具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施方式及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施方式仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。

下面详细描述本发明的实施方式，实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

设备可以以其他方式被定向(旋转90度或其他朝向)，并相应地解释本文使用的与空间相关的描述语。如在本发明中，为方便描述，在封装结构中，基板靠近芯片的一侧为基板正面，远离芯片的一侧为基板反面；基板所处平面的方向为水平方向，基板厚度方向为竖直方向或垂直方向。

如图1至图2所示，本发明一实施例提供了一种腔体式封装结构，包括热沉8，所述热沉8上设有下层芯片2及金属柱1，所述金属柱1上设有金属隔层板3，所述金属隔层板3上设有与所述金属隔层板3下的所述金属柱1数量匹配且位置对应的上层芯片4。

具体的，腔体式封装结构中，封装结构包括作为支撑作用的热沉8，热沉8上贴装有下层芯片2；热沉8上还固定设有一个或多个金属柱1，一个或多个金属柱1上安装有金属隔层板3；在金属隔层板3上与金属柱1对应的位置处，还设有上层芯片4，即上层芯片4跟金属柱1的数量相同，金属柱1与上层芯片4一一对应设置。由此，腔体式封装结构可设置两层或以上芯片，腔体内部的芯片数量可极大扩充，封装结构集成度极大地提升。

可选的，金属隔层板3形式不限，可为整体的一块金属板，可以是多个独立的金属板。

进一步的，一金属隔层板3对应设置有至少一对金属柱1，所述金属隔层板3上还开设有贯穿的开窗31，所述至少一对金属柱1分别位于所述开窗31的两侧；所述下层芯片2的位置正对所述开窗31。

进一步的，所述腔体式封装结构还包括焊线6，所述焊线6穿过所述开窗31以将位于所述金属隔层板3上方的所述上层芯片4与位于所述开窗31下方的所述下层芯片2电性连接。

进一步的，所述焊线6将至少两个所述上层芯片4电性连接。

进一步的，所述焊线6将至少两个所述下层芯片2电性连接。

具体的，金属隔层板3为一个整体成型的金属板，其下方设置有至少一对金属柱1，以稳定地支撑金属隔层板3；金属隔层板3上还开设有贯穿的开窗31，开窗31位于相邻的金属柱1之间；下层芯片2位于金属隔层板3的下方，且其数量和位置不限，即下层芯片2可以位于开窗31的正下方，也可以只位于金属隔层板3下方并被其遮挡；当下层芯片2需要与上层芯片4电性连接时，下层芯片2须位于开窗31的正下方，由此在热沉8所处的平面方向内，下层芯片2可通过开窗31顺利露出，以便在后续工艺中，通过焊线6焊接等形式将下层芯片2与上层芯片4电性连接。

当通过焊接形式加工时，可将焊线6穿过镂空的开窗31，焊线6一端与金属隔层板3上方的上层芯片4焊接，而另一端则与开窗31下方相邻的的下层芯片2焊接，焊线6数量不限，可根据实际引脚数量确定。

此外，焊线6也可将金属隔层板3上方的多个上层芯片4连接，通过焊接焊线6，将至少两个上层芯片4相互电性连接，从而实现封装结构内部的多种电性连接方式。

同样的，焊线6也可将设于热沉8上的多个下层芯片2连接，通过焊接焊线6，将至少两个下层芯片2相互电性连接，从而实现封装结构内部的多种电性连接方式。

可选的，部分下层芯片2也可位于金属隔层板3外周侧，此时这部分下层芯片2正对金属隔层板3的外周并暴露出金属隔层板3，并可同样通过焊接焊接形式与腔体式封装结构外围的外引脚、金属隔层板3上方的相邻的上层芯片4或热沉8上相邻的下层芯片2等进行电性连接。

进一步的，所述腔体式封装结构还包括堆叠设置于所述热沉8上的陶瓷环7与金属外管脚5，所述陶瓷环7与所述热沉8的边缘粘贴固定，所述金属外管脚5一端与所述陶瓷环7粘贴固定而另一端朝向背离所述陶瓷环7的方向延伸，且所述金属外管脚5的一端与至少一个所述下层芯片2或所述上层芯片4电性连接。

具体的，热沉8上还设有绝缘的陶瓷环7，陶瓷环7粘贴在热沉8的边缘，使得封装结构腔体内部空间足够大；绝缘的陶瓷环7上设有用于将腔体内部芯片与外部元件电性连接的金属外管脚5，金属外管脚5一端粘贴在陶瓷环7上，且与封装结构腔体内部的至少一个下层芯片2或至少一个上层芯片4电性连接，另一端则伸出腔体朝外以构成封装结构整体与外部电路电性连接的引脚；由此，可将封装结构内部芯片与外部电路串联起来，以实现整体电气性能。

可选的，陶瓷环7也可以为其他材料，只要保证绝缘，将金属外管脚5与热沉8两者进行绝缘即可。金属外管脚5的上方还固定设有陶瓷盖9或其他材料的封装盖，用以将封装结构密封，形成内部腔体且封装结构整体结构性能稳定。

进一步的，所述金属柱1与所述热沉8为一体成型。

进一步的，所述金属柱1与所述热沉8均为铜材料。

具体的，金属柱1与热沉8是一体成型的，可由同样的材料一次加工成型，加工工艺也不限。

为了实现最佳导热传热效率，可选用导热性能极佳的铜材料；同时贴靠上层芯片4下方的金属隔层板3尺寸不小于上层芯片4的尺寸，从而将上层芯片4底部可完全贴靠金属隔层板3，上层芯片4的热量可完全快速地传递至金属隔层板3，再传递至金属柱1与热沉8，实现上层芯片4的快速导热散热功能。

如图1至图2所示，本实施例中的腔体式封装结构，封装结构包括作为支撑作用的铜制热沉8，热沉8上贴装有三个下层芯片2；热沉8上还设有一体成型的一对铜柱，一对铜柱上安装有一个金属隔层板3；一个金属隔层板3上，在与一对铜柱相对应的位置，还贴装有两个上层芯片4；及两个上层芯片4与两个铜柱数量匹配且位置对应。此外，三个下层芯片2与两个铜柱间隔设置，即一个下层芯片2设于两个铜柱之间，另外两个下层芯片2分别设于两个铜柱的外侧。

整体式的金属隔层板3上还开设有贯穿的开窗31，且两个铜柱位于开窗31的两侧；同时，位于两个铜柱之间的一个下层芯片2与开窗31位置正对，从而可露出避免与上层芯片4层叠。相邻的下层芯片2与上层芯片4之间通过焊线6焊接，焊线6穿过镂空的开窗31，可轻松实现焊接。同时，开窗31后的金属隔层板3的尺寸不小于上层芯片4的尺寸，从而保证导热面积足够大、传热效率最高。

封装结构还包括绝缘的陶瓷环7、金属外管脚5及陶瓷盖9；金属外管脚5一端粘贴在陶瓷环7上，另一端则伸出腔体朝外；绝缘的陶瓷环7粘贴在热沉8的边缘，以将金属外管脚5与热沉8绝缘。

如图3至图8所示，本发明实施例还提供了一种腔体式封装结构的封装方法，所述方法包括以下步骤，下面进行具体说明：

S01:在热沉8上设置下层芯片2；

S03:在设于所述热沉8上的金属柱1上设置金属隔层板3；

S05:在所述金属隔层板3上设置与所述金属隔层板3下的所述金属柱1数量匹配且位置对应的上层芯片4。

如图4至图6所示，封装结构包括作为支撑作用的热沉8；先在热沉8上进行一次装片，将下层芯片2贴装于热沉8上。

贴装完成后，再将金属隔层板3安装于固定设置于热沉8上的金属柱1上，使得金属柱1稳定支撑金属隔层板3；金属隔层板3安装完成后，再进行银胶固化，使得金属隔层板3与金属柱1牢靠固定。可选的，金属柱1数量不限，可以一个或多个；此外，金属柱1可以是与热沉8一体成型的，或者金属柱1提前安装于热沉8上；金属隔层板3形式不限，可为整体的一块金属板，可以是多个独立的金属板。

金属隔层板3安装完成后，进行二次装片，在金属隔层板3上贴装上层芯片4并进行银胶固化，使得上层芯片4与金属隔层板3固定连接；上层芯片4跟金属柱1的数量相同，且金属柱1与上层芯片4一一对应设置。

由此，腔体式封装结构可设置两层或以上芯片，腔体内部的芯片数量可极大扩充，封装结构集成度极大地提升。

进一步的，在步骤S03之前，所述方法还包括：

S021:在所述金属隔层板3上开设贯穿的开窗31；

在步骤S03之后，所述方法还包括：

S041:将一个金属隔层板3与至少一对金属柱1对应设置，使得所述至少一对金属柱1分别位于所述开窗31的两侧且所述下层芯片2的位置正对所述开窗31。

具体的，金属隔层板3为一个整体成型的金属板，金属隔层板3上可提前开设贯穿的开窗31；开设完成后，将金属隔层板3设于热沉8上的至少一对金属柱1上，使得至少一对金属柱1稳定支撑金属隔层板3；同时，至少一对金属柱1位于开窗31的两侧，使得开窗31位于相邻的金属柱1之间；下层芯片2位于金属隔层板3的下方，且其数量和位置不限，即下层芯片2可以位于开窗31的正下方，也可以只位于金属隔层板3下方并被其遮挡；当下层芯片2需要与上层芯片4电性连接时，下层芯片2须位于开窗31的正下方，由此在热沉8所处的平面方向内，下层芯片2可通过开窗31顺利露出，以便在后续工艺中，通过焊线6焊接等形式将下层芯片2与上层芯片4电性连接。

进一步的，在步骤S041之后，所述方法还包括：

S071：将焊线6穿过所述开窗31；

S072：通过所述焊线6将位于所述金属隔层板3上方的所述上层芯片4与位于所述开窗31下方的所述下层芯片2电性连接。

如图7所示，当通过焊接形式加工时，可先将焊线6穿过镂空的开窗31，再将焊接一端与金属隔层板3上方的上层芯片4焊接，而另一端则与开窗31下方相邻的的下层芯片2焊接；从而将相邻的上层芯片4与下层芯片2电性连接。焊线6数量不限，根据实际引脚数量确定。

可选的，热沉8上还可设置多个其余的下层芯片2，这些位于金属隔层板3下方的下层芯片2可不正对开窗31，即可被金属隔层板3遮挡；焊线6也可将热沉8上的多个下层芯片2相互连接，也可将金属隔层板3上方的多个上层芯片4相互连接，从而实现封装结构内部的多种电性连接方式。

可选的，位于金属隔层板3外周侧的部分下层芯片2也可同样通过焊接焊接形式与腔体式封装结构外围的外引脚、金属隔层板3上方的相邻的上层芯片4或热沉8上相邻的下层芯片2等进行电性连接。

进一步的，在步骤S041之后，所述方法还包括：

S081：通过焊线6将至少两个所述上层芯片4电性连接。

进一步的，在步骤S041之后，所述方法还包括：

S091：通过焊线6将至少两个所述下层芯片2电性连接。

具体的，焊线6也可将金属隔层板3上方的多个上层芯片4连接，通过焊接焊线6，将至少两个上层芯片4相互电性连接，从而实现封装结构内部的多种电性连接方式。

同样的，焊线6也可将设于热沉8上的多个下层芯片2连接，通过焊接焊线6，将至少两个下层芯片2相互电性连接，从而实现封装结构内部的多种电性连接方式。

进一步的，在步骤S01之前，所述方法还包括：

S001:在所述热沉8上固定粘接所述金属柱1。

具体的，金属柱1提前安装于热沉8上，以胶粘方式提前固定于热沉8表面。

可选的，为了实现最佳导热传热效率，可选用导热性能极佳的铜材料作为热沉8或金属柱1的材料。

下面整体描述芯片封装方法：

如图4至图7所示，封装结构包括作为支撑作用的热沉8。先在热沉8上进行一次装片，将下层芯片2贴装于热沉8上；再将金属隔层板3安装于固定设置于热沉8上的金属柱1上，使得金属柱1稳定支撑金属隔层板3；安装完成后，对金属隔层板3进行银胶固化，使得金属隔层板3与金属柱1牢靠固定；最后，进行二次装片，在金属隔层板3上贴装上层芯片4并进行银胶固化，使得上层芯片4与金属隔层板3固定连接。

接下来，将用于电性连接的焊线6穿过金属隔层板3上镂空的开窗31，且一端与金属隔层板3上方的上层芯片4焊接，而另一端则与开窗31下方相邻的的下层芯片2焊接，从而将相邻的下层芯片2与上层芯片4电性连接。同时，也将最外侧的焊线6与封装结构上的金属外管脚5焊接，即金属外管脚5一端与至少一个所述下层芯片2或所述上层芯片4电性连接，同时金属外管脚5另一端可与封装结构腔体外部的元件电性连接，从而实现封装结构内部与外部的电性连接功能。此外，热沉8上还可设置多个其余的下层芯片2，这些位于金属隔层板3下方的下层芯片2可不正对开窗31，即可被金属隔层板3遮挡；焊线6也可将热沉8上的多个下层芯片2相互连接，也可将金属隔层板3上方的多个上层芯片4相互连接，从而实现封装结构内部的多种电性连接方式。

最后，在金属外管脚5的上方设置一个陶瓷盖9或其他材料的封装盖，将封装结构密封，形成内部腔体且封装结构整体结构性能稳定。

综上，本发明提供的腔体式封装结构中，腔体式封装结构包括作为支撑作用的热沉8，热沉上贴装有下层芯片2，热沉8上还固定设有金属柱1，金属柱1上安装有金属隔层板3；在金属隔层板3上与金属柱1对应的位置处，还设有上层芯片4，即上层芯片4跟金属柱1的数量相同，金属柱1与上层芯片4一一对应设置。由此，腔体式封装结构可设置两层或以上芯片，腔体内部的芯片数量可极大扩充，封装结构集成度极大地提升。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。