传输线桥接互连制造技术

本申请涉及传输线桥接互连。在一个实施例中，一种集成电路封装件包括封装件基板、印刷电路板、中介层结构和中介层内的传输线桥接互连件。包括多个中介层的中介层结构可以被形成在封装件基板的顶表面上。印刷电路板可以通过传输线桥接互连件耦合到封装件基板。传输线可以被形成在中介层的至少一个上。传输线可以用于在封装件基板与印刷电路板之间输送信号。传输线可以为带状线传输线或微带传输线。传输线可以具有低的寄生电感并且传输线的实施在整个信号路径中不引入大的尺寸中断。集成电路封装件可以为包括外部电路的电路系统的部分。

Transmission line interconnection

This application relates to the transmission line bridge interconnection. In one embodiment, an integrated circuit package includes a package substrate, a printed circuit board, an intermediate layer structure, and a transmission line bridging interconnect in the intermediate layer. An intermediary layer structure including a plurality of intermediate layers may be formed on the top surface of the package substrate. A printed circuit board can be coupled to a package substrate via a transmission line bridging interconnect. The transmission line may be formed on at least one of the dielectric layers. The transmission line can be used to transmit signals between the package substrate and the printed circuit board. The transmission line can be a stripline transmission line or a microstrip transmission line. The transmission line may have a low parasitic inductance and the implementation of the transmission line does not introduce a large size interrupt throughout the signal path. An integrated circuit package may be a part of a circuit system including an external circuit.

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本申请要求2015年9月21日提交的美国专利申请No.14/860,565的优先权权益，该专利申请全文据此以引用方式并入本文。
技术介绍
一般来讲，电路系统具有多个设置在印刷电路板(PCB)上的集成电路封装件。每个集成电路封装件都使用具体类型的互连结构耦合到印刷电路板。封装/PCB接口处的公知互连结构包括球栅格阵列(BGA)、平面栅格阵列(LGA)、针栅格阵列(PGA)和表面安装技术(SMT)针(pin，针/引脚)。然而，这些互连结构可能不能支持高速电路系统(例如，其中数据传送速率大于25千兆比特每秒(Gbps)的电路系统)。此类限制可能由于：(i)用于在封装件基板内传输信号的结构与封装/PCB接口处的结构之间的尺寸不匹配，以及(ii)互连结构的寄生电感。在大多数互连结构中，最大的尺寸不匹配存在于微通路(via，通孔/通路)、电镀的穿孔(PTH)通路与BGA球之间。寄生电感可以为形成互连结构的部分的针的固有特性。寄生电感使得传输的信号的感抗不匹配。因此，两个限制能够减小互连结构的带宽并且能够增加高速电路系统中不期望的高阶模式信号问题。上述问题有时使用微波互连技术解决。然而，微波互连技术一般涉及由于类似于共轴针结构的设计导致的大尺寸(即，3毫米(mm))。这显著地降低集成电路封装件与印刷电路板之间的通道密度。
技术实现思路
本文所述实施例包括传输线桥接互连。应当明白，能够以很多方式(诸如过程、装置、系统、设备或方法)实施所述实施例。以下描述了若干实施例。在一个实施例中，一种集成电路封装件包括封装件基板、中介层结构、印刷电路板和传输线。包括多个中介层的中介层结构可以形成在封装件基板的顶表面处。印刷电路板可以耦合到封装件基板。传输线可以形成在中介层中的至少一个上。传输线可以用于在封装件基板与印刷电路板之间输送信号。在一个实施例中，传输线可以为带状线传输线或微带传输线。传输线可以具有低的寄生电感并且传输线的实施在整个信号路径中不引入大的尺寸中断(dimensionaldiscontinuity)。集成电路封装件可以为包括外部电路的电路系统的部分。从附图和下列对优选实施例的详细描述，本专利技术的进一步特征、其本质和各种优点将更明显。附图说明图1示出根据本专利技术的一个实施例的将集成电路封装件耦合到印刷电路板的说明性传输线桥接互连件。图2示出根据本专利技术的一个实施例的说明性中介层的底表面(左边)和印刷电路板的顶表面(右边)。图3示出根据本专利技术的一个实施例的通过微焊料接头桥接互连件耦合到印刷电路板的说明性集成电路封装件。图4示出根据本专利技术的一个实施例的使用多层次桥接互连件耦合到印刷电路板的说明性集成电路封装件。图5示出根据本专利技术的一个实施例的当通过传输线互连信号路径传输差分I/O信号时可以如何优化信号性能。具体实施方式下列实施例描述带有传输线桥接互连件的集成电路封装件。对于本领域技术人员将明显的是，可以在没有一些或全部这些具体细节的情况下实践本示例性实施例。在其它情况下，没有详细描述已知操作以避免不必要地模糊本实施。图1意在说明性而非限制性地示出根据本专利技术的一个实施例的将集成电路封装件耦合到印刷电路板的传输线桥接互连件。集成电路封装件100包括集成电路管芯120、封装件基板110、散热器140和中介层150。印刷电路板130包括其中可以放置或形成封装件基板110的腔。在一个实施例中，集成电路封装件100可以为专用集成电路(ASIC)设备或专用标准产品(ASSP)设备。ASIC设备或ASSP设备具有固定功能并因此ASIC设备或ASSP设备可以具有执行固定功能的专用电路系统。在一个实施例中，ASIC设备或ASSP设备可以为存储器控制器设备。可选地，集成电路封装件100可以为可编程逻辑器件(PLD)，诸如现场可编程门阵列(FPGA)设备。FPGA设备可以被编程以执行不同功能。因此，FPGA设备可以包括多个可编程逻辑元件以使它本身能够被编程以执行各种功能。集成电路管芯120可以为半导体管芯(例如，硅管芯)。一般来讲，集成电路管芯120执行集成电路封装件100的核心功能。集成电路管芯120可以包括多个电路结构，例如，互补金属氧化物半导体(CMOS)晶体管、电容器和电感器结构。电路结构可以形成功能电路系统，该功能电路系统执行针对集成电路管芯120定义的功能。例如，集成电路管芯120可以具有多个将数据从ASIC设备或ASSP设备(例如，存储器控制器设备)传送到存储器设备(例如，外部设备)的功能电路系统(例如，收发器电路系统)。收发器电路系统能够传输信号(即，TX信号)或接收信号(即，RX信号)。可选地，集成电路管芯120可以具有在FPGA设备内的多个可编程逻辑元件和可编程互连件，其中FPGA设备基于用于要求执行各种功能。仍参考图1，集成电路管芯120安装在封装件基板110的顶表面上。集成电路管芯120可以通过凸块121耦合到封装件基板110(例如，以倒装芯片装配)。在一个实施例中，凸块121可以为可控塌陷芯片连接(C4)凸块。在一个实施例中，每个凸块121可以耦合到集成电路管芯120内的其对应的收发器电路系统(未示出)。如图1中的实施例所示，对于集成电路管芯120上的每个凸块121，封装件基板110上可以存在相应的凸块焊盘113。输入/输出(I/O)信号可以通过凸块121和凸块焊盘113中的至少一些在集成电路管芯120与封装件基板110之间传输。在一个实施例中，I/O信号可以为高速信号，其以高数据速率诸如25千兆比特每秒(Gbps)或更高的速率来运送信息。可选地，射频数据信号可以通过凸块121和凸块焊盘113中的一部分来传输。剩余的凸块121和凸块焊盘113可以用于向集成电路管芯120提供电力和接地电压信号。如图1所示，散热器140可以耦合到集成电路管芯120的背面。散热器140可以为集成电路管芯120维持最佳操作温度。应当明白，散热器140可以有助于消散由集成电路管芯120在操作期间生成的过量的热。应当注意，集成电路管芯(例如，集成电路管芯120)的最佳操作温度可以根据集成电路管芯120的功能及其操作范围而变化。如图1中的实施例所示，封装件基板110可以使用倒装芯片技术耦合到集成电路管芯120的顶表面。封装件基板110可以包括凸块焊盘113、微通路(μ通路)112、114、116和118、电镀的穿孔(PTH)通路117以及传输线111。凸块焊盘113中的任一个可以通过一系列微通路116、PTH通路117和一系列微通路118耦合到焊球115。在图1中的实施例中，焊球115可以为球栅格阵列(BGA)球。可选地，实施平面栅格阵列(LGA)技术、针栅格阵列(PGA)技术或表面安装技术(SMT)的封装件基板110可以包括代替焊球115的相应针结构(未示出)。焊球115可以直接耦合到印刷电路板130。在一个实施例中，低速I/O信号、由外部源提供的电力和/或接地电压信号(例如，印刷电路板130上的电源或耦合到印刷电路板130的电源)可以通过包括凸块焊盘113、微通路116和118、PTH通路117以及BGA球115的路径传输到集成电路管芯120。未耦合到电源的凸块焊盘113可以耦合到微通路112。如图1中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种集成电路封装件，所述集成电路封装件包括：封装件基板；中介层结构，所述中介层结构形成在所述封装件基板的顶表面处，其中所述中介层结构包括多个中介层；和传输线，所述传输线形成在所述多个中介层中的至少一个上，其中所述传输线在所述封装件基板与外部电路之间输送信号。

【技术特征摘要】
2015.09.21 US 14/860,5651.一种集成电路封装件，所述集成电路封装件包括：封装件基板；中介层结构，所述中介层结构形成在所述封装件基板的顶表面处，其中所述中介层结构包括多个中介层；和传输线，所述传输线形成在所述多个中介层中的至少一个上，其中所述传输线在所述封装件基板与外部电路之间输送信号。2.根据权利要求1所述的集成电路封装件，其中所述传输线包括选自包括以下项的组中的传输线：微带传输线和带状线传输线。3.根据权利要求1所述的集成电路封装件，所述集成电路封装件进一步包括：附加传输线，所述附加传输线形成在所述多个中介层中的所述至少一个上，其中所述传输线将第一信号从所述封装件基板传输到印刷电路板，其中所述附加传输线将第二信号从所述印刷电路板传输到所述封装件基板，并且其中从所述封装件基板传输的所述第一信号包括选自包括下列项的组中的信号：单端信号和差分信号。4.根据权利要求1所述的集成电路封装件，其中所述传输线的特性阻抗为至少50Ohm。5.根据权利要求1所述的集成电路封装件，其中所述中介层结构具有带有多个阶梯的边缘，其中相应的传输线形成在所述多个阶梯中的每个所述阶梯上。6.根据权利要求1所述的集成电路封装件，其中所述信号包括选自包括以下项的组中的信号：输入-输出信号、射频数据信号、电力信号以及接地信号。7.根据权利要求1所述的集成电路封装件，所述集成电路封装件进一步包括：集成电路管芯，所述集成电路管芯形成在所述封装件基板上，其中所述中介层结构围绕所述集成电路管芯。8.一种系统，所述系统包括：集成电路管芯；基板，其中所述集成电路管芯被安装在所述基板的顶表面上；形成在所述基板上方的中介层，所述中介层至少部分围绕所述集成电路管芯；和传输线，所述传输线形成在所述中介层内，其中所述传输线在所述集成电路管芯与外部电路之间传输信号。9.根据权利要求8所述的系统，所述系统进一步包括：印刷电路板，其中所述印刷电路板包括腔，其中所述基板形成在所述腔内，并且其中所述印刷电路板进一步包括：附加传输线，所述附加传输线在面向所述中介层的所述印刷电路板的表面处，其中所述中介层上的所述传输线与所述印刷电路板上的所述附加传输线部分重叠，以便所述信号在所述印刷电路板上的所述附加传输线与所述中介层上的所述传输线之间传输。10.根据权利要求8所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：X·蒋，Y·谢，
申请(专利权)人：阿尔特拉公司，
类型：发明
国别省市：美国;US