倒装芯片集成电路器件制造技术

本发明专利技术涉及一种倒装芯片集成电路器件。用在RF收发器中的IC器件包括具有多个金属化焊盘的裸片，并且在各金属化焊盘上沉积有焊球。IC器件还包括具有与金属化焊盘相对应的多个连接器焊盘的衬底。连接器焊盘经由多个连接器条带连接至衬底上所布置的一个或多个电子组件。将裸片上下翻转，使得金属化焊盘与衬底的连接器焊盘对准并经由焊球连接。连接器条带至少之一包括具有不均匀的条带宽度的条带区段，该不均匀的条带宽度被配置为补偿基于裸片的金属化焊盘和衬底的连接器焊盘之间的连接所形成的传输线的阻抗，以匹配预定阻抗。

Flip chip IC device

The invention relates to a flip chip integrated circuit device. IC devices used in RF transceivers include bare chips with a plurality of metallized pads, and solder balls are deposited on each metallized pad. The IC device also includes a substrate having a plurality of connector pads corresponding to a metallized pad. The connector pad is connected to one or more electronic components arranged on the substrate through a plurality of connector strips. Turn the bare piece up and down so that the metallized pad is aligned with the connector pad of the substrate and connected via the solder ball. At least one of the connector strips includes a strip section with an uneven strip width configured to compensate for the impedance of the transmission line formed by the connection between the bare metal pad and the connector pad of the substrate to match a predetermined impedance.

【技术实现步骤摘要】
倒装芯片集成电路器件
本专利技术的实施例一般涉及射频(RF)通信。更具体地，本专利技术的实施例涉及RF通信所用的倒装芯片连接的阻抗补偿。
技术介绍
处理倒装芯片类似于传统的IC制造，但具有几个附加步骤。在制造工艺快要结束时，如图1A所示，使芯片101的附接焊盘102金属化以使这些附接焊盘102更容易接受焊料。然后，如图1B所示，在诸如焊盘102等的各金属化焊盘上沉积诸如焊球103等的小的焊点。然后正常地从晶圆上切出芯片。为了将倒装芯片101附接到电路中，如图1C所示，将芯片101反转以使焊点降低到下层的电子器件或电路板104上的连接器(例如，连接器焊盘105)上。然后，如图1D所示，使焊料再熔化以产生电气连接。这还在芯片的电路和下层的安装件之间留有小的空间。在大多数情况下，然后“底部填充”电绝缘粘合剂，以提供更强的机械连接、提供热桥、并且确保焊接接头不会由于芯片和系统的其余部分的差别受热而受到应力。底部填充使芯片和电路板之间的热膨胀失配分散，从而防止将导致过早失效的焊接接头中的应力集中。倒装芯片连接是迄今为止最流行的商用集成电路封装；导电凸块从裸片侧连接至衬底侧以供电信号传播。倒装芯片互连的优点是信号传播路径短、损耗低且阻抗可控。然而，在毫米波频率范围内，倒装芯片互连仍具有一定的显著寄生效应，因此需要适当阻抗补偿以实现期望的阻抗。
技术实现思路
一种倒装芯片集成电路器件即IC器件，用在射频收发器即RF收发器中，所述IC器件包括：裸片，其具有多个金属化焊盘，在所述金属化焊盘中的各金属化焊盘上沉积有焊球；以及衬底，其具有多个连接器焊盘，所述多个连接器焊盘经由多个连接器条带连接至所述衬底上所布置的一个或多个电子组件，其中所述裸片被翻转，使得所述金属化焊盘与所述连接器焊盘对准并经由所述焊球与所述连接器焊盘连接，其中，所述连接器条带至少之一包括具有不均匀的条带宽度的条带区段，所述不均匀的条带宽度被配置为补偿基于所述裸片的金属化焊盘和所述衬底的连接器焊盘之间的连接所形成的传输线的阻抗，以匹配预定的阻抗。附图说明在附图中通过示例的方式并且非限制性地示出本专利技术的实施例，其中在附图中，相同的附图标记表示相似的元件。图1A～1D是示出倒装芯片IC器件的制造工艺的图。图2A～2B示出倒装芯片IC器件的透视图和顶视图。图3示出倒装芯片IC器件的侧视图。图4是示出倒装芯片IC器件的传输线的等效电路的示意图。图5示出根据一个实施例的倒装芯片IC器件的传输线的史密斯圆图。图6A和6B示出根据本专利技术的一个实施例的倒装芯片IC器件的透视图。图7示出根据另一实施例的倒装芯片IC器件的传输线的史密斯圆图。图8A和8B示出根据本专利技术的另一实施例的倒装芯片IC器件的透视图。具体实施方式参考以下所讨论的详情来描述本专利技术的各个实施例和方面，并且附图将示出各个实施例。以下说明和附图将说明本专利技术，而不应被解释为限制本专利技术。描述了许多具体细节以提供对本专利技术的各个实施例的透彻理解。然而，在某些情况下，没有描述众所周知或常规的详情以提供对本专利技术的实施例的简洁讨论。在本说明书中对“一个实施例”或“实施例”的参考意味着结合该实施例所描述的特定特征、结构或特点可以包括在本专利技术的至少一个实施例中。在本说明书各处出现的短语“在一个实施例中”无需都指代同一实施例。根据一些实施例，用在RF收发器中的倒装芯片IC器件包括具有多个金属化焊盘的裸片，并且在各金属化焊盘上沉积有焊球。倒装芯片IC器件还包括具有与金属化焊盘相对应的多个连接器焊盘的衬底。连接器焊盘经由多个连接器条带连接至衬底上所布置的一个或多个电子组件。将裸片翻转，使得金属化焊盘与衬底的连接器焊盘对准并经由焊球与衬底的连接器焊盘连接。连接器条带至少之一包括具有不均匀的条带宽度的条带区段，该不均匀的条带宽度被配置为补偿基于裸片的金属化焊盘和衬底的连接器焊盘之间的连接所形成的传输线的阻抗，以匹配预定阻抗。在一个实施例中，连接器条带包括第一接地条带、第二接地条带和布置在第一接地条带和第二接地条带之间的信号条带。信号条带包括连接至衬底的第一连接器焊盘的第一区段、连接至第一区段的第二区段、以及连接至第二区段以及衬底上所布置的一个或多个电子组件的第三区段。第二区段的具有不同于第一区段的第一条带宽度的第二条带宽度。在一个实施例中，第二条带宽度不同于第三区段的第三条带宽度。在一个实施例中，在传输线的阻抗与容性阻抗相关联的情况下，信号条带的第二区段的第二条带宽度比第一条带宽度或第三条带宽度宽。第二区段的长度短于或等于与RF收发器的工作频率相关联的波长的四分之一。可选地，例如通过在第一接地条带和/或第二接地条带中切出空洞，在第一接地条带和第二接地条带的至少一部分中，信号条带与第一接地条带或第二接地条带之间的间隙较宽。根据另一实施例，在传输线的阻抗与感性阻抗相关联的情况下，信号条带的第二区段的第二条带宽度比第一条带宽度或第三条带宽度窄。可选地，第一接地条带和/或第二接地条带包括空洞，所述空洞被切出以允许信号条带的第二区段扩展到第一接地条带和第二接地条带的空洞中。空洞的宽度短于或等于与RF收发器的工作频率相关联的波长的四分之一。图2A示出用于RF收发器的倒装芯片IC器件的透视图。图2B示出该IC器件的顶视图。参考图2A和2B，在该示例中，芯片101至少包括信号晶片焊垫(diepad)201、第一接地晶片焊垫202和第二接地晶片焊垫203。衬底104包括信号连接器焊盘211、第一接地连接器焊盘212和第二接地连接器焊盘213。然后，将芯片101翻转并与衬底104对准，使得信号晶片焊垫201、第一接地晶片焊垫202和第二接地晶片焊垫203分别与信号连接器焊盘211、第一接地连接器焊盘212和第二接地连接器焊盘213对准并经由相应的焊球或焊料凸块连接。信号连接器焊盘211、第一接地连接器焊盘212和第二接地连接器焊盘213各自延伸以经由相应的条带(未示出)连接至衬底104上所布置的外部电子组件。从信号连接器焊盘211延伸出的条带被称为信号条带。从第一接地连接器焊盘212延伸出的条带被称为第一接地条带。从第二接地连接器焊盘213延伸出的条带被称为第二接地条带。图3示出IC器件的侧视图。图4示出表示如图2A～2B所示的IC器件的等效电路。参考图4，CG1和CG2表示不连续的结型效应。电阻器R和电感器L表示凸块长度和损耗效应。根据一个实施例，由于高频信号而在衬底104的连接器焊盘和裸片101的晶片焊垫(例如，金属化焊盘)之间形成传输线。传输线的阻抗可能不与裸片101和/或衬底104的期望的阻抗向匹配。这种期望的阻抗为约50欧姆。为了补偿失配的阻抗，衬底104上的信号条带可以被配置为具有不均匀的条带宽度，而该不均匀的条带宽度转而变换成不同的阻抗，即高阻抗或低阻抗。在一个实施例中，如果传输线阻抗基本上是感性阻抗，则需要高阻抗补偿。现在参考图5，可以使用史密斯圆图算法来确定裸片101和衬底104本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种倒装芯片集成电路器件即IC器件，用在射频收发器即RF收发器中，所述IC器件包括：/n裸片，其具有多个金属化焊盘，在所述金属化焊盘中的各金属化焊盘上沉积有焊球；以及/n衬底，其具有多个连接器焊盘，所述多个连接器焊盘经由多个连接器条带连接至所述衬底上所布置的一个或多个电子组件，其中所述裸片被翻转，使得所述金属化焊盘与所述连接器焊盘对准并经由所述焊球与所述连接器焊盘连接，/n其中，所述连接器条带至少之一包括具有不均匀的条带宽度的条带区段，所述不均匀的条带宽度被配置为补偿基于所述裸片的金属化焊盘和所述衬底的连接器焊盘之间的连接所形成的传输线的阻抗，以匹配预定的阻抗。/n

【技术特征摘要】
20180508 US 15/974,5421.一种倒装芯片集成电路器件即IC器件，用在射频收发器即RF收发器中，所述IC器件包括：
裸片，其具有多个金属化焊盘，在所述金属化焊盘中的各金属化焊盘上沉积有焊球；以及
衬底，其具有多个连接器焊盘，所述多个连接器焊盘经由多个连接器条带连接至所述衬底上所布置的一个或多个电子组件，其中所述裸片被翻转，使得所述金属化焊盘与所述连接器焊盘对准并经由所述焊球与所述连接器焊盘连接，
其中，所述连接器条带至少之一包括具有不均匀的条带宽度的条带区段，所述不均匀的条带宽度被配置为补偿基于所述裸片的金属化焊盘和所述衬底的连接器焊盘之间的连接所形成的传输线的阻抗，以匹配预定的阻抗。


2.根据权利要求1所述的IC器件，其中，所述连接器条带包括第一接地条带、第二接地条带、以及布置在所述第一接地条带和所述第二接地条带之间的信号条带。


3.根据权利要求2所述的IC器件，其中，所述信号条带包括连接至所述衬底的第一连接器焊盘的第一区段、连接至所述第一区段的第二区段、以及连接至所述第二区段和所述衬底上所布置的一个或多个电子组件的第三区段，以及所述第二区段的第二条带宽度不同于所述第一区段的第一条带宽度。


4.根据权利要求3所述的IC器件，其中，所述第二条带宽度不同于所述第三区段的第三条带宽度。


5.根据权利要求3所述的IC器件，其中，在所述传输线的阻抗与感性阻抗相关联的情况下，所述第二区段的第二条带宽度比所述第一区段的第一条带宽度窄。


6.根据权利要求5所述的IC器件，其中，所述第二区段的长度短于或等于与所述RF收发器的工作频率相关联的波长的四分之一。


7.根据权利要求3所述的IC器件，其中，在所述传输线的阻抗与感性阻抗相关联...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭哲均，迟太运，陈守涛，
申请(专利权)人：思通科技有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US