本发明提供了一种三维堆叠电路结构及其制备方法，属于微电子封装领域，电路基板上设有第一过孔构件，封装底板上设有第二过孔构件，相邻电路基板之间设有第一焊球，第一过孔构件之间通过第一焊球导电连接，底层电路基板上的第一过孔构件与第二过孔构件导电连接；第一焊球呈预设阵列分布，配合电路基板接地层形成虚拟金属腔体。本发明提供的三维堆叠电路结构及其制备方法，信号路径短，有效降低上层电路基板的接地寄生效应；虚拟金属腔体使各个信号链路通道之间实现高隔离度抑制，在高集成度条件下实现高频信号传输和处理，可调整虚拟金属腔谐振频率，避免微波链路信号在虚拟金属腔体内发生谐振造成电路性能恶化。