一种基于多基板组合的系统级封装设计方法

doi:10.16257/j.cnki.1681-1070.2020.1104

摘要/Abstract

摘要： 宇航用系统级封装（SiP）技术为实现载荷小型化、轻量化提供了一条有效的解决途径。针对目前宇航SiP产品中“陶瓷基板+管壳”混合式的封装结构，通常用一整块基板来设计复杂系统电路，存在设计难度大、研制周期长等问题。提出了一种针对基板的设计改进方法，将电路根据功能及布局布线的特点划分为2~4个子功能模块，每个模块分别用1个子基板实现，再将各个子基板组合封装在管壳中，通过对子基板的合理设计和精密制作，使用该方法与用传统方法设计的产品物理特性保持一致，可靠性没有降低。经过可实现性分析与基于低温共烧陶瓷（LTCC）工艺的产品实现及可靠性试验，验证了该方法合理可行，可以减小产品研制工作量，降低研制成本和风险。

关键词: 宇航, 系统级封装, 多基板, 子基板, 低温共烧陶瓷

Abstract: System in Package (SiP) technology for aerospace has provided an effective solution for miniaturization and lightweight of payload. In view of the current packaging structure of "ceramic substrate + shell" in aerospace SiP products, a whole substrate is usually used to design complex system circuits, which has many problems such as difficult design and long development cycle, an improved method for the design of substrates is proposed. According to the characteristics of function, layout and wiring, the circuit is divided into 2-4 sub function modules, each module is realized by a sub-substrate, and then each sub-substrate is combined and packaged in the shell. Through the reasonable design and precise fabrication of the sub substrate, the physical properties of the product designed by this method are consistent with those designed by the conventional method, there is no decrease in reliability. After feasibility analysis and product realization based on LTCC process and reliability test, it is verified that this method is reasonable and feasible, which can reduce the product development workload, cost and risk.

Key words: aerospace, system in package (SiP), multi-substrate, sub-substrate, low temperature co-fired ceramic(LTCC)

中图分类号:

张小龙;龚科;石伟;马伟. 一种基于多基板组合的系统级封装设计方法[J]. 电子与封装, 2020, 20(11): 110203 .

ZHANG Xiaolong, GONG Ke, SHI Wei, MA Wei. A Systemin Package Design Method Based on Multi-Substrate Combination[J]. Electronics & Packaging, 2020, 20(11): 110203 .

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中国半导体行业协会封装分会会刊

中国电子学会电子制造与封装技术分会会刊