專利名稱：利用厚膜和印刷電路互連從集成電路分配信號的系統(tǒng)、方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用厚膜和印刷電路互連從集成電路分配信號的系統(tǒng)、方法和裝置。
背景技術(shù)：
具有厚膜互連的陶瓷襯底對于諸如無線電頻率(RF)范圍內(nèi)信號的高頻信號傳輸通常是有利的，特別是在與KQ材料技術(shù)結(jié)合的情況下。厚膜互連當(dāng)前的一個缺點是單位面積厚膜材料的成本較高。
帶有印刷電路互連的印刷電路板襯底通常比帶有KQ材料互連的厚膜襯底具有較低的單位面積成本。但是，印刷電路互連的結(jié)構(gòu)通常僅適合于諸如接近直流(DC)信號的低頻信號。然而一些特殊的襯底可以達(dá)到相對高的頻率，這些襯底僅傳輸比非有機的襯底低的頻率。
大多數(shù)微電路封裝設(shè)計需要以高頻和低頻兩者傳輸電信號。但是，如果具體的設(shè)計需要高頻信號，則低頻信號也通過厚膜電路來傳輸。此構(gòu)造需要用于低頻(也就是DC)信號的厚膜互連，其又增加了微電路封裝的成本。

發(fā)明內(nèi)容
在一個實施例中，提供了用于從集成電路分配信號的封裝，包括形成所述封裝第一層的厚膜襯底，所述厚膜襯底上具有一組厚膜互連，其中至少一些厚膜具有i)定位用于和所述集成電路電連接的第一端以及ii)定位用于和另一個級別的互連電連接的第二端；和形成所述封裝的第二層的印刷電路板，所述印刷電路板上具有一組印刷電路互連，其中至少一些印刷電路互連具有i)定位用于和所述集成電路電連接的第一端以及ii)定位用于和另一個級別的互連電連接的第二端。
在另一個實施例中，提供了用于從集成電路分配信號的系統(tǒng)，包括構(gòu)造成與其它部件電連接以在它們之間傳輸高頻信號和低頻信號的集成電路器件；用于從所述集成電路分配信號的封裝；以及第一組連接器和第二組連接器。其中所述封裝包括形成所述封裝第一層的厚膜襯底，所述厚膜襯底上具有一組厚膜互連，其中至少一些厚膜互連具有i)定位用于和所述集成電路電連接的第一端以及ii)定位用于和另一級別的互連電連接的第二端；和形成所述封裝的第二層的印刷電路板，所述印刷電路板上具有一組印刷電路互連，其中至少一些印刷電路互連具有i)定位用于和所述集成電路電連接的第一端以及ii)定位用于和另一級別的互連電連接的第二端。所述第一組連接器與所述厚膜互連和所述集成電路電連接，并且所述第二組連接器與所述印刷電路互連和所述集成電路電連接。
在另一個實施例中，提供了用于在集成電路器件和其它部件之間分配高頻信號和低頻信號的方法，所述方法包括設(shè)置具有互相附裝在一起的厚膜襯底和印刷電路板的封裝；將集成電路器件的構(gòu)造成分配高頻信號的部分和布置在所述厚膜襯底上的一組厚膜互連互相電連接地附裝；將集成電路器件的構(gòu)造成分配低頻信號的部分和印刷電路板的一組印刷電路互連互相電連接地附裝；將其它部件的構(gòu)造成分配高頻信號的部分和布置在所述厚膜襯底上的厚膜互連互相電連接地附裝；并將其它部件的構(gòu)造成分配低頻信號的部分和印刷電路板的印刷電路互連互相電連接地附裝。
還公開了其它實施例。


本發(fā)明說明性的實施例圖示在附圖中，其中圖1圖示安裝在封裝襯底上的一組厚膜互連；圖2圖示安裝在圖1所示封裝基底的中心開口中的集成電路器件(IC)，其中集成電路器件布置在安裝在封裝襯底上的厚膜互連之間；圖3圖示包含與圖1的封裝襯底相連的印刷電路板(PC板)的封裝組件，其中封裝襯底和印刷電路板利用粘合劑相互附裝；圖4圖示將封裝襯底與印刷電路板相互附裝的粘合劑層；
圖5圖示圖3的微電路封裝的部分，其中集成電路器件與厚膜互連利用高頻引線電連接，并且集成電路器件與印刷電路互連利用低頻引線電連接；圖6A圖示具有一組RF連接器的微電路封裝，該RF連接器從封裝垂直于襯底的該組厚膜互連延伸，并與襯底的該組厚膜互連電連接；圖6B圖示圖6A中所示封裝的反面，其中球柵陣列從印刷電路板的印刷電路互連延伸并與印刷電路板的印刷電路互連電連接；圖7圖示封裝，其中一組高頻的RF連接器從封裝平行于襯底的該組厚膜互連延伸并與襯底的該組厚膜互連電連接、并且與加工的封裝基底相連；和與印刷電路板的印刷電路互連電連接的一對低頻的表面安裝連接器件；以及覆蓋布置在印刷電路板的開口中的集成電路器件的平封蓋；并且圖8圖示封裝，其中高頻、邊緣發(fā)射RF連接器與厚膜陶瓷襯底的厚膜互連電連接并與簡單的封裝基底相連，以及覆蓋布置在印刷電路板的開口中的集成電路器件的平封蓋。
具體實施例方式
在實施例中，對于高頻信號和低頻信號封裝5(圖1)設(shè)置為不同級別的互連。例如，無線電頻率(RF)信號是高頻信號的一種類型，而直流(DC)信號是低頻信號的一種類型。這些高頻信號和低頻信號通過封裝5從集成電路器件10分配到其它部件。
參考圖1-5，示出了用于在集成電路器件10和其它部件之間分配高頻信號和低頻信號的封裝5。厚膜襯底15形成封裝5的第一層。厚膜襯底15可以包括但不限于陶瓷材料、玻璃材料或涂有電介質(zhì)材料的金屬。為了此處及以下描述的目的，厚膜襯底被稱作厚膜陶瓷襯底。厚膜陶瓷襯底15具有互相相對的第一側(cè)20和第二側(cè)25。一組厚膜互連30布置在厚膜陶瓷襯底15的第一側(cè)20上。厚膜互連30的每一個具有第一端35和第二端40。厚膜互連30的每一個的第一端35構(gòu)造成與集成電路器件10電連接。厚膜互連30的每一個的第二端40構(gòu)造成與遠(yuǎn)離集成電路器件10定位的另一個級別的互連電連接。在實施例中，厚膜互連30被構(gòu)造成在集成電路器件10和其它部件之間傳輸高頻信號。可選地，可以通過厚膜互連30傳輸高頻信號和低頻信號兩者。但是，在實施例中，用于形成厚膜互連30的材料數(shù)量盡量多地減少，使得至少一些低頻信號不通過厚膜互連30傳輸。
印刷電路板45形成微電路封裝5的第二層。印刷電路板45具有第一側(cè)50和第二側(cè)55。一組印刷電路互連60布置在印刷電路板45的第一側(cè)50上。印刷電路互連60的每一個具有第一端65和第二端70。印刷電路互連60的每一個的第一端65構(gòu)造成與集成電路器件10電連接。印刷電路互連60的每一個的第二端70構(gòu)造成與遠(yuǎn)離集成電路器件10定位的另一個級別的互連電連接。印刷電路互連60被構(gòu)造成在集成電路器件10和其它部件之間傳輸?shù)皖l信號。
在實施例中，封裝5被構(gòu)造成厚膜陶瓷襯底15的第一側(cè)20和印刷電路板45的第二側(cè)55互相朝向地布置。粘合劑75將厚膜陶瓷襯底15的第一側(cè)20和印刷電路板45的第二側(cè)互相附裝。粘合劑75可以是電介質(zhì)材料。
在實施例中，厚膜互連30和印刷電路互連60的部分互相電連接。印刷電路板45和KQ厚膜襯底15之間的粘合劑層75可以被圖案化以提供印刷電路板45的互連60和厚膜襯底15的互連30之間導(dǎo)電連接的區(qū)域。
見圖3-5和6B，并且在實施例中，厚膜互連30的第一端35布置成靠近厚膜陶瓷襯底15的中心部分80。在厚膜互連30的第一端35之間形成開口85。開口85具有給定的區(qū)域尺寸以將集成電路器件10容納在其中，但是在其它實施例中開口85不需要存在，因為集成電路器件10可以直接置于厚膜襯底15上。在印刷電路板45中形成開口90。印刷電路板45的開口90具有給定的區(qū)域尺寸以通過它容納集成電路器件10。厚膜互聯(lián)30的第二端40布置成靠近厚膜陶瓷襯底15的外部95。印刷電路板45的開口90具有比形成在厚膜互連30的第一端35之間的開口85更大的寬度。在實施例中，用于厚膜互連30中集成電路10的各個開口85小于印刷電路板45中的開口90。此構(gòu)造在集成電路器件10周圍形成“階梯”結(jié)構(gòu)。
參考圖5，并且在實施例中，第一組引線100被構(gòu)造成在集成電路器件10和厚膜互連30之間傳輸高頻信號。第二組引線105被構(gòu)造成在集成電路器件10和印刷電路互連60之間連接低頻信號。在此構(gòu)造中，錨定到厚膜互連30的第一組引線100中的每一個布置成比錨定到印刷電路互連60的第二組引線105中的每一個離集成電路器件10更遠(yuǎn)。在實施例中，第一組引線100和第二組引線105中的一組或兩組可以包括單根引線。
在實施例中，厚膜互連30與集成電路器件10對面的第一組部分電連接以傳輸高頻信號穿過那里。印刷電路互連60與集成電路器件10對面的第二組部分電連接以傳輸?shù)皖l信號穿過那里。
現(xiàn)在參考圖6A、6B、7和8，示出第一組連接器110和第二組連接器115。第一組連接器110與厚膜互連30的第二端40電連接，并且第二組連接器115與印刷電路互連60的第二端70電連接。
在圖6A和6B中，示出一組RF連接器120，其從封裝5垂直延伸到該組厚膜互連30，并且RF連接器120設(shè)置成第一組連接器110。
在圖7和8中，示出一組RF連接器125，其從封裝5垂直延伸到該組厚膜互連30，并且RF連接器設(shè)置成第一組連接器110。
在圖7中，示出在印刷電路板45每側(cè)上的表面安裝連接器130。在實施例中，表面安裝連接器130設(shè)置成第二組連接器115?？梢栽O(shè)置平封蓋132以覆蓋布置在印刷電路板45的開口90中的集成電路器件10。
在圖6B中，示出球柵陣列135，其被設(shè)置成第二組連接器115。
在圖8中，可以靠近平封蓋32設(shè)置球柵陣列(未示出)，其中平封蓋32覆蓋布置在印刷電路板45的開口90中的集成電路器件10。
通常，KQ厚膜襯底15的尺寸可以通過選擇合適尺寸的RF連接器120或RF連接器125來最小化。換言之，較小的連接器120或125允許使用較小的KQ厚膜襯底15。
封裝5可以構(gòu)建在基底封裝/散熱層之上。但是，封裝5可以僅包括厚膜襯底15和印刷電路板45。
在實施例中，提供了用于在集成電路器件10和其它部件之間分配高頻信號和低頻信號的方法。通常，此方法包括設(shè)置具有互相附裝在一起的厚膜陶瓷襯底15和印刷電路板45的封裝5。集成電路器件10的被構(gòu)造成分配高頻信號的部分和布置在厚膜襯底15上的厚膜互連30互相電連接地附裝。集成電路器件10的被構(gòu)造成分配低頻信號的部分和印刷電路板45的印刷電路互連60互相電連接地附裝。其它部件的被構(gòu)造成分配高頻信號的部分和布置在厚膜襯底15上的厚膜互連30互相電連接地附裝。其它部件的被構(gòu)造成分配低頻信號的部分和印刷電路板45的印刷電路互連60互相電連接地附裝。
利用這里所描述的封裝可以實現(xiàn)的一些優(yōu)點包括但不限于由于厚膜互連30面積的減少引起的KQ厚膜襯底15的成本降低、由于較小和較簡單的封裝引起的封裝5的成本降低和由于與厚膜襯底15相連的印刷電路板45的多層結(jié)構(gòu)引起的較大分配密度。
權(quán)利要求
1.一種用于從集成電路分配信號的封裝，包括形成所述封裝第一層的厚膜襯底，所述厚膜襯底上具有一組厚膜互連，其中至少一些厚膜互連具有i)定位用于和所述集成電路電連接的第一端以及ii)定位用于和另一個級別的互連電連接的第二端；和形成所述封裝第二層的印刷電路板，所述印刷電路板上具有一組印刷電路互連，其中至少一些印刷電路互連具有i)定位用于和所述集成電路電連接的第一端以及ii)定位用于和另一個級別的互連電連接的第二端。
2.如權(quán)利要求1所述的封裝，其中所述厚膜互連形成在所述厚膜襯底的朝向所述印刷電路板的側(cè)上。
3.如權(quán)利要求1所述的封裝，還包括將所述厚膜襯底的第一側(cè)附裝到所述印刷電路板的第一側(cè)的粘合劑。
4.如權(quán)利要求3所述的封裝，其中所述粘合劑包含電介質(zhì)特性。
5.如權(quán)利要求1所述的封裝，其中所述厚膜互連和所述印刷電路互連的部分互相電連接。
6.如權(quán)利要求1所述的封裝，其中所述至少一些厚膜互連的所述第一端定位成靠近所述厚膜襯底的界定用于容納所述集成電路的區(qū)域的部分。
7.如權(quán)利要求6所述的封裝，其中所述至少一些厚膜互連的所述第二端定位成靠近所述厚膜襯底的外部。
8.如權(quán)利要求6所述的封裝，其中在所述印刷電路板中具有開口，所述開口具有容納穿過其的所述集成電路的尺寸。
9.如權(quán)利要求8所述的封裝，其中所述印刷電路板的所述開口具有足夠大以通過所述開口顯露所述厚膜互連至少一個所述第一端的至少一部分的尺寸。
10.如權(quán)利要求9所述的封裝，還包括所述集成電路；被構(gòu)造成在所述集成電路和所述厚膜互連之間分配高頻信號的第一組引線；以及被構(gòu)造成在所述集成電路和所述印刷電路互連之間分配低頻信號的第二組引線。
11.如權(quán)利要求1所述的封裝，還包括所述集成電路；被構(gòu)造成在所述集成電路和所述厚膜互連之間分配高頻信號的第一組引線；以及被構(gòu)造成在所述集成電路和所述印刷電路互連之間分配低頻信號的第二組引線。
12.如權(quán)利要求1所述的封裝，其中所述厚膜襯底包括陶瓷襯底。
13.如權(quán)利要求1所述的封裝，還包括與所述至少一些厚膜互連的所述第二端電連接的第一組連接器；和與所述至少一些印刷電路互連的所述第二端電連接的第二組連接器。
14.如權(quán)利要求13所述的封裝，其中所述第一組連接器包括一組RF連接器，所述一組RF連接器從所述封裝垂直于該組厚膜互連延伸。
15.如權(quán)利要求13所述的封裝，其中所述第一組連接器包括一組RF連接器，所述一組RF連接器從所述封裝平行于該組厚膜互連延伸。
16.如權(quán)利要求13所述的封裝，其中所述第二組連接器包括至少一個邊緣連接器。
17.如權(quán)利要求13所述的封裝，其中所述第二組連接器包括球柵陣列。
18.一種用于從集成電路分配信號的系統(tǒng)，包括構(gòu)造成與其它部件電連接以在它們之間傳輸高頻信號和低頻信號的集成電路器件；用于從集成電路分配信號的封裝；和第一組連接器和第二組連接器，所述第一組連接器與所述厚膜互連和所述集成電路電連接，并且所述第二組連接器與所述印刷電路互連和所述集成電路電連接；其中所述用于從集成電路分配信號的封裝包括形成所述封裝的第一層的厚膜襯底，所述厚膜襯底上具有一組厚膜互連，其中至少一些厚膜互連具有i)定位用于和所述集成電路電連接的第一端，以及ii)定位用于和另一個級別的互連電連接的第二端；和形成所述封裝的第二層的印刷電路板，所述印刷電路板上具有一組印刷電路互連，其中至少一些印刷電路互連具有i)定位用于和所述集成電路電連接的第一端，以及ii)定位用于和另一個級別的互連電連接的第二端。
19.如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中所述第一組連接器包括一組RF連接器，所述一組RF連接器從所述封裝垂直于該組厚膜互連延伸。
20.如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中所述第二組連接器包括邊緣連接器。
21.如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中所述第二組連接器包括球柵陣列。
22.一種用于在集成電路器件和其它部件之間分配高頻信號和低頻信號的方法，所述方法包括設(shè)置具有互相附裝在一起的厚膜襯底和印刷電路板的封裝；將所述集成電路器件的構(gòu)造成分配高頻信號的部分和布置在所述厚膜襯底上的一組厚膜互連互相電連接地附裝；將所述集成電路器件的構(gòu)造成分配低頻信號的部分和所述印刷電路板的一組印刷電路互連互相電連接地附裝；將其它部件的構(gòu)造成分配高頻信號的部分和布置在所述厚膜襯底上的厚膜互連互相電連接地附裝；并且將其它部件的構(gòu)造成分配低頻信號的部分和所述印刷電路板的印刷電路互連互相電連接地附裝。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種在集成電路器件和其它部件之間分配高頻信號和低頻信號的封裝。封裝包括具有厚膜互連的厚膜襯底和具有印刷電路互連的印刷電路板。公開了一種用于分配高頻信號和低頻信號的微電路系統(tǒng)。微電路系統(tǒng)包括集成電路器件、具有厚膜襯底和印刷電路襯底的微電路封裝、與厚膜互連附裝在一起的高頻連接器以及與印刷電路互連附裝在一起的低頻連接器。公開了一種用于分配高頻信號和低頻信號的方法。一種方法包括將集成電路器件的低頻部分、印刷電路互連和其它部件附裝在一起，并將集成電路器件的高頻部分、厚膜互連和其它部件附裝在一起。
文檔編號H01L23/50GK1893047SQ20061000800
公開日2007年1月10日 申請日期2006年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月29日
發(fā)明者彼得·約瑟夫·馬丁納茨 申請人:安捷倫科技有限公司