專利名稱：高速集成電路封裝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及集成電路(IC)封裝，更具體而言涉及IC高速封裝。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代的集成電路(IC)通常使用差分信令。在差分信令中，信號在兩個獨立的有源導體之間傳送而不是在一個有源的導體和地之間傳送。差分信號的大小是兩個信號之間的差別而不是兩個單獨的信號和地之間的電壓。
為了發(fā)送差分信號到IC或者從IC接收差分信號，差分信號在引腳框架的一對導體上傳輸?，F(xiàn)在參照圖1一圖2，示例性的封裝10和10’被示為包括具有焊盤14的集成電路管芯(die)12，焊盤14通過鍵合絲(bondwire)16連接到引腳框架24的引腳20。封裝10和10’通常包裹在合適的保護材料24中。
現(xiàn)在參照圖3，差分信號對50-1、50-2和50-3分別通過引腳20-1A和20-1B、20-2A和20-2B、及20-3A和20-3B以及鍵合絲16-1A和16-1B、16-2A和16-2B、及16-3A和16-3B分別連接到集成電路管芯12的焊盤14-1A和14-1B、14-2A和14-2B、及14-3A和14-3B。在圖3中的每個差分對中，分別地，符號A代表第一極性導體，符號B代表第二極性導體。
相鄰的差分對彼此之間通常位置很近。在一些情況下，差分對的位置可能是如下情況，其中一個差分對的第一極性導體的一側(cè)緊鄰的是同一差分對的第二極性導體，而另一側(cè)是另一差分對的第二極性導體。對耦合(pair coupling)在相鄰的高速差分信號之間可能發(fā)生。例如，對耦合在圖3中的60和62處可能發(fā)生。在相鄰對上承載的信號之間差別的大小可能引起數(shù)據(jù)誤差以及/或者將設(shè)計余度降低到不可接受的水平，尤其對于高速信號例如吉比特(Gigabit)每秒以及更高的數(shù)據(jù)率更是如此。與具有接地平面保護的球柵面陣列(BGA)封裝相比，對耦合問題對于低成本的塑料引腳框架甚至可能更嚴重。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個技術(shù)方案提供了一種集成電路封裝，其包含集成電路管芯，包含N個相鄰的焊盤，其中N是大于3的整數(shù)；引腳框架，包含第一對引腳和第二對引腳，第一對引腳包括第一和第二引腳，第二對引腳包括第三和第四引腳，其中所述第一、第二、第三和第四引腳包括與所述集成電路管芯隔開的第一末端和與所述集成電路管芯相鄰的第二末端，所述第一對和第二對引腳承載差分信號，所述第二對引腳的第三引腳具有第一極性并且所述第二對引腳的第四引腳具有第二極性，并且所述第三引腳的第一末端位于第四引腳的一側(cè)，第二末端位于第四引腳的另一側(cè)；所述基礎(chǔ)電路封裝還包含N個連接裝置，用于將所述第一對和第二對引腳的第二末端連接到所述N個相鄰的焊盤。
在其他特征中，所述N個連接裝置包含N根鍵合絲。所述第三引腳與所述第四引腳交叉。所述第四引腳是分段的并且包含第一段和第二段以及在所述第三引腳上方連接所述第一段和第二段的鍵合絲。所述第三引腳的第二末端位于所述第二引腳和所述第四引腳的所述第二末端之間。所述第四引腳的所述第二末端位于所述第三引腳和所述第二引腳的所述第二末端之間。所述第三引腳包含第一部分、第二部分以及連接所述第一和第二部分的中間部分，所述第一部分與第四引腳的第一段共線，所述第二部分與第二段共線。所述第一對和第二對引腳的所述第二末端與所述集成電路管芯至少間隔第一距離，并且所述引腳框架還包含與所述集成電路管芯間隔第二距離的第五和第六引腳，其中所述第一距離比所述第二距離大。
在其他特征中，所述集成電路封裝還包含第五和第六引腳、在所述集成電路管芯上的第五和第六焊盤，以及將所述第五和第六引腳連接到所述第五和第六焊盤的第五和第六鍵合絲，所述N根鍵合絲具有第一長度并且所述第五和第六鍵合絲具有比所述第一長度短的第二長度，其中所述第五和第六引腳承載具有第一速度的信號，并且所述第一對和第二對引腳承載具有比所述第一速度高的第二速度的信號。所述N根鍵合絲中的至少一根包含第一和第二鍵合絲，其堆疊連接在所述第一對和第二對引腳之一和所述集成電路管芯的N個焊盤之一之間。
本發(fā)明的另一技術(shù)方案提供了一種集成電路封裝，其包含集成電路管芯，包含N個相鄰的焊盤，其中N是大于3的整數(shù)；包含第一對跡線和第二對跡線的襯底，其中第一對跡線包括第一和第二跡線，第二對跡線包括第三和第四跡線，其中所述第一、第二、第三和第四跡線包括與所述集成電路管芯隔開的第一末端以及與所述集成電路管芯相鄰的第二末端，其中所述第一對和第二對跡線承載差分信號，其中所述第二對跡線的第三跡線具有第一極性并且所述第二對跡線的第四跡線具有第二極性，并且所述第三跡線的第一末端位于第四跡線的一側(cè)，第二末端位于第四跡線的另一側(cè)；所述集成電路封裝還包含N個連接裝置，其獨立地將所述第二末端連接到N個焊盤。
在其他特征中，所述N個連接裝置包含將所述第二末端連接到所述N個焊盤的N根鍵合絲。所述第三跡線與所述第四跡線交叉。所述第四跡線是分段的。所述第四跡線包含第一段和第二段、穿過所述襯底并且與所述第一段相連的第一通孔、穿過所述襯底并且與所述第二段相連的第二通孔以及在所述襯底的對面并且與所述第一和第二通孔相連的跡線。所述第三跡線的第二末端可位于所述第二跡線和所述第四跡線的所述第二末端之間。所述第四跡線的第二末端可位于所述第二跡線和所述第三跡線的所述第二末端之間。所述第三跡線包含第一部分、第二部分以及連接所述第一部分和第二部分的中間交叉部分。所述第一部分與所述第一段共線并且所述第二部分與所述第二段共線。所述第一對和第二對跡線的所述第二末端與所述集成電路管芯至少間隔第一距離，并且所述襯底還包含與所述集成電路管芯間隔第二距離的第五和第六跡線，其中所述第一距離比所述第二距離大。
在其他特征中，所述集成電路封裝還包含第五和第六跡線，在所述集成電路管芯上的第五和第六焊盤，以及將所述第五和第六跡線連接到所述第五和第六焊盤的第五和第六鍵合絲，其中所述N根鍵合絲具有第一長度并且所述第五和第六鍵合絲具有比所述第一長度短的第二長度，所述第五和第六跡線承載具有第一速度的信號，并且所述第一對和第二對跡線承載具有比所述第一速度高的第二速度的信號。
在其他特征中，所述N根鍵合絲中的至少一根包含第一和第二鍵合絲，其堆疊連接在所述第一、第二、第三和第四跡線中的至少一個和所述集成電路管芯的所述N個焊盤中的至少一個之間。
在其他特征中，所述襯底包括第一導電平面，并且所述第四跡線包含第一和第二跡線段、穿過所述襯底到所述第一導電平面并且與所述第一段相連的第一通孔、穿過所述襯底到所述第一導電平面并且與所述第二段相連的第二通孔以及與所述第一導電平面共面且隔離并且與所述第一和第二通孔相連的跳線。所述第一導電平面包括接地平面、信號平面和電源平面中的一個。
本發(fā)明可應(yīng)用于的更廣的范圍將從下文中提供的詳細描述中變得清楚。應(yīng)該了解雖然詳細的描述和具體的示例指示了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但是其只是作為說明的目的而不是要限制本發(fā)明的范圍。
從詳細描述和附圖中將會更全面地理解本發(fā)明，其中圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的第一示例性封裝、IC、鍵合絲和引腳框架的引腳的側(cè)面橫截面視圖；圖2是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的第二示例性封裝、IC、鍵合絲和引腳框架的引腳的側(cè)面橫截面視圖；圖3是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)通過引腳框架的引腳和鍵合絲連接到IC焊盤的差分信號對的局部平面視圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個實現(xiàn)方式通過引腳框架的引腳和鍵合絲連接到IC焊盤的差分信號對的局部平面視圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的另一個實現(xiàn)方式通過引腳框架的引腳和鍵合絲連接到IC焊盤的差分信號對的局部平面視圖；圖6A是根據(jù)本發(fā)明的另一個實現(xiàn)方式通過引腳框架的引腳和堆疊鍵合絲連接到IC焊盤的差分信號對的局部平面視圖；圖6B是圖6A的通過引腳框架的引腳和堆疊鍵合絲連接到IC焊盤的差分信號對的局部側(cè)面視圖；圖7說明了根據(jù)本發(fā)明的包括串行器/并行器模塊的IC的封裝，其中串行器/并行器模塊在差分收發(fā)對上接收信號；圖8說明了根據(jù)本發(fā)明的使用高速封裝的網(wǎng)絡(luò)接口IC的封裝；圖9A說明了設(shè)置在硬盤驅(qū)動器中的本發(fā)明；圖9B說明了設(shè)置在數(shù)字通用光盤中的本發(fā)明；圖9C說明了設(shè)置在高清晰度電視中的本發(fā)明；圖9D說明了設(shè)置在車輛控制系統(tǒng)中的本發(fā)明；圖9E說明了設(shè)置在便攜式電話中的本發(fā)明；圖9F說明了設(shè)置在機頂盒中的本發(fā)明；圖9G說明了設(shè)置在媒體播放器中的本發(fā)明；圖10A說明了包括具有不規(guī)則間隔引腳的引腳框架的封裝；圖10B說明了包括具有不規(guī)則間隔引腳和在高速引腳之間具有接地引腳的引腳框架的封裝；圖11A說明了包括具有不規(guī)則間隔引腳和導電帶的引腳框架的封裝，所述導電帶具有連接到引腳的絕緣粘合層；圖11B是圖11A的導電帶的橫截面?zhèn)让嬉晥D；圖11C是圖11A的導電帶的示出穿孔的局部平面視圖；圖12A-圖12D說明了連接引腳的各種方法；圖13A是包括球柵面陣列襯底的封裝的側(cè)面視圖；圖13B是包括倒裝芯片和球柵面陣列襯底的封裝的側(cè)面視圖；圖13C是一個示例性BGA封裝的橫截面視圖；圖14A是說明用于連接到集成電路管芯的高速跡線的BGA跳線的平面視圖；圖14B是說明BGA跳線的簡化的橫截面視圖；圖15A是說明使用其接地平面的可替換的BGA跳線的簡化的橫截面視圖；
圖15B是說明使用其電源平面的可替換的BGA跳線的簡化的橫截面視圖；以及圖15C是說明圖15B的電源平面和BGA跳線的平面視圖。
具體實施例方式
優(yōu)選實施例的下列描述實質(zhì)上僅是示例性的，并沒有想要限制本發(fā)明、本發(fā)明的應(yīng)用或者使用。為了清楚的目的，將在圖中使用相同的標號來標識相似的元件。
本發(fā)明降低了以高速進行操作的差分線的對耦合?，F(xiàn)在參照圖4，差分信號對根據(jù)本發(fā)明的一種實現(xiàn)方式通過引腳框架的引腳和鍵合絲連接到IC的焊盤。引腳框架100包含引腳104的一個或多個組102，引腳104包括第一對引腳104-1A和104-1B以及第二對引腳104-2A和104-2B(共同稱為引腳104)。引腳104-1A位于與引腳104-1B相鄰處，引腳104-1B位于與引腳104-2A相鄰處，并且引腳104-2A位于與引腳104-2B相鄰處。
分別地，引腳104-1A承載具有第一極性的信號，引腳104-1B承載具有第二極性的信號，引腳104-2A承載具有第二極性的信號，并且引腳104-2B承載具有第一極性的信號。引腳104的靠近IC 110的部分108一般是相互平行的。引腳104中的至少一個引腳(例如引腳104-2B)的末端109比引腳104的其它引腳延伸得更長。所述的至少一個引腳104-2B還沿著朝向相鄰引腳(例如引腳104-2A)的方向延伸。在一些實現(xiàn)方式中，所述的至少一個引腳104-2B延伸成平行的路徑110，如圖4所示，路徑110由相鄰的引腳104-2A定義。在一些實現(xiàn)方式中，至少一個引腳104-2B具有大體上是“L”形的構(gòu)造。
鍵合絲114-1A、114-1B，114-2A和114-2B分別將引腳104-1A、104-1B、104-2A和104-2B連接到焊盤116-1A、116-1B、116-2B和116-2A。因此，焊盤116-1A、116-1B、116-2A和116-2B現(xiàn)在分別連接到第一極性、第二極性、第一極性和第二極性。換言之，鍵合絲114-2A和114-2B的方位相對于引腳104-2A和104-2B的方位發(fā)生了翻轉(zhuǎn)。由于如圖4所示的封裝設(shè)置的結(jié)果，對之間例如在120和122處的耦合由于部分的抵消而降低了。引腳框架可能包括與圖4中用虛線表示的那些相似的一組或多組引腳。
現(xiàn)在參照圖5，當耦合降低時，由于引腳框架的引腳通常比鍵合絲長，所以耦合抵消是不完全的。為了提高抵消，根據(jù)本發(fā)明的一些實現(xiàn)方式的封裝使用高速引腳，這些高速引腳比承載更低速信號(例如，但不限于，控制和/或狀態(tài)信號)的引腳短。引腳框架150可能包括一組或多組高速引腳102-1和102-2以及一組或多組低速引腳152。高速引腳102-1和102-2具有末端156-1和156-2，末端156-1和156-2與IC 110至少間隔距離H，而低速引腳與IC 110間隔距離L，其中H＞L。低速引腳152比高速引腳102-1和102-2延伸得更長。更短的高速引腳102-1和102-2趨于提高耦合抵消。低速引腳152更長并且需要更短的鍵合絲，這趨于降低鍵合絲的成本。
現(xiàn)在參照圖6A和6B，差分信號對由引腳框架的引腳和兩個或更多個堆疊的(stacked)鍵合絲連接到IC的焊盤。引腳框架200包含一組引腳202，該組引腳202包括第一對引腳204-1A和204-1B以及第二對引腳204-2A和204-2B(共同稱為引腳204)。引腳204-1A位于與引腳204-1B相鄰處，引腳204-1B位于與引腳204-2A相鄰處，并且引腳204-2A位于與引腳204-2B相鄰處。
分別地，引腳204-1A承載具有第一極性的信號，引腳204-1B承載具有第二極性的信號，引腳204-2A承載具有第二極性的信號，并且引腳204-2B承載具有第一極性的信號。引腳204的靠近IC 210的末端部分一般是相互平行的。引腳204中的至少一個引腳(例如引腳204-2B)比引腳204的其它引腳延伸得更長。所述的至少一個引腳204也沿著朝向相鄰引腳(例如引腳204-2A)的方向延伸。在一些實現(xiàn)方式中，所述的至少一個引腳204延伸成平行的路徑，如圖6A所示，該路徑由相鄰的引腳204定義?？梢允褂昧硗獾母咚僖_和/或低速引腳組。
鍵合絲214-1A1和214-1A2、214-1B1、214-1B2、214-2A1、214-2A2以及214-2B1和214-2B2(共同稱為鍵合絲214)分別將引腳204-1A、204-1B、204-2A和204-2B連接到焊盤216-1A1和216-1A2、216-1B1和216-1B2、216-2A1和216-2A2以及216-2B1和216-2B2。因此，焊盤216-1A1和216-1A2、216-1B1和216-1B2、216-2A1和216-2A2，以及216-2B1和216-2B2(共同稱為焊盤216)現(xiàn)在分別連接到第一極性、第二極性、第一極性和第二極性。鍵合絲214的末端可能以隔開的和/或重疊關(guān)系附接到引腳204。焊盤216可由外部和/或內(nèi)部通孔(via)和/或跡線(trace)230連接在一起。
堆疊的鍵合絲214的好處包含增加的鍵合絲電容。堆疊的鍵合絲214之間的鍵合絲耦合增加了。每單位長度的鍵合絲電容與單元長度的引腳框架電容更加接近。堆疊的鍵合絲214的每鍵合絲單元長度還具有更低的電感。在正負管腳(pin)之間的信號管腳對還具有更低的凈傳輸線阻抗。由于堆疊的鍵合絲更高的匹配特性，引腳框架還具有更高的耦合抵消。
現(xiàn)在參照圖7，集成電路管芯300包括串行器/并行器(SERDES)模塊301，該串行器/并行器模塊301根據(jù)本發(fā)明接收差分收發(fā)對上的信號。在一些實現(xiàn)方式中，SERDES模塊301的高速差分對以大于或等于1Gb/s的速度進行操作。
現(xiàn)在參照圖8，根據(jù)本發(fā)明網(wǎng)絡(luò)接口IC 350包括使用高速封裝的差分對。在一些實現(xiàn)方式中，網(wǎng)絡(luò)接口的高速差分對以大于或等于1Gb/s的速度進行操作。在一些實現(xiàn)方式中，網(wǎng)絡(luò)接口的高速差分對以大于或等于10Gb/s的速度進行操作。在一些實現(xiàn)方式中，網(wǎng)絡(luò)接口包含物理層設(shè)備(PHY)。在其他的實現(xiàn)方式中，網(wǎng)絡(luò)接口包含媒體訪問控制器(MAC)。在其他的實現(xiàn)方式中，網(wǎng)絡(luò)接口遵從1Gb/s和10Gb/s以太網(wǎng)協(xié)議。
現(xiàn)在參照圖9A-9G，示出了本發(fā)明的各種示例性的實現(xiàn)方式?，F(xiàn)在參照圖9A，本發(fā)明可以在硬盤驅(qū)動器400中實現(xiàn)。本發(fā)明可實現(xiàn)信號處理電路和控制電路中的任一個或兩者，所述信號處理和/或控制電路在圖9A中的402處一般性地標識出來。在一些實現(xiàn)方式中，HDD 400中的信號處理和/或控制電路402和/或其他電路(沒有示出)可處理數(shù)據(jù)、執(zhí)行編碼和/或加密、執(zhí)行計算以及/或者格式化輸出到磁性存儲介質(zhì)406并且/或者從磁性存儲介質(zhì)406接收的數(shù)據(jù)。
HDD 400可能通過一個或多個有線或無線通信鏈路408與主機設(shè)備(沒有示出)進行通信，主機設(shè)備例如是計算機、移動計算設(shè)備(例如個人數(shù)字助理、便攜式電話、媒體或MP3播放器等等)以及/或者其他設(shè)備。HDD 400可能被連接到存儲器409例如隨機存取存儲器(RAM)、低延遲非易失性存儲器例如閃存、只讀存儲器(ROM)和/或其他合適的電子數(shù)據(jù)存儲設(shè)備。
現(xiàn)在參照圖9B，本發(fā)明可以在數(shù)字通用光盤(DVD)驅(qū)動器410中實現(xiàn)。本發(fā)明可實現(xiàn)DVD驅(qū)動器410的信號處理電路和控制電路中的任一個或兩者以及/或者大容量數(shù)據(jù)存儲設(shè)備，所述信號處理和/或控制電路在圖9B中的412處一般性地標識出來。DVD 410中的信號處理和/或控制電路412和/或其他電路(沒有示出)可能處理數(shù)據(jù)、執(zhí)行編碼和/或加密、執(zhí)行計算以及/或者格式化從光存儲介質(zhì)416讀取并且/或者寫入到光存儲介質(zhì)416的數(shù)據(jù)。在一些實現(xiàn)方式中，DVD 410中的信號處理和/或控制電路412和/或其他電路(沒有示出)還可以執(zhí)行其他功能，例如編碼和/或譯碼和/或任何其他與DVD驅(qū)動器相關(guān)聯(lián)的信號處理功能。
DVD驅(qū)動器410可能通過一個或多個有線或無線通信鏈路417與輸出設(shè)備(沒有示出)進行通信，輸出設(shè)備例如是計算機、電視機或其他設(shè)備。DVD 410可能與以非易失性方式存儲數(shù)據(jù)的大容量數(shù)據(jù)存儲設(shè)備418進行通信。大容量數(shù)據(jù)存儲設(shè)備418可能包括硬盤驅(qū)動器(HDD)。HDD可能具有如圖9A所示的配置。HDD可能是包括一個或多個盤片(platter)的小型HDD，這些盤片具有大約比1.8″小的直徑。DVD 410可能被連接到存儲器419例如RAM、ROM、低延遲非易失性存儲器例如閃存和/或其他合適的電子數(shù)據(jù)存儲設(shè)備。
現(xiàn)在參照圖9C，本發(fā)明可以在高清晰度電視(HDTV)420中實現(xiàn)。本發(fā)明可實現(xiàn)HDTV 420的信號處理電路和控制電路中的任一個或兩者，WLAN接口以及/或者大容量數(shù)據(jù)存儲設(shè)備，所述信號處理和/或控制電路在圖9C的422處一般性地標識出來。HDTV 420以有線或者無線的格式接收HDTV輸入信號并且為顯示器426生成HDTV輸出信號。在一些實現(xiàn)方式中，HDTV 420的信號處理電路和/或控制電路422和/或其他電路(沒有示出)可能處理數(shù)據(jù)、執(zhí)行編碼和/或加密、執(zhí)行計算、格式化數(shù)據(jù)以及/或者執(zhí)行可能需要的任何其他類型的HDTV處理。
HDTV 420可能與以非易失性方式存儲數(shù)據(jù)的大容量數(shù)據(jù)存儲設(shè)備427進行通信，大容量數(shù)據(jù)存儲設(shè)備427例如是光和/或磁性存儲設(shè)備。至少一個HDD可能具有如圖9A所示的配置并且/或者至少一個DVD可能具有如圖9B所示的配置。HDD可能是包括一個或多個盤片的小型HDD，這些盤片具有大約比1.8″小的直徑。HDTV 420可能被連接到存儲器428例如RAM、ROM、低延遲非易失性存儲器例如閃存和/或其他合適的電子數(shù)據(jù)存儲設(shè)備。HDTV 420可能還支持通過WLAN網(wǎng)絡(luò)接口429與WLAN連接。
現(xiàn)在參照圖9D，本發(fā)明實現(xiàn)車輛430的控制系統(tǒng)、該車輛控制系統(tǒng)的WLAN接口和/或大容量數(shù)據(jù)存儲設(shè)備。在一些實現(xiàn)方式中，本發(fā)明實現(xiàn)動力傳動(powertrain)控制系統(tǒng)432，動力傳動控制系統(tǒng)432從一個或多個傳感器接收輸入并且/或者生成一個或多個輸出控制信號，傳感器例如是溫度傳感器、壓力傳感器、轉(zhuǎn)動傳感器、氣流傳感器和/或其他合適的傳感器，輸出控制信號例如是引擎操作參數(shù)、傳送操作參數(shù)和/或其他控制信號。
本發(fā)明可能還在車輛430的其他控制系統(tǒng)440中實現(xiàn)?？刂葡到y(tǒng)440可能同樣從輸入傳感器442接收信號并且/或者將控制信號輸出到一個或多個輸出設(shè)備444。在一些實現(xiàn)方式中，控制系統(tǒng)440可能是防鎖剎車系統(tǒng)(ABS)、導航系統(tǒng)、信息通訊系統(tǒng)(telematics system)、車輛信息通訊系統(tǒng)、車道偏離系統(tǒng)、適應(yīng)性巡航控制系統(tǒng)、車輛娛樂系統(tǒng)例如立體聲系統(tǒng)、DVD、壓縮唱片等等中的部分。還考慮到了其他的實現(xiàn)方式。
動力傳動控制系統(tǒng)432可能與以非易失性方式存儲數(shù)據(jù)的大容量數(shù)據(jù)存儲設(shè)備446進行通信。大容量數(shù)據(jù)存儲設(shè)備446可能包括光和/或磁性存儲設(shè)備，例如，硬盤驅(qū)動器HDD和/或DVD。至少一個HDD可能具有如圖9A所示的配置并且/或者至少一個DVD可能具有如圖9B所示的配置。HDD可能是包括一個或多個盤片的小型HDD，這些盤片具有大約比1.8″小的直徑。動力傳動控制系統(tǒng)432可能被連接到存儲器447例如RAM、ROM、低延遲非易失性存儲器例如閃存和/或其他合適的電子數(shù)據(jù)存儲設(shè)備。動力傳動控制系統(tǒng)432可能還支持通過WLAN網(wǎng)絡(luò)接口448與WLAN連接?？刂葡到y(tǒng)440可能還包括大容量數(shù)據(jù)存儲設(shè)備，存儲器和/或WLAN接口(所有的都沒示出)。
現(xiàn)在參照圖9E，本發(fā)明可以在可包括便攜式天線451的便攜式電話450中實現(xiàn)。本發(fā)明可實現(xiàn)便攜式電話450的信號處理電路和控制電路中的任一個或兩者，WLAN接口和/或大容量數(shù)據(jù)存儲設(shè)備，所述信號處理和/或控制電路在圖9E中的452處一般性地標識出來。在一些實現(xiàn)方式中，便攜式電話450包括麥克風456、音頻輸出458例如揚聲器和/或音頻輸出插口、顯示器460和/或輸入設(shè)備462，輸入設(shè)備462例如是鍵盤(keypad)、點選設(shè)備(pointing device)、聲音致動裝置(voiceactuation)和/或其他輸入設(shè)備。便攜式電話450中的信號處理和/或控制電路452和/或其他電路(沒有示出)可能處理數(shù)據(jù)、執(zhí)行編碼和/或加密、執(zhí)行計算、格式化數(shù)據(jù)以及/或者執(zhí)行其他便攜式電話功能。
便攜式電話450可能與以非易失性方式存儲數(shù)據(jù)的大容量數(shù)據(jù)存儲設(shè)備464進行通信，大容量數(shù)據(jù)存儲設(shè)備464例如是光和/或磁性存儲設(shè)備，例如硬盤驅(qū)動器HDD和/或DVD。至少一個HDD可能具有如圖9A所示的配置并且/或者至少一個DVD可能具有如圖9B所示的配置。HDD可能是包括一個或多個盤片的小型HDD，這些盤片具有大約比1.8″小的直徑。便攜式電話450可能被連接到存儲器466例如RAM、ROM、低延遲非易失性存儲器例如閃存和/或其他合適的電子數(shù)據(jù)存儲設(shè)備。便攜式電話450還可能支持通過WLAN網(wǎng)絡(luò)接口468與WLAN連接。
現(xiàn)在參照圖9F，本發(fā)明可以在機頂盒480中實現(xiàn)。本發(fā)明可實現(xiàn)機頂盒480的信號處理電路和控制電路中的任一個或兩者，WLAN接口和/或大容量數(shù)據(jù)存儲設(shè)備，所述信號處理和/或控制電路在圖9F中的484處一般性地標識出來。機頂盒480從源(source)例如寬帶源接收信號并且輸出適合顯示器488的標準和/或高清晰度音頻/視頻信號，顯示器488例如是電視機和/或監(jiān)視器和/或其他視頻和/或音頻輸出設(shè)備。機頂盒480的信號處理和/或控制電路484和/或其他電路(沒有示出)可能處理數(shù)據(jù)、執(zhí)行編碼和/或加密、執(zhí)行計算、格式化數(shù)據(jù)以及/或者執(zhí)行任何其他機頂盒功能。
機頂盒480可能與以非易失性方式存儲數(shù)據(jù)的大容量數(shù)據(jù)存儲設(shè)備490進行通信。大容量數(shù)據(jù)存儲設(shè)備490可能包括光和/或磁性存儲設(shè)備例如硬盤驅(qū)動器HDD和/或DVD。至少一個HDD可能具有如圖9A所示的配置并且/或者至少一個DVD可能具有如圖9B所示的配置。HDD可能是包括一個或多個盤片的小型HDD，這些盤片具有大約比1.8″小的直徑。機頂盒480可能被連接到存儲器494例如RAM、ROM、低延遲非易失性存儲器例如閃存和/或其他合適的電子數(shù)據(jù)存儲設(shè)備。機頂盒480也可能支持通過WLAN網(wǎng)絡(luò)接口496與WLAN連接。
現(xiàn)在參照圖9G，本發(fā)明可以在媒體播放器500中實現(xiàn)。本發(fā)明可實現(xiàn)媒體播放器500的信號處理電路和控制電路中的任一個或兩者，WLAN接口和/或大容量數(shù)據(jù)存儲設(shè)備，所述信號處理和/或控制電路在圖9G中的504處一般性地標識出來。在一些實現(xiàn)方式中，媒體播放器500包括顯示器507和/或用戶輸入設(shè)備508例如鍵盤、觸摸盤(touchpad)等等。在一些實現(xiàn)方式中，媒體播放器500可能使用圖形用戶界面(GUI)，圖形用戶界面通常通過顯示器507和/或用戶輸入設(shè)備508來使用菜單、下拉菜單、圖標和/或點擊(point-and-click)接口。媒體播放器500還包括音頻輸出設(shè)備509例如揚聲器和/或音頻輸出插口。媒體播放器500的信號處理和/或控制電路504和/或其他電路(沒有示出)可能處理數(shù)據(jù)、執(zhí)行編碼和/或加密、執(zhí)行計算、格式化數(shù)據(jù)以及/或者執(zhí)行任何其他媒體播放器功能。
媒體播放器500可能與以非易失性方式存儲諸如壓縮的音頻和/或視頻內(nèi)容之類的數(shù)據(jù)的大容量數(shù)據(jù)存儲設(shè)備510進行通信。在一些實現(xiàn)方式中，壓縮的音頻文件包括遵從MP3格式或其他合適的壓縮音頻和/或視頻格式的文件。大容量數(shù)據(jù)存儲設(shè)備可能包括光和/或磁性存儲設(shè)備例如硬盤驅(qū)動器HDD和/或DVD。至少一個HDD可能具有如圖9A所示的配置并且/或者至少一個DVD可能具有如圖9B所示的配置。HDD可能是包括一個或多個盤片的小型HDD，這些盤片具有大約比1.8″小的直徑。媒體播放器500可能被連接到存儲器514例如RAM、ROM、低延遲非易失性存儲器例如閃存和/或其他合適的電子數(shù)據(jù)存儲設(shè)備。媒體播放器500還可能支持通過WLAN網(wǎng)絡(luò)接口516與WLAN連接。還考慮到了除上述那些之外的其他實現(xiàn)方式。
現(xiàn)在參照圖10A，示出了包括集成電路管芯611和具有不規(guī)則間隔引腳的引腳框架612的封裝。引腳框架612包含一組或多組引腳，這些引腳包括引腳620-1、620-2、620-3和620-4，以及第一對引腳620-5A和620-5B以及第二對引腳620-6A和620-6B(共同稱為引腳620)。
鍵合絲616-1、616-2、616-3、616-4、616-5A和616-5B以及616-6A和616-6B分別將引腳620-1、620-2、620-3、620-4、620-5A和620-5B以及620-6A和620-6B連接到焊盤614-1、614-2、614-3、614-4、614-5A和614-5B以及614-6A和614-6B。
引腳620-1、620-2、620-3和620-4可能是控制引腳，控制引腳以比高速進行操作的引腳620-5A和620-5B以及620-6A和620-6B低的速度進行操作。引腳620-5A和620-5B以及620-6A和620-6B可能承載差分信號。低速引腳之間的間距可能等于d1。一對高速引腳中引腳之間的間距可能等于d4。低速引腳和高速引腳之間的間距可能是d2。高速引腳對之間的間距可能是d3。間距d1、d2、d3和d4可能是不規(guī)則的，以增加或減少耦合。例如，間距d4可能比間距d3小。間距d4可能比間距d1小。
現(xiàn)在參照圖10B，示出了包括具有不規(guī)則隔開引腳和接地引腳的引腳框架的封裝。引腳640位于高速引腳對之間并且被連接到參考電壓例如地來減少耦合。引腳640可能或者可能沒有被連接到集成電路管芯?？梢岳斫獾?，圖10A和10B中的引腳框架可能包含交叉以及其他上述的屬性。
現(xiàn)在參照圖11A-11C，用于集成電路管芯611的封裝包括引腳框架612。導電帶(conductive tape)650被應(yīng)用于引腳框架612的引腳620的至少一側(cè)。例如，導電帶可能被連接到引腳的上側(cè)、引腳的下側(cè)或者引腳的上側(cè)和下側(cè)兩者。導電帶還可被應(yīng)用于一些引腳而非其他引腳。導電帶650包括內(nèi)部絕緣粘合層654和外部導電層656。絕緣層654防止將引腳短路。絕緣粘合層654連接到引腳620。在圖11C中，導電帶650可能包括隔開的穿孔以允許封裝材料在生產(chǎn)期間通過穿孔流動，這增加了強度。導電層656提供傳導磁通量的接地平面，這樣減少了耦合。
現(xiàn)在參照圖12A-12D，示出了各種交叉配置。在圖12A和圖12B中，交叉730包括第一引腳732-A，引腳732-A包括通過鍵合絲734連接的第一部分732-A1和第二部分732-A2。第二引腳732-B包括第一部分732-B1、中間部分732-B2和第二部分732-B3。第一部分732-B1與第二部分732-A2共線。第二部分732-B3與第一部分732-A1共線。中間部分732-B2相對于第一和第二部分732-B1和732-B3是傾斜的。中間部分732-B2還可能是彎曲的。
在圖12C中，交叉750包括第一引腳752-A，引腳752-A包括通過鍵合絲754連接的第一部分752-A1和第二部分752-A2。第二引腳752-B具有第一部分752-B1、中間部分752-B2和第二部分752-B3。第一部分752-B1與第二部分752-A2共線。第二部分752-B3與第一部分752-A1共線。中間部分752-B2與第一和第二平直部分752-B1和752-B3成直角。中間部分可能還具有其他適合的形狀。
在圖12D中，一對引腳760包括第一和第二引腳762和764，第一和第二引腳762和764都具有第一(標示-1)部分、中間(標示-2)部分和第二(標示-3)部分。至少一個引腳的中間部分是沿與包含引腳的平面垂直的方向彎曲的，以提供另一引腳從上方或下方通過的空間。中間部分764-2向上彎曲然后向下返回，以為平面的中間部分762-2提供空間。還想到了用于進行交叉的其他變體。
現(xiàn)在參照圖13A和圖13B，示出了各種封裝技術(shù)。在圖13A中，示出了包括球柵面陣列襯底的集成電路封裝800的側(cè)面視圖。封裝800包括集成電路管芯801。封裝材料可以用來保護封裝800的一個或多個組件?？梢杂弥T如鍵合絲、倒裝芯片(flip chip)以及/或者卷帶自動鍵合(TapeAutomated Bonding，TAB)之類的互連802將集成電路管芯801連接到球柵面陣列襯底804。球柵面陣列襯底804上的焊錫突起(solder bump)806與印刷電路板812或者其他襯底或安裝表面的安裝焊盤810對準。在圖13B中，集成電路封裝815包括附接到襯底804上的倒裝芯片或集成電路管芯816。襯底804可能包括與倒裝芯片816的焊錫球817對準的安裝焊盤818。
現(xiàn)在參照圖13C，示出了一種示例性的BGA封裝方法830更詳細的橫截面視圖。球柵面陣列襯底834包括銅圖案層835，銅圖案層835定義襯底核心840的一側(cè)或兩側(cè)的跡線、通孔和安裝焊盤。鍵合絲854可被用來將一個或多個跡線或安裝焊盤849連接到集成電路管芯848上的安裝焊盤850。通孔836提供到BGA襯底834另一側(cè)的連接。BGA襯底的下表面上的安裝焊盤853由銅圖案層來定義并且接納焊錫突起844。焊錫掩模板855可能被應(yīng)用于銅層836。根據(jù)本發(fā)明交叉或者跳線與BGA襯底結(jié)合，這將在下面描述。
現(xiàn)在參照圖14A，示出了說明用于高速跡線874、876和878的BGA跳線870的平面視圖。跡線874包含第一部分874-1、第二部分874-2和第三部分874-3(共同稱為跡線874)。跡線876和878通過通孔880和882被連接到BGA襯底834的另一側(cè)。BGA襯底834對面表面上的交叉跡線883將通孔880和882連接起來?？赏ㄟ^在BGA襯底的底面上加入組合層(buildup layer)而創(chuàng)建交叉跡線883。可以理解到，如上所述，交叉跡線可能具有其他形狀和/或構(gòu)造。
現(xiàn)在參照圖14B，示出了說明BGA跳線870的簡化橫截面視圖。通孔880和882在910處共同標識出來。通孔910在跡線876和878(在904處共同標識出來)與跡線或跳線883之間提供連接。
現(xiàn)在參照圖15A-15C，示出了說明可替換的BGA襯底930的簡化橫截面視圖。交叉跡線(例如圖14A所示的那些)形成于互連和跡線平面934中。在圖15A中，BGA襯底930包括I&TP 934、電源平面938和接地平面942。襯底核心材料946和/或其他絕緣層可能位于I&TP 934、電源平面938和接地平面942之間。在圖15A中，通孔950提供到交叉跳線或跡線954的連接，交叉跳線或跡線954與接地平面層942共面但是隔離。跡線954與接地平面層942的其余部分隔離。可以理解到，在圖15A中示出和描述的結(jié)構(gòu)消除了對圖14A中的組合層或跡線883的需求。
在圖15B中，通孔960提供到交叉跳線或跡線964的連接，交叉跳線或跡線964與電源平面層938共面但是隔離。跡線964與電源平面層的其余部分隔離。在圖15C中，在電源平面938中示出了跳線或跡線964。襯底核心材料或其他絕緣材料可能被用在970處以使跳線或跡線964與電源平面938絕緣。通孔960-1和960-2與跳線或跡線964連接。
上面所示出的任何實施例都可能被如圖1和圖2所示的保護材料所包裹。本領(lǐng)域的技術(shù)人員現(xiàn)在可以從前面的描述中知道本發(fā)明的廣泛教導可以以多種形式實現(xiàn)。因此，雖然本發(fā)明是連同其具體實例進行描述的，但是本發(fā)明的真正范圍不應(yīng)該那么有限，因為在研究過附圖、說明書和所附權(quán)利要求書之后，其他的修改對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說就變得清楚了。
權(quán)利要求
1.一種集成電路封裝，包含集成電路管芯，包含N個相鄰的焊盤，其中N是大于三的整數(shù)；引腳框架，包含第一對引腳和第二對引腳，第一對引腳包括第一和第二引腳，第二對引腳包括第三和第四引腳，其中所述第一、第二、第三和第四引腳包括與所述集成電路管芯隔開的第一末端和與所述集成電路管芯相鄰的第二末端，其中所述第一對和第二對引腳承載差分信號，其中所述第二對引腳的所述第三引腳具有第一極性并且所述第二對引腳的所述第四引腳具有第二極性，并且其中所述第三引腳的所述第一末端位于所述第四引腳的一側(cè)并且所述第二末端位于所述第四引腳的另一側(cè)；以及N個連接裝置，用于將所述第一對和第二對引腳的所述第二末端連接到所述N個相鄰的焊盤。
2.如權(quán)利要求1所述的集成電路封裝，其中所述N個連接裝置包含N根鍵合絲。
3.如權(quán)利要求1所述的集成電路封裝，其中所述第三引腳與所述第四引腳交叉。
4.如權(quán)利要求3所述的集成電路封裝，其中所述第四引腳是分段的并且包含第一段和第二段以及在所述第三引腳上方連接所述第一段和第二段的鍵合絲。
5.如權(quán)利要求3所述的集成電路封裝，其中所述第三引腳的所述第二末端位于所述第二引腳和所述第四引腳的所述第二末端之間。
6.如權(quán)利要求3所述的集成電路封裝，其中所述第四引腳的所述第二末端位于所述第三引腳和所述第二引腳的所述第二末端之間。
7.如權(quán)利要求4所述的集成電路封裝，其中所述第三引腳包含第一部分、第二部分以及連接所述第一和第二部分的中間部分，并且其中所述第一部分與所述第四引腳的所述第一段共線，所述第二部分與所述第二段共線。
8.如權(quán)利要求1所述的集成電路封裝，其中所述第一對和第二對引腳的所述第二末端與所述集成電路管芯至少間隔第一距離，并且所述引腳框架還包含與所述集成電路管芯間隔第二距離的第五和第六引腳，其中所述第一距離比所述第二距離大。
9.如權(quán)利要求2所述的集成電路封裝，還包含第五和第六引腳；在所述集成電路管芯上的第五和第六焊盤；第五和第六鍵合絲，將所述第五和第六引腳連接到所述第五和第六焊盤，其中所述N根鍵合絲具有第一長度并且所述第五和第六鍵合絲具有比所述第一長度短的第二長度，其中所述第五和第六引腳承載具有第一速度的信號，并且其中所述第一對和第二對引腳承載具有比所述第一速度高的第二速度的信號。
10.如權(quán)利要求2所述的集成電路封裝，其中所述N根鍵合絲中的至少一根包含堆疊連接在所述第一對和第二對引腳之一和所述集成電路管芯的所述N個焊盤之一之間的第一和第二鍵合絲。
11.一種集成電路封裝，包含集成電路管芯，包含N個相鄰的焊盤，其中N是大于三的整數(shù)；包含第一對跡線和第二對跡線的襯底，其中第一對跡線包括第一和第二跡線，第二對跡線包括第三和第四跡線，其中所述第一、第二、第三和第四跡線包括與所述集成電路管芯隔開的第一末端以及與所述集成電路管芯相鄰的第二末端，其中所述第一對和第二對跡線承載差分信號，其中所述第二對跡線的所述第三跡線具有第一極性并且所述第二對跡線的所述第四跡線具有第二極性，并且其中所述第三跡線的所述第一末端位于所述第四跡線的一側(cè)，所述第二末端位于所述第四跡線的另一側(cè)；以及N個連接裝置，獨立地將所述第二末端連接到N個焊盤。
12.如權(quán)利要求11所述的集成電路封裝，其中所述N個連接裝置包含將所述第二末端連接到所述N個焊盤的N根鍵合絲。
13.如權(quán)利要求11所述的集成電路封裝，其中所述第三跡線與所述第四跡線交叉。
14.如權(quán)利要求13所述的集成電路封裝，其中所述第四跡線是分段的。
15.如權(quán)利要求14所述的集成電路封裝，其中所述第四跡線包含第一段和第二段、穿過所述襯底并且與所述第一段相連的第一通孔、穿過所述襯底并且與所述第二段相連的第二通孔以及在所述襯底的對面并且與所述第一和第二通孔相連的跡線。
16.如權(quán)利要求14所述的集成電路封裝，其中所述第三跡線的所述第二末端位于所述第二跡線和所述第四跡線的所述第二末端之間。
17.如權(quán)利要求14所述的集成電路封裝，其中所述第四跡線的所述第二末端位于所述第二跡線和所述第三跡線的所述第二末端之間。
18.如權(quán)利要求15所述的集成電路封裝，其中所述第三跡線包含第一部分、第二部分以及連接所述第一部分和第二部分的中間交叉部分。
19.如權(quán)利要求18所述的集成電路封裝，其中所述第一部分與所述第一段共線并且所述第二部分與所述第二段共線。
20.如權(quán)利要求11所述的集成電路封裝，其中所述第一對和第二對跡線的所述第二末端與所述集成電路管芯至少間隔第一距離，并且所述襯底還包含與所述集成電路管芯間隔第二距離的第五和第六跡線，其中所述第一距離比所述第二距離大。
21.如權(quán)利要求12所述的集成電路封裝，還包含第五和第六跡線；在所述集成電路管芯上的第五和第六焊盤；第五和第六鍵合絲，將所述第五和第六跡線連接到所述第五和第六焊盤，其中所述N根鍵合絲具有第一長度并且所述第五和第六鍵合絲具有比所述第一長度短的第二長度，其中所述第五和第六跡線承載具有第一速度的信號，并且其中所述第一對和第二對跡線承載具有比所述第一速度高的第二速度的信號。
22.如權(quán)利要求12所述的集成電路封裝，其中所述N根鍵合絲中的至少一根包含堆疊連接在所述第一、第二、第三和第四跡線中的至少一個和所述集成電路管芯的所述N個焊盤中的至少一個之間的第一和第二鍵合絲。
23.如權(quán)利要求11所述的集成電路封裝，其中所述襯底包括第一導電平面并且其中所述第四跡線包含第一和第二跡線段、穿過所述襯底到所述第一導電平面并且與所述第一段相連的第一通孔、穿過所述襯底到所述第一導電平面并且與所述第二段相連的第二通孔以及與所述第一導電平面共面且隔離并且與所述第一和第二通孔相連的跳線。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的集成電路封裝，其中所述第一導電平面包括接地平面、信號平面和電源平面中的一個。
全文摘要
本發(fā)明提供一種包含集成電路管芯的集成電路封裝，所述集成電路管芯包含第一焊盤、與第一焊盤相鄰的第二焊盤、與第二焊盤相鄰的第三焊盤以及與第三焊盤相鄰的第四焊盤。引腳框架包含第一引腳、與第一引腳相鄰的第二引腳、與第二引腳相鄰的第三引腳以及與第三引腳相鄰的第四引腳，其中第四引腳的第一末端延伸超過第一、第二和第三引腳中的至少一個并且沿朝向由第三引腳定義的路徑的方向延伸。第一、第二、第三和第四鍵合絲將第一、第二、第四和第三引腳分別連接到第一、第二、第三和第四焊盤。
文檔編號H01L23/50GK1933134SQ20061009883
公開日2007年3月21日 申請日期2006年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月22日
發(fā)明者塞哈特·蘇塔迪嘉 申請人:馬維爾國際貿(mào)易有限公司