一种集成电路组装系统和组装方法技术方案

一种有效地将多个集成电路（１０）互相连接，从而可改善整个系统电气性能的系统和方法。在本发明专利技术的系统的一个实施例中，多个载体（１２）与多个体成电路（１０）相适应，并且一块板（１４）具有多个容纳多个集成电路（１０）的区域（１６）。该多个集成电路（１０）与一个底板（７１１）连接，形成一叠沿垂直方向排列的板（７１４）。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本申请是题为“一种集成电路的组装系统和组装方法(A SYSTEM ANDMETHOD FOR PACKAGING INTEGRATED CIRCUITS)”的1997年5月23日提出的系列号为60/047,531的美国临时专利申请的非临时申请。其专利技术人是Sammy K.Brown，George E.Avery，Andraw K.Wiggin，Tow L.Todd和SamBeal，该申请转让给Alpine Microsystems。这里，将第60/047531号申请作为一个整体引用供参考。本专利技术涉及半导体器件的封装，更具体地说，涉及一种集成电路(ICs)在一个半导体基片上互相连接的系统和方法。一般地，电子系统是由两个或多个集成电路制成，以实现完整的系统功能。目前，对于大多数应用场合，对性能和输入/输出(I/O)的引线数目的限制还不大。然而，当更多的器件是集成为单片集成电路和时钟速度增加时，对性能和输入/输出引线数目的限制，将成为半导体制造厂家最关心的问题。这是因为构建在多个集成电路基础上的系统的总的性能，是随单个集成电路的性能和各个集成电路之间的信号性能而变的。各个集成电路之间的信号性能，又是随信号数目和用于连接集成电路的输入/输出引线的装置的电气特性而变的。因此，集成电路互相连接的一个更有效的装置，对电子系统的成本、尺寸、性能、重量和效率有重要的影响。目前，用于集成电路互相连接的最普通的方法是首先封装单独的集成电路，然后，将封装好的集成电路安装在一块基板(例如，一块印刷电路板)上。该集成电路封装件的尺寸，一般比集成电路大几倍，并且通常是用一种金属引线框架制成的，放在一个塑料模制的壳体内保护起来。然后，再将封装好的集成电路放置和锡焊在一块印刷电路板上，形成一个完整的电子系统。这种现行方法的优点是成本低，并且在处理过程中，可以保护集成电路。另外，该封装件在测试集成电路时，可起一个标准载体的作用，因此，印刷电路板的设计可以很便宜和迅速地改变。集成电路在印刷电路板上的装配还可以实现自动化。最后，目前的系统还可使印刷电路进行修改。然而，因为先进的集成电路要求比用通常的互相连接技术可能达到的更高的性能和更大量的输入/输出引线，因此，必需要有一种更有效的方法。通常方法所能达到的电气性能和散热能力有限。集成电路封装的电气寄生特性，导体的长度，由印刷电路板结构引入的电气寄生现象，和在该印刷电路板中使用的介电材料，所有这些都限制了该方法所能达到的电气性能。不论集成电路或系统的复杂程度如何，这些限制又将传递至该系统上的信号数目限制为至多是几百个。由于现行的集成电路互相连接方法所达到的性能，比该集成电路的性能低，这就限制了系统的总性能。集成电路一般在100MHz以上工作。然而，现行的集成电路互相连接方法只局限于在100MHz以下工作的系统。因此，需要有一种集成电路互相连接的有效方法，以跟上集成电路性能的相应发展。本专利技术提供了一种将多个集成电路有效地互相连接起来，从而可改善整个系统的电气性能的系统和方法。在本专利技术的系统的一个实施例中，多个载体与多个集成电路相对应，并且一块板具有多个容纳多个集成电路的板区域。每一个载体都具有第一和第二组触点，以及在两组触点之间的一组互相连接线。当相应的集成电路安装在该载体表面上时，第一组触点与相应集成电路上的触点连接。每一个板区域都有一组和相应的载体的第二组触点连接的板触点，并且该板具有一组与上述一组板触点中的选择出的触点连接的板互连线。该多个板区域还形成有一个开口，其尺寸可使当将相应的载体安装在该板上时，能绕过该相应的载体上的集成电路。根据本专利技术的方法的一个实施例，将多个集成电路安装在相应的多个载体上。每一个相应的载体都有一个带有许多触点的表面；并且，在该载体上的一组触点，通向利用嵌入的互连线构成的一组集成电路上的触点。提供一块带有多个开口的板，集成电路装入该板上的开口中，而载体则与该板接合。本专利技术的这些和其他一些实施例，及许多优点和特点，将在下面的说明书和附图中详细说明。在附图中，相同的标号表示相同或功能上相似的元件。附图说明图1表示根据本专利技术的系统的用于集成电路有效的互相连接的不同零件的分解视图2A～2C分别表示在板上的集成电路/载体部件的顶视图；该集成电路/载体部件的侧视图，和在板上的该集成电路/载体部件的侧视图；图3表示在一个载体上的一组电气互相连接点的一个例子；图4为图3所示的载体的横截面图；图5A～5B分别表示在一个载体上安装的单片集成电路，和在一个载体上安装的多个集成电路；图6表示根据本专利技术的方法，有效地将集成电路互相连接起来的步骤；图7表示根据本专利技术的另一种方法，将集成电路互相连接起来的步骤；图8为根据本专利技术的一个载体晶片的简化的平面图；图9为图8所示的载体晶片的一部分的详细的平面图；图10为一个微型支架组件的透视图；图11为根据本专利技术的另一个实施例的微型支架组件的透视图；图12为根据本专利技术又一个实施例的微型支架组件的透视图；本专利技术提供了一种将集成电路有效地互相连接起来，形成一个复杂的电子零件，并且整个系统性能得到改善的系统和方法。图1表示安装在一个载体12上的一个集成电路(IC)10，和一块带有多个开口16的板14的分解视图。如图所示，该板14有四个开口16；然而，开口16的数目可根据与该板14连接的载体的数目而变化。同样，虽然图中所示的开口16的尺寸都相等；但在另一个例子中，开口16的尺寸可以是不同的，因为开口的尺寸是由与该板14电气上连接的集成电路的尺寸决定的。在如图1所示的例子中，载体12只与集成电路10连接。然而，如以后所述那样，载体12可以与多于一个集成电路，或与其他电子元件连接。如果载体12只与一个集成电路连接，则该系统的载体数目决定于在复杂的集成电路中所用的集成电路的数目。在一个优选实施例中，该载体的尺寸，与在复合集成电路中所用的集成电路的尺寸相适应；而该板的尺寸则与该复合集成电路的尺寸相适应。由于载体12连接集成电路10和板14，因此最好是，该载体12与板14和集成电路10的热匹配。通过使用柔顺性材料(compliant material)，例如导线在该集成电路与封装件之间形成连接，可以补偿集成电路10、载体12和板14之间的热膨胀。另外，可以使用粘接材料来限制应力。然而，本专利技术的优选方法是，利用热膨胀系数(CTE)与集成电路10的热膨胀系数相近的材料来制造该载体12和板14。在一个优选实施例中，利用与集成电路10相同的材料来制造载体12和板14。由于集成电路典型地是利用热膨胀系数较低的单晶硅制造的，因此，硅就成为制造该载体和板的优选材料。然而，也可以使用热膨胀系数与硅相差不大的砷化镓或其他材料来制造该载体和板。图1还表示了在板14上的互相连接方式。板14是利用半导体的光刻工艺制造的；因此，在该板14上的互连线20的走线密度，比通常的印刷电路板上的互连线的走线密度高。在载体12上的多个接线22是预先制造成可与板14上的接线24的焊盘(接合衬垫)图形配合。因此，板14既作为一个机械基座，又通过相邻的载体和集成电路之间的互连线20构成至少一个单层走线。最好，在该板14上没有通孔，因为各个集成电路的互连线最好是分布在各个载体之间，其允许多个集成电路之本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种集成电路的安装组件，该组件包括：一第一绝缘件，其具有设置在其上的多个接合部位和多条信号轨迹，所述多条信号轨迹中的每一条信号轨迹，从所述多个接合部位中的一个部位伸出，而所述多个接合部位中的一个子组，位于在第一个平面内延伸的所述第一绝缘 件的一个表面内；一第二绝缘件，其具有设置在其上的多个信号通道和多个接合衬垫，所述多个接合衬垫中的一子集位于在第二个平面内延伸的所述第二绝缘件的一个表面上；而所述第一个平面在所述第二个平面的横向方向上延伸；所述第一绝缘件上作有多个孔，而所 述第二绝缘件上有多个其形状与所述第一绝缘件上的孔的横截面形状互补的榫舌；当所述第一和第二绝缘件在最后的安放位置时，上述榫舌放置在上述第一绝缘件的孔中；所述子集的所述接合衬垫中的每一个衬垫，都靠近所述子组的所述接合部位之一。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：萨米K布朗，乔治E埃夫利，安德鲁K威金，汤姆L托德，塞缪尔W比尔，
申请(专利权)人：阿尔平微型系统公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]