本发明提供了一种一体化三维集成系统级封装架构及其封装方法，属于系统级封装技术领域；其包括陶瓷基板、密闭围框、盖板以及BGA焊球，陶瓷基板分为上下两层，基板上面开粘接芯片的微腔，密闭围框焊接在下层陶瓷基板上面，盖板焊接在密闭围框上，陶瓷基板下面设置BGA焊盘，BGA焊球通过BGA焊盘焊接在陶瓷基板下面，上下两层陶瓷基板通过上层陶瓷基板焊接的BGA球进行互联焊接。本发明还提供集成架构的封装方法。本发明内部集成密度提升近一倍，对外互联接口及气密封装的体积占用率大大降低，同时具备结构简单、装配步骤少，是实现一体化三维集成系统级封装的有效方式。