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具有带有验证连接器的衬底的集成电路(IC)封装的制作方法

2022-02-26 00:03:25 来源:中国专利 TAG:

具有带有验证连接器的衬底的集成电路(ic)封装
技术领域
1.本公开的实施例总体上涉及集成电路(ic)领域,并且更具体地,涉及具有带有验证连接器的衬底的ic封装。


背景技术:

2.本文提供的背景描述是为了总体上呈现本公开的上下文的目的。除非本文另外指出,否则本节中描述的材料不是本技术中的权利要求的现有技术,并且通过包含在本节中而不被承认是现有技术。
3.诸如集成电路(ic)芯片或管芯的电子部件可以通过集成到可以附接到印刷电路板(pcb)或平台的ic封装中,来与其他电子部件耦合。已经开发了各种封装技术,例如倒装芯片封装、复杂的系统级封装(sip)、多芯片封装(mcp)等。ic芯片或ic管芯可以具有专用于通过监测ic管芯的操作来验证其预期功能的信号。近年来,这些验证信号的数量已经显著增加。添加引脚和增加封装衬底大小已经成为验证信号的数量增加的典型解决方案。然而,这样的解决方案可能引起来自硅、封装和平台的宝贵资源没有用于ic管芯的预期功能,这不仅增加了产品成本,而且还潜在地生成了可靠性、热、和机械问题。期望改进用于预期功能的硅、封装、和平台的资源。
附图说明
4.通过以下具体实施方式并结合附图将容易理解实施例。为了促进该描述,相似的附图标记指代相似的结构元件。在附图的图中,通过示例性方式而非限制性方式示出实施例。
5.图1示意性地示出了根据各种实施例的用于集成电路(ic)封装的示例性产品开发工艺。
6.图2(a)-图2(d)示意性地示出了根据各种实施例的包括具有验证连接器组的封装衬底的各种ic封装。
7.图3-图4示意性地示出了根据各种实施例的用于形成包括具有验证连接器组的封装衬底的ic封装的工艺。
8.图5示意性地示出了根据各种实施例的根据本公开的实施例构建的计算设备。
具体实施方式
9.集成电路(ic)封装(也可以称为微电子封装、或简称为封装)可以包括放置在封装衬底上的一个或多个电子部件或部件,例如ic芯片、ic管芯、或简称为管芯,该封装衬底还可以附接到印刷电路板(pcb)。此处广泛使用部件,该部件可以指封装中的任何物体,例如pcb、内插器、贴片、衬底、封装衬底、芯片、管芯、晶圆或其他部件。在实施例中,ic管芯或管芯可以用作部件的示例。关于ic管芯的描述可能同样适用于封装的其他部件。衬底可以指封装衬底。
10.ic芯片或ic管芯由制造商针对外部客户用预期功能来设计和制造。另外,ic管芯可以具有专用于通过监测ic管芯的操作来验证其预期功能的信号。近年来,这些验证信号的数量已经显著增加。添加引脚和增加封装衬底大小已经成为验证信号的数量增加的典型解决方案。例如,最新的设计使用了超过100个引脚以用于驱动可观察性和监测调试信号。类似地,基准平台可以具有超过200个路由用于验证目的的网络。然而,这样的解决方案可能引起来自硅、封装和平台的宝贵资源没有用于ic管芯的预期功能,这不仅增添了产品成本,而且潜在地生成了可靠性、热、和机械问题。此外,在制造商发布产品后,客户可能不会在客户的平台或板设计中进一步使用那些在封装衬底的增大区域中增添的引脚来用于ic的预期功能。因此,增添的封装衬底面积可能不会给客户带来切实的益处。ic管芯的宝贵的硅面积和连接(例如,引脚)在验证工艺中丢失,并且没有用于预期功能,从而给客户造成更高的成本。一些解决方案(例如,手工返工)可能容易出现故障和破坏性损坏。
11.本文的实施例提供具有改进的设计用于路由调试和验证信号的封装衬底。本文的实施例可以包括用于验证连接器组的标准焊盘图案、耦合到验证连接器的插槽、以及支撑提供物理访问的测试连接器的内插器。封装衬底可以包括形成在封装衬底的顶侧处的焊盘或验证连接器组,以将验证信号从封装衬底的顶侧的一部分路由到顶侧的另一部分,而不通过封装衬底。可移动的插槽可以耦合到验证连接器组。可移动的插槽可以放置在验证连接器的顶部上以在验证连接器与支撑验证连接器的内插器之间实现适当的机械压力和电连接。验证连接器的标准焊盘图案可以被设计为支持多个ic管芯,以共享相同的验证连接器。因此,单个验证工具可以用于多种目的,从而以不同的程序、以及外部客户对其的验证工作来验证多个ic管芯。结果,ic管芯可以具有改进的功能引脚以增加或改进输入/输出(io)和功率性能。另外,因为验证信号不会通过基准平台进行路由,所以基准平台(可能是pcb)可以被设计得更简单,并且更加类似于实际客户的平台。也可以减小用于基准平台的pcb层数。此外,将验证连接器放置在封装衬底的顶侧处可以使客户以快速、容易、和可靠的方式访问验证信号。在一些实施例中,在封装衬底的顶侧处的验证连接器可以适用于包括其他高速io,从而在需要时扩展母板能力。
12.本文的实施例提出包括封装衬底的ic封装。封装衬底包括验证连接器组、第一功能连接器组、以及第二功能连接器组。验证连接器组形成在封装衬底的第一侧上。验证连接器组中的验证连接器被布置为与ic管芯的放置在封装衬底的第一侧上方的验证连接器耦合。第一功能连接器组形成在封装衬底的第一侧上。第一功能连接器组中的第一功能连接器被布置为与ic管芯的功能连接器耦合。第二功能连接器组形成在封装衬底的第二侧上,其中封装衬底的第二侧与第一侧相对。第二功能连接器组中的第二功能连接器被布置为通过第一功能连接器耦合到ic管芯的功能连接器。
13.在实施例中,提出了用于形成ic封装的方法。该方法包括提供封装衬底,其中,封装衬底包括:形成在封装衬底的第一侧上的验证连接器组、形成在封装衬底的第一侧上的第一功能连接器组、以及形成在封装衬底的第二侧上的第二功能连接器组,其中,封装衬底的第二侧与第一侧相对。该方法还包括将ic管芯放置在封装衬底的第一侧上方,其中该验证连接器组中的验证连接器被布置为与ic管芯的验证连接器耦合,并且第一功能连接器组中的第一功能连接器被布置为与ic管芯的功能连接器耦合。
14.本文的实施例可以提出计算设备,该计算设备可以包括电路板以及附接到该电路板的集成电路(ic)封装。ic封装包括封装衬底。封装衬底包括验证连接器组、第一功能连接器组、以及第二功能连接器组。验证连接器组形成在封装衬底的第一侧上。验证连接器组中的验证连接器被布置为与ic管芯的放置在封装衬底的第一侧上方的验证连接器耦合。第一功能连接器组形成在封装衬底的第一侧上。第一功能连接器组中的第一功能连接器被布置为与ic管芯的功能连接器耦合。第二功能连接器组形成在封装衬底的第二侧上,其中封装衬底的第二侧与第一侧相对。第二功能连接器组中的第二功能连接器被布置为通过第一功能连接器耦合到ic管芯的功能连接器。
15.在以下描述中,将使用本领域技术人员通常采用以将其工作的实质传达给其他领域技术人员的术语来描述说明性实施方式的各个方面。然而,对于本领域技术人员将显而易见的是,可以仅用所描述的方面中的一些方面来实践本公开。为了说明的目的,阐述了具体的数字、材料和构造以便提供对说明性实施方式的透彻理解。然而,对于本领域的技术人员将显而易见的是,可以在没有具体细节的情况下实践本公开。在其他实例中,省略或简化了众所周知的特征,以便不使说明性实施方式难以理解。
16.依次以最有助于理解本公开的方式将各种操作描述为多个分立的操作。然而,描述的顺序不应当解释为暗示这些操作必须是顺序相关的。特别地,这些操作可以不按所示出的顺序执行。
17.为了本公开的目的,短语“a和/或b”是指(a)、(b)、或(a和b)。为了本公开的目的,短语“a、b、和/或c”是指(a)、(b)、(c)、(a和b)、(a和c)、(b和c)、或(a、b和c)。
18.如本文所使用的术语“在...之上”、“在...之下”、“在...之间”、“在...上方”、和“在...上”可以指一种材料层或部件相对于其他层或部件的相对位置。例如,设置在另一层之上或之下的一层可以与另一层直接接触,或者可以具有一个或多个中间层。而且,设置在两层之间的一层可以与两层直接接触,或者可以具有一个或多个中间层。相反,在第二层“上”的第一层与该第二层直接接触。类似地,除非另外明确指出,否则设置在两个特征之间的一个特征可以与相邻特征直接接触或者可以具有一个或多个中间特征。
19.该描述可以使用短语“在一实施例中”或“在实施例中”,其均可以指代相同或不同实施例中的一个或多个。此外,关于本公开的实施例使用的术语“包括”、“具有”等是同义的。
20.本文可以使用术语“与...耦合”及其派生词。“耦合”可以表示以下表述中的一个或多个。“耦合”可以表示两个或多个元件直接物理或电接触。然而,“耦合”还可以意味着两个或更多个元件彼此间接接触,但仍然彼此协作或交互,并且可以表示一个或多个其他元件耦合或连接在被称为彼此耦合的元件之间。术语“直接耦合”可以表示两个或更多个元件直接接触。
21.在各种实施例中,短语“形成、沉积、或以其他方式设置在第二特征上的第一特征”可以表示第一特征被形成、沉积、或设置在第二特征之上,并且第一特征的至少一部分可以与第二特征的至少一部分直接接触(例如,直接物理和/或电接触)或间接接触(例如,在第一特征和第二特征之间具有一个或多个其他特征)。
22.在本公开列举“一”或“第一”元件或其等同物的情况下,这样的公开包括一个或多个这样的元件,既不需要也不排除两个或更多个这样的元件。此外,用于所标识的元件的顺
序指示符(例如,第一、第二、或第三)用于区分元件,并且除非另有明确指出,否则不指示或暗示所需或限制数量的这样的元件,也不指示这样的元件的特定位置或顺序。
23.如本文中所使用的,术语“电路”可以指代以下各项中的一部分,或包括以下各项:执行一个或多个软件或固件程序的专用集成电路(asic)、电子电路、(共享、专用、或组)处理器、和/或(共享、专用、或组)存储器、组合逻辑电路、和/或提供所描述的功能的其他合适的硬件部件。如本文所使用的,“计算机实施的方法”可以指由一个或多个处理器、具有一个或多个处理器的计算机系统、移动设备执行的任何方法,所述移动设备例如智能电话(其可以包括一个或多个处理器)、平板电脑、膝上型电脑、机顶盒、游戏机等。
24.图1示意性地示出了根据各种实施例的用于集成电路(ic)封装的示例性产品开发工艺100。
25.在实施例中,产品开发工艺100可以包括可以设计和制作ic管芯的阶段101、可以封装管芯的阶段103、可以在基准平台上验证和调试管芯的阶段105、以及可以在客户的产品中使用管芯的阶段107。
26.在实施例中,例如,可以在阶段101处设计和制作管芯111。详细地,可以在晶圆上制作管芯111。ic管芯111可以包括电容器、毫米波天线模块、中央处理单元(cpu)、图形处理单元(gpu)、存储器芯片、锁相环(pll)芯片、输入/输出(i/o)接口芯片、专用集成电路、现场可编程门阵列、高带宽存储器、封装嵌入式存储器、随机存取存储器、闪存存储器、嵌入式非易失性存储器、图形卡、iii-v族管芯、加速器、电容器、无源部件、电感器、有源部件、三维集成电路(3d ic)、高带宽存储器(hbm)、双倍数据速率(ddr)存储器、或其他ic。
27.在阶段103处,可以形成ic封装110以包括并入本公开的教导的管芯111、包封层或散热器层113、以及封装衬底115,下面将更全面地进行描述。多个连接器112可以在管芯111和封装衬底115之间,所述连接器112例如引脚、焊料球、微球、焊料凸块、可控塌陷芯片连接(c4)凸块、接合焊盘、通孔、微过孔。封装衬底的更多细节在图2(a)-图2(d)中示出。在实施例中,ic封装110可以是芯片规模封装(csp)、晶圆级封装(wlp)、堆叠式ic封装、系统级封装(sip)、多芯片封装(mcp)、四方扁平无引线(qfn)封装、双扁平无引线(dfn)封装、倒装芯片封装或球栅阵列(bga)封装。
28.在阶段105处,可以利用并入衬底115中的本公开的教导的优势,ic封装110可以放置在可以是pcb的基准平台117上,以执行管芯111的验证。ic封装110可以通过连接器116耦合到基准平台117。在阶段105处执行的任务可以包括验证、测试、调试、校验、诊断、或与确保实现管芯111的预期功能有关的任何其他任务。在实施例中,验证被用作这样的各种任务的示例。
29.在阶段107处,可以将ic封装110发布给客户以执行其预期功能。客户可以将ic封装110放置在客户平台119上。ic封装110可以通过连接器118耦合到客户平台119。在实施例中,基准平台117和客户平台119可以具有类似的设计并且执行类似的功能,因为基准平台117不需要借助于提供给衬底115的改进而执行额外的验证任务。与实施例不同,用于基准平台的当前解决方案可以包括额外的验证连接器以执行用于ic管芯111的验证相关的任务。因此,封装衬底115上的改进也带来了基准平台117上的改进。
30.图2(a)-图2(d)示意性地示出了根据各种实施例的包括具有验证连接器组的封装衬底的各种ic封装。图2(a)示出了包括封装衬底215的ic封装200,图2(c)示出了包括封装
衬底235的ic封装240,并且图2(d)示出了包括封装衬底255的ic封装250。封装衬底215、235和255与本公开的教导合并,下面将更全面地进行描述。ic封装200、ic封装240、以及ic封装250可以是图1中所示的ic封装110的示例。封装衬底215、封装衬底235、以及封装衬底255可以是图1中所示的封装衬底115的示例。
31.在实施例中,如图2(a)中的侧视图所示,ic封装200包括封装衬底215和被包封层或散热器层213覆盖的ic管芯211。ic管芯211放置在封装衬底215的第一侧202上方。封装衬底215包括验证连接器组(例如,验证连接器203、验证连接器281)、第一功能连接器组(例如,第一功能连接器205)、以及第二功能连接器组(例如,第二功能连接器207)。验证连接器组形成在封装衬底215的第一侧202上。验证连接器组中的验证连接器203或验证连接器281被布置为与ic管芯211的验证连接器201耦合。验证连接器281在ic管芯211下方,而验证连接器203位于与ic管芯211不重叠的一点,使得其他部件(例如,插槽)可以被放置在验证连接器203的顶部上。第一功能连接器组形成在封装衬底215的第一侧202上。第一功能连接器组中的第一功能连接器205被布置为与ic管芯211的功能连接器206耦合。第二功能连接器组形成在封装衬底215的第二侧204上,其中封装衬底215的第二侧204与第一侧202相对。第二功能连接器组中的第二功能连接器207通过第一功能连接器205耦合到ic管芯211的功能连接器206。
32.在实施例中,验证连接器203、验证连接器281、第一功能连接器205、和第二功能连接器207可以是任何导电连接器,例如,引脚、焊料球、微球、焊料凸块、可控塌陷芯片连接(c4)凸块、接合焊盘、通孔、微过孔。在一些实施例中,验证连接器203、第一功能连接器205、和第二功能连接器207可以包括直接耦合在一起的多于一个的连接器。即使仅示出一个验证连接器(验证连接器203),但是也可以在验证连接器203的附近放置多个验证连接器。在实施例中,验证连接器组、第一功能连接器组、或第二功能连接器组形成微引脚栅格阵列(pga)、焊盘栅格阵列(lga)、细间距球栅阵列(fpbga)、或球栅阵列(bga)。
33.在实施例中,封装衬底215包括各种层,例如,最上层212、中间核心衬底214、和最下层216。最上层212或最下层216可以是阻焊层、金属层、模制层、或其他层。层212或层216可以包括多个子层,例如,底部填充层。底部填充层可以包括环氧树脂、丙烯酸酯、双马来酰亚胺、聚酯、聚酰亚胺、聚烯烃、聚苯乙烯、聚氨酯、聚氨酯树脂、硅树脂或聚酯树脂、二氧化硅、氧化铝、氮化硼、氧化锌、填充材料、着色剂、抑制剂、离子阱、应力吸收剂、聚合物、表面活性剂、粘合剂、助熔剂或添加剂。中间核心衬底214可以包括聚合物衬底、非聚合物衬底、硅衬底、绝缘体上硅(soi)衬底、蓝宝石上硅(sos)衬底。通孔217可以穿过封装衬底215的多个层。
34.在实施例中,ic管芯211可以是第一ic管芯,所述第一ic管芯可以由第二ic管芯代替,第二ic管芯例如是由包封层或散热器层219覆盖的ic管芯218。ic管芯218可以包括验证连接器209和功能连接器208。ic管芯218可以放置在封装衬底215的第一侧202上方,以使验证连接器209耦合到验证连接器203,并使功能连接器208与第一功能连接器205耦合,并且通过第一功能连接器205进一步耦合到第二功能连接器207。因此,封装衬底215的验证连接器组可以被多个ic管芯共享,以在不同的时间验证多个ic管芯。在一些实施例中,ic管芯218是与具有不同功能但具有兼容连接器201/206和209/208的ic管芯不同的ic。
35.在实施例中,如图2(b)中的俯视图所示,验证连接器组223可以位于封装衬底225
的顶侧。验证连接器组223可以由多个ic管芯共享,所述ic管芯例如lcc管芯222、hcc管芯224、或xcc管芯226。例如,lcc管芯222、hcc管芯224、或xcc管芯226中的任一个可以放置在封装衬底225上方,使得验证连接器组223与lcc管芯222、hcc管芯224、或xcc管芯226的验证连接器耦合。lcc管芯222、hcc管芯224、或xcc管芯226可以在可互换的不同时间放置在封装衬底225上方。lcc管芯222比hcc管芯224消耗更小的面积和更低的功率,hcc管芯224比xcc管芯226消耗更小的面积和更低的功率。管芯仅用作示例,可以代替管芯使用其他ic管芯。
36.在实施例中,如图2(c)中所示,ic封装240包括封装衬底235、由包封层或散热器层232覆盖的ic管芯231、和由包封层或散热器层234覆盖的ic管芯233。ic管芯231和ic管芯233可以通过封装衬底235内的硅桥236耦合在一起。ic管芯231和ic管芯233放置在封装衬底235的第一侧上方。封装衬底235包括验证连接器组(例如,验证连接器242、验证连接器244)、第一功能连接器组(例如,第一功能连接器247)、以及第二功能连接器组(例如,第二功能连接器248)。验证连接器组形成在封装衬底235的第一侧上。验证连接器242被布置为与ic管芯231的验证连接器241耦合,并且验证连接器244被布置为与ic管芯233的验证连接器243耦合。第一功能连接器组形成在封装衬底235的第一侧上。第一功能连接器组中的第一功能连接器247被布置为与ic管芯233的功能连接器245耦合。第二功能连接器组形成在封装衬底235的第二侧上,其中封装衬底235的第二侧与第一侧相对。第二功能连接器组中的第二功能连接器248通过第一功能连接器247耦合到ic管芯233的功能连接器245。
37.在实施例中,如图2(d)中所示,ic封装250包括封装衬底255、由包封层或散热器层252覆盖的ic管芯251。ic管芯251放置在封装衬底255的第一侧上方。封装衬底255包括验证连接器组,例如验证连接器262、验证连接器264、验证连接器266、验证连接器268等。验证连接器262与ic管芯251的验证连接器261耦合,而验证连接器266与ic管芯251的验证连接器263耦合。ic管芯251在验证连接器262和验证连接器266之间放置在封装衬底255的第一侧上方。封装衬底255可以具有被布置为与ic管芯251的功能连接器耦合的多个功能连接器。例如,功能连接器267位于封装衬底255的第一侧,并且功能连接器269位于封装衬底255的第二侧,两者耦合到ic管芯251的功能连接器265。
38.在实施例中,插槽271放置在封装衬底的第一侧上方,其中插槽271耦合到验证连接器组,例如,验证连接器262和验证连接器264。内插器273放置在插槽271上方并且耦合到插槽271。可选地和类似地,插槽272放置在封装衬底的第一侧上方,其中插槽272耦合到验证连接器组,例如验证连接器266和验证连接器268。内插器274放置在插槽272上方并且耦合到插槽272。一个或多个连接器(例如,连接器275或连接器276)可以耦合到内插器273或内插器274。封装衬底255可以放置在平台257上方,平台257可以是pcb。连接器277可以在封装衬底255和平台257之间。
39.在实施例中,多个验证连接器(例如,验证连接器262、验证连接器264、验证连接器266、验证连接器268)可以形成被设计为在几个不同的ic管芯之间具有完全兼容性的标准焊盘图案,例如,如图2(b)中所示。那些兼容但不同的ic管芯可能属于相同的ic系列,例如,
lcc管芯、hcc管芯、或xcc。在实施例中,由多个验证连接器所占据的面积可以由最大的ic管芯(根据最大的ic管芯消耗的面积)来确定,该最大的ic管芯被放置在封装衬底255上并耦合到验证连接器。该图案可以被设计为在验证信号的数量、对插槽设计的成本影响、以及信号完整性性能之间保持平衡。
40.在实施例中,插槽271或插槽272可以基于间距、去除耐久性、高度、带宽、激活力(activation force)、和信号完整性性能而具有不同的设计。例如,插槽271或插槽272可以具~0.3mm的引脚间距、接近37ghz的带宽、低轮廓和低激活力。市场中存在其他插槽解决方案,例如基于聚合物的插槽。插槽的适当选择可以取决于物理、机械、和电气要求。
41.在实施例中,内插器273和内插器274可以将插槽与连接器275或连接器276连接,连接器275或连接器276用于通过探针电缆将信号传递到示波器或逻辑分析仪。可以使用传统的内插器技术。另外,可以使用电介质材料来减小材料损耗并增加耐久性(高达4到5个连续的层合周期)。可以选择连接器275或连接器276以减小其对机械解决方案的影响,特别是减小施加到硅管芯的力分布。
42.图3-图4示意性地示出了根据各种实施例的用于形成包括具有验证连接器组的封装衬底的ic封装的工艺300。在实施例中,可以执行工艺300以形成如图2(d)中所示的ic封装250。
43.在框301处,工艺300可以包括提供封装衬底。封装衬底包括形成在封装衬底的第一侧上的验证连接器组、形成在封装衬底的第一侧上的第一功能连接器组、以及形成在封装衬底的与封装衬底的第一侧相对的第二侧上的第二功能连接器组。例如,如图2(d)中所示,在框301处,工艺300可以包括提供封装衬底255。封装衬底255包括形成在封装衬底255的第一侧上的验证连接器组(例如,验证连接器262、验证连接器266)、形成在封装衬底的第一侧上的第一功能连接器组(例如,功能连接器267)、以及形成在封装衬底255的与封装衬底255的第一侧相对的第二侧上的第二功能连接器组(例如,功能连接器269)。
44.在框303处,工艺300可以包括将ic管芯放置在封装衬底的第一侧上方,其中验证连接器组中的验证连接器被布置为与ic管芯的验证连接器耦合,并且第一功能连接器组中的第一功能连接器被布置为与ic管芯的功能连接器耦合。例如,如图2(d)中所示,在框303处,工艺300可以包括将ic管芯251放置在封装衬底255的第一侧上方,其中验证连接器262被布置为与ic管芯251的验证连接器261耦合,功能连接器267被布置为与ic管芯251的功能连接器265耦合。
45.在框305处,工艺300可以包括将插槽放置在封装衬底的第一侧上方,其中,该插槽耦合到验证连接器组。例如,如图2(d)中所示,在框305处,工艺300可以包括将插槽271放置在封装衬底255的第一侧上方,其中插槽271耦合到验证连接器组,例如,验证连接器262和验证连接器264。
46.在框307处,工艺300可以包括将内插器放置在插槽上方并耦合到插槽。例如,如图2(d)中所示,在框307处,工艺300可以包括将内插器273放置在插槽271上方并耦合到插槽271。
47.此外,工艺300还可以包括其他操作,例如,将ic封装附接到印刷电路板(pcb)、将用于调试或验证的连接器附接到内插器、以及在调试和验证之后去除插槽、内插器、和连接器。
48.图4更详细地进一步示出了工艺300。工艺300包括:提供封装衬底413;将ic管芯411放置在封装衬底413的第一侧上方;将插槽415放置在封装衬底413的第一侧上方以耦合到验证焊盘414;以及将内插器417放置在插槽415上方。在一些实施例中,在将插槽415和内插器417两者放置在封装衬底413的第一侧上方以耦合到验证焊盘414之前,插槽415的顶侧可以首先耦合到内插器417的底侧。lga422可以放置在封装衬底413与pcb 421之间。调试连接器419放置在内插器417上方。可以在不同的部件层之间、上方、或下方放置支撑部件,例如热熔体、紧固机构、支承板和背板。
49.图5示出了根据本公开的一个实施例的计算设备500。计算设备500可以包括若干部件。在一个实施例中,这些部件附接到一个或多个主板或pcb。在替代性实施例中,将这些部件中的一些或全部制作到单个片上系统(soc)管芯(例如,用于移动设备的soc)上。计算设备500中的部件包括但不限于集成电路管芯502和至少一个通信逻辑单元508。在一些实施方式中,通信逻辑单元508被制作在集成电路管芯502内,而在其他实施方式中,通信逻辑单元508被制作在单独的集成电路芯片中,该单独的集成电路芯片可以键合到与集成电路管芯502共享或电耦合到集成电路管芯502的衬底或主板。集成电路管芯502可以包括处理器504以及管芯上存储器506,管芯上存储器506常常用作高速缓存存储器,其可以由诸如嵌入式dram(edram)或sram的技术提供。在实施例中,计算设备500可以包括显示器或触摸屏显示器524以及触摸屏显示器控制器526。
50.计算设备500可以包括其他部件,所述其他部件可以或可以不物理耦合和电耦合到主板或被制作在soc管芯内。这些其他部件包括但不限于易失性存储器510(例如,动态随机存取存储器(dram))、非易失性存储器512(例如,rom或闪存存储器)、图形处理单元514(gpu)、数字信号处理器(dsp)516、加密处理器542(例如,在硬件内执行加密算法的专用处理器)、芯片组520、至少一个天线522(在一些实施方式中,可以使用两个或更多个天线)、电池530或其他电源、功率放大器(未示出)、电压调节器(未示出)、全球定位系统(gps)设备528、罗盘、运动协处理器或传感器532(可以包括加速度计、陀螺仪、和罗盘)、麦克风(未示出)、扬声器534、相机536、用户输入设备538(例如键盘、鼠标、手写笔和触摸板)、和大容量储存设备540(例如,硬盘驱动器、紧凑盘(cd)、数字通用盘(dvd)等)。计算设备500可以包含本文未描述的其他传输、电通信、或无线电功能。在一些实施方式中,计算设备500包括用于通过调制和辐射空气或空间中的电磁波在远距离上进行通信的无线电。在另外的实施方式中,计算设备500包括用于通过调制和辐射空气或空间中的电磁波在远距离上进行通信的发射器和接收器(或收发器)。
51.通信逻辑单元508实现了用于向和从计算设备500传输数据的无线通信。术语“无线”及其派生词可以用于描述可以通过非固体介质通过使用调制的电磁辐射传递数据的电路、设备、系统、方法、技术、通信信道等。该术语并非暗示关联的设备不包含任何线,尽管在一些实施例中它们可能不包含任何线。通信逻辑单元508可以实施若干无线标准或协议中的任一种,包括但不限于wi-fi(ieee 802.11系列)、wimax(ieee 802.16系列)、ieee 802.20、长期演进(lte)、ev-do、hspa 、hsdpa 、hsupa 、edge、gsm、gprs、cdma、tdma、dect、红外(ir)、近场通信(nfc)、蓝牙、其派生物以及被指定为3g、4g、5g、以及更高版本的任何其他无线协议。计算设备500可以包括多个通信逻辑单元508。例如,第一通信逻辑单元508可以专用于短距离的无线通信,例如wi-fi,nfc和蓝牙,并且第二通信逻辑单元508可以专用
于远距离的无线通信,例如gps、edge、gprs、cdma、wimax、lte、ev-do等。
52.计算设备500的处理器504包括一个或多个器件,例如晶体管。术语“处理器”可以指处理来自寄存器和/或存储器的电子数据以将该电子数据转换成可以储存在寄存器和/或存储器中的其他电子数据的任何设备或设备的部分。通信逻辑单元508也可以包括一个或多个器件,例如晶体管。
53.在实施例中,容纳在计算设备500内的任何部件(例如,图5中所示的502-542的部件的所有或任何组合)可以包含在根据当前公开的实施方式形成的ic封装中,所述ic封装例如图1中所示的ic封装110、图2(a)-图2(d)中所示的ic封装200、ic封装240、ic封装250、以及根据图3中所示的工艺300形成的ic封装。
54.在各种实施例中,计算设备500可以是膝上型计算机、上网本计算机、笔记本计算机、超级本计算机、智能电话、非智能手机、平板电脑、平板电脑/笔记本电脑混合体、个人数字助理(pda)、超移动pc、移动电话、台式计算机、服务器、打印机、扫描仪、监测器、机顶盒、娱乐控制单元、数码相机、便携式音乐播放器或数字视频录像机。在另外的实施方式中,计算设备500可以是处理数据的任何其他电子设备。
55.以下提供一些非限制性示例。
56.示例1可以包括集成电路(ic)封装,其包括:封装衬底,其中,该封装衬底包括:形成在封装衬底的第一侧上的验证连接器组,其中,验证连接器组中的验证连接器被布置为与ic管芯的放置在封装衬底的第一侧上方的验证连接器耦合;形成在封装衬底的第一侧上的第一功能连接器组,其中,第一功能连接器组中的第一功能连接器被布置为与ic管芯的功能连接器耦合;以及形成在封装衬底的第二侧上的第二功能连接器组,其中,封装衬底的第二侧与第一侧相对,其中,第二功能连接器组中的第二功能连接器被布置为通过第一功能连接器耦合到ic管芯的功能连接器。
57.示例2可以包括示例1和/或本文的一些其他示例的ic封装,其中,验证连接器组中的验证连接器是验证连接器组中的第一验证连接器,ic管芯是第一ic管芯,并且验证连接器组还包括被布置为耦合到第二ic管芯的验证连接器的第二验证连接器,并且其中,第二ic管芯也放置在封装衬底的第一侧上方。
58.示例3可以包括示例1和/或本文的一些其他示例的ic封装,其中,ic管芯是第一ic管芯,并且验证连接器组中的验证连接器被布置为与代替第一ic管芯的第二ic管芯的验证连接器耦合;并且其中,第一功能连接器组中的第一功能连接器被布置为与第二ic管芯的功能连接器耦合,并且第二功能连接器组中的第二功能连接器被布置为通过第一功能连接器耦合到第二集成电路的功能连接器。
59.示例4可以包括示例1和/或本文的一些其他示例的ic封装,其中,验证连接器组中的验证连接器是形成在封装衬底的第一侧上的第一验证连接器组中的第一验证连接器,ic管芯的验证连接器是ic管芯的第一验证连接器;其中,封装衬底还包括形成在封装衬底的第一侧上的第二验证连接器组,并且第二验证连接器组中的第二验证连接器被布置为与ic管芯的第二验证连接器耦合;并且其中,ic管芯在第一验证连接器组和第二验证连接器组之间放置在封装衬底的第一侧上方。
60.示例5可以包括示例1和/或本文的一些其他示例的ic封装,还包括:放置在封装衬底的第一侧上方的插槽,其中,该插槽耦合到验证连接器组;以及放置在插槽上方并耦合到
插槽的内插器。
61.示例6可以包括示例1和/或本文的一些其他示例的ic封装,其中,封装衬底包括通孔、阻焊层、金属层、模制层、底部填充层、或核心衬底,其中,底部填充层包括环氧树脂、丙烯酸酯、双马来酰亚胺、聚酯、聚酰亚胺、聚烯烃、聚苯乙烯、聚氨酯、聚氨酯树脂、硅树脂或聚酯树脂、二氧化硅、氧化铝、氮化硼、氧化锌、填充材料、着色剂、抑制剂、离子阱、应力吸收剂、聚合物、表面活性剂、粘合剂、助熔剂或添加剂;并且其中,核心衬底包括聚合物衬底、非聚合物衬底、硅衬底、绝缘体上硅(soi)衬底、蓝宝石上硅(sos)衬底。
62.示例7可以包括示例1和/或本文的一些其他示例的ic封装,其中,验证连接器、第一功能连接器和第二功能连接器中的至少一个是引脚、焊料球、微球、焊料凸块、可控塌陷芯片连接(c4)凸块、接合焊盘、通孔、微过孔。
63.示例8可以包括示例1和/或本文的一些其他示例的ic封装,其中,验证连接器组、第一功能连接器组或第二功能连接器组形成微引脚栅格阵列(pga)、焊盘栅格阵列(lga)、细间距球栅阵列(fpbga)、或球栅阵列(bga)。
64.示例9可以包括示例1和/或本文的一些其他示例的ic封装,其中,ic封装是芯片规模封装(csp)、晶圆级封装(wlp)、堆叠式ic封装、系统级封装(sip)、多芯片封装(mcp)、四方扁平无引线(qfn)封装、双扁平无引线(dfn)封装、倒装芯片封装或球栅阵列(bga)封装。
65.示例10可以包括示例1和/或本文的一些其他示例的ic封装,其中,ic管芯包括电容器、毫米波天线模块、中央处理单元(cpu)、图形处理单元(gpu)、存储器芯片、锁相环(pll)芯片、输入/输出(i/o)接口芯片、专用集成电路、现场可编程门阵列、高带宽存储器、封装嵌入式存储器、随机存取存储器、闪存存储器、嵌入式非易失性存储器、图形卡、iii-v族管芯、加速器、电容器、无源部件、电感器、或有源部件。
66.示例11可以包括用于形成集成电路(ic)封装的方法,该方法包括:提供封装衬底,其中,封装衬底包括形成在封装衬底的第一侧上的验证连接器组、形成在封装衬底的第一侧上的第一功能连接器组、以及形成在封装衬底的第二侧上的第二功能连接器组,其中,封装衬底的第二侧与第一侧相对;以及将ic管芯放置在封装衬底的第一侧上方,其中,验证连接器组中的验证连接器被布置为与ic管芯的验证连接器耦合,第一功能连接器组中的第一功能连接器被布置为与ic管芯的功能连接器耦合,并且第二功能连接器组中的第二功能连接器通过第一功能连接器耦合到ic管芯的功能连接器。
67.示例12可以包括示例11和/或本文的一些其他示例的方法,还包括:将插槽放置在封装衬底的第一侧上方,其中,插槽耦合到验证连接器组;以及将内插器放置在插槽上方并耦合到插槽。
68.示例13可以包括示例11和/或本文的一些其他示例的方法,还包括:将ic封装附接到印刷电路板(pcb)。
69.示例14可以包括示例11和/或本文的一些其他示例的方法,其中,封装衬底包括通孔、阻焊层、金属层、模制层、底部填充层、或核心衬底,其中,底部填充层包括环氧树脂、丙烯酸酯、双马来酰亚胺、聚酯、聚酰亚胺、聚烯烃、聚苯乙烯、聚氨酯、聚氨酯树脂、硅树脂或聚酯树脂、二氧化硅、氧化铝、氮化硼、氧化锌、填充材料、着色剂、抑制剂、离子阱、应力吸收剂、聚合物、表面活性剂、粘合剂、助熔剂或添加剂;并且其中,核心衬底包括聚合物衬底、非聚合物衬底、硅衬底、绝缘体上硅(soi)衬底、蓝宝石上硅(sos)衬底。
70.示例15可以包括示例11和/或本文的一些其他示例的方法,其中,验证连接器、第一功能连接器和第二功能连接器中的至少一个是引脚、焊料球、微球、焊料凸块、可控塌陷芯片连接(c4)凸块、接合焊盘、通孔、微过孔。
71.示例16可以包括示例11和/或本文的一些其他示例的方法,其中,验证连接器组、第一功能连接器组或第二功能连接器组形成微引脚栅格阵列(pga)、焊盘栅格阵列(lga)、细间距球栅阵列(fpbga)、或球栅阵列(bga)。
72.示例17可以包括示例11和/或本文的一些其他示例的方法,其中,ic封装是芯片规模封装(csp)、晶圆级封装(wlp)、堆叠式ic封装、系统级封装(sip)、多芯片封装(mcp)、四方扁平无引线(qfn)封装、双扁平无引线(dfn)封装、倒装芯片封装或球栅阵列(bga)封装。
73.示例18可以包括计算设备,该计算设备包括:电路板;以及附接到电路板的集成电路(ic)封装,其中,ic封装包括封装衬底,并且该封装衬底包括:形成在封装衬底的第一侧上的验证连接器组,其中,验证连接器组中的验证连接器被布置为与ic管芯的放置在封装衬底的第一侧上方的验证连接器耦合;形成在封装衬底的第一侧上的第一功能连接器组,其中,第一功能连接器组中的第一功能连接器被布置为与ic管芯的功能连接器耦合;以及形成在封装衬底的第二侧上的第二功能连接器组,其中,封装衬底的第二侧与第一侧相对,其中,第二功能连接器组中的第二功能连接器被布置为通过第一功能连接器耦合到ic管芯的功能连接器。
74.示例19可以包括示例18和/或本文的一些其他示例的计算设备,其中,ic管芯是第一ic管芯,并且验证连接器组中的验证连接器被布置为与代替第一ic管芯的第二ic管芯的验证连接器耦合;并且其中,第一功能连接器组中的第一功能连接器被布置为与第二ic管芯的功能连接器耦合,并且第二功能连接器组中的第二功能连接器被布置为通过第一功能连接器耦合到第二集成电路的功能连接器。
75.示例20可以包括示例18和/或本文的一些其他示例的计算设备,其中,验证连接器组中的验证连接器是形成在封装衬底的第一侧上的第一验证连接器组中的第一验证连接器,ic管芯的验证连接器是ic管芯的第一验证连接器;其中,封装衬底还包括形成在封装衬底的第一侧上的第二验证连接器组,并且第二验证连接器组中的第二验证连接器被布置为与ic管芯的第二验证连接器耦合;并且其中,ic管芯在第一验证连接器组和第二验证连接器组之间放置在封装衬底的第一侧上方。
76.示例21可以包括示例18和/或本文的一些其他示例的计算设备,其中,ic封装还包括:放置在封装衬底的第一侧上方的插槽,其中,该插槽耦合到验证连接器组;以及放置在插槽上方并耦合到插槽的内插器。
77.示例22可以包括示例18和/或本文的一些其他示例的计算设备,其中,封装衬底包括通孔、阻焊层、金属层、模制层、底部填充层、或核心衬底,其中,底部填充层包括环氧树脂、丙烯酸酯、双马来酰亚胺、聚酯、聚酰亚胺、聚烯烃、聚苯乙烯、聚氨酯、聚氨酯树脂、硅树脂或聚酯树脂、二氧化硅、氧化铝、氮化硼、氧化锌、填充材料、着色剂、抑制剂、离子阱、应力吸收剂、聚合物、表面活性剂、粘合剂、助熔剂或添加剂;并且其中,核心衬底包括聚合物衬底、非聚合物衬底、硅衬底、绝缘体上硅(soi)衬底、蓝宝石上硅(sos)衬底。
78.示例23可以包括示例18和/或本文的一些其他示例的计算设备,其中,验证连接器、第一功能连接器和第二功能连接器中的至少一个是引脚、焊料球、微球、焊料凸块、可控
塌陷芯片连接(c4)凸块、接合焊盘、通孔、微过孔。
79.示例24可以包括示例18和/或本文的一些其他示例的计算设备,其中,ic封装是芯片规模封装(csp)、晶圆级封装(wlp)、堆叠式ic封装、系统级封装(sip)、多芯片封装(mcp)、四方扁平无引线(qfn)封装、双扁平无引线(dfn)封装、倒装芯片封装或球栅阵列(bga)封装。
80.示例25可以包括示例18和/或本文的一些其他示例的计算设备,其中,计算设备是可穿戴设备或移动计算设备,可穿戴设备或移动计算设备包括下列中的一个或多个:与存储设备耦合的天线、触摸屏控制器、显示器、电池、处理器、音频编码解码器、视频编码解码器、功率放大器、全球定位系统(gps)设备、罗盘、盖革计数器、加速度计、陀螺仪、扬声器、或相机。
81.各种实施例可以包括上述实施例的任何合适的组合,包括结合形式(和)以上描述的实施例的替代性(或)实施例(例如,“和”可以是“和/或”)。此外,一些实施例可以包括其上储存有指令的一个或多个制品(例如,非暂时性计算机可读介质),当执行所述指令时,导致上述实施例中的任一个的动作。此外,一些实施例可以包括具有用于执行上述实施例的各种操作的任何合适单元的装置或系统。
82.包括摘要中所描述的内容的以上对所示实施方式的描述不旨在穷举或将本公开的实施例限制为所公开的精确形式。尽管本文出于说明性目的描述了特定的实施方式和示例,但是如本相关领域中的技术人员将认识到的,在本公开的范围内各种等效修改是可能的。
83.可以根据以上具体实施方式对本公开的实施例进行这些修改。在所附权利要求中使用的术语不应被解释为将本公开的各种实施例限制为在说明书和权利要求中所公开的特定实施方式。相反,范围将完全由所附权利要求确定,所附权利要求将根据权利要求解释的既定原则来解释。
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