[發明專利]MCM封裝

無效

• 申請號: 200910003600.2
• 申請日: 2009-01-20
• 公開（公告）號: CN101599486A
• 公開（公告）日: 2009-12-09
• 發明（設計）人: Y·德加尼;范宇;查利·春雷·高;孫昆泉;孫立國
• 申請（專利權）人: 賽騎有限公司
• 主分類號: H01L25/16
• 分類號: H01L25/16;H01L21/60;H01L23/36
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 屠長存

技術領域

本發明涉及多芯片模塊(MCM)集成電路封裝，且更具體地涉及具有改進的熱控制的集成無源器件(IPD)封裝。

背景技術

工業上降低MCM封裝尺寸的努力持續取得進展。隨著光刻設計規則不斷地顯著縮小，IC芯片面積的縮小已經顯著減小。已經很難獲得減小MCM封裝厚度的可比較的結果。

IPD封裝通常存在特殊情況。IPD/RF封裝技術的尺寸減小滯后于IC?MCM封裝之后一個階段。這部分地是由于IPD基板所固有的較大尺寸而導致的。IPD封裝還受到RF和IPD子組件中存在模擬部件以及需要考慮雜散電磁效應的影響。由此，如通常在晶體管ICMCM封裝中所做的那樣將IPD與其他電路元件層疊受到了限制。

例如，在美國專利No.5,869,894中描述了包含RF芯片的MCM集成電路封裝。其中所述的MCM結構證明了對MCM封裝的厚度限制的一個方面。RF芯片位于相對較大的IC主芯片和基板之間的升起部分(stand-off)中，其中IC主芯片例如是邏輯芯片的存儲器。RF芯片接合到主芯片，二者被倒裝地接合到基板上。這種配置可以使RF芯片的接地面方便地直接互連到基板上的接地面。為了提供所需的升起部分，使用中間互連基板。

然而，以當前的標準來看這種封裝整體仍然較大。期望進一步減小封裝厚度。

當層疊到疊層MCM中的RF芯片例如是PF功率放大器芯片時遇到了特殊的問題。這些芯片產生大量熱量，將這些芯片插入有限空間中會引起熱量管理問題。

發明內容

已經研發了一種改進的RF/IPD封裝，其具有顯著減小的厚度并具有改進的熱量定制。該改進的封裝實施例一般如下所述。IPD基板貼附到系統基板上。將非常薄的RF芯片安裝到IPD基板和系統基板之間的升起部分中。在RF芯片的頂部和IPD基板的底部之間制造RF互連。非常薄的RF芯片需要用于熱量散發的非常規部件。根據本發明，在RF芯片和系統基板之間提供散熱器。散熱器還可以用作接地面連接。根據本發明專門安裝到IPD上的非常薄的RF芯片的組合表示一個子組件。在優選實施例中該子組件是RF/IPD的組合。然而，根據這些教導可以制造RF/IC、IC/IPD或IC/IC的組合。

附圖說明

圖1是常規配置中疊層MCM的示意圖；

圖2是類似于圖1的圖，但其示出了本發明的技術先進性；以及

圖3-9示意性地示出了根據本發明的一個方面的組件制造的典型步驟；

圖10-13示出了制備系統基板并使用圖9的組件組裝完整的RF/IPD封裝的步驟。

具體實施方式

參考圖1，示出了常規的疊層MCM，其包括基板11，利用焊料凸塊13將中間互連基板(IIS)12接合到基板。第一MCM?IC芯片14安裝到IIS的頂部并利用焊料凸塊15貼裝。示出了第二MCM?IC芯片16占據第一MCM?IC芯片14和基板11之間的空間。IC芯片的底部和基板11之間的空間被稱為升起空間并在圖中具有高度s。

升起空間的高度很重要。需要足夠的高度以便在該空間中容納IC芯片。在圖1的結構中，通過IIS?12建立升起空間。在升起空間中安裝IC部件的典型的疊層MCM封裝具有一個或多個IIS元件以建立升起部分。

當器件尺寸縮小時，升起部分減小。這使得用于為封裝提供足夠升起部分的一個或多個IIS元件的角色更加重要了，其中所述封裝利用了所述升起部分的空間用于安裝額外的IC元件。

圖2示出了根據本發明優選實施例的RF/IPD封裝。如先前所提議的，優選實施例包括RF/IPD組合，該組合被用作IPD/IC和IC/IC更廣泛類別的示例。在本文中，術語“集成器件”用于包括IC器件和IPD器件。

如圖所示的，IPD器件24通過焊料凸塊23直接貼附于系統基板21。IPD器件基板可以是層壓板、陶瓷、硅或其他適當材料。基板21可以是單級或多級互連基板，例如，單級或多級印刷電路板。圖中示出了基板的剖面部分來表示基板可以是系統基板，并且顯著大于IPD器件以容納多個IPD和IC器件。