半导体晶片和封装拼板式基台制造技术

用于将半导体器件连接到外部电路的基台，所述基台包括：平面衬底，其由绝缘材料形成且具有相对窄的边缘表面以及第一和第二相对大的面表面；沿着边缘表面形成的至少一个凹槽；形成在至少一个凹槽中的每个凹槽的表面上的导电材料层；在第一面表面上的第一多个焊盘，其构造为与半导体器件形成电接触；以及导电连接，每个导电连接将第一多个焊盘中的焊盘电连接到至少一个凹槽中的一个凹槽的导电材料层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体晶片和封装拼板式基台
本专利技术的实施方案涉及用于将半导体晶片和/或晶片封装电连接到其所用于的电路的装置和方法。
技术介绍
半导体器件，无论是单组件架构或多组件半导体集成电路(IC)(下文通称为IC)，典型地以包含器件的大量复制件的阵列形成在半导体晶片上。通过示例的方式，半导体晶片可以由Si、GaAs或GaN形成。在IC形成之后，晶片分离、“切割”成块，称为“晶片”，其中晶片均包括形成在晶片上的IC的单个复制件。包括在晶片中的需要与外部电路电连接的IC的组件，诸如晶体管的源极、漏极和栅极，电连接到形成在晶片表面上的、也称为晶片焊盘(diepad)的导电接触焊盘，其中IC与该外部电路一起工作。晶片典型地安装到基台上并且通过用保护性环氧树脂或塑料铸封或成型而与基台一起封装在“晶片封装”中。基台机械地支撑晶片以及从封装延伸出或者以其他方式从晶片封装外轻易接近的导电封装引线或焊料凸点(solderbump)。晶片封装引线或焊料凸点用来将“封装的晶片”与外部电路电连接，晶片将要与外部电路一起使用且通过导电键合线与晶片接触焊盘电连接。键合线通常由铜(Cu)、铝(Al)或金(Au)形成。注意的是，晶片封装不限于包括单个晶片，可以包含多于一个晶片，其任选地彼此电连接以及具有用于将封装和晶片连接到外部电路的接触焊盘、焊料凸点和/或封装引线。然而，封装之前的晶片可以称为“裸片”，封装后的晶片或晶片封装可以称为“芯片”，常规地晶片与芯片之间的区别常模糊化，芯片、晶片和晶片封装经常可互换使用。除非特别指出或者按照上下文，晶片或裸片称为“裸片”，“晶片封装”称为封装晶片(或多个)，并且“芯片”一般地是指裸片和晶片封装。提供当今的多种军事、空间和民用应用的器件，诸如雷达、通信网络元件、计算机、手机、笔记本和平板设备通常需要电子电路，该电子电路包括各种不同的芯片和诸如无源电路元件的电子组件，通常称为“无源器件”，以及提供器件所直线的应用所需的不同功能的其他电子组件。一些设备需要数字功能和模拟功能以及对应的数字芯片和模拟芯片。例如，手机需要用于其RF前端系统以及数字音频和视频信号处理器的模拟电路元件。随着当今许多器件尺寸缩小，和/或配置为提供用于其操作者的较大视频接口，可供用于容纳配合以提供器件的应用的芯片和关联的电路元件以及为所述芯片和关联的电路元件供电的空间和电源减小。由于可供器件电路使用的空间和电力减少所产生的约束通常可以通过生产具有较小占位面积的电子电路来满足。占位面积指的是电路在支撑有电路的印刷电路板上所占据的面积。减小电路占位面积可以通过减少其组件的占位面积和/或提高组件的包装密度俩实现。一般地，通过将电子电路中的各芯片和电路元件的架构形成为单片集成电路的组件来提供给定电子电路的占位面积的期望程度的减小是不可能的或者无益的。不同的芯片架构可能需要不同的、非兼容的制造工艺。另外，试图复制提供作为单片集成电路的组件架构的所需电路功能的已知运行芯片的可靠性和性能通常是不现实的。作为单片全集成电路的替代，行业已经发展了用来降低当前多种器件的空间和功率要求的多芯片模块(MCM)或系统级封装(SIP)，下文通称为MCM。MCM是一种包括组装到共同的衬底或一叠共享衬底上的多个芯片和/或关联的电子组件的电子系统。通过示例的方式，在本领域可称为“中介层”的衬底可以是印刷电路板(PCB)，或者由包含适合的导电迹线图案的如陶瓷、Si、GaAs或GaN的适合的材料形成的薄的或厚的板。一个或多个衬底上的芯片和电子组件利用常规技术彼此电连接且与导电迹线电连接。迹线被设计，芯片和组件定位成相对于芯片和组件作为按常规方式组装在PCB上的单个元件所具有的占位面积减少MCM组件的占位面积，并且使得芯片和组件可以共享共同的电力和热消散资源。在二次成型工艺中封装组装好的芯片和组件，使得MCM出现且充当单晶片封装。专利技术概述本专利技术的实施方案的方面涉及提供具有相对小的占位面积的基台，半导体芯片和/或无源器件可以安装到所述基台上，用于将半导体器件连接到外部电路。在本专利技术的实施方案中，基台包括具有两个相对大的面表面以及相对窄的边缘表面的平面绝缘衬底。在作为凹槽边界的表面(下面还称为“凹槽表面”)的至少一部分上具有导电“接触层”的凹槽沿着衬底的边缘表面形成。凹槽表面上的接触层可以通过至少一个导电元件电连接到衬底的面表面上的至少一个焊盘。任选地，至少一个导电元件包括位于衬底的面表面上的导电迹线。在本专利技术的实施方案中，至少一个导电元件包括位于衬底内的内导电元件。任选地，衬底是包括夹在绝缘材料层之间的导电材料图案层的多层衬底，内导电元件包括图案层区域。连接到接触层的焊盘可以电连接到安装于面表面上的晶片、和/或晶片封装、和/或无源器件，以将晶片、晶片封装和/或无源器件电连接到接触层。晶片或晶片封装上的焊块可用来将晶片或晶片封装与衬底焊盘电连接，或者焊盘可以通过键合线与晶片或晶片封装电连接。晶片和/或晶片封装、和/或无源器件可以通过将凹槽接触层电连接到外电路的电触头而电连接到外电路，电触头可以是连接有外电路的PCB上的迹线。下面，根据本专利技术的实施方案形成在基台的衬底中且具有用于使安装到衬底上的晶片和/或晶片封装、和或无源器件与外部电路电接触的接触层的凹槽可以称为“接触底板”。限定接触底板的界限的凹槽表面可称为“接触底板表面”或“底板表面”。在本专利技术的实施方案中，基台可以形成为具有多个接触底板和/或可以构造为具有安装到其衬底上的多个芯片和/或无源器件。任选地，衬底的两个面表面构造为使得它们安装有芯片和/或无源器件并且将芯片和/或无源器件连接到基台的接触底板。根据本专利技术的实施方案的具有一个或多个接触底板的基台具有让人联想到拼板式玩具件的形状并且下文可称为“拼板式基台”。下面，虽然参考芯片描述了到拼板式基台的电连接而没有明确参考其他类型的电组件，但是本专利技术的实施方案的实践不限于实现芯片与拼板式基台的电连接。一般地，可以实现类似于针对芯片所描述的那些拼板式基台的拼板式基台到诸如各种无源器件的其他电组件的电连接。根据本专利技术的实施方案的拼板式基台的接触底板可以具有各种不同形状和尺寸中的任一种以及接触层，并且可以构造为在特定工作条件下有益地起作用。例如，与拼板式基台衬底的一个或两个面表面上的相对大量的迹线形成接触或者支撑相对大的电流所要求的接触底板可设计成具有相对大的底板表面。另一方面，预期与一个或相对少量的迹线接触或者预期支撑大电流的接触底板可以具有相对小的底板表面。承载高频信号所要求的第一接触底板可以形成为具有相对小的底板表面且沿着紧靠近载有高频信号的类似的第二接触底板的拼板式基台的边缘定位，任选地180°异相，信号由第一接触底板承载。第一接触底板和第二接触底板的尺寸和接近度可以降低接触底板的电感。接触底板表面还可以定形成提供利于匹配拼板式基台的面表面上的迹线构造的几何结构。底板表面可以例如具有圆形的或多线的形状，其经修整而匹配期望的迹线布局。圆形的底板表面是具有大致为圆弧的边缘的底板表面。多线底板表面是具有大致为多线的边缘的底板表面。通过提供用于将芯片连接到外部电路的沿着拼板式基台的边缘的接触底板，拼板式基台的两个面表面的区域变得可供将芯片安装到拼板式基台上。另外，底板本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于将半导体器件连接到外部电路的基台，所述基台包括：平面衬底，其由绝缘材料形成且具有相对窄的边缘表面以及第一和第二相对大的面表面；至少一个凹槽，其沿着边缘表面形成；导电材料层，其形成在所述至少一个凹槽中的每一个凹槽的表面上；在所述第一面表面上的第一多个焊盘，其构造为与半导体器件形成电接触；以及导电连接，其中每个导电连接均将所述第一多个焊盘中的焊盘与所述至少一个凹槽中的凹槽的所述导电材料层电连接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于将半导体器件连接到外部电路的基台，所述基台包括：平面衬底，其由绝缘材料形成且具有相对窄的边缘表面以及第一和第二相对大的面表面；至少一个凹槽，其沿着边缘表面形成；导电材料层，其形成在所述至少一个凹槽中的每一个凹槽的表面上；在所述第一面表面上的第一多个焊盘，其构造为与半导体器件形成电接触；以及导电连接，其中每个导电连接均将所述第一多个焊盘中的焊盘与所述至少一个凹槽中的凹槽的所述导电材料层电连接。2.根据权利要求1所述的基台，其中所述导电连接包括位于所述第一面表面上的导电迹线。3.根据权利要求1或权利要求2所述的基台，其中所述导电连接包括位于所述平面衬底内的内导体。4.根据权利要求1-3中任一项所述的基台，并且包括位于第二面表面上的第二多个焊盘，其构造为与半导体器件形成电接触。5.根据权利要求4所述的基台，并且包括导电连接，所述导电连接中的每一个将所述第二面表面上的所述第二多个焊盘的焊盘与形成在所述至少一个凹槽中的凹槽的表面的所述导电材料层电连接。6.根据权利要求5所述的基台，其中与所述第二面表面上的焊盘电连接的所述导电连接包括位于所述第二面表面上的导电迹线。7.根据权利要求5或权利要求6所述的基台，其中与所述第二面表面上的焊盘电连接的所述导电连接包括位于所述平面衬底内的内导体。8.根据前述权利要求中的任一权利要求所述的基台，其中所述至少一个凹槽中的凹槽具有圆凹槽表面。9.根据前述权利要求中的任一权利要求所述的基台，其中所述至少一个凹槽中的凹槽的凹槽表面是多线凹槽表面。10.根据前述权利要求中的任一权利要求所述的基台，其中凹槽的凹...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·波迪瓦，
申请(专利权)人：坤佰康有限责任公司，
类型：发明
国别省市：以色列,IL