基板阻抗匹配的装置制造方法及图纸

一种基板阻抗匹配的装置，尤其适用于现有系统封装（Ｓｙｓｔｅｍ　　ｉｎ　　Ｐａｃｋａｇｅ）结构以及高密度Ｉ／Ｏ的系统封装设计中。该装置仅通过与各基板表面的金属线路呈垂直走向并且电性连接的垂直导通线可实现不同系统间的阻抗的匹配，或再在该垂直导通线的尾端电性连接与该金属线路呈水平走向的残段传输线，利用残段匹配的方式可实现不同系统间的阻抗的匹配。通过本发明专利技术，可有效地减少匹配网络所需的配线区域并增加配线的灵活度与弹性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基板阻抗匹配的装置，特别是关于 一 种仅利 用垂直导通线或利用垂直导通线搭配残段传输线的阻抗匹配 装置，以残段传输的方式实现不同系统间的阻抗匹配。
技术介绍
目前的电子工业中，系统封装结构(System in Package)随着电 子产品，例如手机、蓝芽系统、个人数字助理以及数字相机等电子 产品，逐渐趋向轻、薄、短、小与多功能等特性，这些电子产品内 的电子元件与线鴻-接脚lt目也相对地逐渐增加，而且愈趋细樣i，因 此，将微处理机、记忆单元等子系统整合到一芯片内可实现最精致 尺寸的系统封装技术已成为未来的重要趋势。所谓的系统封装概念是通过将芯片堆叠成三维空间或将外围 被动元件整合至封装结构内部以减小整体产品的尺寸，甚至当需要 更高品质的电信号时，该封装结构也必须能提供内嵌的去耦合电容 以提供低损耗的电信号。换言之，由于系统封装是整合内嵌型基板 的构装技术，因此可节省许多电路板的空间。现有的系统封装结构 均具有多层基板，该多层基板表面的金属线路具有提供较高的连接 密度、低串扰和良好的电磁兼容性(EMC)等特性，可实现当金属 线路相互连接时获得最佳的电信号完整性。然而，由于该完整的电 信号能够实现系统封装结构所要求的性能及稳定度，因此势必要优 先考虑获得该金属线路的完整电信号的最大的功率传输。现有系统封装结构的各子系统间，除了电阻外，还具有电容、电感等电抗性元件，因此如要获得最大功率传输，除了各子系统间 的电阻值需相等，还需将各子系统间的电抗互成共轭以获得最大的 功率传输，从而实现系统封装结构所需的性能及稳定性。由于各子 系统间的电信号的接收与发射均通过基板表面的金属线路实现，因 此需要特殊的高频匹配网络，以减少不同子系统间的电信号传递时所产生的损耗，现在大多利用附加电感-电容(LC)等被动元件所形成的匹配网络来实现各子系统间的阻抗匹配。然而，其缺点为成本的 增加、基板弹性空间的减少，更无法有效減少封装结构中匹配网络 所需的配线区域并增加配线的灵活度与弹性。因此，有必要提供一种基板阻抗匹配的装置，其不仅可实现封 装结构中不同系统阻抗的匹配要求，并且也能有效地减少匹配网络 所需的配线区域并增加配线的灵活度与弹性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基板阻抗匹配的装置，其利用垂 直导通线或利用垂直导通线搭配残段传输线以匹配半导体芯 片的阻抗。为实现上述目的，根据本专利技术的一方面，本专利技术基板阻抗匹配 的装置包括一基板，其表面具有用以传输水平方向电信号的金属线路； 一半导体芯片；以及一垂直导通线，其用以匹配该半导体芯片 的阻抗。根据本专利技术的另 一 方面，本专利技术基板阻抗匹配的装置包括 一 基板，其表面具有用以传输水平方向电信号的金属线路；若干个半导 体芯片；以及至少一垂直导通线及至少一残段传输线，其用以匹配 该若干个半导体芯片的阻抗。与现有技术相比，通过本专利技术所揭示的装置，可满足封装 结构中不同系统阻抗的匹配要求，并且也能有效地减少匹配网络所 需的配线区域并增加配线的灵活度与弹性。以下结合附图与实施例对本专利技术作进 一 步的说明。附图说明图1A至1C为本专利技术第 一实施例的结构示意图。 图2A至2C为本专利技术第二实施例的结构示意图。 图3A至3C为本专利技术第三实施例的结构示意图。具体实施方式有关本专利技术的详细说明及
技术实现思路
，现就结合附图说明如下 图1A至1C为本专利技术第一实施例的结构示意图。如图1A所示， 基板106、 107可通过现有的用于系统封装(System in Package, SiP) 制程中的层压技术以如同堆叠形式形成一封装体101，其中该封装 体101是作为完整封装结构内用于阻抗匹配的部份，由于本专利技术特 征和此封装结构无关，因此相关图例和描述都基于简单和清楚的缘 故而省略，本实施例仅针对其阻抗匹配部份作详细的描述。如图1A 所示，该封装体101内具有金属线路102平行设置在基板106、 107 的上方，该金属线路102用以传输水平方向的电信号以电性连接基 板106、 107和封装结构中的半导体芯片。首先计算出存在于封装结构中的半导体芯片的阻抗，再根据该 阻抗调整垂直导通线103的尺寸以得到一合适的匹配阻抗值，其中 该垂直导通线103可由现有的导电金属材料(如铜、金)所构成。接 着在金属线路102上量取一合适距离，再以并联的电性连接方式将 该垂直导通线103的一端与该金属线路102相互连接，其用以匹配 该半导体芯片的阻抗。图IB为本专利技术第 一 实施例的俯3见图，如图所示，其中该垂直 导通线103与金属线路102在该封装体101内部实质上呈平行并排 设置。图1C为本专利技术第一实施例的侧视图，如图所示，该垂直导通 线103穿透基板106、 107并与基板106、 107上水平方向的金属线 路102实质上呈垂直形式形成在该基板106、 107内，并与该金属线 路102呈电性连接，从而实现匹配该若干个半导体芯片的阻抗。图2A至2C为本专利技术利用 一垂直导通线与一残段传输线来实现 系统封装结构的阻抗值匹配的第二实施例示意图。如图2A所示， 其中该封装体201是完整封装结构内用于阻抗匹配的部份，由于本 专利技术特征和此封装结构无关，因此相关图例和描述都基于简单和清 楚的缘故而省略，本实施例俊j义针对其阻抗匹配部卩分作详细的描述。 如图所示，该封装体201内具有金属线路202平行设置在基板206、 207的上方，该金属线路202传输水平方向的电信号以电性连接基 板206、 207和封装结构中的半导体芯片。首先计算出存在于封装结构中的半导体芯片的阻抗，再根据该 阻抗调整垂直导通线203的尺寸，如该垂直导通线203无法得到合 适的匹配阻抗值，便在该垂直导通线203的 一 端以并联的电性连接 方式进一步连接一残段传输线204，该残段传输线204根据所不足 的匹配阻抗值调整该尺寸以得到一适合的匹配阻抗值，其中该垂直 导通线203以及该残段传输线204均可由现有的导电金属材料(如 铜、金)所构成。接着在金属线路202上量取一合适距离，再以并联 的电性连接方式将该垂直导通线203不连接该残段传输线204的一 端与该金属线路202相互连接，从而实现匹配该半导体芯片的阻抗 值。图2B为本专利技术第二实施例的俯视图，如图所示，该垂直导通 线203与残段传输线204的结合体与金属线路202在该封装体201内实质上呈平行并排设置。图2C为本专利技术第二实施例的侧视图。如图所示，该垂直导通 线203穿透基板206、 207并与该封装体201内水平方向的金属线路 202实质上呈垂直形式形成在该基板内，并与该金属线路202呈电 性连接。该残段传输线204与该垂直导通线203实质上呈垂直形式 形成在该基板内，并与该垂直导通线203呈电性连接，并且实质上 平行于金属线路202 ，以用来调整该基板的阻抗匹配。图3A至3C为本专利技术利用若干个垂直导通线与若干个残段传输 线来实现匹配系统封装结构的阻抗值的第三实施例示意图。如图3A 所示，当第一垂直导通线303a与第一残段传输线304a无法实现匹 配封装结构所需的阻抗时，可根据所不足的匹配阻抗值分别调整该 第二垂直导通线303b与该第二残段传输线304b的尺寸，并将该第 二垂直导通线303b的一端以并本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基板阻抗匹配的装置，包括：一基板，所述基板上具有用以传输水平方向电信号的金属线路；以及一半导体芯片，所述芯片通过所述金属线路与所述基板电性连接；其特征在于：所述基板阻抗匹配的装置进一步包括一垂直导通线，该垂直导通 线与所述基板上水平方向的金属线路呈垂直形式形成在所述基板内，并与所述金属线路电性连接，用以匹配所述半导体芯片的阻抗。

【技术特征摘要】
1.一种基板阻抗匹配的装置，包括一基板，所述基板上具有用以传输水平方向电信号的金属线路；以及一半导体芯片，所述芯片通过所述金属线路与所述基板电性连接；其特征在于所述基板阻抗匹配的装置进一步包括一垂直导通线，该垂直导通线与所述基板上水平方向的金属线路呈垂直形式形成在所述基板内，并与所述金属线路电性连接，用以匹配所述半导体芯片的阻抗。2. 如权利要求1所述的装置，其特征在于所述垂直导通线为导电 的金属材料。3. 如权利要求1所述的装置，其特征在于所述垂直导通线的尺寸 ...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄宗颖，李宝男，
申请(专利权)人：日月光半导体制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]