[發明專利]W波段砷化鎵單片集成電路三維系統級封裝垂直互連結構

有效

• 申請號: 201710830761.3
• 申請日: 2017-09-15
• 公開（公告）號: CN107731796B
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 施永榮;張君直
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第五十五研究所
• 主分類號: H01L25/00
• 分類號: H01L25/00;H01L23/66;H01L23/538;H01L23/498
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 陳鵬

1.一種W波段砷化鎵單片集成電路三維系統級封裝垂直互連結構，其特征在于，包括襯底介質基板(1)、硅基板上BCB介質(2)、硅基板(3)、襯底介質基板中金屬化柱(4)、第一焊料球(5)、襯底介質基板中金屬化柱陣列(6)、GaAs芯片襯底(7)、GaAs芯片上50歐姆微帶傳輸線(8)、BCB介質表面金屬平面(9)、襯底介質基板上表面金屬(11)、BCB介質中金屬化柱(12)、BCB介質中50歐姆平面類同軸傳輸線的中心導體(13)和第二焊料球(15)；BCB介質(2)設置在襯底介質基板(1)和硅基板(3)之間，GaAs芯片襯底(7)設置在BCB介質(2)和襯底介質基板(1)之間，第一焊料球(5)用于連接BCB介質表面金屬和襯底介質基板上表面金屬(11)，第二焊料球(15)用于連接中心導體(13)和GaAs芯片上50歐姆微帶傳輸線(8)。

2.根據權利要求1所述的W波段砷化鎵單片集成電路三維系統級封裝垂直互連結構，其特征在于，中心導體(13)上設置電容補償片(14)，中心導體(13)包括外導體和內導體，外導體和內導體通過電容補償片(14)連接，內導體通過第二焊料球(15)和GaAs芯片上50歐姆微帶傳輸線(8)連接，外導體通過襯底介質基板中金屬化柱(4)和襯底介質基板下表面的地連接。

3.根據權利要求2所述的W波段砷化鎵單片集成電路三維系統級封裝垂直互連結構，其特征在于，GaAs芯片上50歐姆微帶傳輸線(8)的地通過襯底介質基板中金屬化柱陣列(6)和襯底介質基板下表面的地相連。

4.根據權利要求1、2或3所述的W波段砷化鎵單片集成電路三維系統級封裝垂直互連結構，其特征在于，BCB介質表面金屬平面(9)在第二焊料球(15)位置處設有圓形開槽(10)。

5.根據權利要求1所述的W波段砷化鎵單片集成電路三維系統級封裝垂直互連結構，其特征在于，互連結構用于75至100GHz整個W全頻段范圍內的寬頻帶互連。

6.根據權利要求1所述的W波段砷化鎵單片集成電路三維系統級封裝垂直互連結構，其特征在于，中心導體(13)與GaAs芯片上微帶傳輸線(8)軸線平行。

7.根據權利要求1所述的W波段砷化鎵單片集成電路三維系統級封裝垂直互連結構，其特征在于，BCB介質中金屬化柱(12)關于中心導體(13)對稱設置。

8.根據權利要求1所述的W波段砷化鎵單片集成電路三維系統級封裝垂直互連，其特征在于，襯底介質基板(1)為LTCC工藝用Ferro A6M，介電常數為5.9，厚度為0.1mm；硅基板(3)厚度為250um，BCB介質(2)的厚度為20um。