基于三维堆叠结构的模组及其制备方法

技术领域

本发明涉及堆叠结构的技术领域，具体涉及一种基于三维堆叠结构的模组及其制备方法。

背景技术

随着现代电子技术的快速发展，要求电子设备越来越趋于小型化、高密度化，以降低电子设备制造成本的同时满足性能要求。但是，由于电子设备的功能需求和性能要求的不断提高，只依赖于常规的二维平面电路基板，已经难以提升集成度，电子设备无法进一步小型化。在相关技术中，通常使用堆叠集成技术，将两个功能电路基板通过植球进行垂直互连，以将两个功能电路基板堆叠在一起，构成三维堆叠结构的模组，从而形成更高性能、更高集成度、更小尺寸的集成电路，以使电子设备更加小型化。

然而，在三维堆叠结构的模组中，各位置的电路基板无法全部实现电磁隔离，使基于三维堆叠结构存在电磁干扰的问题，且电路基板之间采用BGA(Ball GridArrayPackage，球栅阵列封装)焊球互连，使得上层电路板容易出现接地不良，导致射频信号传输性能较差；另外，由于三维堆叠结构的散热路径长，且电路基板的导热系数低，热量容易堆积，存在三维堆叠结构散热困难，热可靠性低的问题，使其无法应用于高热耗的场景，局限了三维堆叠结构的应用范围。

发明内容

本发明的提供了一种基于三维堆叠结构的模组，以解决现有技术所存在技术问题；同时提供一种基于三维堆叠结构的模组的制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

第一方面，本发明提供了一种基于三维堆叠结构的模组，包括：上层电路基板、下层电路基板、中间层和外壳基板，所述上层电路基板、所述中间层、所述下层电路基板和所述外壳基板依次堆叠，形成基于三维堆叠结构的模组；所述中间层由填充材料与焊球阵列构成，所述焊球阵列垂直互连在所述上层电路基板与所述下层电路基板之间，且所述上层电路基板与所述下层电路基板之间覆盖有所述填充材料；所述填充材料为绝缘材料或导电材料，若所述填充材料为导电材料，则在所述焊球阵列中非接地焊球外部设有用于防止焊球之间信号互扰与防止所述非接地焊球信号短路的环状预制块。

于本发明一实施例中，将所述焊球阵列中位于中心的所述非接地焊球作为中间焊球，若所述填充材料为导电材料，则套设所述环状预制块的所述中间焊球、所述中间焊球周围的各接地焊球及填充材料构成同轴结构；若所述填充材料为绝缘材料，则所述中间焊球和所述中间焊球周围的各接地焊球构成类同轴结构。

于本发明一实施例中，所述环状预制块的高度与所述焊球阵列相匹配，所述环状预制块的内圈直径大于所述焊球阵列中的焊球直径。

于本发明一实施例中，所述中间层还包括流道形状预制块，所述流道形状预制块分布于所述填充材料中，且所述流道形状预制块的流道覆盖所述焊球阵列内至少一部分焊球。

于本发明一实施例中，所述下层电路基板设置有第一通液孔，所述第一通液孔与流道形状预制块所处的区域相通，所述外壳基板设置有第二通液孔，所述第二通液孔与所述第一通液孔相通。

于本发明一实施例中，所述流道形状预制块为牺牲材料制成，通过往所述第二通液孔注入腐蚀液溶解所述中间层内的所述流道形状预制块，在所述中间层形成所述流道。

于本发明一实施例中，所述上层电路基板的底面设置有多个金属孔，所述金属孔与所述中间层连通。

于本发明一实施例中，所述上层电路基板的顶面和所述下层电路基板的顶面分别包括至少一个腔体，所述腔体内设置有器件，所述器件通过粘接、键合或焊接的方式安装于所述腔体，多个所述腔体之间设有隔梁，所述隔梁高于所述器件的高度。

于本发明一实施例中，所述基于三维堆叠结构的模组还包括封装构件，所述封装构件包括内盖板、围框和外盖板，所述内盖板通粘接于所述上层电路基板正上方，所述围框的下端焊接于所述外壳基板顶面的四周，所述围框的上端焊接于所述外盖板。

于本发明一实施例中，所述内盖板设有开孔，所述开孔位于所述上层电路基板内所述隔梁的正上方，所述开孔区域对应的所述隔梁顶面设置有金属焊盘，所述金属焊盘用于将所述内盖板焊接于所述上层电路基板的顶面。

第二方面，本发明提供了一种基于三维堆叠结构的模组的制备方法，所述方法包括：提供上层电路基板、下层电路基板、外壳基板、焊球阵列、环状预制块和填充材料；将所述焊球阵列的一端焊接于所述上层电路基板的底面或所述下层电流基板的顶面，其中，若所述填充材料为导电材料，则利用所述环状预制块包围所述焊球阵列中非接地的焊球，所述环状预制块为绝缘材料，与所述焊球阵列的高度相匹配，所述环状预制块的内圈直径大于所述焊球阵列中的焊球直径；利用所述焊球阵列连接所述上层电路基板的底面和下层电路基板的顶面，使所述上层电路基板和所述下层电路基板垂直互连；将所述填充材料填充于所述上层电路基板和所述下层电路基板之间，形成中间层，所述上层电路基板、所述中间层、所述下层电路基板和所述外壳基板依次堆叠，形成基于三维堆叠结构的模组；或，

提供所述上层电路基板、所述下层电路基板、所述外壳基板、所述焊球阵列和所述填充材料；将所述焊球阵列的一端焊接于所述上层电路基板的底面或所述下层电流基板的顶面，若所述填充材料为绝缘材料，则利用所述焊球阵列连接所述上层电路基板的底面和下层电路基板的顶面，使所述上层电路基板和所述下层电路基板垂直互连；将所述填充材料填充于所述上层电路基板和所述下层电路基板之间，形成中间层，所述上层电路基板、所述中间层、所述下层电路基板和所述外壳基板依次堆叠，形成基于三维堆叠结构的模组。

第三方面，本发明还提供了一种基于三维堆叠结构的模组的制备方法，所述方法包括：提供上层电路基板、下层电路基板、外壳基板、焊球阵列、环状预制块、流道形状预制块和填充材料；将所述焊球阵列的一端焊接于所述上层电路基板的底面或所述下层电流基板的顶面，其中，若所述填充材料为导电材料，则利用所述环状预制块包围所述焊球阵列中非接地的焊球，所述环状预制块为绝缘材料，与所述焊球阵列的高度相匹配，所述环状预制块的内圈直径大于所述焊球阵列中的焊球直径；待将所述流道形状预制块嵌套于所述焊球阵列中内至少一部分焊球中后，利用所述焊球阵列连接所述上层电路基板的底面和下层电路基板的顶面，使所述上层电路基板和所述下层电路基板垂直互连；将所述填充材料填充于所述上层电路基板和所述下层电路基板之间，形成中间层，所述上层电路基板、所述中间层、所述下层电路基板和所述外壳基板依次堆叠，形成基于三维堆叠结构的模组；在所述下层电路基板和所述外壳基板分别设置与所述流道形状预制块的区域相通的通液孔；通过所述通液孔向所述流道形状预制块的区域注入腐蚀液，以溶解所述流道形状预制块，在所述中间层形成预制流道，所述流道形状预制块采用牺牲材料制成；或，

提供所述上层电路基板、所述下层电路基板、所述外壳基板、所述焊球阵列、所述流道形状预制块和所述填充材料；将所述焊球阵列的一端焊接于所述上层电路基板的底面或所述下层电流基板的顶面，若所述填充材料为绝缘材料，则将所述流道形状预制块嵌套于所述焊球阵列中内至少一部分焊球中；利用所述焊球阵列连接所述上层电路基板的底面和下层电路基板的顶面，使所述上层电路基板和所述下层电路基板垂直互连；将所述填充材料填充于所述上层电路基板和所述下层电路基板之间，形成中间层，所述上层电路基板、所述中间层、所述下层电路基板和所述外壳基板依次堆叠，形成基于三维堆叠结构的模组；在所述下层电路基板和所述外壳基板分别设置与所述流道形状预制块的区域相通的通液孔；通过所述通液孔向所述流道形状预制块的区域注入腐蚀液，以溶解所述流道形状预制块，在所述中间层形成预制流道，所述流道形状预制块采用牺牲材料制成。

本发明的有益效果：

第一，将上层电路基板、中间层、下层电路基板及外壳基板依次堆叠，形成基于三维堆叠结构的模组，中间层由填充材料与焊球阵列构成，焊球阵列垂直互连在上层电路基板与下层电路基板之间，使上层电路基板和下层电路基板中间形成了隔腔，保证上层电路基板和下层电路基板的隔离度，形成电磁隔离，提高了模组抑制电磁干扰的能力。

第二，上层电路基板与下层电路基板之间覆盖有填充材料；填充材料为绝缘材料或导电材料。通过在两层电路基板之间填充导电材料，使上层电路板的接地更加良好，电路基板之间信号传输的射频性能高，且在焊球阵列中非接地焊球外部设有用于防止焊球之间信号互扰与防止非接地焊球信号短路的环状预制块，以避免各焊球之间发生信号互扰。

另外，通过在中间层设置流道将电路基板聚积的热量及时转移到模组外部，提高了基于三维堆叠结构的模组的散热能力，防止了因温度上升影响电路基板上各器件的性能，各器件工作的可靠性高，使模组能够应用于高热耗的场景，扩展了基于三维堆叠结构的模组的应用范围。

附图说明

图1是本发明一示例性实施例示出的基于三维堆叠结构的模组的剖面示意图；

图2是本发明一示例性实施例示出的环形预制块套设于非接地焊球的俯视图；

图3是本发明一示例性实施例示出的有流道的基于三维堆叠结构的模组的剖面示意图；

图4是本发明一示例性实施例示出的流道形状预制块的套设于焊球的俯视图；

图5是本发明一示例性实施例示出的基于三维堆叠结构的模组的制备方法的流程图；

图6是本发明一示例性实施例示出的另一种基于三维堆叠结构的模组的制备方法的流程图；

其中，1-外盖板；2-内盖板；3-开孔；4-上层电路基板的腔体；5-导热金属孔；6-金属焊盘；7-围框；8-上层电路基板；9-焊球阵列；10-下层电路基板；11-外壳基板；12-下层电路基板的腔体；13-填充材料；14-环状预制块；15-第一通液孔；16-第二通液孔；17-流道形状预制块；18-传输接地信号的焊球；19-传输高频信号的焊球；20-传输低频信号的焊球。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。还应当理解，本发明实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本发明的保护范围。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件，或者按照各制造商所建议的条件。

以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，故不具技术上的实质意义。其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，亦视为本发明可实施的范畴。

当实施例给出数值范围时，应理解，除非本发明另有说明，每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用。除非另外定义，本发明中使用的所有技术和科学术语与本技术领域的技术人员对现有技术的掌握及本发明的记载，还可以使用与本发明实施例中所述的方法、设备、材料相似或等同的现有技术的任何方法、设备和材料来实现本发明。

请参阅图1，为本发明一示例性实施例示出的基于三维堆叠结构的模组的剖面示意图。

本实施例提供了一种基于三维堆叠结构的模组，如图1所示，基于三维堆叠结构的模组至少包括上层电路基板8、下层电路基板10、中间层和外壳基板11，上层电路基板8；其中，中间层、下层电路基板10和外壳基板11依次堆叠，形成基于三维堆叠结构的模组；中间层由填充材料13与焊球阵列9构成，焊球阵列9垂直互连在上层电路基板8与下层电路基板10之间，且上层电路基板8与下层电路基板10之间覆盖有填充材料13；填充材料13为绝缘材料或导电材料，若填充材料13为导电材料，则在焊球阵列9中非接地焊球外部设有用于防止焊球之间信号互扰与防止非接地焊球信号短路的环状预制块14。

具体地，焊球阵列9通过植球的方式焊接于上层电路基板8与下层电路基板10之间，上层电路基板8经焊球阵列9与下层电路基板10形成了隔腔，提高了下层电路基板10隔离度，使下层电路基板10形成了电磁隔离，减少了串扰干扰和杂散干扰等信号干扰。其中，焊球9阵列可以呈现完全分布或局部分布，焊球阵列9的具体结构和大小可以根据实际需求进行适应性改变。

在本实施例中，将焊球阵列9中位于中心的非接地焊球作为中间焊球，若填充材料13为导电材料，则套设环状预制块14的中间焊球、中间焊球周围的各接地焊球及填充材料13构成同轴结构；若填充材料13为绝缘材料，则中间焊球和中间焊球周围的各接地焊球构成类同轴结构。

请参阅图2，为环形预制块套设于非接地焊球的俯视图。

如图2所示，中间焊球用作射频信号的传输，为图2中的传输高频信号的焊球19，该中间焊球周围围绕一圈的接地焊球作为信号地，即图2中传输高频信号的焊球19周围围绕的6个传输接地信号的焊球18作为信号地。如果填充材料13为绝缘材料，那么各接地焊球相互独立，图2中传输高频信号的焊球19和传输接地信号的焊球18构成类同轴结构；如果填充材料13为导电材料，那么各接地焊球之间会相互连接，使得上层电路基板的接地更好，且图2中传输高频信号的焊球19和传输接地信号的焊球18将构成同轴结构，进一步提高了射频信号传输的能力。

具体地，当填充材料13为导电材料时，环状预制块14为绝缘材料，且环状预制块14的高度与焊球阵列相匹配，环状预制块14的内圈直径大于焊球阵列中的焊球直径。

需要理解的是，当填充材料13为导电材料时，焊球阵列9中的各焊球之间相通，会导致各焊球之间存在信号互扰，且用于传输接地信号的焊球会发生短路。因此，为了避免这种情况，将环状预制块14套设于焊球阵列9中的非接地焊球外部。

继续参阅图2，传输高频信号的焊球19和传输低频信号的焊球20的外部均套设有环状预制块14，且为保证各传输低频信号的焊球20之间的密集度，套设于传输低频信号的焊球20外部的环状预制块14与套设于传输高频信号的焊球19的环状预制块14不同，一个环状预制块可用于同时将多个传输低频信号的焊球20包围起来，而每一传输高频信号的焊球19都单独用一个环状预制块14包围。

请参阅图3，为本发明一示例性实施例示出的有流道的基于三维堆叠结构的模组的剖面示意图。如图3所示，在本实施例中，中间层还包括流道形状预制块17，流道形状预制块17分布于填充材料13中，且流道形状预制块的流道覆盖焊球阵列9内至少一部分焊球。

具体地，请参阅图4，为本发明一示例性实施例示出的流道形状预制块的套设于焊球的俯视图。如图4所示，流道形状预制块17内设多个孔洞，用于包围焊球，例如图4中的多个传输接地信号的焊球18。

继续参照图3，在本实施例中，下层电路基板10设置有第一通液孔15，第一通液孔与流道形状预制块17所处的区域相通，外壳基板设11置有第二通液孔16，第二通液孔16与第一通液孔15相通。另外，流道形状预制块17为牺牲材料制成，通过往第二通液孔注入腐蚀液溶解中间层内的流道形状预制块，在中间层形成流道。

在本实施例中，牺牲材料包括耐高温水溶性材料、光刻胶等，腐蚀液包括水、丙酮等，不对此进行限制。

具体地，流道形状预制块17所处区域、内嵌于下层电路基板10的第一通液孔15和内嵌于外壳基板11的第二通液孔16依次连通，从而利用腐蚀液溶解流道形状预制块17，使环形预制块17所处区域不再构成封闭区域，能够通过第一通液孔15和第二通液孔16使冷媒在流道正常流动，将电路基板(上层电路基板8和下层电路基板11)上器件工作时聚积的热量及时转移到外部，使三维堆叠结构具备散热能力，防止因温度上升影响电路基板上各器件的性能，各器件工作的可靠性高，使了三维堆叠结构能够应用于高热耗的场景，扩展了三维堆叠结构的应用范围。另外，由于流道与上层电路基板8的底面、下层电路基板10顶面和焊球阵列间接或直接的接触，其散热面积大，能更加快速地进行散热。应当理解，冷媒用于完成传递热能，产生冷冻效果的工作的流体。

具体地，下层电路基板10设置有两个第一通液孔15。也就是说，外壳基板11也设置有两个第二通液孔16，两个第二通液孔16分别设置于两个第一通液孔15竖直方向的下方，分别用于将冷媒注入流道，以及将冷媒从流道排出，从而进行循环散热，提高了基于三维堆叠结构的模组的散热能力，保持其温度在一个合适的范围内，使电路基板上设置器件的性能稳定。

需要注意的是，第一通液孔15和第二通液孔16可以是一体化的一个通孔，也可以是独立的两个通孔。另外，下层电路基板10和外壳基板11在通过流道进行散热的同时，冷媒流经第一通液孔15和第二通液孔16，与下层电路基板10的接触面积更大，加速了下层电路基板11和外壳基板12部分的散热，进一步提高基于三维堆叠结构的模组的散热速度。

在本实施例中，上层电路基板8的底面设置有多个金属孔5，金属孔5与中间层连通。

具体地，为了在加快上层电路基板8的散热，在上层电路基板8的底部设置了多个金属孔5。当金属孔5位于流道的正上方用于导热时，金属孔5为接地孔，金属孔5与流道内的焊球阵列9可以通过焊接的方式连接在一起。一方面，上层电路基板8部分产生的热量可以通过金属孔5传输至流道内的焊球阵列9，再通过冷媒与焊球阵列9进行热交换将流道内的热量导出，进而提升基于三维堆叠结构的模组的散热速度；另一方面，上层电路板基板8通过焊接阵列9与下层电路基板10形成良好的电学连接，相比常规微通道设计，能够通过焊接阵列9实现了更好的接地性能，同时微通道结构获得更好的支撑，使得机械强度更高，微通道不易塌陷。

更具体地，金属孔5除了用于导热之外，若金属孔5与焊球阵列9中传输高频信号的焊球19连接，则金属孔5用于传输高频信号；若金属孔5与焊球阵列9中传输低频信号的焊球20连接，则用于传输低频信号；若金属孔5与焊球阵列9中传输接地信号的焊球18连接，则金属孔5用于接地信号；若金属孔5与流道连通，则金属孔5用于散热。

基于上述实施例，基于三维堆叠结构的模组利用流道实现了液冷散热，且散热面积大、散热速度快，因此大幅度提升了基于三维堆叠结构的模组的散热性能。

继续参照图1或图3，在本实施例中，上层电路基板8的顶面和下层电路基板10的顶面分别包括至少一个腔体(上层电路基板8的腔体4和下层电路基板10的腔体12)，腔体内设置有器件，器件通过粘接、键合或焊接的方式安装于腔体，多个腔体之间设有隔梁，隔梁高于器件的高度。

具体地，腔体的深度高于器件的高度，即腔体周围的隔梁高于器件的高度，使器件上方留有空高，且腔体可以根据实际电路功能的需求进行划分，器件的数量也可以根据实际需求设置，此处不限制腔体的数量和腔体内器件的数量。以图1或图3为例，上层电路基板8划分出三个腔体4，下层电路基板10划分出两个腔体14；在上层电路基板8中，两边的腔体4内器件的数量都是1，中间腔体4内器件的数量为2。另外，因为上层电路基板8的顶面固定有内盖板2，即内盖板2将粘接于腔体4周围的隔梁上方，以将各腔体进一步隔离，所以，结合内盖板2和隔梁提高了各个腔体4之间的隔离度，减少对串扰杂散的干扰。

继续参照图1和图3，在本实施例中，基于三维堆叠结构的模组还包括封装构件，封装构件包括内盖板2、围框7和外盖板1，内盖板2粘接于上层电路基板8正上方，围框7的下端焊接于外壳基板11顶面的四周，围框7的上端焊接于外盖板1。

具体地，外盖板1和围框7之间可以通过平行缝焊或激光封焊的方式进行焊接，通过外盖板1和围框7对基于三维堆叠结构的模组进行了封装，以实现整个基于三维堆叠结构的模组的电磁屏蔽，提高了基于三维堆叠结构的模组整体的串扰杂散的抑制能力。上层电路基板8的顶面露铜，并且镀金，以利于上层电路基板8使用金属焊盘6将顶面与内盖板2焊接，从而提升了上层电路基板8的隔离度，形成了上层电路基板8的电磁隔离，防止电磁泄漏。

这样，通过在上层电路基板8正上方粘接内盖板2，实现了上层电路基板8的电磁隔离，且上层电路基板8内部各器件之间用隔梁进行隔离，进一步提高了基于三维堆叠结构模组整体的电磁干扰性能。

继续参照图1和图3，在本实施例中，内盖板2设有开孔3，开孔3位于上层电路基板8内隔梁的正上方，开孔3的区域对应的隔梁顶面设置有金属焊盘6。

具体地，上层电路基板8的顶面和内盖板2粘接需要严密，才能保证上层电路基板8的气密性和电磁屏蔽。以图1为例，在内盖板2位于上层电路基板8中同时在两个隔梁上方的对应位置设置两个开孔3，然后采用金属焊盘6堵住，且为了更进一步地防止内盖板2和上层电路基板8粘接时，边缘可能存在缝隙，导致电磁泄漏，将内盖板2的尺寸设计为略微小于上层电路基板8，然后使用金属焊盘6覆盖因内盖板2的尺寸小于上层电路基板8导致的上层电路基板8顶面没有与内盖板2接触的位置，即图1中金属焊盘6所在的上层电路基板8顶面的四周，以堵住缝隙。需要理解的是，金属焊盘6也可以替换为导电胶等材料，导电胶是一种固化或干燥后具有一定导电性能的胶黏剂，它通常以基体树脂和导电填料，即导电粒子为主要组成成分，通过基体树脂的粘接作用把导电粒子结合在一起，形成导电通路，实现被粘材料的导电连接，常用于各种微电子的装配，

请参阅图5，为本发明一示例性实施例示出的基于三维堆叠结构的模组的制备方法的流程图。如图5所示，在一示例性的实施例中，基于三维堆叠结构的模组的制备方法至少包括步骤S510至步骤S540，详述如下：

步骤S510，提供上层电路基板、下层电路基板、外壳基板、焊球阵列、环状预制块和填充材料；

步骤S520，将焊球阵列的一端焊接于上层电路基板的底面或下层电流基板的顶面，其中，若填充材料为导电材料，则利用环状预制块包围焊球阵列中非接地的焊球，环状预制块为绝缘材料，与焊球阵列的高度相匹配，环状预制块的内圈直径大于焊球阵列中的焊球直径；

步骤S530，利用焊球阵列连接上层电路基板的底面和下层电路基板的顶面，使上层电路基板和下层电路基板垂直互连；

步骤S540，将填充材料填充于上层电路基板和下层电路基板之间，形成中间层，上层电路基板、中间层、下层电路基板和外壳基板依次堆叠，形成基于三维堆叠结构的模组。

或，提供上层电路基板、下层电路基板、外壳基板、焊球阵列和填充材料；

将焊球阵列的一端焊接于上层电路基板的底面或下层电流基板的顶面，若填充材料为绝缘材料，则利用焊球阵列连接上层电路基板的底面和下层电路基板的顶面，使上层电路基板和下层电路基板垂直互连；

将填充材料填充于上层电路基板和下层电路基板之间，形成中间层，上层电路基板、中间层、下层电路基板和外壳基板依次堆叠，形成基于三维堆叠结构的模组。

请参阅图6，为本发明一示例性实施例示出的另一种基于三维堆叠结构的模组的制备方法的流程图。如图6所示，在一示例性的实施例中，基于三维堆叠结构的模组的制备方法至少包括步骤S610至步骤S660，详述如下：

步骤S610，提供上层电路基板、下层电路基板、外壳基板、焊球阵列、环状预制块、流道形状预制块和填充材料；

步骤S620，将焊球阵列的一端焊接于上层电路基板的底面或下层电流基板的顶面，其中，若填充材料为导电材料，则利用环状预制块包围焊球阵列中非接地的焊球，环状预制块为绝缘材料，与焊球阵列的高度相匹配，环状预制块的内圈直径大于焊球阵列中的焊球直径；

步骤S630，待将流道形状预制块嵌套于焊球阵列中内至少一部分焊球中后，利用焊球阵列连接上层电路基板的底面和下层电路基板的顶面，使上层电路基板和下层电路基板垂直互连；

步骤S640，将填充材料填充于上层电路基板和下层电路基板之间，形成中间层，上层电路基板、中间层、下层电路基板和外壳基板依次堆叠，形成基于三维堆叠结构的模组；

步骤S650，在下层电路基板和外壳基板分别设置与流道形状预制块的区域相通的通液孔；

步骤S660，通过通液孔向流道形状预制块的区域注入腐蚀液，以溶解流道形状预制块，在中间层形成预制流道，流道形状预制块采用牺牲材料制成。

或，提供上层电路基板、下层电路基板、外壳基板、焊球阵列、流道形状预制块和填充材料；将焊球阵列的一端焊接于上层电路基板的底面或下层电流基板的顶面，若填充材料为绝缘材料，则将流道形状预制块嵌套于焊球阵列中内至少一部分焊球中；利用焊球阵列连接上层电路基板的底面和下层电路基板的顶面，使上层电路基板和下层电路基板垂直互连；将填充材料填充于上层电路基板和下层电路基板之间，形成中间层，上层电路基板、中间层、下层电路基板和外壳基板依次堆叠，形成基于三维堆叠结构的模组；在下层电路基板和外壳基板分别设置与流道形状预制块的区域相通的通液孔；通过通液孔向流道形状预制块的区域注入腐蚀液，以溶解流道形状预制块，在中间层形成预制流道，流道形状预制块采用牺牲材料制成。

以上制备方法步骤只是示例性列举，不作为本申请的具体限定。

基于上述实施例，第一，将上层电路基板、中间层、下层电路基板及外壳基板依次堆叠，形成基于三维堆叠结构的模组，中间层由填充材料与焊球阵列构成，焊球阵列垂直互连在上层电路基板与下层电路基板之间，使上层电路基板和下层电路基板中间形成了隔腔，保证上层电路基板和下层电路基板的隔离度，形成电磁隔离，提高了模组抑制电磁干扰的能力。

第二，上层电路基板与下层电路基板之间覆盖有填充材料；填充材料为绝缘材料或导电材料。通过在两层电路基板之间填充导电材料，使上层电路板的接地更加良好，电路基板之间信号传输的射频性能高，且在焊球阵列中非接地焊球外部设有用于防止焊球之间信号互扰与防止非接地焊球信号短路的环状预制块，以避免各焊球之间发生信号互扰。

另外，通过在中间层设置流道将电路基板聚积的热量及时转移到模组外部，提高了基于三维堆叠结构的模组的散热能力，防止了因温度上升影响电路基板上各器件的性能，各器件工作的可靠性高，使模组能够应用于高热耗的场景，扩展了基于三维堆叠结构的模组的应用范围。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。