本发明涉及半导体芯片封装技术领域，尤其涉及一种系统级封装(sip，systeminpackage)芯片及其封装方法。
背景技术：
集成电路在应用角度上可分为专用集成电路和通用集成电路，即专用芯片和通用芯片。专用芯片具有可靠性高、性能好和功能利用率高等特点，通用芯片具有通用性强、移植性高和扩展性好等特点。
随着电子工程的发展，从最开始的单一组件的开发，逐渐进入到了集结多个组件开发成为一个系统的阶段。在产品高效能及外观轻薄的要求下，不同功能的芯片开始迈向整合的阶段。在此期间，封装技术的不断发展和突破，成为推动整合的力量之一，sip的概念随即被提出。
sip作为一种封装技术是指通过将多芯片集中于一个单一封装内，从而使芯片获得系统功能。然而现有系统级封装结构在很多情况下，通用芯片和专用芯片不能混用，从而导致芯片的移植性和通用性非常差，芯片的升级换代也只能通过重新设计新型芯片实现。因此，提供一种系统级芯片及其封装方案，充分利用芯片封装结构，有效提高多芯片封装器件的通用和专用特性已成为目前系统级芯片封装技术中亟待解决的问题。
技术实现要素：
本发明实施例提供一种sip芯片及其封装方法，至少解决了现有技术中存在的问题，能够有效提高多芯片封装器件的通用和专用特性，增强芯片复用性及芯片密集度，提高芯片移植性。
本发明实施例的技术方案是这样实现的：
本发明实施例提供了一种系统级封装sip芯片，所述sip芯片包括：封装基板及位于所述封装基板上的一个第一芯片及至少一个第二芯片；其中，
所述第一芯片及所述至少一个第二芯片分别采用倒装键合的方式与所述封装基板相连；
所述第一芯片上设置有凹形倒扣接口，所述第二芯片上设置有凸形倒扣接口；或者，所述第一芯片上设置有凸形倒扣接口，所述第二芯片上设置有凹形倒扣接口；
所述第一芯片与所述至少一个第二芯片通过所述凹形倒扣接口及所述凸形倒扣接口相连。
上述方案中，连接所述第一芯片及所述第二芯片的凹形倒扣接口及凸形倒扣接口之间设置有可溶解键合胶。
上述方案中，所述凹形倒扣接口及所述凸形倒扣接口上均设置有微型金属凸点；所述第一芯片及所述第二芯片上均设置有焊料凸点；
所述第一芯片的微型金属凸点通过硅通孔tsv结构连接至所述第一芯片的焊料凸点，并通过重布线层rdl结构连接至所述第一芯片的内部电路；
所述第二芯片的微型金属凸点通过tsv结构连接至所述第二芯片的焊料凸点，并通过rdl结构连接至所述第二芯片的内部电路。
上述方案中，所述第一芯片及所述至少一个第二芯片外侧包覆有可拆卸包封盖。
上述方案中，所述第一芯片和/或所述第二芯片上设置有至少一个第三芯片；所述封装基板上设置有导电焊盘；
所述至少一个第三芯片通过tsv结构连接至所述导电焊盘。
上述方案中，当所述第一芯片上设置有两个或两个以上第三芯片，和/或所述第二芯片上设置有两个或两个以上第三芯片时，所述两个或两个以上第三芯片采用堆叠的方式放置。
上述方案中，当所述sip芯片包括两个或两个以上第三芯片时，不同的第三芯片上分别设置有凹形倒扣接口及凸形倒扣接口；
所述不同的第三芯片之间采用所述凹形倒扣接口及凸形倒扣接口相连的方式连接。
本发明实施例还提供了一种sip芯片封装方法，所述方法包括：
提供一个封装基板、一个第一芯片及至少一个第二芯片；其中，所述第一芯片上设置有凹形倒扣接口，所述第二芯片上设置有凸形倒扣接口；或者，所述第一芯片上设置有凸形倒扣接口，所述第二芯片上设置有凹形倒扣接口；
将所述第一芯片及所述至少一个第二芯片分别通过倒装键合的方式与所述封装基板相连；
将所述第一芯片与所述至少一个第二芯片通过所述凹形倒扣接口及所述凸形倒扣接口相连。
上述方案中，所述方法还包括：
在连接所述第一芯片及所述第二芯片的凹形倒扣接口及凸形倒扣接口之间设置可溶解键合胶。
上述方案中，所述凹形倒扣接口及所述凸形倒扣接口上均设置有微型金属凸点；所述第一芯片及所述第二芯片上均设置有焊料凸点；所述方法还包括：
将所述第一芯片的微型金属凸点通过tsv结构连接至所述第一芯片的焊料凸点，并通过rdl结构连接至所述第一芯片的内部电路；
将所述第二芯片的微型金属凸点通过tsv结构连接至所述第二芯片的焊料凸点，并通过rdl结构连接至所述第二芯片的内部电路。
上述方案中，所述方法还包括：
采用可拆卸包封盖包覆所述第一芯片及所述至少一个第二芯片。
上述方案中，所述封装基板上设置有导电焊盘；所述方法还包括：
提供至少一个第三芯片，将所述至少一个第三芯片设置于所述第一芯片和/或所述第二芯片上，并通过tsv结构连接至所述封装基板的导电焊盘。
上述方案中，所述第一芯片上设置有两个或两个以上第三芯片，和/或所述第二芯片上设置有两个或两个以上第三芯片；所述方法还包括：
采用堆叠的方式放置所述两个或两个以上第三芯片。
上述方案中，所述sip芯片包括两个或两个以上第三芯片，且不同的第三芯片上分别设置有凹形倒扣接口及凸形倒扣接口；所述方法还包括：
采用所述凹形倒扣接口及凸形倒扣接口相连的方式连接不同的第三芯片。
应用本发明实施例提供的sip芯片及其封装方法，令sip芯片中包括封装基板及位于所述封装基板上的一个第一芯片及至少一个第二芯片，如此，可实现将多个不同功能的模块芯片组合成一个具备特定功能的定制芯片；第一芯片与至少一个第二芯片通过凹形倒扣接口及凸形倒扣接口相连，如此，多个芯片之间可以紧密结合，既有效减小了系统级封装尺寸，又缩短了芯片间的距离、降低了信号延时、加快了信号的传输速率；同时，该结构还可以使多个模块芯片随意组合实现不同的功能，芯片复用性强，移植性高，升级换代更加方便，减少开发周期，用户可定制个性化芯片；此外，当芯片部分模块出现故障或需要升级时，可及时更换模块芯片；当sip芯片应用于不同的系统场景时，还可以更换不同的基板，有效节约了芯片成本。
附图说明
图1为本发明实施例中sip芯片的组成结构示意图一；
图2为本发明实施例中封装基板的组成结构示意图；
图3为本发明实施例中第一芯片与封装基板的连接示意图；
图4为本发明实施例中第一芯片与第二芯片的互连接口示意图；
图5为本发明实施例中含有可拆卸包封盖的sip芯片组成结构示意图；
图6为本发明实施例中sip芯片的组成结构示意图二；
图7为本发明实施例中sip芯片的组成结构示意图三；
图8为本发明实施例中sip芯片封装方法的流程示意图。
具体实施方式
在本发明实施例中，sip芯片包括：封装基板及位于封装基板上的一个第一芯片及至少一个第二芯片；第一芯片及第二芯片分别采用倒装键合的方式与封装基板相连；
第一芯片上设置有凹形倒扣接口，第二芯片上设置有凸形倒扣接口；或者，第一芯片上设置有凸形倒扣接口，第二芯片上设置有凹形倒扣接口；
第一芯片与所述至少一个第二芯片通过凹形倒扣接口及凸形倒扣接口相连。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例一
图1为本发明实施例中sip芯片的组成结构示意图，如图1所示，本发明实施例中sip芯片的组成包括：封装基板11及位于所述封装基板上的一个第一芯片12及至少一个第二芯片13；其中，
所述第一芯片12及所述至少一个第二芯片13分别采用倒装键合的方式与所述封装基板11相连；
所述第一芯片12上设置有凹形倒扣接口121，所述第二芯片13上设置有凸形倒扣接口131；
所述第一芯片12与所述至少一个第二芯片13通过所述凹形倒扣接口121及所述凸形倒扣接口131相连；这里，多个第二芯片可位于第一芯片的周围，通过自身的凸形倒扣接口与第一芯片四周的凹形倒扣接口进行电性连接。
具体地，在实际应用中，封装基板11上表面可设置导电焊盘111，下表面可设置导电焊球112，如图2所示为封装基板的组成结构示意图，导电焊盘111及导电焊球112均由导电金属材料制成，导电焊球112可以通过该封装基板内部的金属互连结构与所述导电焊盘111进行电性连接；该封装基板11具有机械柔韧性和高密度互连的特点。
第一芯片12及第二芯片13上均设置有至少一个焊料凸点201，第一芯片及所述至少一个第二芯片分别采用倒装键合的方式，通过焊料凸点201及导电焊盘111与所述封装基板进行电性连接；如图3为第一芯片与封装基板通过焊料凸点及导电焊盘进行电性连接的示意图；这里，第一芯片的信号端向下，第一芯片上的焊料凸点通过加热和加压技术与封装基板上的导电焊盘电气连接，使其具备优良的电性能和高可靠性；在实际应用过程中，第一芯片可以为封装级芯片中的主控芯片，第二芯片可以为封装级芯片中的模块芯片；
进一步地，所述凹形倒扣接口及凸形倒扣接口均设置于芯片的四周，第一芯片12上设置的凹形倒扣接口及第二芯片13上设置的凸形倒扣接口均可通过光刻、刻蚀等工艺形成；
当然，在实际实施时，亦存在一实施例，即第一芯片上设置有凸形倒扣接口，第二芯片上设置有凹形倒扣接口；第一芯片及第二芯片间通过凹凸形倒扣接口连接，使得多个芯片之间可以紧密结合，既有效减小了系统级封装尺寸，又缩短了芯片间的距离、降低了信号延时、加快了信号传输的速率；同时，该结构还可以使多个模块芯片随意组合实现不同的功能，提升通用性和专用性，移植性高，升级换代更加方便，减少开发周期，用户可定制个性化芯片；此外，当芯片部分模块出现故障或需要升级时，可及时更换模块芯片；当sip芯片应用于不同的系统场景时，还可以更换不同的基板，有效节约了芯片成本。
在一实施例中，连接第一芯片12及第二芯片13的凹形倒扣接口及凸形倒扣接口之间设置有可溶解键合胶101；如此，在互连接口之间起到了加固的作用，使得第一芯片及第二芯片间的连接更加紧密，增强了sip芯片的稳定性。
基于本发明上述实施例，在实际应用中，凹形倒扣接口及凸形倒扣接口上均设置有微型金属凸点；
第一芯片的微型金属凸点通过硅通孔(tsv，throughsiliconvia)401结构连接至所述第一芯片的焊料凸点，并通过重布线层(rdl，redistributionlayer)402结构连接至所述第一芯片的内部电路；
第二芯片的微型金属凸点通过tsv结构连接至所述第二芯片的焊料凸点，并通过rdl结构连接至所述第二芯片的内部电路；如图4所示为第一芯片与第二芯片间的互联接口的放大示意图。
在一实施例中，所述第一芯片及所述至少一个第二芯片外侧包覆有可拆卸包封盖501；该可拆卸包封盖位于封装基板上，如图5所示，可拆卸包封盖501将第一芯片及第二芯片包覆其中，形成模块化多芯片系统级封装结构，并保护整个封装结构；当任意第二芯片出现故障，拆开可拆卸包封盖，加热溶解可溶解键合胶，第一芯片及第二芯片间的互联接口分离，同时，加热可使芯片的焊料凸点融化，进而可拆卸下故障或需升级的芯片，此外，当封装基板需要升级时，同样可以更换，增强sip芯片的可移植性。
应用本发明上述实施例，所述sip芯片将多个芯片集成到一个大的芯片系统中，通过凹凸形倒扣接口相连的连接结构增加了芯片之间的紧密性，系统级芯片封装内部任意模块芯片出现故障或需要升级都可更换，同时，可以在现有封装的基础上随意组合产生不同功能的模块芯片，定制不同功能的通用芯片和专用芯片，提升了sip芯片的通用性和专用性能。
实施例二
图6为本发明实施例中sip芯片的组成结构示意图，如图6所示，本发明实施例中sip芯片的组成包括：封装基板61及位于所述封装基板上的一个第一芯片62及至少一个第二芯片63；其中，
所述第一芯片62及所述至少一个第二芯片63分别采用倒装键合的方式与所述封装基板61相连；
所述第一芯片62上设置有凹形倒扣接口621，所述第二芯片63上设置有凸形倒扣接口631；
第一芯片62与所述至少一个第二芯片63通过凹形倒扣接口621及凸形倒扣接口631相连；这里，多个第二芯片可位于第一芯片62的周围，通过自身的凸形倒扣接口与第一芯片四周的凹形倒扣接口进行电性连接；
所述sip芯片还包括至少一个第三芯片64，所述至少一个第三芯片64设置于第一芯片62和/或第二芯片63上。
具体地，在实际应用中，封装基板61上表面可设置导电焊盘611，下表面可设置导电焊球612，导电焊盘611及导电焊球612均由导电金属材料制成，导电焊球612通过该封装基板内部的金属互连结构与所述导电焊盘611进行电性连接。
第一芯片62及第二芯片63上均设置有至少一个焊料凸点601，第一芯片及所述至少一个第二芯片分别采用倒装键合的方式，通过焊料凸点601及导电焊盘611与所述封装基板进行电性连接；在本发明实施例中，第一芯片62为封装级芯片中的主控芯片，第二芯片63为封装级芯片中的模块芯片；
进一步地，所述凹形倒扣接口及凸形倒扣接口均设置于芯片的四周，第一芯片上设置的凹形倒扣接口及第二芯片上设置的凸形倒扣接口均可通过光刻、刻蚀等工艺形成；
当然，在实际实施时，亦存在一实施例，即第一芯片上设置有凸形倒扣接口，第二芯片上设置有凹形倒扣接口；第一芯片及第二芯片间通过凹凸形倒扣接口连接，使得多个芯片之间可以紧密结合，既有效减小了系统级封装尺寸，又缩短了芯片间的距离、降低了信号延时、加快了信号传输的速率；同时，该结构还可以使多个模块芯片随意组合实现不同的功能，提升通用性和专用性，移植性高，升级换代更加方便，减少开发周期，用户可定制个性化芯片；此外，当芯片部分模块出现故障或需要升级时，可及时更换模块芯片；当sip芯片应用于不同的系统场景时，还可以更换不同的基板，有效节约了芯片成本。
在一实施例中，连接第一芯片62及第二芯片63的凹形倒扣接口及凸形倒扣接口之间设置有可溶解键合胶；如此，在互连接口之间起到了加固的作用，使得第一芯片及第二芯片间的连接更加紧密，增强了sip芯片的稳定性。
基于本发明上述实施例，在实际应用中，凹形倒扣接口及凸形倒扣接口上均设置有微型金属凸点；
第一芯片的微型金属凸点通过tsv结构连接至所述第一芯片的焊料凸点，并通过rdl结构连接至所述第一芯片的内部电路；
第二芯片的微型金属凸点通过tsv结构连接至所述第二芯片的焊料凸点，并通过rdl结构连接至所述第二芯片的内部电路。
在本发明实施例中，所述第一芯片及所述至少一个第二芯片外侧包覆有可拆卸包封盖65；该可拆卸包封盖位于封装基板上，将第一芯片及第二芯片包覆其中，形成模块化多芯片系统级封装结构，并保护整个封装结构；当任意第二芯片出现故障，拆开可拆卸包封盖，加热溶解可溶解键合胶，第一芯片及第二芯片间的互联接口分离，同时，加热可使芯片的焊料凸点融化，进而可拆卸下故障或需升级的芯片，此外，当封装基板需要升级时，同样可以更换，增强sip芯片的可移植性。
基于本发明上述实施例中，第一芯片上可设置至少一个第三芯片，该第三芯片通过tsv结构或引线键合的方式连接至封装基板的导电焊盘，进而在封装基板上实现第三芯片与第一芯片的信号互联；类似的，第二芯片上亦可设置至少一个第三芯片，该第三芯片通过tsv结构连接至封装基板的导电焊盘，进而在封装基板上实现第三芯片与第二芯片的信号互联；如图7所示为本发明实施例中第二芯片上设置有第三芯片的sip芯片组成结构示意图；第三芯片采用tsv结构，使得芯片间的互连线最短，进而减小传输时延，降低噪声；在实际实施时，第三芯片可以为高速模块芯片，该高速模块芯片采用高速链路，可降低芯片间信号传输时延；
具体地，当第一芯片上设置有两个或两个以上第三芯片，和/或第二芯片上设置有两个或两个以上第三芯片时，所述两个或两个以上第三芯片采用堆叠的方式放置，如此，可以提高芯片的集成密度；
当sip芯片包括两个或两个以上第三芯片时，不同的第三芯片上分别设置有凹形倒扣接口及凸形倒扣接口；不同的第三芯片之间采用凹形倒扣接口及凸形倒扣接口相连的方式连接；如此，在增加了芯片规模，提高了系统级芯片集成度的同时，当第三芯片出现故障时，亦可拆卸以更换。
实施例三
图8为本发明实施例中sip芯片封装方法的流程示意图，如图8所示，本发明实施例中sip芯片封装方法包括：
步骤800：提供一个封装基板、一个第一芯片及至少一个第二芯片。
这里，封装基板上表面可设置导电焊盘，下表面可设置导电焊球，如图2所示为封装基板的组成结构示意图，导电焊盘及导电焊球均由导电金属材料制成，导电焊球可以通过该封装基板内部的金属互连结构与所述导电焊盘进行电性连接；该封装基板具有机械柔韧性和高密度互连的特点。
所述第一芯片上设置有凹形倒扣接口，所述第二芯片上设置有凸形倒扣接口；在另一实施例中，所述第一芯片上设置有凸形倒扣接口，所述第二芯片上设置有凹形倒扣接口；其中，所述凹形倒扣接口及凸形倒扣接口均设置于芯片的四周，第一芯片上设置的凹形倒扣接口或凸形倒扣接口、第二芯片上设置的凸形倒扣接口或凹形倒扣接口均可通过光刻、刻蚀等工艺形成；
在本发明实施例中，凹形倒扣接口及凸形倒扣接口上均设置有微型金属凸点；其中，第一芯片的微型金属凸点通过tsv结构连接至所述第一芯片的焊料凸点，并通过rdl结构连接至所述第一芯片的内部电路；
第二芯片的微型金属凸点通过tsv结构连接至所述第二芯片的焊料凸点，并通过rdl结构连接至所述第二芯片的内部电路。
步骤801：将所述第一芯片及所述至少一个第二芯片分别通过倒装键合的方式与所述封装基板相连。
第一芯片及第二芯片上均设置有至少一个焊料凸点，第一芯片及所述至少一个第二芯片分别采用倒装键合的方式，通过焊料凸点及导电焊盘与所述封装基板进行电性连接；如图3为第一芯片与封装基板通过焊料凸点及导电焊盘进行电性连接的示意图；这里，第一芯片的信号端向下，第一芯片上的焊料凸点通过加热和加压技术与封装基板上的导电焊盘电气连接，使其具备优良的电性能和高可靠性；在实际应用过程中，第一芯片可以为封装级芯片中的主控芯片，第二芯片可以为封装级芯片中的模块芯片。
步骤802：将所述第一芯片与所述至少一个第二芯片通过所述凹形倒扣接口及所述凸形倒扣接口相连。
第一芯片及第二芯片间通过凹凸形倒扣接口连接，使得多个芯片之间可以紧密结合，既有效减小了系统级封装尺寸，又缩短了芯片间的距离、降低了信号延时、加快了信号传输的速率；同时，该结构还可以使多个模块芯片随意组合实现不同的功能，提升通用性和专用性，移植性高，升级换代更加方便，减少开发周期，用户可定制个性化芯片；此外，当芯片部分模块出现故障或需要升级时，可及时更换模块芯片；当sip芯片应用于不同的系统场景时，还可以更换不同的基板，有效节约了芯片成本。
在一实施例中，所述方法还包括：
在连接所述第一芯片及所述第二芯片的凹形倒扣接口及凸形倒扣接口之间设置可溶解键合胶；如此，在互连接口之间起到了加固的作用，使得第一芯片及第二芯片间的连接更加紧密，增强了sip芯片的稳定性。
在一实施例中，所述方法还包括：
采用可拆卸包封盖包覆所述第一芯片及所述至少一个第二芯片；该可拆卸包封盖位于封装基板上。如此，可拆卸包封盖将第一芯片及第二芯片包覆其中，形成模块化多芯片系统级封装结构，并保护整个封装结构；当任意第二芯片出现故障，拆开可拆卸包封盖，加热溶解可溶解键合胶，第一芯片及第二芯片间的互联接口分离，同时，加热可使芯片的焊料凸点融化，进而可拆卸下故障或需升级的芯片，此外，当封装基板需要升级时，同样可以更换，增强sip芯片的可移植性。
应用本发明上述实施例，在实际应用中，所述方法还包括：
提供至少一个第三芯片，将所述至少一个第三芯片设置于所述第一芯片和/或所述第二芯片上，并通过tsv结构连接至所述封装基板的导电焊盘；如此，在封装基板上实现第三芯片与第一芯片和/或第二芯片的信号互联，而第三芯片采用tsv结构，使得芯片间的互连线最短，进而减小传输时延，降低噪声；在实际实施时，第三芯片可以为高速模块芯片，该高速模块芯片采用高速链路，可降低芯片间信号传输时延；
在一实施例中，所述第一芯片上设置有两个或两个以上第三芯片，和/或所述第二芯片上设置有两个或两个以上第三芯片；所述方法还包括：
采用堆叠的方式放置所述两个或两个以上第三芯片，如此，可以提高芯片的集成密度。
在一实施例中，所述sip芯片包括两个或两个以上第三芯片，且不同的第三芯片上分别设置有凹形倒扣接口及凸形倒扣接口；所述方法还包括：
采用所述凹形倒扣接口及凸形倒扣接口相连的方式连接不同的第三芯片；如此，在增加了芯片规模，提高了系统级芯片集成度的同时，当第三芯片出现故障时，亦可拆卸以更换。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。