芯片集成方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于半導體制造領域，特別是涉及一種音叉石英陀螺芯片與ASIC芯片的 集成方法，其中，還涉及一種音叉石英陀螺系統(tǒng)的異構集成方法，所述音叉石英陀螺系統(tǒng)應 用于慣性組合導航微系統(tǒng)領域。
【背景技術】
[0002] 音叉石英陀螺可用于定位、姿態(tài)控制和絕對方向測量，被廣泛地應用于在軍事、汽 車、醫(yī)學和通信領域，尤其在衛(wèi)星通訊天線、導彈制導、飛機、導彈飛行控制、GPS導航系統(tǒng)等 領域有廣闊的應用前景。
[0003] 目前，音叉石英陀螺芯片的基材是石英、ASIC芯片的基材是硅，音叉石英陀 螺芯片形狀是H形（如圖1所示）尺寸為12mmX2.7mmX0.4mm，ASIC芯片的尺寸為 6. 6mmX6. 6mmX0. 3mm〇
[0004] 傳統(tǒng)的音叉石英陀螺芯片與ASIC芯片集成，通常采用二維集成，即石英陀螺芯片 和ASIC芯片采用多芯片組裝的方式，表貼在同一基板的表面，導致集成后的整個系統(tǒng)集成 度低、體積大；其中，二維集成的整個系統(tǒng)的尺寸為24mmX 24mmX 3. 3mm，集成度只有50 %， 不能滿足體積小、集成度高的要求。然而，采用TSV芯片三維堆疊的方式，又不能實現(xiàn)石英 陀螺芯片與ASIC芯片的三維集成。
[0005] 因此，需要一種新的集成方式，來實現(xiàn)石英陀螺芯片與ASIC芯片集成。

【發(fā)明內容】

[0006] 鑒于以上所述現(xiàn)有技術的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種芯片集成方法，用于 解決現(xiàn)有技術中音叉石英陀螺芯片和ASIC芯片難異構集成的技術難題，避免了傳統(tǒng)集成 方法構建的集成系統(tǒng)體積大、集成度低的問題。
[0007] 為實現(xiàn)上述目的及其他相關目的，本發(fā)明提供一種芯片集成方法，適用于集成音 叉石英陀螺芯片和ASIC芯片，所述芯片集成方法至少包括：
[0008] Sl，提供一基板，將所述基板制作為含預設規(guī)格外形與內腔的LTCC基板；
[0009] S2,接著在所述ASIC芯片正面制作錫鉛共晶焊料凸點；
[0010] S3,將所述音叉石英陀螺芯片粘接在所述LTCC基板的內腔；
[0011] S4,焊接所述音叉石英陀螺芯片的電極與所述基板之間的引線；
[0012] S5,根據錫鉛共晶焊料凸點，倒扣焊接所述ASIC芯片與所述LTCC基板。
[0013] 如上所述，本發(fā)明的一種芯片集成方法，具有以下有益效果：
[0014] 本發(fā)明采用了多層LTCC基板內腔集成音叉石英陀螺芯片、在ASIC芯片正面制作 焊料凸點，并將其倒扣在集成有音叉石英陀螺芯片的多層LTCC基板上的集成工藝技術，實 現(xiàn)了音叉石英陀螺芯片與ASIC芯片的三維異構集成。首先，從根本上解決了音叉石英陀螺 芯片與ASIC芯片難異構集成的技術難題；其次，通過該方法不僅提高了整個石英陀螺集成 系統(tǒng)的集成度，集成度提高了 60%，還減小了整個系統(tǒng)的體積，體積減小了 70%。
【附圖說明】
[0015] 圖1顯示為本發(fā)明實施例中的一種芯片集成方法流程圖；
[0016] 圖2顯示為本發(fā)明實施例中的音叉石英陀螺芯片結構示意圖；
[0017] 圖3顯示為本發(fā)明實施例中的第11層生瓷片沖孔和印刷后的剖面示意圖；
[0018] 圖4顯示為本發(fā)明實施例中的第12至第20層生瓷片沖孔的剖面示意圖；
[0019] 圖5顯示為本發(fā)明實施例中第12至第20層生瓷片填孔后的剖面示意圖；
[0020] 圖6顯示為本發(fā)明實施例中第20層生瓷片表面導帶和金焊盤印刷后的剖面示意 圖；
[0021] 圖7顯示為本發(fā)明實施例中第20層生瓷片經過疊層、層壓、燒結、裁切后的多層 LTCC基板剖面示意圖；
[0022] 圖8顯示為本發(fā)明實施例中在圖7芯片表面制作焊料凸點后的剖面示意圖；
[0023] 圖9顯示為本發(fā)明實施例中音叉石英陀螺芯片與ASIC芯片集成后的剖面示意圖。
[0024] 元件標號說明：
[0025] Sl~S5步驟，1、銀導帶，2、內腔孔，3、金鍵合區(qū)，4、通孔，5、外引出焊盤，6、倒扣焊 焊盤，7、內腔，8、襯底粘接區(qū)，9、基板，10、ASIC圓片，11、銅導帶，12、介質層，13、錫鉛共晶焊 料球，14、音叉石英陀螺芯片，15、絕緣膠，16、金絲。
【具體實施方式】
[0026] 以下通過特定的具體實例說明本發(fā)明的實施方式，本領域技術人員可由本說明書 所揭露的內容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點與功效。本發(fā)明還可以通過另外不同的具體實 施方式加以實施或應用，本說明書中的各項細節(jié)也可以基于不同觀點與應用，在沒有背離 本發(fā)明的精神下進行各種修飾或改變。
[0027] 請參閱圖1至圖9,需要說明的是，本實施例中所提供的圖示僅以示意方式說明 本發(fā)明的基本構想，遂圖式中僅顯示與本發(fā)明中有關的組件而非按照實際實施時的組件數(shù) 目、形狀及尺寸繪制，其實際實施時各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變，且其 組件布局型態(tài)也可能更為復雜。
[0028] 實施例1
[0029] 請參閱圖1，為本發(fā)明實施例中的一種芯片集成方法的流程圖，適用于集成音叉石 英陀螺芯片14和ASIC芯片，所述芯片集成方法至少包括：
[0030] Sl，提供一基板9,將所述基板9制作為含預設規(guī)格外形與內腔7的LTCC基板；
[0031] 其中，ASIC 芯片（Application Specific Integrated Circuit，特定用途集成電 路）一種為專門目的而設計的集成電路，LTCC基板為采用（low Temperature Co-fired Ceramic，低溫共燒陶瓷）技術獲得的基板。
[0032] 所述LTCC基板的預設規(guī)格具體為：將所述基板9制作為層數(shù)為20層，外形尺寸為 1 BmmX 14_X 2_、內腔 7 尺寸為 1 3mmX 4mmX 1mm。
[0033] S2,接著在所述ASIC芯片正面制作錫鉛共晶焊料凸點；
[0034] 其中，在所述ASIC芯片正面制作直徑為150~180um、高度為120~150um的錫鉛 共晶焊料凸點。
[0035] S3,將所述音叉石英陀螺芯片14粘接在所述LTCC基板的內腔7 ;
[0036] 其中，采用絕緣膠15將所述音叉石英陀螺芯片14粘接在所述LTCC基板的內腔7。
[0037] S4,焊接所述音叉石英陀螺芯片14的電極與所述基板9之間的引線；
[0038] 其中，采用金絲16球焊鍵合設備焊接所述音叉石英陀螺芯片14的電極與所述基 板9之間的引線，且金絲16的直徑為25um。
[0039] S5,根據錫鉛共晶焊料凸點，倒扣焊接所述ASIC芯片與所述LTCC基板。
[0040] 其中，所述根據錫鉛共晶焊料凸點，采用倒扣焊設備倒扣焊接所述ASIC芯片與所 述基板9。
[0041] 在本實例中，通過在多層LTCC基板內腔7集成音叉石英陀螺芯片14、并且在ASIC 芯片正面制作焊料凸點，將其倒扣在集成有音叉石英陀螺芯片14的多層LTCC基板上，減小 了整個系統(tǒng)的體積，提高了整個系統(tǒng)的集成度。
[0042] 實施例2
[0043] 請參閱圖2至圖7,顯示為本發(fā)明實施例中的音叉石英陀螺芯片14結構示意圖和 LTCC基板的的結構示意圖，其中，在本實施例中，優(yōu)選的制作厚度為2mm且多層的LTCC基 板，其中，每個生瓷片的尺寸為150_X150_X0. 133_，每層生瓷片經過壓層、燒結后的厚 度大概為〇. 1mm，將20層該生瓷片進行加工；LTCC基板腔體的深度為1mm，從下至上依次疊 加第一層至第二十層，將其中第十一層至第二十層的生瓷片進行內腔7處理，制作尺寸為 13mmX 4mm的內腔7孔2,且其中第一層至第十層的生瓷片，只需疊層