專利名稱：具有封裝內(nèi)電源的較低外形封裝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及集成電路，具體地說涉及用于封裝集成電路管芯(die)的設(shè)計(jì)。
背景技術(shù)：
可以通過微電子工藝來在襯底上加工集成電路芯片，所述襯底可以是硅晶片(silicon wafer)。一般地，同時(shí)在單個(gè)晶片上形成由刻劃線隔開的多個(gè)芯片(晶塊(dice))。通過在所述刻劃線上進(jìn)行分塊(dicing)或切割(sawing)來分離各個(gè)晶塊或芯片。
各個(gè)晶塊需要電耦合到外部電路。然而，晶塊非常脆弱，而且小得不易處理。另外，它們還可能容易被環(huán)境所污染和腐蝕，并且在操作期間易于過熱，除非熱量被散發(fā)掉。管芯封裝向管芯提供了機(jī)械支持、電連接、對(duì)污染和腐蝕的防御、以及操作期間的散熱。
封裝管芯的工藝可包括將管芯附接到封裝、從封裝上的引線到管芯上的焊盤(pad)的導(dǎo)線的焊接、以及用于保護(hù)管芯的包裝。
封裝內(nèi)電源(PSIP)設(shè)計(jì)用位于管芯外部的電感性電荷泵取代了管芯內(nèi)的電容性電荷泵，但PSIP仍與管芯位于同一封裝內(nèi)。所獲得的管芯尺寸的減小降低了加工成本。
外部電感性電荷泵包括獨(dú)立的無源電路元件例如電感器和電容器，它們被包括在具有管芯的封裝內(nèi)。由于未將電荷泵集成到管芯中，因此所獲得的封裝一般較大。從而，可獲得成本的節(jié)省，但代價(jià)是封裝尺寸較大。
較大的封裝尺寸在一些應(yīng)用中可能會(huì)是個(gè)問題。設(shè)計(jì)者可能不愿使用PSIP部件，因?yàn)槭褂肞SIP可能需要重新設(shè)計(jì)板卡布局以適應(yīng)較大的封裝尺寸。在一些情形下，可能難于獲得額外的板卡空間。
因此，需要基本可保持非PSIP外形參數(shù)的PSIP封裝。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，用于集成電路的封裝的放大截面圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，用于集成電路的封裝的放大截面圖；并且圖3是圖2所示的實(shí)施例的底面視圖。
具體實(shí)施例方式
參考圖1，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的球柵陣列(BGA)封裝10可包括襯底12，襯底12可使用多個(gè)焊球25而電連接到外部電路。封裝10可包含附接到襯底12的集成電路管芯14，所述附接例如使用合適的粘合劑18。在一個(gè)實(shí)施例中，一組低外形無源組件16a和16b形成位于管芯14外部的電荷泵。組件16a和16b可以例如使用粘合劑18而附接到管芯14的上表面。
電荷泵組件16可包括電感器和電容器。粘合劑18可以是環(huán)氧樹脂粘合劑。而且，由于電荷泵組件16位于封裝10內(nèi)(雖然在管芯14外部)，因此所述封裝可以是封裝內(nèi)電源(PSIP)。
引線接合(wirebond)20在襯底12和管芯14之間，以及在襯底12和無源組件16之間提供電連接。保護(hù)性包裝24包裝了管芯14和組件16，構(gòu)成了模制陣列封裝(MAP)。
通過使用PSIP，可以獲得較小的管芯14。然而，傳統(tǒng)上，封裝10的尺寸可能會(huì)超過通常包括相同的電器件的非PSIP封裝的外形參數(shù)，因?yàn)樗鼪]有集成組件16。
封裝10基本上可保持對(duì)應(yīng)的非PSIP封裝的外形參數(shù)，因此封裝10可以適合到板卡上為執(zhí)行相同功能的對(duì)應(yīng)的非PSIP封裝而分配的空間內(nèi)。結(jié)果，可以實(shí)現(xiàn)一種精簡(jiǎn)的封裝10，其具有較低的成本，同時(shí)基本保持了對(duì)應(yīng)的(但更昂貴的)非PSIP封裝的外形參數(shù)。
在一些實(shí)施例中，可以將無源組件16選擇成具有不超過16密耳的高度。在一些實(shí)施例中，通過使用與針柵陣列(PGA)封裝技術(shù)相比具有相對(duì)較低的垂直外形的BGA封裝技術(shù)，還可以進(jìn)一步減小這一封裝10的垂直外形。通過使用諸如用戶選擇的(user-dispensed)環(huán)氧樹脂作為粘合劑18的附接方法，而非將無源組件16表面安裝(surface mount)到管芯14旁邊的襯底12上，可以減小封裝的x、y尺寸。
參考圖2，在另一個(gè)PSIP實(shí)施例中，球柵陣列(BGA)封裝26可包括安裝到襯底28上的集成電路管芯29。在一個(gè)示例中，可以使用包裝30來包裝襯底28的上表面。使用位于襯底28的下表面上的多個(gè)焊球34來將封裝26電連接到外部電路。包括電感器和電容器的無源組件32a和32b可構(gòu)成位于管芯29下方外部的的電荷泵。
參考圖3，組件32可附接到襯底28下面沒有焊球34的中央?yún)^(qū)域33之內(nèi)。隨后，通過表面安裝焊球34來將封裝26附接到外部電路。
在一個(gè)實(shí)施例中，無源組件32a和32b的高度不超過焊球34的高度。因此，無源組件32可以包括在BGA襯底28的下表面上，這一做法與將無源組件32集成到管芯29內(nèi)的情況相比而言，不會(huì)增加封裝26的高度。因此，封裝26由于它的PSIP設(shè)計(jì)而具有管芯29尺寸較小這一優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)它仍具有基本相同的外形參數(shù)。
盡管已針對(duì)有限數(shù)量的實(shí)施例來描述了本發(fā)明，本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到可以從其實(shí)現(xiàn)大量的修改和變動(dòng)。所附權(quán)利要求應(yīng)覆蓋所有落在本發(fā)明的真正精神和范圍之內(nèi)的所有這種修改和變動(dòng)。
權(quán)利要求
1.一種用于電子器件的封裝，包括襯底；安裝在所述襯底上的集成電路管芯；以及電荷泵，其包括安裝在所述管芯上并且電耦合到所述管芯的無源組件，其中所述組件從所述管芯開始的延伸小于或等于16密耳。
2.如權(quán)利要求1所述的封裝，包括附接到所述襯底的具有多個(gè)焊球的球柵陣列。
3.如權(quán)利要求2所述的封裝，其中所述組件粘合性地附接到所述管芯。
4.如權(quán)利要求3所述的封裝，其中所述粘合性附接使用用戶選擇的環(huán)氧樹脂。
5.如權(quán)利要求3所述的封裝，其中所述組件和所述管芯使用引線接合而電連接到所述襯底。
6.如權(quán)利要求1所述的封裝，其中所述組件是電感器。
7.如權(quán)利要求1所述的封裝，其中所述組件是電容器。
8.如權(quán)利要求1所述的封裝，其中所述封裝是模制陣列封裝。
9.如權(quán)利要求1所述的封裝，其中所述封裝使用封裝內(nèi)電源技術(shù)。
10.一種用于電子器件的封裝，包括襯底；安裝在所述襯底上的集成電路管芯；附接到所述襯底的具有多個(gè)焊球的球柵陣列，所述襯底包括一個(gè)沒有所述焊球的區(qū)域；以及電荷泵，其包括安裝在所述區(qū)域上并電耦合到所述管芯的無源組件，其中所述組件從所述襯底開始的延伸小于或等于所述焊球從所述襯底開始的延伸。
11.如權(quán)利要求10所述的封裝，其中所述組件被表面安裝到所述襯底。
12.如權(quán)利要求11所述的封裝，其中所述粘合性附接使用焊膏。
13.如權(quán)利要求10所述的封裝，其中所述組件是電感器。
14.如權(quán)利要求10所述的封裝，其中所述組件是電容器。
15.如權(quán)利要求10所述的封裝，其中所述封裝是模制陣列封裝。
16.如權(quán)利要求10所述的封裝，其中所述封裝使用封裝內(nèi)電源技術(shù)。
17.一種方法，包括形成襯底；將集成電路管芯安裝在所述襯底上；以及形成具有電荷泵的封裝，所述電荷泵在所述封裝內(nèi)耦合到所述管芯；以及在所述管芯上安裝無源組件，并將所述組件電耦合到所述管芯，使得所述組件從所述管芯開始的延伸小于或等于16密耳。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，包括將具有多個(gè)焊球的球柵陣列附接到所述襯底。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，包括將所述組件粘合性地附接到所述管芯。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，包括使用用戶選擇的環(huán)氧樹脂來粘合性地附接所述組件。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，包括使用引線接合來將所述組件電連接到所述襯底，以及將所述管芯連接到所述襯底。
22.如權(quán)利要求17所述的方法，包括形成模制陣列封裝。
23.如權(quán)利要求17所述的方法，包括使用封裝內(nèi)電源技術(shù)。
24.一種方法，包括形成襯底；將集成電路管芯安裝在所述襯底上；形成一個(gè)封裝，該封裝包含耦合到所述管芯的電荷泵；將具有多個(gè)焊球的球柵陣列附接到所述襯底，所述襯底包括一個(gè)沒有所述焊球的區(qū)域；以及在所述區(qū)域上安裝無源組件，并將所述組件電耦合到所述管芯，使得所述組件從所述襯底開始的延伸小于或等于所述焊球從所述襯底開始的延伸。
25.如權(quán)利要求24所述的方法，包括將所述組件表面安裝到所述襯底。
26.如權(quán)利要求25所述的方法，包括使用焊膏來附接所述組件。
27.如權(quán)利要求24所述的方法，包括形成模制陣列封裝。
28.如權(quán)利要求24所述的方法，包括使用封裝內(nèi)電源技術(shù)。
全文摘要
具有封裝內(nèi)電源(PSIP)特征的封裝(10)可包括位于管芯(14)外部的電荷泵(16)，以可具有更小的管芯尺寸。管芯(14)可被安裝在具有球柵陣列的焊球陣列(34)的襯底上。封裝(40)可具有和無PSIP能力的封裝基本相同的尺寸。在一個(gè)實(shí)施例中，可以使用環(huán)氧樹脂(18)來將無源組件(16)安裝到管芯(14)上。在另一個(gè)實(shí)施例中，尺寸減小了的無源組件(32)可以安裝在具有球柵陣列(34)的襯底(26)上一個(gè)沒有焊球的區(qū)域(33)中。
文檔編號(hào)H01L25/16GK1613150SQ02826722
公開日2005年5月4日 申請(qǐng)日期2002年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月2日
發(fā)明者埃莉諾·拉瓦丹姆, 理查德·弗爾英格 申請(qǐng)人:英特爾公司