專利名稱：具有集成射頻能力的多芯片模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般的涉及被應(yīng)用于射頻和中頻應(yīng)用的多芯片模塊(MCM)。更具體地，本發(fā)明涉及到多芯片模塊(MCM)的特征。這特征促使低成本、高容量的模塊制造，集成不同的有源電路芯片的功能性。
背景技術(shù)：
多芯片模塊(MCM)是不同的電子儀器組件，這些組件可以包含許多裸露的和/或經(jīng)包裝的集成電路(IC)芯片和許多離散的元件(例如，電阻器，電容器，和電感器)，所有這些都耦合在一個(gè)互連的基底上的。傳統(tǒng)的多芯片模塊(MCM)包含一個(gè)非常復(fù)雜的多層的互連的基底，基底有許多裸露的印模和其它元件?，F(xiàn)有的技術(shù)中，多芯片模塊(MCM)有定制的尺寸并且不必要象熟知的集成電路包裝工業(yè)那樣必須符合標(biāo)準(zhǔn)的“包裝”格式.換句話說，每個(gè)現(xiàn)有的技術(shù)中，多芯片模塊基底(與多芯片模塊包相比較)是典型地用不同的方式設(shè)計(jì)、處理、和測(cè)試的。多芯片模塊常常被用于許多電子應(yīng)用，例如個(gè)人電腦，主機(jī)，電信，和電話系統(tǒng)，其中許多元件有相似的電子特性或者有相似的電路，可以在單個(gè)包里歸為一組。盡管基本的多芯片模塊的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)相對(duì)的清楚明白，這些傳統(tǒng)的技術(shù)沒有促進(jìn)低成本、高容量的生產(chǎn)方法。許多多芯片模塊包裝技術(shù)僅僅容納了裸露的基底，有些容納了裸露的基底和離散的元件。然而，現(xiàn)有的技術(shù)中，有裸露基底和包裝基底和離散元件的多芯片模塊被利用到多千兆赫的應(yīng)用。另外，通常的多芯片模塊技術(shù)沒有延伸到射頻(RF)應(yīng)用，例如有運(yùn)行在超過大約800兆赫的射頻的電路的應(yīng)用，和中間波段應(yīng)用，例如有運(yùn)行在200和800兆赫之間頻率的電路的應(yīng)用。
不斷增加的對(duì)更高的電路集成度，低生產(chǎn)成本，易于升級(jí)，更小的元件尺寸的需求，在射頻和中頻應(yīng)用中已經(jīng)很難滿足。這個(gè)難題與許多實(shí)際的原因相關(guān)。例如，不同的射頻和/或者中頻電路元件之間的屏蔽和信號(hào)隔離典型的限制了單個(gè)多芯片模塊可以包含的有源元件數(shù)目。另外，電磁干擾(EMI)和發(fā)射的調(diào)節(jié)極限會(huì)進(jìn)一步限制通常的射頻/中頻(RF/IF)模塊的設(shè)計(jì)參數(shù)。此外，從一些射頻電路芯片的熱量發(fā)射會(huì)給通常的模塊設(shè)計(jì)帶來另一個(gè)負(fù)擔(dān)。
前述的現(xiàn)有設(shè)計(jì)技術(shù)的缺點(diǎn)帶來下面的結(jié)果，通常的射頻/中頻(RF/IF)包在高容量應(yīng)用方面受到限制。最好的，通常的射頻/中頻(RF/IF)多芯片模塊(MCM)運(yùn)行在元件層次(在子系統(tǒng)層次之下)；許多物理上離散的多芯片模塊(MCM)典型的被用于可操作的子系統(tǒng)或者與主板相連的系統(tǒng)，該主極為一個(gè)互相連接結(jié)構(gòu)。每個(gè)單個(gè)多芯片模塊(MCM)可以充分的屏蔽來避免相互間的射頻干擾，并且可以減少相關(guān)的電磁干擾(EMI)發(fā)射數(shù)量。不幸，單個(gè)多芯片模塊(MCM)的使用增加了設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的成本，因?yàn)閱为?dú)劃分，匹配和隔絕網(wǎng)絡(luò)在不同的多芯片模塊(MCM)間是必要的。
不僅有上面的問題，通常的多芯片模塊(MCM)可能不足夠靈活來適應(yīng)許多設(shè)計(jì)選擇。例如，在現(xiàn)有的多芯片模塊(MCM)技術(shù)中，這不可能也不經(jīng)濟(jì)來接合表面裝置和布線工藝，并且在一個(gè)現(xiàn)有技術(shù)的多芯片模塊(MCM)基底上包含不同的有源集成電路型號(hào)(例如，互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)的，砷化稼半導(dǎo)體(GaAs)的，偶極的)也不太可能。此外，當(dāng)用于不同類型的熱沉和射頻接地目的，或者當(dāng)從應(yīng)用到應(yīng)用使用不同種類的終端，通常的多芯片模塊(MCM)可能不夠靈活。

發(fā)明內(nèi)容
參照本發(fā)明，單個(gè)的射頻/中頻多芯片模塊(MCM)可以包含多個(gè)有源的電路芯片和多個(gè)離散的元件與一個(gè)互相連接的基底耦合。多芯片模塊(MCM)可以被配置為實(shí)現(xiàn)任何數(shù)目的不同的射頻/中頻(RF/IF)功能，從而它可以作為一個(gè)獨(dú)立的子系統(tǒng)工作。高度集成，射頻隔離技術(shù)，和熱沉技術(shù)的運(yùn)用，使多芯片模塊(MCM)可以與許多分離的通常的模塊的功能相當(dāng)，而不需要相關(guān)的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)成本。另外，一個(gè)射頻/中頻(RF/IF)多芯片模塊(MCM)可以用靈活的方式設(shè)計(jì)，這樣可以關(guān)注到不同的生產(chǎn)的、電子的、環(huán)境的和測(cè)量的參數(shù)。
本發(fā)明上面和其它的優(yōu)勢(shì)可以通過有互連基底的一個(gè)多芯片模塊(MCM)，一些與互連基底耦合的表面安裝的無(wú)源部件，至少一個(gè)與互連基底耦合的有源的電路設(shè)備來實(shí)現(xiàn)。所述的至少一個(gè)有源電路設(shè)備被構(gòu)造為執(zhí)行多個(gè)射頻(RF)功能，這樣，多芯片模塊(MCM)象一個(gè)集成包一樣運(yùn)作。


結(jié)合附圖并參考細(xì)節(jié)描述和權(quán)利要求，可以對(duì)本發(fā)明有一個(gè)更完整的理解。圖中相同的標(biāo)號(hào)涉及相似的元件。
圖1是一個(gè)多芯片模塊(MCM)的立體分解圖。
圖2是一個(gè)多芯片模塊(MCM)示意性的頂視圖，顯示了有源芯片和離散元件的安排的一種范例。
圖3是一個(gè)范例的基底示意的頂視圖，此基底可以用于圖2所示的多芯片模塊(MCM)。
圖4是一個(gè)范例的基底的細(xì)節(jié)部分頂視圖，此基底可以用于多芯片模塊(MCM)。
圖5是一個(gè)多芯片模塊(MCM)示意性的底視圖。
圖6和圖7是范例的多芯片模塊(MCM)的斷面示意圖。
圖8是多芯片模塊(MCM)的一部分的斷面示意圖。
圖9和圖10是一裝有有源電路芯片的多芯片模塊(MCM)基底的各自部分的頂視示意圖。
圖11和圖12是可用于多芯片模塊(MCM)的印刷電感器元件的頂視示意圖。
較佳實(shí)施例的詳細(xì)說明下面的描述涉及到一些首選實(shí)例中的射頻(RF)元件，射頻(RF)電路，和射頻(RF)信號(hào)。根據(jù)通常的術(shù)語(yǔ)和當(dāng)前的技術(shù)，“射頻(RF)”表示超過大約800兆赫的頻率。但是，本發(fā)明的技術(shù)可以延伸到中頻使用，在大約200兆赫到800兆赫的范圍里。此外，詞“射頻(RF)”和“中頻(IF)”不企圖為本發(fā)明加上任何限制。
通常的與電路芯片層次，基底層次，多芯片模塊(MCM)層次的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)相關(guān)的技術(shù)和要點(diǎn)可以在按照本發(fā)明構(gòu)造的實(shí)際設(shè)備上應(yīng)用。這些通常的技術(shù)，對(duì)于本領(lǐng)域熟練人員已經(jīng)眾所周知，這里將不詳細(xì)表述。例如，基本的與陶瓷和/或者層壓基底生產(chǎn)的技術(shù)，金或者銅的電鍍，焊接，射頻(RF)信號(hào)隔離，或者類似的將會(huì)在實(shí)際設(shè)備上實(shí)施。
參考圖1，一個(gè)射頻(RF)多芯片模塊(MCM)100通常包含一個(gè)基底102，許多有源電路芯片104，和許多離散元件106。在一個(gè)實(shí)例中，多芯片模塊(MCM)100的尺寸大約是36mm2到375mm2。盡管可以使用任意一個(gè)設(shè)備，多芯片模塊(MCM)100最好包含二或者三個(gè)有源設(shè)備和10個(gè)到100個(gè)無(wú)源元件。
有源元件104可構(gòu)造為實(shí)現(xiàn)任何數(shù)目的適合的功能。有源電路元件104的特定的功能會(huì)每個(gè)應(yīng)用各不相同。例如，一單個(gè)有源電路元件104可以合適地設(shè)計(jì)為射頻(RF)發(fā)射機(jī)，射頻(RF)接收機(jī)，射頻收發(fā)機(jī)低噪音放大器，可變?cè)鲆娣糯笃?，或者其它類似的。如下所述，多芯片模塊(MCM)100特別適合用多功能有源芯片104，例如單獨(dú)一個(gè)芯片實(shí)現(xiàn)兩個(gè)和更多不同的電子功能或者單獨(dú)一個(gè)芯片包含一般與許多單獨(dú)不同的芯片相關(guān)的特征。
在一個(gè)實(shí)用的實(shí)施例中，多芯片模塊(MCM)100被構(gòu)造用于無(wú)繩電話系統(tǒng)。不象現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)需要單個(gè)射頻(RF)和基帶包，多芯片模塊(MCM)100可以集成包含，例如，一個(gè)45兆赫的基帶區(qū)和一個(gè)900兆赫區(qū)。其它的多芯片模塊(MCM)100的應(yīng)用包含多波段射頻(RF)放大器。放大器可以在800MHz、1800MHz和2.4GHz運(yùn)行。
多芯片模塊(MCM)100被構(gòu)造為包容使用不同型號(hào)的有源電路芯片104。例如，有源電路芯片104可以基于互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)，偶極，砷化稼半導(dǎo)體(GaAs)，或者其它的合適的模塊技術(shù)?；?02可以合適的設(shè)計(jì)為便于硅、砷化稼和(或者)其它的模塊基底材料。有源電路芯片104可以為裸露的模塊或者包裝的裝配。裸露的射頻(RF)芯片和相應(yīng)的布線結(jié)合可以通過合適的環(huán)氧的和其它的膠囊密封材料結(jié)構(gòu)上加固和電學(xué)上隔離。裸露的模塊104可以通過布線結(jié)合，自動(dòng)帶綁定，或者倒裝片結(jié)合與基底102互相連接。后面的已經(jīng)為本領(lǐng)域熟練人員了解，這里將不作詳細(xì)說明。
離散組件106，通常用表面固定技術(shù)固定在基底102上，可以包含電阻，電容，電感，晶體管包，和其它相似的。在較佳實(shí)施例中，表面安裝的離散元件106的尺寸是根據(jù)熟知的包裝慣例。例如，離散元件106典型的是0402或者0603大小。無(wú)源元件可以作為選擇的或者附加的定位于有源芯片。模塊上的設(shè)備的數(shù)目和位置可以由電子性能標(biāo)準(zhǔn)、冷卻性、機(jī)械可靠性、和/或者裝配考慮所影響。
在射頻(RF)隔離或者電磁干擾是設(shè)計(jì)考慮的實(shí)施例中，多芯片模塊(MCM)100包含一個(gè)金屬蓋108。在另一實(shí)施例中，多芯片模塊(MCM)100可以應(yīng)用通常的塑料的覆模技術(shù)提供基底102的適合的外套。覆模技術(shù)可以被用到能夠忍受更多的射頻(RF)干擾和對(duì)電磁干擾要求稍小的應(yīng)用。這些覆模過程和材料已經(jīng)眾所周知，這里將不再詳細(xì)描述。
基底102可以是疊壓(有機(jī)的)材料或者陶瓷基礎(chǔ)(無(wú)機(jī)的)的材料。在許多當(dāng)前的應(yīng)用中，因?yàn)榀B壓基底材料容易制造和此材料的電子，熱學(xué)，結(jié)構(gòu)上的性質(zhì)，所以更多的使用這種材料。如圖6-8(和圖1中的虛線)，基底102可以包含任何數(shù)量的與介電層交替的金屬層?？梢杂萌魏魏线m的材料生產(chǎn)基底102；通常的玻璃類聚合體例如BT，F(xiàn)R4，或者PTFE可以被用作絕緣材料并且任何合適的電導(dǎo)金屬例如銅可以用于金屬層。一個(gè)實(shí)際的范例中，基底102可能包含一到八層金屬層；較佳的實(shí)施例包含二到四層金屬層。在通常的基底設(shè)計(jì)中，上層和下層的金屬層都是暴露的，內(nèi)含的金屬層被夾在至少兩層介電層中間?；?02的形成，包含電導(dǎo)金屬線和墊，超過了描述的范圍。
在一個(gè)較佳實(shí)施例中，第一層或者最上層金屬層是電路層而且在下面的金屬層是接地層。接地層合適地將頂層到其它各層(例如，底層)的電路線隔離。接地層也可用于確定頂層的射頻(RF)線的阻抗。在射頻(RF)應(yīng)用中，在電路層和接地層之間的介電層的厚度可以在設(shè)計(jì)時(shí)就加以調(diào)整來達(dá)到頂層線阻抗的需要。電路線的寬度和其他鄰近的任何導(dǎo)電線也規(guī)定了阻抗。
基底102暴露的上表面110包含許多被介電材料分開的金屬區(qū)域(從第一金屬層留下的)。例如，一個(gè)金屬壓模附件塊112可能與相應(yīng)的有源電路芯片104相聯(lián)系。特定的壓模附件塊112的構(gòu)造，它位于基底102上的位置，并且/或者與多芯片模塊(MCM)100的其它元件的相互作用要從所期望的多芯片模塊(MCM)100的電學(xué)性能、多芯片模塊(MCM)100里線路的布局和密度以及能量管理來考慮。有源電路芯片104可以用任何合適的方法(例如，環(huán)氧導(dǎo)電，焊接，或者其它類似的)被固定到壓模附件塊112。當(dāng)然，其它的附加技術(shù)也可以根據(jù)基底的構(gòu)成和/或者壓模附件塊112使用的材料使用。如下面更詳細(xì)的說明，壓模附加塊112也可以做為一個(gè)接地塊和/或者一個(gè)熱沉區(qū)域。
上表面110也可以包含許多與無(wú)源元件106連接的接觸塊114。和附加塊112相似，連接塊114最好從第一層金屬層M1形成。連接塊114可以被形成，電鍍，和根據(jù)通常的工藝進(jìn)行處理使其利于表面固定無(wú)源元件106。用相對(duì)高溫的焊接方法，無(wú)源元件106被很好地固定于連接塊114。當(dāng)多芯片模塊(MCM)100隨后用回流技術(shù)被固定在印刷布線板時(shí)，高溫焊接保持完整。上表面110的特定的區(qū)域可以被一個(gè)焊料罩材料覆蓋，這可以防止某些地方被焊料流入。圖4示出了一個(gè)例基底400焊料罩區(qū)域400焊料罩區(qū)域402典型的定位于靠近基底102的那些部分，那里焊接了表面固定元件。
一些固定塊116，最好從第一層金屬層形成，也可以放在上表面110上。固定塊116被合適的用鈀或者軟金電鍍，便于電子地和物理化牢固布線固定。固定塊116可以與導(dǎo)線，包終端，導(dǎo)體通道，或者其它相似的相連。來確立多芯片模塊(MCM)100的電子功能(見圖4)。根據(jù)通常的布線方案，一根細(xì)金線做為固定塊116與有源電路芯片104的合適的區(qū)域電子連接(下面將更詳細(xì)的描述)。當(dāng)前的發(fā)明利用了特別構(gòu)造的模附件塊112，固定塊116，和其它的多芯片模塊(MCM)100的特征來強(qiáng)化模塊的電性能。
基底102的內(nèi)部的金屬層可以合適的定限任何數(shù)量的導(dǎo)線，印刷元件(例如，電感器、變壓器、電容器、和電阻器)，地電位面，終端，或者其它類似的。嵌入的元件(例如，電感器、變壓器、電容器、和電阻器)也可以在基底102里利用。較佳實(shí)施例中，電鍍的或者填充通道118的功能是基底102各層間的熱和/或電路徑。
多芯片模塊(MCM)100包含許多設(shè)計(jì)元件和特征，這使得多個(gè)基帶，射頻(RF)，中頻(IF)，和/或其它的有源電子芯片集成到一個(gè)單個(gè)基底102上。特別的，多芯片模塊(MCM)100不同的有源芯片不需要根據(jù)它們的電子特征和功能歸組。與現(xiàn)有的多芯片模塊(MCM)方案的技術(shù)相比，多芯片模塊(MCM)100可以通過足夠數(shù)量的不同射頻(RF)元件之間的射頻(RF)隔離容納多個(gè)射頻(RF)的功能，盡管實(shí)際的多芯片模塊(MCM)的尺寸相對(duì)較小(現(xiàn)有技術(shù)應(yīng)用，例如移動(dòng)電話，可以用到隔離技術(shù)，然而基底相對(duì)的較大，功能在它們的基底上分開)。不同的有源電路可以有各自的分割，隔離，和/或匹配的網(wǎng)絡(luò)集成到基底102上。通過這種方法，多芯片模塊(MCM)100不再需要在兩個(gè)不同的包裝模塊間設(shè)計(jì)和實(shí)行外部的匹配和隔離電路。
多芯片模塊(MCM)100被合適的構(gòu)造，在滿足對(duì)射頻(RF)性能、隔離、屏蔽、測(cè)試、冷卻性，可靠性和物理操作性的設(shè)計(jì)要求時(shí)實(shí)現(xiàn)多有源設(shè)備集成技術(shù)。進(jìn)一步，對(duì)多芯片模塊(MCM)100的構(gòu)造使其生產(chǎn)的容量高而相對(duì)的成本低。下面詳細(xì)描述使其滿足這些設(shè)計(jì)目標(biāo)的多芯片模塊(MCM)100的那些方面。
熱沉和射頻(RF)接地有源電路芯片，特別是射頻(RF)芯片，通常都有高功率密度。一個(gè)小的射頻(RF)芯片可以產(chǎn)生0.1到5瓦特的熱功率；這些芯片產(chǎn)生的熱量連接到合適的熱沉而不使有源芯片和/或模塊本身過熱。為了有足夠的熱量轉(zhuǎn)移率，有源設(shè)備104可以被固定于由低熱阻和電阻的材料生成的壓模附加塊112。根據(jù)本發(fā)明的較好的方面，多芯片模塊(MCM)100利用了填充通道做為熱量通道來導(dǎo)電熱量從有源電路芯片到合適的熱量散布元件或者導(dǎo)電塊。在一個(gè)較佳的實(shí)施例中，熱量散發(fā)元件也可以做為射頻(RF)的接地面。
圖6中，示意性地描述了一個(gè)多芯片模塊(MCM)600的范例的一部分的截面圖。多芯片模塊(MCM)600最好包含一個(gè)有源的電路元件602，元件602合適地附加固定在一個(gè)暴露的壓模附加塊604上。多個(gè)直通通道606在基底608里形成；直通通道606從壓模附加塊604到至少一個(gè)形成在基底608下表面上的導(dǎo)電塊610。直通通道606可以根據(jù)任何數(shù)量的傳統(tǒng)技術(shù)生產(chǎn)。較佳的實(shí)施例中，直通通道606首先被電鍍，接著填入合適的導(dǎo)電和導(dǎo)熱的(例如銅貼片，環(huán)氧導(dǎo)電，聚酯膠片，或者其它類似的)材料。
較佳的實(shí)施例中，做為熱量通道的通道被填入了導(dǎo)熱材料。填充材料防止了壓模附加材料通過通道從開口處流出。填充材料也防止了當(dāng)多芯片模塊(MCM)包被焊接到下一級(jí)的板和組件時(shí)焊料通過通道被吸走。
填充過的直通通道606被構(gòu)造為射頻(RF)接地的熱通道和電導(dǎo)體。將多芯片模塊(MCM)600安裝到一個(gè)主板，導(dǎo)電塊610可以通過壓模附加塊604做為有源電路芯片602的地電位。為了給有源電路芯片602提供接地，布線612的一端可以直接固定，在壓模附加塊604，而另一端則在有源電路芯片上合適的地方。通過這種方法，直通通道606提供了從有源電路芯片602到主板之間的熱通道，而且提供了從有源電路芯片602到主板和/或者到內(nèi)部接地的直接的和低感應(yīng)的接地路徑。
根據(jù)本發(fā)明，射頻(RF)地平面的位置，通道的構(gòu)造，和從有源電路芯片到射頻(RF)接地的導(dǎo)電通道可以根據(jù)不同的應(yīng)用而各不相同。例如，圖7描述了另一實(shí)例多芯片模塊(MCM)700的一部分的截面圖。多芯片模塊(MCM)700包盲通通道702(盲通通道702可以是被電鍍或者是電鍍且填充)。盲通通道702熱和電與第一個(gè)有源芯片704耦合到一個(gè)內(nèi)部接地平面706。盡管圖上沒有顯示，內(nèi)部接平面706可以與一個(gè)合適的接地終端和/或一個(gè)合適的熱沉相連。多芯片模塊(MCM)700也包含一個(gè)電鍍直通通道708，直通通道708熱和電與第二個(gè)有源芯片710耦合到一個(gè)內(nèi)部接地平面712和一個(gè)暴露導(dǎo)電塊714。特別的，內(nèi)部接地平面706和712可以在不通的金屬層(如圖所示)或者在相同的金屬層上固定。在上面與圖6相關(guān)的描述中，導(dǎo)電塊714可以被焊接或者其它方法以導(dǎo)電的方式固定到提供很好RF接地的一塊主板上。另一個(gè)填充的/電鍍的通通道716穿透或者跨越三層金屬層，連接第二有源芯片710和內(nèi)部接地平面712。
分立接地平面參考圖1和5-7，在基底的相同或者不同的金屬層的分割接地平面被最好用于實(shí)現(xiàn)在多個(gè)有源電路芯片和/或在單一有源電路芯片上不同的功能塊之間的射頻(RF)隔離。如圖1所示，多芯片模塊(MCM)100可以包含在一個(gè)基底102上的兩個(gè)功能不同的部分(每個(gè)部分與二個(gè)有源芯片104之一相關(guān))。為了減小兩個(gè)部分間不必要的射頻(RF)干擾，多芯片模塊(MCM)100最好包含一個(gè)第一接地平面122和一個(gè)分開的第二接地平面124。在圖1中，第一和第二接地平面122和124形成了相同的內(nèi)部金屬層上。這里已經(jīng)很詳細(xì)的描述過，多芯片模塊(MCM)100可以利用通道118來建立接地平面和相應(yīng)的模附加塊112之間的電連接。接地平面122和124可以合適的地耦合到主板裝備提供的接地或者是多芯片模塊(MCM)100上合適的終端上(圖1未顯示)。
應(yīng)該注意到接地平面122和124的特定的尺寸和形狀可能因所給的設(shè)計(jì)而變化。例如，圖7示出了有一內(nèi)部接地平面706的第一有源電路芯片704。布線720確定了壓模附加塊722和電路芯片704之間的一直接連接路徑。這樣，為了射頻(RF)目的，電路芯片704和接地平面706在操作上和功能上相關(guān)。然而，第二有源電路芯片710有定位在接地平面706不同層上的射頻(RF)接地平面712。另外，電路芯片710可以與導(dǎo)電地的塊714相連，后者也可以做為多芯片模塊(MCM)700和下一組件即主板之間的連接區(qū)域。下綁定730通過壓模附加塊732給電路芯片710建立了RF接地。
如圖5和6所述，分立接地地平面特征不是限制在內(nèi)部金屬層。圖6中，第一導(dǎo)地塊610a與第二導(dǎo)地塊610b分開；分開的地塊可以隔離單一有源芯片602上不同的功能區(qū)域。圖5是另一多芯片模塊(MCM)500的底視圖，在圖中，可以安置兩個(gè)有源電路芯片(沒有顯示)。多芯片模塊(MCM)500包含與第一有源電路芯片相關(guān)的第一導(dǎo)地板502和多個(gè)與第一有源電路芯片相關(guān)的第二導(dǎo)地板504。通道506顯示相應(yīng)地面塊在電和熱上與有源芯片和/或有源芯片的一部分耦合。相應(yīng)通道也可以應(yīng)用于將內(nèi)部接地面層耦合到一個(gè)或者多個(gè)導(dǎo)連接塊。
值得注意的是，導(dǎo)電接地塊504被分割以便于單個(gè)有源電路芯片的本地射頻(RF)隔離。例如，位于塊504c上的有源芯片部分可以有與位于塊504a或504b上的有源芯片部分不同的功能或不同的電特征。另外，由于不同的設(shè)計(jì)原因，位于塊504a上的有源芯片部分可以有與之相聯(lián)系的內(nèi)部接地平面或者它可以不需要分開的射頻(RF)接地板。
特定安排的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和接地平面的構(gòu)造依賴于電的要求，需要的有源線的阻抗，有源線的密度，和其它的因素。根據(jù)較佳實(shí)施例在單個(gè)介電基片上具有多個(gè)隔離RF功能的有源芯片是不以用此處所述的分立接地平面制造的。
法拉第罩參考圖1-3，多芯片模塊(MCM)100可以通過使用金屬蓋108和合適的地面連接，在某些多芯片模塊(MCM)100的元件周圍形成一個(gè)法拉第罩，完成射頻(RF)隔離和電磁干擾屏蔽。當(dāng)然，某些多芯片模塊(MCM)設(shè)計(jì)可以忍受射頻(RF)或者電磁干擾；這些包不需要應(yīng)用金屬蓋108并且可以替代地使用通常的覆模技術(shù)。
對(duì)圖1和3已經(jīng)很了解，最好在基底102的外圍形成一些導(dǎo)電通道。這些通道的精確的數(shù)目和位置可以被地平面構(gòu)造和法拉第罩保護(hù)的元件的數(shù)目和類型所規(guī)定。例如，外圍通道的間距最好選擇為確保多芯片模塊(MCM)100對(duì)特定頻率的RF干涉有充分的保護(hù)。通常，外圍通道的間距小于不想要波長(zhǎng)的二十分之一。
導(dǎo)電環(huán)200(見圖2)在基底102的周界形成，較好地，通過外圍通道。實(shí)際中，導(dǎo)電環(huán)200可以首先形成，然后在導(dǎo)電環(huán)200里或者外圍導(dǎo)入通道。在較佳的實(shí)例中，導(dǎo)電環(huán)是電鍍到或者蝕刻在基底102里。金屬蓋108是使用已知的焊接或者環(huán)氧導(dǎo)電固定技術(shù)固定于導(dǎo)電環(huán)200，這樣金屬蓋108和至少導(dǎo)電環(huán)200的一部分電耦合。
外圍通道最好構(gòu)造為，它們與基底102里的金屬接地平面耦合。例如，圖1描述了外圍通道130和132分別與接地平面122和124相耦合。這樣，金屬蓋108，導(dǎo)電環(huán)200，和一個(gè)或者更多接地平面可以隔離和屏蔽基底102上的有源電路部分。法拉第罩屏蔽多芯片模塊(MCM)100受外界射頻(RF)和電磁干擾，并且法拉第罩可以合適的構(gòu)造來保護(hù)和隔離多芯片模塊(MCM)100中不同的部分，法拉第罩可能在某些應(yīng)用中需要，例如無(wú)繩和移動(dòng)電話，這里控制了射頻(RF)或者電磁干擾的發(fā)射和干擾。
應(yīng)該注意到導(dǎo)電環(huán)200不必要是連續(xù)的和金屬蓋108不必要在基底102周界形成物理封口。例如，導(dǎo)電環(huán)200可以在多芯片模塊(MCM)的僅僅一個(gè)部分(例如，一個(gè)接收部分)是連續(xù)的。不連續(xù)可以是故意的以隔離和屏蔽多芯片模塊(MCM)電路(發(fā)射部分)的特定的部分例如僅僅一個(gè)射頻(RF)?，F(xiàn)有的隔離技術(shù)可以使用分隔的金屬蓋或者有為間隔蓋而設(shè)計(jì)的物理分割或者墻的金屬蓋。
為了增強(qiáng)法拉第罩的屏蔽和隔離效果，多芯片模塊(MCM)100可以包含至少一個(gè)暴露的在基底102上形成的導(dǎo)電條140(見圖1)。在一個(gè)較佳實(shí)施例中，導(dǎo)電條140作為一個(gè)延伸通過整個(gè)基底102的銅槽。導(dǎo)電條140是通過外圍通道與一個(gè)和多接地平面耦合。另外，金屬蓋108可以導(dǎo)電的固定到導(dǎo)電條140(利用焊接和其它合適的材料)。導(dǎo)電條140的使用，與分立接地平面122和124合同，可以有效地產(chǎn)生分開的法拉第罩而不必形成附加的與金屬蓋108的地面連接。
通道的構(gòu)造參考圖3-10，根據(jù)本發(fā)明較佳特征的多芯片模塊(MCM)應(yīng)用了通道。通道被構(gòu)造和定位為增強(qiáng)多芯片模塊(MCM)的電和熱的特性。如前所述，通道可以是電鍍的通道或者是填充的通道，依賴于特殊通道的想要的功能(例如為了熱量消散和/或者RF接地)。
如圖8所示，這里已經(jīng)和詳細(xì)地描述過，一個(gè)示例的多芯片模塊(MCM)800可以使用任何單獨(dú)絕緣基底802上的通道804，盲通道806，和嵌入的通道808的耦合。該基底是設(shè)計(jì)為容納多個(gè)有源電路模塊或者單個(gè)有源電路模塊而有多個(gè)功能的。通過直通通道804，盲通道806，和嵌入的通道808，和其它多芯片模塊(MCM)800的元件(這里已經(jīng)講過)的特定的安排可以被需要的電學(xué)性能準(zhǔn)則，物理要求，和多芯片模塊(MCM)800的生產(chǎn)事宜所規(guī)定。盲通道806可以被應(yīng)用為通過它到里層的最短路線發(fā)送一個(gè)射頻(RF)信號(hào)或者形成一個(gè)嵌入的變壓器。如果應(yīng)用一個(gè)電鍍的通孔/道替代，它可以到達(dá)底端的暴露的接地塊。由于接地塊是在不同的電位下，將需要一個(gè)抗墊隔離區(qū)域從隔離底層上的其余的接地特征。進(jìn)一步，直通通道將需要覆蓋焊料罩，這樣焊接多芯片模塊(MCM)包時(shí)就不會(huì)短路相鄰接地特征與通道。結(jié)果，盲通道可以縮短信號(hào)路線而且最終形成的包易于表面安裝。
壓模附加塊和/或者有源電路芯片通道的特別安排，也可以加強(qiáng)多芯片模塊(MCM)的電或熱的性質(zhì)。例如，圖9已經(jīng)很好的顯示，范例有源電路芯片902可以與相應(yīng)的壓模附加塊904相關(guān)并且合適的與其耦合。多個(gè)通道906-922(虛線所示)被很好的構(gòu)造，這樣它們與壓模附加塊904形成了電連接。為了有效的熱沉，有源電路模塊將復(fù)蓋所有的熱通道。圖4顯示了一個(gè)范例基底400上相似的壓模附加塊112和其它暴露的金屬元件。如這里所講，這些通道可以是電鍍的和/或填充的直通通道或者盲通道(嵌入通道不與任何暴露的金屬層耦合)的任何結(jié)合。如上所述，在暴露平面上縮短到接地平面的直通孔通道被填入來避免后續(xù)的安裝多芯片模塊(MCM)包時(shí)的問題。
圖9所示的實(shí)施例中，通道906-916可以與有源電路芯片902的一部分相聯(lián)系，通道918-922可以與有源電路芯片902的另一部分相聯(lián)系。在本文中，有源電路芯片902的不同部分可以有位于電路芯片902上相應(yīng)區(qū)域的功能元件。通道906-916和通道918-922之間相對(duì)的分隔可以反應(yīng)這電路芯片902兩部分在電或熱相隔離的要求。有源電路的RF隔離使多芯片模塊(MCM)可以集成許多RF功能到單一的介電基底上。通過不同的接地平面與相應(yīng)的組的通道的耦合，電的隔離可以進(jìn)一步的加強(qiáng)，如圖6和7和這里很詳細(xì)的說明。
為了進(jìn)一步增強(qiáng)射頻(RF)接地的質(zhì)量，通道902-922可以排列為至少一個(gè)通道位于向下連接位置附近。向下連接(布線連接)典型的形成了為有源電路芯片通過壓模附加塊建立接地。圖9指出了一個(gè)向下連接924，它連接有源芯片902和模附加快904。如示，向下連接924形成了模附加塊904上的下連接位置926與有源電路芯片902上的下連接位置928之間的電連接。特別的，通道906和908都與下連接位置928相當(dāng)近。這接近增強(qiáng)了有源電路芯片902RF接地的質(zhì)量(在理想上，接地路徑的長(zhǎng)度應(yīng)該為了最小化寄生自感而足夠小)。
壓模附加塊的構(gòu)造根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)較好的方面，多芯片模塊(MCM)基底上的模附加塊被構(gòu)造為加強(qiáng)多芯片模塊(MCM)的電學(xué)的，機(jī)械的，和/或者熱的特征。模附加塊的特定的布局可以依賴于許多設(shè)計(jì)參數(shù)，例如，使用的有源電子芯片的類型，有源芯片是否具備多功能，下連接需要的范圍，與有源芯片相連的信號(hào)終端的數(shù)量，有源元件之間需要的射頻(RF)隔離的數(shù)量，等等。
再參考圖9，壓模附加塊904可以合適地連接為適合多個(gè)下連接位置932和934和多個(gè)導(dǎo)電塊936-940。為了最小化寄生影響，下連接位置例如位置932和934被布置成使得布線連接942和944的長(zhǎng)度保持盡可能的短。在一個(gè)實(shí)施例中，下連接位置932和934位于相應(yīng)的模附加塊904的突出的或者延伸的部分。這種突出的使用在應(yīng)用中當(dāng)線密度或者包的尺寸對(duì)整個(gè)多芯片模塊(MCM)的設(shè)計(jì)起作用時(shí)可能是需要的。
導(dǎo)電塊936-940可以被用為輸入或者輸出信號(hào)的路線。為了減小寄生和射頻(RF)干涉，有源電路芯片902和導(dǎo)電塊936-940最好保持在實(shí)際最小量。從而，壓模附加塊904可以被合適的構(gòu)造，這樣導(dǎo)電塊936-940可以被定位于有源電路芯片902上相應(yīng)的附加點(diǎn)附近。通過這種方式，模附加塊904的總體的形狀可以容納任何數(shù)量的導(dǎo)電塊和下連接，而同時(shí)在基底表面上又節(jié)省了空間。
圖10是一個(gè)安裝到多芯片模塊(MCM)基底1004上的多功能有源電路芯片1002的范例的示意性的頂視圖。電路芯片1002可以被構(gòu)造實(shí)現(xiàn)許多不同的在一個(gè)或者多個(gè)工作頻率的射頻(RF)功能。為了說明，有源芯片1002顯示有一個(gè)低噪音放大器(LNA)部分1006，一個(gè)可變?cè)鲆娣糯笃?VGA)部分1008，一個(gè)第一附加射頻(RF)部分1010(例如一個(gè)射頻(RF)輸入部分)，和一個(gè)第二附加射頻(RF)部分1012(例如，一個(gè)射頻(RF)輸出部分)。
基底1004最好包含多個(gè)與有源芯片1002相連的單個(gè)模附加塊。第一壓模附加塊1014可以主要對(duì)應(yīng)于低噪音放大器(LNA)部分1006，第二壓模附加塊1016可以主要對(duì)應(yīng)于可變?cè)鲆娣糯笃?VGA)部分1008，第三壓模附加塊1018可以主要對(duì)應(yīng)于射頻(RF)部分1010，第四壓模附加塊1020可以主要對(duì)應(yīng)于射頻(RF)部分1012。絕緣區(qū)域可以被限定在不同的壓模附加塊1014-1020之間。分隔的壓模附加塊1014-1020可以合適的構(gòu)造來滿足射頻(RF)隔離，電磁干擾，和/或熱量發(fā)射。例如，多個(gè)通道(虛線所示)可以與一個(gè)或者多個(gè)的地平面建立電和熱的連接。這里的詳細(xì)描述中，多芯片模塊(MCM)可以應(yīng)用分立的射頻(RF)接地平面，定位于中間的金屬層或者下面的暴露的金屬層，來促進(jìn)不同的射頻(RF)芯片或者一個(gè)射頻(RF)芯片的不同的部分有效的射頻(RF)接地和隔離。
一個(gè)多芯片模塊(MCM)中有源的有源芯片類型如上面所簡(jiǎn)述的，多芯片模塊(MCM)100可以包含不同類型的有源電路芯片104(例如，互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)的，偶極的，砷化稼半導(dǎo)體(GaAs)的，或者其它合適的壓模技術(shù))的任意耦合。結(jié)合固定到單一的基底102上不同芯片技術(shù)的能力增加了多芯片模塊(MCM)100相關(guān)的設(shè)計(jì)的靈活性。因此，多芯片模塊(MCM)100可以利用所給的任何類型的有源電路芯片104，這樣最佳化了生產(chǎn)成本，電學(xué)性能，和其它設(shè)計(jì)因素。
不同的有源芯片的利用可以導(dǎo)致更通用的基底102的設(shè)計(jì)。例如，如上面與圖1-3有關(guān)的描述，砷化稼半導(dǎo)體(GaAs)芯片可以典型的安裝到一個(gè)暴露的壓模附加塊112來提供多芯片模塊(MCM)100固定的接地平面或者主板的熱沉。相反的，硅基的芯片可以安裝到覆蓋了焊料罩的區(qū)域(或者任何適合的絕緣區(qū)域)。通過這種方式，金屬線可以直接地通過硅芯片之下或者到其它的金屬層的通道可以不需要相反的與有源硅芯片相關(guān)的射頻(RF)信號(hào)的交互而形成。焊料罩層有效地隔離了導(dǎo)電金屬線和硅芯片。因而，如果硅基的有源芯片(或者其它合適的芯片類型)可以在焊料罩層上安裝，包含在多芯片模塊(MCM)100里的金屬線的密度可以被增加。
表面固定和布線連接技術(shù)如上與圖1-3相關(guān)的描述，多芯片模塊(MCM)100更適宜的包含許多表面固定的離散的元件106和多個(gè)有源電路芯片104，它們間都布線電連接。單一多芯片模塊(MCM)包的與布線連接技術(shù)相連的回流表面固定技術(shù)適合于在仍然完成電學(xué)性能和包裝的目標(biāo)的同時(shí)，減少生產(chǎn)成本和增加產(chǎn)品容量。圖6、7和9顯示了從有源電路芯片到多個(gè)相應(yīng)基底上的接觸點(diǎn)的布線連接612，620，622，720和924。圖6顯示了布線連接620和622連接電路芯片602上的點(diǎn)到相應(yīng)的基底上的接觸塊630和632。然后，接觸塊可以與通道電耦合，這提供了到基底608上其它金屬線的電連接。
本發(fā)明克服了與電鍍和清潔焊接塊和布線連接塊相關(guān)的困難，克服了與焊料流動(dòng)(因離散元件106到有源元件104和到相鄰的電學(xué)接觸位置物理上的距離太近而可能造成短路)的問題例如，用來作布線連接的電鍍材料(例如，金)的特性可以與用來作焊接塊的電鍍材料的特性不同。另外，可以用于通常的多芯片模塊(MCM)的電解電鍍過程不適合射頻(RF)應(yīng)用，因?yàn)楸Ａ舻慕饘贄l和樁可以劇烈的改變射頻(RF)電路。通過陳述這些障礙，多芯片模塊(MCM)100合適于結(jié)合表面固定的離散元件和布線連接的單一絕緣基底上的有源電路芯片。
后部終端現(xiàn)有的技術(shù)有許多在集成電路包(例如多芯片模塊(MCM))和下一級(jí)裝配層(例如主板)之間的終端連接的技術(shù)。例如，一個(gè)通常的多芯片模塊(MCM)可以應(yīng)用一個(gè)球網(wǎng)格陣列(BGA)，一個(gè)釘網(wǎng)格陣列(PGA)，一個(gè)平面網(wǎng)格陣列，一個(gè)齒形陣列，或者其它相似的。然而，現(xiàn)有的技術(shù)多芯片模塊(MCM)經(jīng)常被限制為單一終端安排而且結(jié)果多芯片模塊(MCM)基底的設(shè)計(jì)不得不考慮終端方案這個(gè)限制因素。
與通常的多芯片模塊(MCM)形成對(duì)照，根據(jù)本發(fā)明的多芯片模塊(MCM)可以結(jié)合一個(gè)或者更多個(gè)暴露的附加塊(例如，接地面塊)和多個(gè)外圍的接觸塊。圖5描述了一個(gè)應(yīng)用了多個(gè)相對(duì)大的接地面塊502和504和多個(gè)外平面網(wǎng)格塊510的范例多芯片模塊(MCM)500的底部。另一個(gè)實(shí)例中，焊接球可以應(yīng)用為終端設(shè)備。在RF應(yīng)用中更適宜用LGA，因?yàn)榕c焊接球造成的較大的隔離典型引入不想要的寄生。圖3說明了終端齒形140(電鍍的半圓桶)的使用。齒形140可以在一些需要可視的監(jiān)視齒形與主板的焊接連接的整體性的應(yīng)用中使用。
根據(jù)本發(fā)明，一個(gè)多芯片模塊(MCM)可以在單一包內(nèi)結(jié)合終端構(gòu)造的任意方案。終端方案的多用性和適用性允許多芯片模塊(MCM)利用不同類型的終端的好處來注意電學(xué)和生產(chǎn)方面的情況。
可調(diào)整的印刷式無(wú)源元件如圖3所示，多芯片模塊(MCM)可以包含印刷式無(wú)源元件(例如一個(gè)印刷式電感器150)；這樣的印刷式元件可以與有源電路芯片，導(dǎo)電塊，終端，離散元件，或者其它類似相聯(lián)系。印刷式電阻器，電容器，電感器，和變壓器可以被用到調(diào)諧，匹配，旁路，或者隔離的目的?，F(xiàn)有的技術(shù)多芯片模塊(MCM)基底可以被限制在這些印刷式元件的可調(diào)整性上；典型的，印刷式元件的電學(xué)特性與基底設(shè)計(jì)緊密相關(guān)。
參考圖11和圖12，多芯片模塊(MCM)基底1100可以包含任何數(shù)量的可調(diào)整印刷式元件。圖11是示意性的地示出印刷式螺旋形電感器1110，圖12示意性地示出印刷式馬蹄形電感器1201。根據(jù)通常的技術(shù)，這些印刷式元件可以固定在基底1100的第一金屬層上。合適的絕緣材料，例如焊料罩，可以應(yīng)用到電感器1110和1210的不打算被暴露的部分。電感器1110和1210都好構(gòu)造為在基底1100生產(chǎn)后，如果必要，它們的各自感應(yīng)可以被改變。
螺旋形電感器1100可以與一個(gè)導(dǎo)電通道1112的一端電連接或者與任何合適的導(dǎo)電接頭電連接。布線連接1116的第一端可以使用通常的線連接技術(shù)和導(dǎo)電塊1114電連接。布線連接所示1116的第二端與靠近螺旋形電感器1100的外端的位置1118電連接?？梢酝ㄟ^移去焊料罩材料的合適部分暴露位置1118。根據(jù)這個(gè)實(shí)施例，任何數(shù)量的次級(jí)位置1120可以用作線連接1116的接觸點(diǎn)，這些次級(jí)位置1112又可以被應(yīng)用來調(diào)諧螺旋式電感器1100到所需的值。
馬蹄形電感器1210可以與相應(yīng)終端通道或者導(dǎo)電快1212的兩端電連接。通過它本身，馬蹄形電感器1210可以有一定接近特定設(shè)計(jì)值的自感應(yīng)。因?yàn)橹圃旃詈团c多芯片模塊(MCM)相關(guān)元件的相互作用，馬蹄形電感器1210可能沒有優(yōu)化的自感應(yīng)。因而，任何數(shù)的第二電感器1214可以被印刷到馬蹄形電感器1210附近。第二電感器1214可以構(gòu)造來便于調(diào)整與馬蹄形電感器1210相關(guān)的自感應(yīng)。如圖12所示，第二電感器1214可以與馬蹄形電感器1210平行地布線連接來有效地減少通道1212之間測(cè)得的總體的自感應(yīng)?？傮w的自感應(yīng)可以通過與各種第二電感器1214相關(guān)的感應(yīng)合適的調(diào)整。盡管圖12中僅僅顯示了2個(gè)第二電感器1214，任何數(shù)量的可以被印刷到基底1100上。另外，任何數(shù)量的第二電感器可以被布線連接在一起來促使多樣的感應(yīng)的調(diào)整。進(jìn)一步，一團(tuán)或者一小滴焊接可以被用來縮短電感器圈之間的路徑。
這些和其它技術(shù)可以被用到調(diào)整基底1100包含的電阻的和電容性的元件。應(yīng)該注意到，這些調(diào)整技術(shù)可以被應(yīng)用到三維元件中。
總之，根據(jù)本發(fā)明的多樣的多芯片模塊(MCM)模塊可以應(yīng)用許多特征，這樣促使不同RF功能集成到單一的基底包中。RF隔離，電磁干擾保護(hù)，電學(xué)性能，熱量耗散，高容量制造能力，功率管理，和低成本生產(chǎn)是設(shè)計(jì)多芯片模塊(MCM)所考慮的重要的參數(shù)。多芯片模塊(MCM)元件的適用性允許在實(shí)際多芯片模塊(MCM)包的生產(chǎn)中考慮這些和其它設(shè)計(jì)參數(shù)。
在上面已經(jīng)參考較佳的實(shí)施例描述了本發(fā)明。然而，熟悉這方面技術(shù)的人員將認(rèn)識(shí)到，不需要離開在本發(fā)明的范圍，可以對(duì)較佳的實(shí)施例會(huì)變化和修改。例如，這里描述的基底布局和特殊元件僅僅是一個(gè)例子。另外，任何給定的多芯片模塊(MCM)包的特定的功能將因應(yīng)用不同而不同。想要包含在本發(fā)明的范圍里的這些和其它的變化或者修改，在下面的權(quán)利要求中表達(dá)。
權(quán)利要求
1.一種多芯片模塊包含一個(gè)單個(gè)互連基底，其特征在于，至少一個(gè)射頻/中頻有源電路芯片，構(gòu)造為執(zhí)行多個(gè)射頻/中頻功能，述的至少一個(gè)射頻/中頻有源電路芯片，它與所述單個(gè)互連基底耦合；至少一個(gè)無(wú)源元件，它與所述單個(gè)互連基底耦合；所述單個(gè)互連基底，它被構(gòu)造為能使所述的多芯片模塊集成多個(gè)的射頻/中頻功能。
2.如權(quán)利要求1所述的多芯片模塊，其特征在于，所述的至少一個(gè)射頻/中頻有源電路芯片包含一個(gè)第一射頻/中頻有源電路芯片和一個(gè)擁有與所述的第一射頻/中頻有源電路芯片不同的電學(xué)特征的第二射頻/中頻有源電路芯片。
3.如權(quán)利要求2所述的多芯片模塊，其特征在于，所述的第一和第二射頻/中頻有源電路芯片被構(gòu)造為在不同的射頻/中頻頻率操作。
4.如權(quán)利要求2所述的多芯片模塊，其特征在于，進(jìn)一步包含至少一個(gè)匹配的網(wǎng)絡(luò)，它被集成在所述的單個(gè)互連基底中，所述的至少一個(gè)匹配網(wǎng)絡(luò)與所述第一和第二射頻/中頻有源電路芯片中的一個(gè)相關(guān)。
5.如權(quán)利要求1所述的多芯片模塊，其特征在于，所述的至少一個(gè)射頻/中頻有源電路芯片包含一個(gè)根據(jù)第一壓模技術(shù)構(gòu)造的第一射頻/中頻有源電路芯片和一個(gè)根據(jù)第二壓模技術(shù)構(gòu)造的第二射頻/中頻有源電路芯片。
6.如權(quán)利要求1所述的多芯片模塊，其特征在于，所述的單個(gè)互連結(jié)構(gòu)包含多個(gè)電學(xué)終端，所述的多個(gè)電學(xué)終端根據(jù)多個(gè)終端方案中的一種構(gòu)造。
7.如權(quán)利要求6所述的多芯片模塊，其特征在于，所述的多個(gè)電學(xué)終端方案包含一個(gè)球網(wǎng)格陣列方案、一個(gè)針網(wǎng)格陣列方案、一個(gè)平面網(wǎng)格陣列方案和一個(gè)齒狀陣列方案。
8.一種多芯片模塊，其特征在于，包含一個(gè)單個(gè)互連基底，包含一個(gè)有多個(gè)金屬線連接點(diǎn)的外表面；一個(gè)射頻/中頻有源電路芯片，它被構(gòu)造成為執(zhí)行至少一個(gè)射頻/中頻功能，所述的至少一個(gè)射頻/中頻有源電路芯片通過多個(gè)金屬線連接與相同數(shù)量的所述金屬線連接點(diǎn)耦合；一個(gè)表面固定于所述單個(gè)互連基底的無(wú)源元件。
9.如權(quán)利要求8所述的多芯片模塊，其特征在于，所述的無(wú)源元件用一種回流焊接的技術(shù)表面固定。
10.如權(quán)利要求8所述的多芯片模塊，其特征在于，所述數(shù)量的金屬線連接點(diǎn)包含多個(gè)與射頻/中頻接地相關(guān)的向下連接接觸點(diǎn)和多個(gè)與相同數(shù)量的電學(xué)信號(hào)相關(guān)的信號(hào)接觸點(diǎn)。
11.如權(quán)利要求8所述的多芯片模塊，其特征在于，進(jìn)一步包含在所述外表面上的一個(gè)壓模附加塊和在所述單個(gè)互連基底內(nèi)形成的一個(gè)電鍍直通通道，所述電鍍直通通道與所述壓模附加塊建立了電接觸，所述多個(gè)金屬線連接點(diǎn)中至少一個(gè)的位置與所述電鍍直通通道的位置有關(guān)。
12.如權(quán)利要求11所述的多芯片模塊，其特征在于，至少所述的多個(gè)的金屬線連接點(diǎn)之一在所述的電鍍直通通道附近。
13.一種多芯片模塊，其特征在于，包含一個(gè)單個(gè)的互連基底；一個(gè)第一射頻/中頻有源電路芯片，它與所述單個(gè)互連基底耦合，所述的第一射頻/中頻有源電路芯片被構(gòu)造為實(shí)現(xiàn)一個(gè)第一射頻/中頻功能。一個(gè)第二射頻/中頻有源電路芯片，它與所述單個(gè)互連基底耦合，所述的第二射頻/中頻有源電路芯片被構(gòu)造為實(shí)現(xiàn)一個(gè)第二射頻/中頻功能。一個(gè)第一接地平面，它集成到所述的單個(gè)互連基底并在操作上與所述的第一射頻/中頻有源電路芯片相關(guān)。一個(gè)第二接地平面，它集成到所述的單個(gè)互連基底并在操作上與所述的第二射頻/中頻有源電路芯片相關(guān)。
14.如權(quán)利要求13所述的多芯片模塊，其特征在于，所述的第一和第二接地平面物理上互相分開。
15.如權(quán)利要求13所述的多芯片模塊，其特征在于，所述的第一和第二接地平面構(gòu)造為電子隔離所述第一和第二射頻/中頻有源電路芯片。
16.如權(quán)利要求13所述的多芯片模塊，其特征在于，所述的第一和第二接地平面構(gòu)造為減小所述第一和第二射頻/中頻有源電路芯片之間的射頻/中頻干擾量。
17.如權(quán)利要求13所述的多芯片模塊，其特征在于，所述的第一和第二接地平面構(gòu)造為能使所述多芯片模塊集成所述的第一和第二射頻/中頻功能。
18.如權(quán)利要求13所述的一種多芯片模塊，其特征在于，所述的單個(gè)互連基底包含多個(gè)金屬層，其中有一個(gè)內(nèi)部金屬層；所述的第一和第二接地平面中至少一個(gè)位于所述的內(nèi)部金屬層。
19.如權(quán)利要求13所述的多芯片模塊，其特征在于，所述的單個(gè)互連基底包含多個(gè)金屬層，其中有一個(gè)外部金屬層；所述的第一和第二接地平面中至少一個(gè)位于所述的外部金屬層。
20.如權(quán)利要求19所述的多芯片模塊，其特征在于，所述的第一和第二接地平面中的至少一個(gè)進(jìn)一步被構(gòu)造為對(duì)所述多模塊芯片起導(dǎo)電附加塊的作用。
21.如權(quán)利要求13所述的多芯片模塊，其特征在于，進(jìn)一步包含在所述的單個(gè)互連基底里形成的電鍍直通通道，所述電鍍直通通道被構(gòu)造為在所述的第一射頻/中頻有源電路芯片和所述的第一接地平面之間建立電連接。
22.如權(quán)利要求21所述的多芯片模塊，其特征在于，進(jìn)一步包含在所述單一互連基底外表面上的外部壓模附加塊，所述電鍍直通通道與所述壓模附加塊建立了電接觸。
23.如權(quán)利要求13所述的多芯片模塊，其特征在于，進(jìn)一步包含與所述單個(gè)互連基底耦合的導(dǎo)電蓋，所述的導(dǎo)電蓋被構(gòu)造為與所述的第一接地平面合作用于加強(qiáng)對(duì)所述的第一射頻/中頻有源電路芯片的電子隔離。
24.如權(quán)利要求23所述的多芯片模塊，其特征在于，所述的導(dǎo)電蓋與所述的第一接地平面電連接。
25.如權(quán)利要求24所述的多芯片模塊，其特征在于，進(jìn)一步包含電鍍直通通道，它被構(gòu)造為在所述的第一接地平面和所述的導(dǎo)電蓋之間建立電連接。
26.如權(quán)利要求23所述的多芯片模塊，其特征在于，進(jìn)一步包含位于所述的單個(gè)互連基底上的導(dǎo)電條，所述導(dǎo)電條電學(xué)的與所述導(dǎo)電蓋耦合，用于加強(qiáng)對(duì)所述的第一射頻/中頻有源電路芯片的電隔離。
27.如權(quán)利要求26所述的多芯片模塊，其特征在于，所述的導(dǎo)電條位于所述的第一和第二射頻/中頻有源電路芯片之間。
28.一種多芯片模塊，其特征在于，包含一個(gè)單個(gè)的互連基底；一個(gè)射頻/中頻有源電路芯片，它與所述的單個(gè)互連基底耦合，所述的第一射頻/中頻有源電路芯片具有被構(gòu)造為執(zhí)行一個(gè)第一射頻/中頻功能的第一部分和被構(gòu)造為執(zhí)行一個(gè)第二射頻/中頻功能的第二部分；所述的單個(gè)互連基底包含一個(gè)第一接地平面，它在操作上與所述的射頻/中頻有源電路芯片的所述第一部分相關(guān)；和一個(gè)第二接地平面，它在操作上與所述的射頻/中頻有源電路芯片的所述第二部分相關(guān)。
29.如權(quán)利要求28所述的多芯片模塊，其特征在于，所述的第一和第二接地平面物理上相互不同。
30.如權(quán)利要求28所述的多芯片模塊，其特征在于，所述的第一和第二接地平面被構(gòu)造為將所述的射頻/中頻有源電路芯片的第一和第二部分電子隔離。
31.如權(quán)利要求28所述的多芯片模塊，其特征在于，所述的第一和第二接地平面被構(gòu)造為用于減小所述射頻/中頻有源電路芯片之第一和第二部分之間的射頻/中頻干擾量。
32.如權(quán)利要求28所述的一種多芯片模塊，其特征在于，所述的第一和第二接地平面中的至少一個(gè)被進(jìn)一步構(gòu)造為對(duì)所述多芯片模塊起導(dǎo)電附加塊的作用。
33.如權(quán)利要求28所述的多芯片模塊，其特征在于，進(jìn)一步包含與所述單個(gè)互連基底耦合的導(dǎo)電蓋，所述的導(dǎo)電蓋被構(gòu)造為與所述的第一接地平面合作用于加強(qiáng)對(duì)所述有源電路芯片之第一部分的電子隔離。
34.一種多芯片模塊，其特征在于，包含一個(gè)包含上表面和下表面的單個(gè)互連基底，所述上表面上有一壓模附加塊，所述下表面上有一導(dǎo)電接地附加塊；一個(gè)與所述壓模附加塊耦合的射頻/中頻有源電路芯片；在所述的單一互連基底里形成的電鍍直通通道，所述的電鍍直通通道被構(gòu)造為在所述的射頻/中頻有源電路芯片和所述的導(dǎo)電接地附加塊之間建立電和熱的連接。
35.如權(quán)利要求34所述的多芯片模塊，其特征在于，進(jìn)一步包含盲通道、嵌入通道和附加電鍍直通通道的任意組合，它們被構(gòu)造和安排為增強(qiáng)所述的射頻/中頻有源電路芯片的電學(xué)性能。
36.如權(quán)利要求35所述的多芯片模塊，其特征在于所述的單個(gè)互連基底包含多個(gè)金屬層，其中有一個(gè)內(nèi)部金屬層；所述的盲通道和嵌入通道中至少一個(gè)與所述的內(nèi)部金屬層電耦合。
37.如權(quán)利要求36所述的多芯片模塊，其特征在于，所述的內(nèi)部金屬層被構(gòu)造為所述射頻/中頻有源電路芯片的接地平面。
38.如權(quán)利要求34所述的一種多芯片模塊，其特征在于，所述的電鍍直通通道被填入了一種導(dǎo)熱材料。
39.如權(quán)利要求38所述的一種多芯片模塊，其特征在于，所述的導(dǎo)熱材料也是導(dǎo)電的。
40.一種多芯片模塊，其特征在于包含一個(gè)單個(gè)互連基底，它包含一個(gè)其上有壓模附加塊的外表面。一個(gè)射頻/中頻有源電路芯片，它與所述壓模附加塊耦合，所述的射頻/中頻有源電路芯片用于實(shí)現(xiàn)多個(gè)射頻/中頻功能。多個(gè)電鍍直通通道，它們與所述壓模附加塊耦合。所述多個(gè)的電鍍直通通道相對(duì)于所述壓模附加塊定位，用于加強(qiáng)所述多個(gè)射頻/中頻功能之間的隔離。
41.如權(quán)利要求40所述的多芯片模塊，其特征在于所述射頻/中頻有源電路芯片包含經(jīng)構(gòu)造用于實(shí)現(xiàn)第一射頻/中頻功能的第一部分和被構(gòu)造為實(shí)現(xiàn)第二射頻/中頻功能的第二部分。所述多個(gè)電鍍直通通道包含在操作上與所述第一射頻/中頻部分相關(guān)的第一數(shù)量的電鍍直通通道，和在操作上與所述第二射頻/中頻部分相關(guān)的第二數(shù)量的電鍍直通通道。所述第一數(shù)量的電鍍直通通道與所述第二數(shù)量的電鍍直通通道處于分離的組。
42.如權(quán)利要求41所述的多芯片模塊，其特征在于所述的互連基底進(jìn)一步包含在操作上與所述射頻/中頻有源電路芯片之第一部分相關(guān)的第一接地平面，和在操作上與所述的第二射頻/中頻有源電路芯片之第二部分相關(guān)的第二接地平面；所述的第一數(shù)量的電鍍直通通道與所述第一接地平面電耦合；所述的第二數(shù)量的電鍍直通通道與所述第二接地平面電耦合。
43.如權(quán)利要求40所述的多芯片模塊，其特征在于，所述電鍍直通通道的至少一個(gè)鄰近與所述射頻/中頻有源電路芯片相關(guān)的下連接位置。
44.如權(quán)利要求43所述的多芯片模塊，其特征在于，所述壓模附加塊包含所述下連接位置。
45.一種多芯片模塊，其特征在于，包含一個(gè)單個(gè)的互連基底；位于所述單個(gè)的互連基底外表面上的一個(gè)壓模附加塊；至少一個(gè)射頻/中頻有源電路芯片，它被構(gòu)造為實(shí)現(xiàn)多個(gè)射頻/中頻功能，所述的至少一個(gè)射頻/中頻有源電路芯片，它與所述的壓模附加塊耦合；所述壓模附加塊被構(gòu)造為增強(qiáng)所述的多芯片模塊的電特性，這樣所述的多個(gè)射頻/中頻功能充分地集成到所述的單一互連基底上。
46.如權(quán)利要求45所述的多芯片模塊，其特征在于，所述射頻/中頻有源電路芯片包含一個(gè)第一部分，它被構(gòu)造為實(shí)現(xiàn)一個(gè)第一射頻/中頻功能，和一個(gè)第二部分，它被構(gòu)造為實(shí)現(xiàn)一個(gè)第二射頻/中頻功能；所述壓模附加塊包含一個(gè)第一區(qū)域，它與所述的第一部分操作上相關(guān)，以及一個(gè)第二區(qū)域，它與所述的第二部分操作上相關(guān)；所述的第一和第二區(qū)域物理上互相分開。
47.如權(quán)利要求46所述的多芯片模塊，其特征在于，所述單個(gè)互連基底進(jìn)一步包含一個(gè)與所述的射頻/中頻有源電路芯片的第一部分操作相關(guān)的第一接地平面，和一個(gè)與所述的射頻/中頻有源電路芯片的第二部分操作相關(guān)的第二接地平面；所述的第一區(qū)域與所述第一接地平面電耦合；所述的第二區(qū)域與所述第二接地平面電耦合。
48.如權(quán)利要求45所述的多芯片模塊，其特征在于，所述的壓模附加塊包含一個(gè)突出，它被構(gòu)造為在所述的射頻/中頻有源電路芯片和所述壓模附加塊之間提供一個(gè)金屬線連接。
49.如權(quán)利要求45所述的多芯片模塊，其特征在于，進(jìn)一步包含位于所述的單個(gè)互連基底外表面上的多個(gè)導(dǎo)電塊，其中所述的壓模附加塊和所述多個(gè)導(dǎo)電塊經(jīng)協(xié)調(diào)構(gòu)造使得所述多個(gè)導(dǎo)電塊位于所述射頻/中頻有源電路芯片的附近。
50.如權(quán)利要求49所述的多芯片模塊，其特征在于，所述的壓模附加塊和所述多個(gè)導(dǎo)電塊經(jīng)協(xié)作構(gòu)造使得用于將所述射頻/中頻有源電路芯片與所述多個(gè)導(dǎo)電塊電耦合的金屬連接線之長(zhǎng)度最短。
全文摘要
本發(fā)明提供了使用于基帶、射頻(RF)、或者中頻(IF)應(yīng)用中的一種多芯片模塊(MCM),它包含擁有多個(gè)不同功能的有源電路芯片。有源電路芯片被安裝在一個(gè)基底上,這個(gè)基底被構(gòu)造為提供單一多芯片模塊(MCM)包中的集成子系統(tǒng)。多芯片模塊(MCM)包含多個(gè)特征,這使得它可以滿足電學(xué)性能、高容量制造、和低成本要求。多芯片模塊(MCM)可以結(jié)合分立的接地平面實(shí)現(xiàn)電子屏蔽和隔離,通道構(gòu)造為熱沉和接地連接,并且特別的構(gòu)造了壓模附加塊和暴露的接地導(dǎo)電塊。
文檔編號(hào)H01L23/552GK1339175SQ00803258
公開日2002年3月6日 申請(qǐng)日期2000年1月27日 優(yōu)先權(quán)日1999年1月29日
發(fā)明者H·哈希米, S·昌, R·福爾斯, E·邁克卡爾蒂, T·特林, T·特蘭 申請(qǐng)人:科恩格森特系統(tǒng)股份有限公司