，应用于交流系统中，在此不作限定，可选择功耗较高的芯片50，从而使得散热效果更加明显。
具体地，系统级封装结构100中还包括有两个基体10和一散热件30，基体10的材质为氮化铝陶瓷，该材质具有较高的导热系数，可以进一步提升整个封装结构的导热能力。当然，基体10还可以是其他陶瓷材料。基体10的外部形状可以是圆柱体、长方体状或者其他形状，基体10开设有贯通其表面的通孔11，该通孔11的形状可以是圆形、方形或其他多边形等，在此不作限定。此处，以基体10的外部形状为长方体为例，通孔11开设在基体10的长和宽所在的表面上，通孔11的中心位于表面的中心，两基体10在通孔11的轴线方向上对接设置，即两基体10以两表面相贴合连接，散热件30夹设于两基体10之间，并具有与通孔11对应的中心部31，此时，中心部31的一表面与其中一基体10的通孔11内壁面形成第一槽体，中心部31的另一表面与另一基体10的通孔11内壁面形成第二槽体，一个芯片50位于第一槽体内，另一芯片50位于第二槽体内，能够为芯片50提供物理防护。
请结合图2和图3，同时，两基体10之间电连接，两者可以通过引线90连接。当然，为了结构简单和导通稳定，设置散热件30为板状，其面积小于两基体10相贴合的表面面积，从而使得两个基体10之间有直接贴合的部分，从而能够直接连接导通。具体的连接方式可以是焊接，连接更加稳定。散热件30在基体10的宽度方向上的尺寸与基体10的宽度相同，从而可以将芯片50的热量导向基体10宽度方向上的两侧，散热件30在基体10长度方向上的尺寸小于基体10的长度，且散热件30在基体10长度方向上位于中部位置，从而能够与通孔11更好的对应，使得导热更加均匀。散热件30的材质可以是金属或其他具有较好的导热性能的材料，芯片50安装在散热件30上，可以通过贴片的形式进行安装，从而方便将产生的热量导出，通孔11的开口尺寸大于芯片50的尺寸，从而方便贴装加工。
为了实现封装结构的封装，系统级封装结构100还包括导热盖板70，导热盖板70的材质可与散热件30的材质相同，在此不做赘述。该导热盖板70可以封堵通孔11远离中心部31的开口，从而使得第一槽体和第二槽体变成密封的腔体，实现芯片50的密封，保证芯片50的气密性良好，从而防止外来物污染和侵蚀，提高使用性能。同时导热盖板70还贴合于芯片50背离中心部31的表面，芯片50产生的热量还可以通过导热盖板70导出。
本发明技术方案的系统级封装结构100包括有基体10和夹设于两基体10之间的散热件30，散热件30具有与通孔11对应的中心部31，两芯片50分别设于散热件30的中心部31的两表面，且在两芯片50背离中心部31的表面设有导热盖板70，由此，每一芯片50产生的热量一方面可以通过散热件30传输到两基体10的侧面，另一方面可以通过导热盖板70传输到基体10的端面，从而实现两个散热通道将热量散发出去，有效降低芯片50的工作温度，增加了系统的可靠性。同时，将中心部31与两基体10形成有两个完全隔离的安装腔体，能够实现对两芯片50之间信号的屏蔽，避免两芯片50之间信号干扰，提高系统级封装结构100的性能稳定。
请继续参照图1，可选的实施例中，所述通孔11的内侧壁形成有垂直所述通孔11的轴线的第一台阶面13，所述芯片50背离所述散热件30的表面与所述第一台阶面13通过引线90电连接。
本实施例中，通孔11的内侧壁形成有第一台阶面13，第一台阶面13与通孔11的轴线相垂直，此时，通孔11在其轴线方向上的开口尺寸不相等，背离中心部31的开口尺寸较大，靠近中心部31的开口尺寸较小，该第一台阶面13大致与芯片50背离散热件30的表面相平齐，从而方便芯片50通过引线90连接基体10，减少了引线90的长度。第一台阶面13的设置能够使得引线90与基体10的焊接更加方便且结构稳定，进而能够实现芯片50与基体10导通的稳定性。
可选的实施例中，其中一所述导热盖板70包括第一散热部71和封堵部73，所述第一散热部71设于一所述芯片50背离所述中心部31的表面，所述封堵部73设于所述第一散热部71背离所述芯片50的表面，所述第一散热部71的横截面尺寸小于所述封堵部73的横截面尺寸。
本实施例中，因通孔11形成有第一台阶面13，故而导热盖板70在实现与芯片50的表面贴合的同时，又为了能够实现封堵通孔11的开口的目的，此导热盖板70为异形结构。在垂直于基体10表面的切面上，导热盖板70的形状大致呈T型，靠近芯片50的部分为第一散热部71，其横截面尺寸较小，可以有效避开芯片50的引线90连接位置，远离芯片50的部分为封堵部73，其横截面尺寸较大，与通孔11的开口尺寸相配合，从而实现较为严密的封堵。当然，该第一散热部71和封堵部73的横截面尺寸和高度尺寸可以根据实际需求进行设计，在保证对芯片50的导热效果好的同时，又不影响芯片50的连接结构即可。
为了方便导热盖板70固定连接，可选的实施例中，所述封堵部73的横截面尺寸大于所述通孔11的开口尺寸，所述封堵部73的周缘贴设于所述通孔11远离所述中心部31的开口外周沿。
本实施例中，封堵部73的横截面尺寸即为平行于基体10表面的平面对基体10进行剖切，封堵部73在该切面上的面积，即为其横截面面积，设置封堵部73的横截面面积较大，且大于通孔11的开口尺寸，从而可以使得封堵部73的周缘搭设于通孔11的开口外周沿，通过粘接或焊接实现稳定连接。此处，基体10背离散热件30的表面能够为封堵部73提供支撑，提高封堵部73的安装固定的稳定性；同时，封堵部73较大的横截面面积也能够为芯片50的热量导出提供便利，提高导热效率。
请再次参照图1，为了实现该系统级封装结构100的信号传输和连接，可选的实施例中，所述基体10背离所述散热件30的表面设有锡焊球17。该实施例中，基体10背离散热件30的表面植入若干锡焊球17，从而可以将该基体10通过锡焊球17连接到外部设备的PCB板上，保证信号的传输。当然，基体10背离散热件30的表面还可以设置多个针脚，以实现IO传输。
又因基体10开设有放置芯片50的通孔11，在该结构的基础上，可选的实施例中，另一所述导热盖板70包括第二散热部75和电连接部77，所述第二散热部75设于另一所述芯片50背离所述中心部31的表面，所述电连接部77连接于所述第二散热部75和所述通孔11的内侧壁。
本实施例中，另一导热盖板70包括第二散热部75和电连接部77，该第二散热部75贴合于芯片50背离中心部31的表面，从而能够将芯片50的热量向基体10的端部导出，电连接部77连接第二散热部75和通孔11的内侧壁，从而与第二散热部75配合共同封堵通孔11背离中心部31的开口，实现另一芯片50的封装，保证气密性良好。此处，电连接部77为信号转接板，电连接部77与基体10电连接，增加了可以植锡球的结构面积，在电连接部77背离散热件30的表面设有锡焊球17，从而增加了基体10与外部设备的PCB板的电连接，信号传输更稳定，且提高信号传输的速率。电连接部77与基体10的连接方式是焊接，通过在电连接部77面向基体10的表面植锡球，再将该植锡球贴装到基体10上实现稳定连接。
此外，为了进一步提高导出芯片50热量的效率，可选的实施例中，所述第二散热部75背离所述芯片50的表面连接有导热焊球753。在本实施例中，导热焊球753的材质可以是铜，具有较高的导热系数，第二散热部75从芯片50吸收的热量能够通过导热焊球753导入与之连接的外部PCB板，从而增加了导热通道，方便将热量及时发散出去，提高导热效率。同时，在外部的PCB板上还可以设置散热热沉，更进一步提高散热效率。
请参照图4，当然，于其他实施例中，第二散热部75背离中心部31的表面凸出于电连接部77背离中心部31的表面，该凸出的高度可与锡焊球17的高度相同，从而使得第二散热部75本身直接与外部PCB板进行贴装，从而实现导热传递。
可选的实施例中，所述第二散热部75背离所述芯片50的表面形成有第二台阶面751，所述通孔11的内侧壁形成有背离所述中心部31的第三台阶面15，所述电连接部77的周缘分别贴设于所述第二台阶面751和第三台阶面15。
本实施例中，为了提高电连接部77的安装稳定性，第二散热部75背离芯片50的表面形成有第二台阶面751，该第二台阶面751环绕第二散热部75的周缘，通孔11的内侧壁形成有第三台阶面15，该第三台阶面15环绕通孔11的开口周缘，电连接部77大致呈环状，内侧边缘搭设于第二台阶面751的周缘，外侧边缘连接于第三台阶面15，该结构的设置能够为电连接部77提供垂直于其表面方向上的支撑，提高连接稳定性，同时也可以避免凸出于基体10背离散热件30的表面，方便进行植锡球加工。
在上述所有实施例的基础上，所述散热件30为均温板；和/或，所述导热盖板70为均温板。在一实施例中，设置散热件30和导热盖板70均为均温板，该均温板又叫真空腔均热板(Vapor Chamber)，其在二维面上传导热量，传导效率更高。具体来说，真空腔均热板采用真空设计，均热板底座受热，真空腔底部的液体在吸收芯片50热量后，蒸发扩散至真空腔内，将热量传导至散热鳍片上，随后冷凝为液体回到底部，此处，散热件30的结构均参照均温板的工作原理进行相应设计，例如，散热件30内部为真空结构，充斥有纯净水或冷媒，中心部31的两表面均为受热底座，在吸收芯片50的热量后，蒸发扩散到散热件30的侧面，将热量导出。导热盖板70也参照上述均温板的工作原理进行设计，在此不做赘述。这种类似冰箱空调的蒸发、冷凝过程在真空腔内快速循环，实现了相当高的散热效率，更进一步降低了芯片50的工作环境温度，从而有效保证其工作性能。
请结合图5至图9，可以理解的，上述结构的系统级封装结构100的封装工艺包括以下步骤：
首先，将一基体10装配在散热件30(均温板)的上侧，另一基体10装配在散热件30的下侧，同时两个基体10间焊接互连，整体封装形成第一槽体和第二槽体；
其次，将两芯片50分别贴装在散热件30的中心部31的两表面上，同时完成芯片50与基体10的引线90连接；
再次，将一导热盖板70贴装到一芯片50背离中心部31的表面上，并同时贴装在基体10背离中心部31的表面，实现对通孔11的封堵；并将另一导热盖板70的第二散热部75贴装到另一芯片50背离中心部31的表面上，再将电连接板面向基体10的表面植入锡焊球17，将电连接板贴装到第二散热部75和基体10之间，实现对另一通孔11的封堵；
最后，在第二散热部75背离中心部31的表面植入高导热锡焊球17，并同时在电连接板与基体10均背离中心部31的表面进行植球工艺。
该系统级封装结构100完成封装后，将其装配到内嵌散热热沉的载板上面即可。
本发明又提出一种电子设备(未图示)，包括壳体和设于所述壳体内的系统级封装结构100，所述系统级封装结构100的具体结构参照上述实施例，由于本电子设备的系统级封装结构100采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种系统级封装结构，其特征在于，包括：
两基体，每一所述基体开设有贯通其表面的通孔，两所述基体在所述通孔的轴线方向上对接，且两所述基体电导通；
散热件，所述散热件夹设于两所述基体之间，所述散热件具有与所述通孔对应的中心部；
两芯片，两所述芯片分别设于所述中心部的两表面，两所述芯片分别与两所述基体电连接；以及
两导热盖板，一所述导热盖板设于一所述芯片背离所述中心部的表面，所述导热盖板封堵所述通孔远离所述散热件的开口。
2.如权利要求1所述的系统级封装结构，其特征在于，所述通孔的内侧壁形成有垂直所述通孔的轴线的第一台阶面，所述芯片背离所述散热件的表面与所述第一台阶面通过引线电连接。
3.如权利要求1所述的系统级封装结构，其特征在于，其中一所述导热盖板包括第一散热部和封堵部，所述第一散热部设于一所述芯片背离所述中心部的表面，所述封堵部设于所述第一散热部背离所述芯片的表面，所述第一散热部的横截面尺寸小于所述封堵部的横截面尺寸。
4.如权利要求3所述的系统级封装结构，其特征在于，所述封堵部的横截面尺寸大于所述通孔的开口尺寸，所述封堵部的周缘贴设于所述通孔远离所述中心部的开口外周沿。
5.如权利要求3所述的系统级封装结构，其特征在于，另一所述导热盖板包括第二散热部和电连接部，所述第二散热部设于另一所述芯片背离所述中心部的表面，所述电连接部连接于所述第二散热部和所述通孔的内侧壁。
6.如权利要求5所述的系统级封装结构，其特征在于，所述第二散热部背离所述芯片的表面形成有第二台阶面，所述通孔的内侧壁形成有背离所述中心部的第三台阶面，所述电连接部的周缘分别贴设于所述第二台阶面和第三台阶面。
7.如权利要求5所述的系统级封装结构，其特征在于，所述第二散热部背离所述芯片的表面连接有导热焊球，所述电连接部和所述基体背离所述散热件的表面设有锡焊球。
8.如权利要求1至7中任一项所述的系统级封装结构，其特征在于，所述散热件为均温板；和/或，所述导热盖板为均温板。
9.如权利要求1所述的系统级封装结构，其特征在于，两所述基体均为氮化铝陶瓷基体。
10.一种电子设备，其特征在于，包括壳体和设于所述壳体内的系统级封装结构，所述系统级封装结构为如权利要求1至9中任一项所述的系统级封装结构。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113299618A (zh) * 2021-04-29 2021-08-24 中国电子科技集团公司第二十九研究所 一种立体集成高效散热封装结构及其制备方法
CN113327904A (zh) * 2021-04-29 2021-08-31 中国电子科技集团公司第二十九研究所 一种双面高效散热气密封装结构及其制备方法
WO2024060639A1 (zh) * 2022-09-22 2024-03-28 天芯互联科技有限公司 一种封装体及其制备方法

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU3285593A (en) * 1992-02-12 1993-09-16 Alcatel N.V. An electromagnetic interference shield arrangement
CN204696114U (zh) * 2015-06-23 2015-10-07 上海航天测控通信研究所 一种双腔体三维封装结构
CN105047648A (zh) * 2015-06-23 2015-11-11 上海航天测控通信研究所 一种系统级封装结构及封装方法
CN106684057A (zh) * 2016-12-30 2017-05-17 华为技术有限公司 芯片封装结构及其制造方法
CN107316847A (zh) * 2016-04-27 2017-11-03 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 一种半导体器件封装结构和电子装置
CN208062049U (zh) * 2017-06-19 2018-11-06 苏州博海创业微系统有限公司 北斗一体化封装电路
CN109273418A (zh) * 2018-11-08 2019-01-25 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所南昌研究院 一种芯片封装结构及方法
CN109860131A (zh) * 2019-03-22 2019-06-07 西安微电子技术研究所 一种具有内散热装置的系统级封装结构
CN208985981U (zh) * 2018-09-29 2019-06-14 中国电子科技集团公司第四十三研究所 I/f转换系统三维立体封装结构
CN210607225U (zh) * 2019-11-25 2020-05-22 上海先方半导体有限公司 一种双面贴装的封装结构

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU3285593A (en) * 1992-02-12 1993-09-16 Alcatel N.V. An electromagnetic interference shield arrangement
CN204696114U (zh) * 2015-06-23 2015-10-07 上海航天测控通信研究所 一种双腔体三维封装结构
CN105047648A (zh) * 2015-06-23 2015-11-11 上海航天测控通信研究所 一种系统级封装结构及封装方法
CN107316847A (zh) * 2016-04-27 2017-11-03 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 一种半导体器件封装结构和电子装置
CN106684057A (zh) * 2016-12-30 2017-05-17 华为技术有限公司 芯片封装结构及其制造方法
CN208062049U (zh) * 2017-06-19 2018-11-06 苏州博海创业微系统有限公司 北斗一体化封装电路
CN208985981U (zh) * 2018-09-29 2019-06-14 中国电子科技集团公司第四十三研究所 I/f转换系统三维立体封装结构
CN109273418A (zh) * 2018-11-08 2019-01-25 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所南昌研究院 一种芯片封装结构及方法
CN109860131A (zh) * 2019-03-22 2019-06-07 西安微电子技术研究所 一种具有内散热装置的系统级封装结构
CN210607225U (zh) * 2019-11-25 2020-05-22 上海先方半导体有限公司 一种双面贴装的封装结构

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113299618A (zh) * 2021-04-29 2021-08-24 中国电子科技集团公司第二十九研究所 一种立体集成高效散热封装结构及其制备方法
CN113327904A (zh) * 2021-04-29 2021-08-31 中国电子科技集团公司第二十九研究所 一种双面高效散热气密封装结构及其制备方法
WO2024060639A1 (zh) * 2022-09-22 2024-03-28 天芯互联科技有限公司 一种封装体及其制备方法

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