一种实施例包括一个具有一个用于接纳半导体电路芯片的顶表面的衬底。根据一个揭示的实施例，在衬底的顶表面上形成电感器的图形。通过将电感器的第一和第二终端分别连接到衬底信号键合区和半导体电路芯片信号键合区，该电感器很容易接近。在另一个揭示的实施例中，电感器制作在衬底中。电感器包括连接在衬底的顶表面和底表面上的互连金属节段的通路金属节段。电感器的第一和第二终端很容易通过第一和第二衬底信号键合区接近。一个实施例在衬底中包括至少一个通路。该至少一个的通路提供在半导体电路芯片的信号键合区和附接到衬底的底表面上的印刷电路板之间的电气连接。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术一般涉及半导体芯片封装领域。更具体地说，本专利技术涉及无引线芯片承载器设计和结构的领域。
技术介绍
半导体工业不断面对着更小更复杂的电路芯片的要求。这些更小更复杂的电路芯片也必须在更高的频率下运行。更小，更复杂和更快的器件的要求已经导致了对不仅是电路芯片本身的制造，而且也是对各种封装，结构或承载器的制造的新的挑战，这些封装，结构或承载器被用于封装电路芯片并提供对“断路芯片”器件的电气连接。作为对更高频率的装置的要求的一个实例，除了别的因素之外，“通路芯片”和“断路芯片”的寄生必须抑制到最小。例如，对电路芯片及其有关的断路芯片元件的电气性能都有不良影响的寄生电感，电容和电阻都必须抑制到最小。因为RF(“射频”)半导体器件在高频下运行，这些器件(即RF器件)构成了特别需要非常低的寄生的一个重要的种类。近来，表面安装芯片和芯片承载器相对于分立的半导体封装得到普及。分立的半导体封装通常有大量的“管脚”。也被称为“印制电路管脚”，这些管脚将分立的半导体封装安装和电气连接到印制电路板上，但要求相当大的空间。还有，和分立的半导体封装的制造有关的成本以及和在印制电路板上钻大量的孔有关的成本也成为为什么诸如表面安装器件和芯片承载器的替代工艺得到普及的原因。技术上已经有各种尝试以获得不同的承载器的设计。发表于1998年11月24日，专利技术人为Minami Masumi，题为“电子零件和引线板器件”的日本专利公报号10313071揭示了一种结构，该结构能散发由半导体器件发射的热量。该结构设置了形成在引线板中的用金属包装的通孔，这些孔通过在该引线板底部的散热图形传输从裸露的芯片发射的热量，然后将热量传到散热板。发表于1990年2月27日，专利技术人为Fujikawa Osamu，题为“用于安装电子元件的衬底”的日本专利公报号02058358揭示了一种带有一个中心区域的衬底，该中心区域包括八个灌注热传导树脂的孔，被夹在镀金属的顶部和底表面之间。然后电子元件用银浆黏结剂附着到该衬底的镀金属的顶表面的中心区域上以改进散热和防湿。发表于1997年6月10日，专利技术人为Miyanishi Kenji，题为“堆叠的玻璃陶瓷电路板”的日本专利公报号09153679揭示了一种包括七层堆叠的玻璃陶瓷层的堆叠的玻璃陶瓷电路板。该多层堆叠的玻璃陶瓷电路板进一步包括若干由金或铜构成的通孔，顶部和底表面上的表面导体覆盖了这些通孔。顶表面导体的功能是用作IC芯片的散热片。发表于1998年12月18日，专利技术人为Yoshiba Kazuo，题为“半导体器件”的日本专利公报号10335521揭示了一种形成在陶瓷衬底上的热通路，半导体芯片安装在该热通路上面。热通路的孔的上部以这样的方式形成在陶瓷衬底上，当孔在径向向外延伸时成为一个浅层。用于在印制电路板上安装芯片的常规电影芯片承载器结构有不少缺陷。例如，常规的芯片承载器还引入过于大的寄生，并不为电路芯片提供低电感和电阻的接地连接。常规的芯片承载器也只有很有限的散热能力，因此受到由于不佳的散热引起的伴随而来的可靠性问题。作为一个在诸如RF频率的高频率下应用的实例，单个电路芯片产生几瓦的功率。因为半导体电路芯片和芯片承载器用不同的材料制成，每一种材料都有不同的热膨胀系数，因此将对电路芯片产生的热有不同的反应。结果的热应力会引起电路芯片的开裂或从芯片承载器上分离，这样就导致电气和机械上的故障。因此成功的散热非但重要而且要求新颖的结构和方法。诸如无线通讯器件和蓝牙RF收发器的在高频率下工作的更小，更复杂和更快的器件的要求也已经导致了对小尺寸，高品质因数(“高Q值”)电感器的要求。一种满足小尺寸高Q值电感器要求的尝试是制造通路芯片电感器。但是，尺寸和线厚的限制直接影响可在通路芯片电感器中获得的品质因数。分立的“断路芯片”电感器描述了满足对小尺寸高Q值电感器的要求的另一种尝试。但是，分立的“断路芯片”电感器受到通路芯片电感器所没有的各种缺点的损害。例如，分立的“断路芯片”电感器要求至少两个元件的装配件，即芯片本身和断路芯片电感器。所要求的两个或更多元件的装配件引入了相应的可靠性问题，也导致了更大的制造成本。另外，断路芯片电感器要求相对长的断路芯片引线以及提供通向芯片和“断路芯片”器件的电气连接的互连线。相对长的断路芯片引线和互连线导致了额外的不希望的寄生。另外，断路芯片电感器的互连容易遭受来自振动，腐蚀，化学污染，氧化和其他化学和物理力的长期的损伤。暴露于振动，腐蚀，化学污染，氧化和其他化学和物理力导致降低断路芯片电感器的长期可靠性。这样，就存在对小尺寸高Q值的，被埋设在封装和支撑半导体电路芯片的结构中的电感器的需要。另外，高Q值电感器被埋设在其中的结构需要提供低寄生，高效散热和低电感低电阻的接地连接。另外，还存在对封装，支撑半导体电路芯片并将该芯片电气连接到埋设在结构中的新颖而可靠的结构和方法的需要，这些结构和方法要能克服分立的电感器，分立的半导体封装和常规的芯片承载器所面对的问题。更具体地说，存在对新颖和可靠的结构和方法的需要，这些结构和方法将电感器埋设在封装，支撑半导体电路芯片并将其电气连接到该芯片的结构中，同时提供低寄生，高效热散发以及低电感和低电阻的接地。
技术实现思路
本专利技术致力于用于制造带有埋设的电感器的无引线芯片承载器的结构和方法。本专利技术揭示了一种提供高效散发由半导体电路芯片产生的热量的结构。本专利技术进一步揭示了一种包括埋设的电感器并向半导体电路芯片提供低寄生以及低电感和低电阻的接地连接的结构。在一个实施例中，本专利技术包括一种具有用于接纳半导体电路芯片的顶表面的衬底。例如，该衬底可以由诸如聚四氟乙烯材料或FR4基的层叠材料的有机材料构成。通过进一步实例的方式，该衬底也可以包括陶瓷材料。根据本专利技术的一个实施例，在衬底的顶表面形成电感器的图形。该电感器可通过将其第一和第二终端分别连接到衬底的信号键合区和半导体电路芯片的信号键合区而容易地接近。在本专利技术的另一个实施例中，电感器被做在衬底中。该电感器包括连接衬底的顶表面和底表面上的互连金属节段的通路金属节段。电感器的第一和第二终端可通过第一和第二衬底信号键合区容易地接近。本专利技术可进一步包括附接到该衬底的底表面的印制电路板。在一个实施例中，本专利技术在衬底中包括至少一个通路。本专利技术的该至少一个的通路提供半导体电路芯片的信号键合区和印制电路板之间的电气连接。该至少一个的通路可以由诸如铜的导电导热材料构成。该至少一个的通路提供衬底键合区和印制电路板之间的电气连接。衬底键合区通过信号键合引线连接到半导体电路芯片的信号键合区上。该至少一个的通路也提供半导体电路芯片的信号键合区和电气连接到印制电路板上的接触区之间的电气连接。附图说明图1是本专利技术的一个实施例的截面图。图2A和图2B分别是本专利技术的一个实施例中的一个示范通路的顶视图和截面图。图3是本专利技术的一个实施例在完成“分割”步骤以后的顶视图。图4是本专利技术的一个实施例在完成“分割”步骤以后的底视图。图5是制造本专利技术的一个实施例的示范工艺的流程图。图6是本专利技术的一个实施例在完成“分割”步骤以后的底视图。图7是在根据本专利技术的一个实施例的结构的衬底的顶面上形成图形的电感器。图8是在根据本专利技术的一个实施例的结构的衬底中形成图形的电感器。具本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种结构，其特征在于，包括：具有用于接纳电路芯片的顶表面的衬底；在所述衬底的所述顶表面上形成图形的导体，适合于连接到第一衬底信号键合区的所述导体的第一终端和适合于连接到第一电路芯片信号键合区的所述导体的第二终端； 附 接到所述衬底的底表面上的印制电路板；至少一个在所述衬底中的通路；所述至少一个的通路提供第二电路芯片信号键合区和所述印制电路板之间的电气连接。
【技术特征摘要】
US 2001-8-14 09/930,7471.一种结构，其特征在于，包括具有用于接纳电路芯片的顶表面的衬底；在所述衬底的所述顶表面上形成图形的导体，适合于连接到第一衬底信号键合区的所述导体的第一终端和适合于连接到第一电路芯片信号键合区的所述导体的第二终端；附接到所述衬底的底表面上的印制电路板；至少一个在所述衬底中的通路；所述至少一个的通路提供第二电路芯片信号键合区和所述印制电路板之间的电气连接。2.如权利要求1所述的结构，其特征在于，其中所述电路芯片是半导体电路芯片。3.如权利要求1所述的结构，其特征在于，其中所述衬底包括有机材料。4.如权利要求1所述的结构，其特征在于，其中所述衬底包括陶瓷材料。5.如权利要求1所述的结构，其特征在于，其中所述至少一个的通路提供第二衬底信号键合区和所述印制电路板之间的电气连接，其中所述第二衬底信号键合区电气连接到所述第二电路芯片信号键合区。6.如权利要求5所述的结构，其特征在于，其中所述第二衬底信号键合区通过键合引线电气连接到所述第二电路芯片信号键合区。7.如权利要求1所述的结构，其特征在于，其中所述至少一个的通路提供所述第二电路芯片信号键合区和接触区之间的电气连接，所述接触区电气连接到所述印制电路板。8.如权利要求1所述的结构，其特征在于，所述至少一个的通路提供第二衬底信号键合区和接触区之间的电气连接，其中所述第二衬底信号键合区电气连接到所述第二电路芯片信号键合区，并且其中所述接触区电气连接到所述印制电路板。9.如权利要求8所述的结构，其特征在于，其中所述第二衬底信号键合区通过键合引线电气连接到所述第二电路芯片信号键合区。10.如权利要求1所述的结构，其特征在于，其中所述至少一个的通路包括导热材料。11.如权利要求1所述的结构，其特征在于，其中所述导体是电感器。12.如权利要求11所述的结构，其特征在于，其中所述电感器的所述第一终端连接到所述第一衬底信号键合区，所述电感器的所述第二终端连接到所述第一电路芯片信号键合区。13.一种结构，其特征在于，包括具有用于接纳电路芯片的顶表面的衬底；在所述衬底中形成图形的导体，为所述导体的第一终端的第一衬底信号键合区和为所述导体的第二终端的第二衬底信号键合区；附接到所述衬底的底表面上的印制电路板；至少一个在所述衬底中的通路；所述至少一个的通路提供在电路芯片信号键合区和所述印制电路板之间的电气连接。14.如权利要求13所述的结构，其特征在于，其中所述电路芯片是半导体电路芯片。15.如权利要求13所述的结构，其特征在于，其中所述衬底包括有机材料。16.如权利要求13所述的结构，其特征在于，其中所述衬底包括陶瓷材料。...
【专利技术属性】
技术研发人员：M梅加海德，HS哈杉，
申请(专利权)人：空间工程股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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