小形状因数系统级封装中嵌入组件的设备和方法技术方案

根据本公开的各个方面，公开一种设备，包括含有系统级封装体系结构的小形状因数移动平台，系统级封装体系结构设置为层的叠层，层的叠层包括：具有第一适形材料的第一层；具有第二适形材料的第二层；具有第三材料的第三层；以及嵌入层的叠层中的一个或多个电子组件，其中第一适形材料、第二适形材料或者两者配置成允许高频信号路由。

【技术实现步骤摘要】
小形状因数系统级封装中嵌入组件的设备和方法
一般来说，本专利技术涉及集成电路设计，更具体来说，涉及小形状因数(SFF:small-form-factor)系统级封装(SOP:system-on-package)体系结构，该体系结构具有SFF-SOP环境中改进性能、集成热管理和干扰抑制中的一个或多个。
技术介绍
移动平台尺寸变得更小并且结合有用于有效通信的更多电子和无线功能性。为了将所有预期电子功能性包含到未来的小形状因数(SFF)移动平台中，正在开发嵌入式系统级封装(SOP)体系结构。当前，不同的有源组件以及无源组件嵌入技术正在使用多层衬底材料和空腔进行开发。使用不适合嵌入射频(RF)功能性的低成本材料来开发装置嵌入技术。正在开发一些嵌入‘集成-无源-装置’的方法，它们可增加制造和组装的成本，这倾向于使使用低成本材料系统的目的最小。此外，RF性能和尺寸减小对于多标准无线系统仍然难以实现。RF-IPD(集成无源装置)正在硅、低温共烧陶瓷(LTCC)、玻璃或其它材料上使用，并且被嵌入低成本材料系统以供RF连接。这可能显著增加组装和制造的成本，并且在其它组件紧挨着嵌入或屏蔽(shield)之后使复合(complex)无源结构的性能降级/改变。另一方面，正使用高性能材料，发觉它们具有比数字衬底材料更高的成本。这些材料可在多层材料环境中嵌入复合RF无源设计。在当前SOP结构中尚未解决热和噪声管理问题。SFF-SOP环境中用于噪声抑制的常规电磁带隙(EBG)结构将倾向于消耗极大空间，并且将增加总SOP尺寸。这两种方式也都遭遇串扰(cross-talk)热问题。专利技术内容本专利技术一方面提供一种设备，包括：小形状因数移动平台，包括系统级封装体系结构，所述系统级封装体系结构设置为层的叠层(stack)。所述层的叠层包括：具有第一适形(conformable)材料的第一层；具有第二适形材料的第二层；具有第三材料的第三层；以及嵌入所述层的叠层中的一个或多个电子组件，其中，所述第一适形材料、所述第二适形材料或者两者配置成允许高频信号路由(routing)。本专利技术另一方面提供一种方法，包括下列步骤：形成包括系统级封装体系结构的小形状因数移动平台，所述系统级封装体系结构设置为层的叠层。所述方法包括：提供第一适形材料的第一层；提供第二适形材料的第二层；提供第三材料的第三层；以及将一个或多个电子组件嵌入所述层的叠层中，其中，所述第一适形材料、所述第二适形材料或者两者配置成允许高频信号路由。附图说明图1根据本专利技术的各个实施例示出具有形成材料叠层的高性能和低性能聚合物层的SOP的截面。图2根据本公开的各个方面示出具有形成材料叠层的高性能和低性能聚合物层的SOP的另一截面。图3a根据本公开的各个方面示出包括嵌入式隔离结构的SOP的截面。图3b示出沿图3a的线条A和B截取的垂直间歇(periodic)微通孔结构A和B。图3c示出沿图3a的线条C截取的水平间歇结构。具体实施方式高性能材料：高性能材料是一种相对于低性能材料的性质提供包括低损耗和低热膨胀系数(CTE)特性的优良电气性质的材料。根据本公开的各个方面，公开一种包括含有系统级封装体系结构的小形状因数移动平台的设备，该系统级封装体系结构设置为层的叠层，其包括：具有第一适形(conformable)材料的第一层；具有第二适形材料或者任何其它刚性有机材料的第二层；具有第三材料的第三层；以及嵌入层的叠层中的一个或多个电子组件，其中第一适形材料、第二适形材料或者两者配置成允许高频信号路由(routing)。根据本公开的各个方面，该设备还可包括配置成耗散从一个或多个电子组件生成的热量的散热元件，其中散热元件设置在第一与第二层之间。散热元件可包括例如金属的高传导率材料或者定向导体。高传导率金属可从由铜、铝、作为散热器材料的KOVAR、青铜、碳化硅或者例如金或银的其它材料组成的组中选取，并且定向导体可包括配置成沿二维平面耗散热量的石墨。此外，该设备可包括其中第一适形材料和第二适形材料是相同材料或者是不同材料的特征。此外，该设备可包括其中第一适形材料、第二适形材料或者两者包括例如液晶聚合物的聚合物或者可以是刚性有机或聚合物材料的特征。根据本公开的各个方面，该设备还可包括设置在一个或多个电子组件之间的垂直滤波结构。垂直滤波结构可包括堆叠通孔图案，其设置在可定义滤波特性的垂直滤波结构的间隙布置中。该设备可包括其中垂直滤波结构配置成对由一个或多个电子组件产生的射频噪声、数字噪声谐波或者两者进行滤波或隔离的特征。此外，该设备可包括其中第三材料不同于第一和第二适形材料的特征。根据本公开的各个方面，公开一种包括形成包含系统级封装体系结构的小形状因数移动平台的方法，系统级封装体系结构设置为层的叠层，该方法包括：提供第一适形材料的第一层；提供第二适形材料的第二层；提供第三材料的第三层；以及将一个或多个电子组件嵌入层的叠层中，其中第一适形材料、第二适形材料或者两者配置成允许高频信号路由。根据本公开的各个方面，该方法可包括将散热元件设置在第一与第二适形材料之间，其中散热元件可设置在第一与第二层之间。第一适形材料和第二适形材料可以是相同材料或者不同材料。例如，第一或第二适形材料或者两者可包括例如液晶聚合物的聚合物，或者可以是刚性有机或聚合物材料。散热元件可包括例如金属的高传导率材料或者定向导体，其中高传导率金属可从由铜和铝组成的组中选取，并且定向导体可包括配置成沿二维平面耗散热量的石墨。根据本公开的各个方面，该方法可包括将垂直滤波结构设置在一个或多个电子组件之间，其中垂直间歇滤波结构包括堆叠通孔图案。垂直滤波结构的布置可以是间歇性的，并且定义滤波特性，其中垂直滤波结构配置成对由一个或多个电子组件产生的射频噪声、数字噪声谐波或者两者进行滤波或隔离。垂直滤波可与水平间歇滤波组合，这是在考虑中的小形状因数SOP所允许的。在参照附图考虑以下描述和所附权利要求书时，本专利技术的这些及其它目的、特征和特性以及相关结构要素的操作方法和功能及部件和制造经济的组合将变得更加明显，全部附图构成本说明书的一部分，其中相似参考标号在各个附图中表示对应部件。但是，要明确理解，附图只是为了说明和描述目的，而不是要作为本专利技术的限制的定义。本说明书和权利要求书中使用的未限定数目的要素包括复数个对象，除非上下文另有明确规定。图1根据本公开的各个方面示出具有形成材料叠层的高性能和低性能聚合物层的SOP的截面。一般示为100的异质层叠(stackup)包括一层或多层高性能材料105以及一层或多层低性能材料110。作为非限制性示例，高性能材料105可以是在宽频率范围上与低性能材料110相比呈现优良电气性质的聚合物，例如液晶聚合物(LCP)、RogersRXP或者任何其它材料。低损耗切线(tangent)是高性能材料105的一个因数，并且与电路信号损耗和质量或Q因数直接相关。由于这些特性，例如LCP的高性能材料允许高频信号路由和无源。低性能材料110可包括聚合物，例如ABF(Ajinomoto积层式薄膜)、FR4、BT或者任何其它有机材料。例如LCP的高性能材料105可以比低性能材料110更灵活或柔软。高性能材料105的这种灵活性允许这些层适合围绕电气组件，使本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设备，包括：小形状因数平台，设置成层的叠层，所述层的叠层包含：具有第一适形材料的所述层的叠层的第一层；具有第二适形材料的所述层的叠层的第二层；嵌入所述层的叠层中的一个或多个电子组件；以及充分覆盖所述一个或多个电子组件中的至少一个的表面区域的散热元件，其中所述散热元件配置成耗散从所述一个或多个电子组件中的所述至少一个产生的热量，其中所述第一适形材料、所述第二适形材料或者两者配置成允许信号分配。

【技术特征摘要】
2009.12.18 US 12/642,2201.一种用于在小形状因数系统级封装中嵌入组件的设备，包括：小形状因数平台，设置成层的叠层，所述层的叠层包含：具有第一适形材料的所述层的叠层的第一层；具有第二适形材料的所述层的叠层的第二层；嵌入所述层的叠层中的一个或多个电子组件；以及充分覆盖所述一个或多个电子组件中的至少一个的表面区域的散热元件，其中所述散热元件配置成耗散从所述一个或多个电子组件中的所述至少一个产生的热量；间歇性隔离结构，设置在所述层的叠层内，并且配置成减小所述一个或多个电子组件中的任一个所产生的噪声，其中所述间歇性隔离结构包含以间歇性配置设置的多个元件，并且其中所述间歇性隔离结构的操作特性能基于所述多个元件的所述间歇性配置的周期改变，其中所述第一适形材料、所述第二适形材料或者两者配置成允许信号分配。2.根据权利要求1所述的设备，其中所述散热元件设置在所述第一层和所述第二层之间。3.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一适形材料、所述第二适形材料或者两者包含聚合物。4.根据权利要求1所述的设备，其中所述散热元件包含传导性材料。5.根据权利要求1所述的设备，其中所述散热元件包含定向导体。6.根据权利要求4所述的设备，其中所述传导性材料从由铜、铝、黄铜、碳化硅(SiC)或KOVAR所组成的组中选取。7.根据权利要求5所述的设备，其中所述定向导体包含配置成沿二维平面耗散热量的石墨。8.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一层或者所述第二层或者两者的厚度小于或等于25μm。9.根据权利要求1所述的设备，其中所述层的叠层的厚度小于0.5mm。10.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：D乔德胡里，P阿卢里，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：