本發(fā)明的實(shí)施方案涉及用于將半導(dǎo)體晶片和/或晶片封裝電連接到其所用于的電路的裝置和方法。
背景技術(shù):
半導(dǎo)體器件,無論是單組件架構(gòu)或多組件半導(dǎo)體集成電路(IC)(下文通稱為IC),典型地以包含器件的大量復(fù)制件的陣列形成在半導(dǎo)體晶片上。通過示例的方式,半導(dǎo)體晶片可以由Si、GaAs或GaN形成。在IC形成之后,晶片分離、“切割”成塊,稱為“晶片”,其中晶片均包括形成在晶片上的IC的單個(gè)復(fù)制件。包括在晶片中的需要與外部電路電連接的IC的組件,諸如晶體管的源極、漏極和柵極,電連接到形成在晶片表面上的、也稱為晶片焊盤(die pad)的導(dǎo)電接觸焊盤,其中IC與該外部電路一起工作。晶片典型地安裝到基臺(tái)上并且通過用保護(hù)性環(huán)氧樹脂或塑料鑄封或成型而與基臺(tái)一起封裝在“晶片封裝”中?;_(tái)機(jī)械地支撐晶片以及從封裝延伸出或者以其他方式從晶片封裝外輕易接近的導(dǎo)電封裝引線或焊料凸點(diǎn)(solder bump)。晶片封裝引線或焊料凸點(diǎn)用來將“封裝的晶片”與外部電路電連接,晶片將要與外部電路一起使用且通過導(dǎo)電鍵合線與晶片接觸焊盤電連接。鍵合線通常由銅(Cu)、鋁(Al)或金(Au)形成。注意的是,晶片封裝不限于包括單個(gè)晶片,可以包含多于一個(gè)晶片,其任選地彼此電連接以及具有用于將封裝和晶片連接到外部電路的接觸焊盤、焊料凸點(diǎn)和/或封裝引線。
然而,封裝之前的晶片可以稱為“裸片”,封裝后的晶片或晶片封裝可以稱為“芯片”,常規(guī)地晶片與芯片之間的區(qū)別常模糊化,芯片、晶片和晶片封裝經(jīng)常可互換使用。除非特別指出或者按照上下文,晶片或裸片稱為“裸片”,“晶片封裝”稱為封裝晶片(或多個(gè)),并且“芯片”一般地是指裸片和晶片封裝。
提供當(dāng)今的多種軍事、空間和民用應(yīng)用的器件,諸如雷達(dá)、通信網(wǎng)絡(luò)元件、計(jì)算機(jī)、手機(jī)、筆記本和平板設(shè)備通常需要電子電路,該電子電路包括各種不同的芯片和諸如無源電路元件的電子組件,通常稱為“無源器件”,以及提供器件所直線的應(yīng)用所需的不同功能的其他電子組件。一些設(shè)備需要數(shù)字功能和模擬功能以及對(duì)應(yīng)的數(shù)字芯片和模擬芯片。例如,手機(jī)需要用于其RF前端系統(tǒng)以及數(shù)字音頻和視頻信號(hào)處理器的模擬電路元件。隨著當(dāng)今許多器件尺寸縮小,和/或配置為提供用于其操作者的較大視頻接口,可供用于容納配合以提供器件的應(yīng)用的芯片和關(guān)聯(lián)的電路元件以及為所述芯片和關(guān)聯(lián)的電路元件供電的空間和電源減小。
由于可供器件電路使用的空間和電力減少所產(chǎn)生的約束通常可以通過生產(chǎn)具有較小占位面積的電子電路來滿足。占位面積指的是電路在支撐有電路的印刷電路板上所占據(jù)的面積。減小電路占位面積可以通過減少其組件的占位面積和/或提高組件的包裝密度倆實(shí)現(xiàn)。一般地,通過將電子電路中的各芯片和電路元件的架構(gòu)形成為單片集成電路的組件來提供給定電子電路的占位面積的期望程度的減小是不可能的或者無益的。不同的芯片架構(gòu)可能需要不同的、非兼容的制造工藝。另外,試圖復(fù)制提供作為單片集成電路的組件架構(gòu)的所需電路功能的已知運(yùn)行芯片的可靠性和性能通常是不現(xiàn)實(shí)的。
作為單片全集成電路的替代,行業(yè)已經(jīng)發(fā)展了用來降低當(dāng)前多種器件的空間和功率要求的多芯片模塊(MCM)或系統(tǒng)級(jí)封裝(SIP),下文通稱為MCM。MCM是一種包括組裝到共同的襯底或一疊共享襯底上的多個(gè)芯片和/或關(guān)聯(lián)的電子組件的電子系統(tǒng)。通過示例的方式,在本領(lǐng)域可稱為“中介層”的襯底可以是印刷電路板(PCB),或者由包含適合的導(dǎo)電跡線圖案的如陶瓷、Si、GaAs或GaN的適合的材料形成的薄的或厚的板。一個(gè)或多個(gè)襯底上的芯片和電子組件利用常規(guī)技術(shù)彼此電連接且與導(dǎo)電跡線電連接。跡線被設(shè)計(jì),芯片和組件定位成相對(duì)于芯片和組件作為按常規(guī)方式組裝在PCB上的單個(gè)元件所具有的占位面積減少M(fèi)CM組件的占位面積,并且使得芯片和組件可以共享共同的電力和熱消散資源。在二次成型工藝中封裝組裝好的芯片和組件,使得MCM出現(xiàn)且充當(dāng)單晶片封裝。
發(fā)明概述
本發(fā)明的實(shí)施方案的方面涉及提供具有相對(duì)小的占位面積的基臺(tái),半導(dǎo)體芯片和/或無源器件可以安裝到所述基臺(tái)上,用于將半導(dǎo)體器件連接到外部電路。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中,基臺(tái)包括具有兩個(gè)相對(duì)大的面表面以及相對(duì)窄的邊緣表面的平面絕緣襯底。在作為凹槽邊界的表面(下面還稱為“凹槽表面”)的至少一部分上具有導(dǎo)電“接觸層”的凹槽沿著襯底的邊緣表面形成。凹槽表面上的接觸層可以通過至少一個(gè)導(dǎo)電元件電連接到襯底的面表面上的至少一個(gè)焊盤。任選地,至少一個(gè)導(dǎo)電元件包括位于襯底的面表面上的導(dǎo)電跡線。在本發(fā)明的實(shí)施方案中,至少一個(gè)導(dǎo)電元件包括位于襯底內(nèi)的內(nèi)導(dǎo)電元件。任選地,襯底是包括夾在絕緣材料層之間的導(dǎo)電材料圖案層的多層襯底,內(nèi)導(dǎo)電元件包括圖案層區(qū)域。
連接到接觸層的焊盤可以電連接到安裝于面表面上的晶片、和/或晶片封裝、和/或無源器件,以將晶片、晶片封裝和/或無源器件電連接到接觸層。晶片或晶片封裝上的焊塊可用來將晶片或晶片封裝與襯底焊盤電連接,或者焊盤可以通過鍵合線與晶片或晶片封裝電連接。晶片和/或晶片封裝、和/或無源器件可以通過將凹槽接觸層電連接到外電路的電觸頭而電連接到外電路,電觸頭可以是連接有外電路的PCB上的跡線。下面,根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案形成在基臺(tái)的襯底中且具有用于使安裝到襯底上的晶片和/或晶片封裝、和或無源器件與外部電路電接觸的接觸層的凹槽可以稱為“接觸底板”。限定接觸底板的界限的凹槽表面可稱為“接觸底板表面”或“底板表面”。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中,基臺(tái)可以形成為具有多個(gè)接觸底板和/或可以構(gòu)造為具有安裝到其襯底上的多個(gè)芯片和/或無源器件。任選地,襯底的兩個(gè)面表面構(gòu)造為使得它們安裝有芯片和/或無源器件并且將芯片和/或無源器件連接到基臺(tái)的接觸底板。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的具有一個(gè)或多個(gè)接觸底板的基臺(tái)具有讓人聯(lián)想到拼板式玩具件的形狀并且下文可稱為“拼板式基臺(tái)”。下面,雖然參考芯片描述了到拼板式基臺(tái)的電連接而沒有明確參考其他類型的電組件,但是本發(fā)明的實(shí)施方案的實(shí)踐不限于實(shí)現(xiàn)芯片與拼板式基臺(tái)的電連接。一般地,可以實(shí)現(xiàn)類似于針對(duì)芯片所描述的那些拼板式基臺(tái)的拼板式基臺(tái)到諸如各種無源器件的其他電組件的電連接。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的拼板式基臺(tái)的接觸底板可以具有各種不同形狀和尺寸中的任一種以及接觸層,并且可以構(gòu)造為在特定工作條件下有益地起作用。例如,與拼板式基臺(tái)襯底的一個(gè)或兩個(gè)面表面上的相對(duì)大量的跡線形成接觸或者支撐相對(duì)大的電流所要求的接觸底板可設(shè)計(jì)成具有相對(duì)大的底板表面。另一方面,預(yù)期與一個(gè)或相對(duì)少量的跡線接觸或者預(yù)期支撐大電流的接觸底板可以具有相對(duì)小的底板表面。承載高頻信號(hào)所要求的第一接觸底板可以形成為具有相對(duì)小的底板表面且沿著緊靠近載有高頻信號(hào)的類似的第二接觸底板的拼板式基臺(tái)的邊緣定位,任選地180°異相,信號(hào)由第一接觸底板承載。第一接觸底板和第二接觸底板的尺寸和接近度可以降低接觸底板的電感。接觸底板表面還可以定形成提供利于匹配拼板式基臺(tái)的面表面上的跡線構(gòu)造的幾何結(jié)構(gòu)。底板表面可以例如具有圓形的或多線的形狀,其經(jīng)修整而匹配期望的跡線布局。圓形的底板表面是具有大致為圓弧的邊緣的底板表面。多線底板表面是具有大致為多線的邊緣的底板表面。
通過提供用于將芯片連接到外部電路的沿著拼板式基臺(tái)的邊緣的接觸底板,拼板式基臺(tái)的兩個(gè)面表面的區(qū)域變得可供將芯片安裝到拼板式基臺(tái)上。另外,底板的底板表面增加了可供將安裝到拼板式面表面上的芯片電連接到外部電路的拼板式邊緣表面的表面積。結(jié)果,根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的具有給定面表面的拼板式基臺(tái)可以安裝有并且提供在具有相對(duì)小的占位面積的空間構(gòu)造中用于多個(gè)芯片的電連接。
本發(fā)明的實(shí)施方案的方面涉及到提供母板,任選地稱為“拼板式母板”,拼板式基臺(tái)可以安裝到母板上以將它們所包含的各個(gè)芯片電連接且配置提供期望的功能或成套功能的電路。在本發(fā)明的實(shí)施方案中,拼板式母板包括位于母板的面表面上用于與接觸底板形成接觸的導(dǎo)電接觸區(qū)域,下文稱為“接觸觸點(diǎn)(contact land)”。當(dāng)接觸底板定位在接觸觸點(diǎn)上時(shí)使適合的焊料流到接觸觸點(diǎn)上使得焊料流動(dòng)且濕化接觸底板的接觸層形成了觸點(diǎn)與接觸底板的接觸層之間的電連接。接觸觸點(diǎn)可以通過適合的導(dǎo)電跡線連接到母板上的導(dǎo)電觸頭,該導(dǎo)電觸頭將母板電連接到可以插入母板的插座的對(duì)應(yīng)觸頭以及因此將觸點(diǎn)電連接到可以插入母板的插座的對(duì)應(yīng)觸頭。通過示例的方式,拼板式母板上的導(dǎo)電觸頭可以是類似于用來將常規(guī)PCB連接到計(jì)算機(jī)母板的擴(kuò)展槽的常規(guī)的邊緣連接器的邊緣連接器。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中,拼板式母板可以形成為具有凹槽,當(dāng)基臺(tái)安裝到母板上時(shí),拼板式基臺(tái)上的芯片安置到所述凹槽中。形成為具有這種凹槽的拼板式母板可以支撐將芯片安裝到拼板式基臺(tái)的兩個(gè)面表面上的拼板式基臺(tái)。
在論述中,除非特別指出,修飾本發(fā)明的實(shí)施方案的一個(gè)或多個(gè)特征的條件或關(guān)系特征的如“大致”和“大約”的副詞應(yīng)理解為意指條件或特征被限定成對(duì)于預(yù)期的應(yīng)用實(shí)施方案的操作可接受的容差內(nèi)。
提供該概述以便通過下面的詳述進(jìn)一步描述的簡(jiǎn)化形式來引入構(gòu)思的選擇。該概述不意在確定權(quán)利要求主題的關(guān)鍵特征或主要特征,也不意在用來限制權(quán)利要求主題的范圍。
附圖說明
下面參考該段之后列出的附于此的附圖來描述本發(fā)明的實(shí)施方案的非限制示例。在多于一個(gè)的圖中出現(xiàn)的相同的結(jié)構(gòu)、元件或零件通常在它們出現(xiàn)的所有圖中由相同的標(biāo)號(hào)來標(biāo)記。在圖中標(biāo)記代表本發(fā)明的實(shí)施方案的給定特征的圖標(biāo)的標(biāo)簽可用來指代該給定特征。為方便以及清晰呈現(xiàn)來選擇在圖中顯示的組件和特征的尺寸,不必按比例顯示。
圖1A和1B示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的形成為具有多個(gè)接觸底板且構(gòu)造為在兩個(gè)面表面上安裝有裸片或晶片封裝的拼板式基臺(tái)的第一面表面和第二面表面的立體圖;
圖2A-2D示意性地圖示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的將晶片封裝安裝到圖1A和1B所示的拼板式基臺(tái)的第一面表面上;
圖3A-3D示意性地顯示出將裸片安裝到圖1A-1B所示的拼板式基臺(tái)的第二面表面上;
圖4A-4C示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案將晶片封裝和裸片安裝到拼板式基臺(tái)的第一和第二表面的拼板式基臺(tái)安裝到拼板式母板上;
圖5A示意性地顯示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的形成為具有用于接收安裝到拼板式基臺(tái)上的芯片的凹槽的拼板式母板;
圖5B示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的安裝有拼板式MCM的圖5A所示的拼板式母板;以及
圖5C示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的具有刻面邊緣的圖5A所示的拼板式母板。
發(fā)明詳述
圖1A和1B示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的用于將裸片和/或晶片封裝電連接到晶片或晶片封裝預(yù)期與其一起工作的電路的拼板式基臺(tái)20的立體圖。拼板式基臺(tái)20可以包括襯底30,該襯底30形成為具有多個(gè)接觸底板,一般由標(biāo)號(hào)40來標(biāo)記,該接觸底板沿著襯底的邊緣表面34形成。通過示例的方式,接觸底板40包括一行相對(duì)小的矩形接觸底板41、相對(duì)大的矩形、彎曲接觸底板42和43、矩形接觸底板44以及半圓形接觸底板45。每個(gè)接觸底板40均包括導(dǎo)電層,即,接觸層49,其覆蓋了接觸底板的底板表面的至少一部分,用于提供與基臺(tái)以及與可以安裝到拼板式基臺(tái)上的裸片和/或晶片封裝的電接觸。
通過示例的方式,襯底30構(gòu)造為使得裸片和/或晶片封裝可以安裝到圖1A所示的襯底的第一面表面31、和/或圖1B所示的襯底的第二面表面32。第一面表面31任選地具有圓形接觸焊盤51的陣列50以及矩形接觸焊盤53的陣列52。接觸焊盤51或53可以電連接到接觸底板40的接觸層49,并且可以通過例如焊接到晶片或晶片封裝上的接觸焊盤、焊料塊或封裝引線而電連接到晶片或晶片封裝,從而將晶片或晶片封裝連接到接觸底板。類似地,圖1B所示的第二面表面32具有用于將晶片或晶片封裝連接到拼板式基臺(tái)20的接觸底板的接觸焊盤55。
接觸焊盤51、或53可以通過如圖1A示意性示出的襯底30的第一面表面31上的導(dǎo)電跡線61或者通過襯底30內(nèi)的內(nèi)導(dǎo)體(未示出)而電連接到接觸底板40的導(dǎo)電層49。類似地,圖1B所示的第二面表面32上的接觸焊盤55可以通過第二面表面上的導(dǎo)電跡線62而電連接到接觸底板40的導(dǎo)電層49上。襯底30可以利用本領(lǐng)域已知的方法形成為多層襯底,包括夾在絕緣材料層之間的導(dǎo)電材料圖案層以提供用于將接觸焊盤51、53或55連接到接觸底板40的接觸層49上的內(nèi)導(dǎo)體(未示出)。接觸焊盤51或53可以通過適合的通孔電連接到內(nèi)接觸層。
襯底的接觸焊盤也可以通過導(dǎo)電跡線、鍵合線或內(nèi)導(dǎo)體而連接到襯底的另一接觸焊盤,從而將安裝于襯底上的芯片的不同組件或者兩個(gè)不同芯片的組件電連接。例如,拼板式基臺(tái)20的第一表面31包括兩個(gè)導(dǎo)電跡線63,其中每個(gè)跡線將圓形接觸焊盤51連接到矩形接觸焊盤53。通過將一個(gè)或多個(gè)芯片的適合的接觸焊盤焊接到由導(dǎo)電跡線連接的接觸焊盤,每個(gè)跡線63和跡線所連接的圓形以及方形的接觸焊盤51和53可用來將同一芯片或不同芯片中的組件連接。
如圖1A和1B中所示的拼板式基臺(tái)20中形成的接觸底板40的各種形狀所表明的,根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的接觸底板可以形成為具有不同的形狀和/或尺寸以及由具有不同的導(dǎo)電性和不同的厚度的材料形成的接觸層。接觸底板可以呈現(xiàn)的各種形狀和尺寸可以響應(yīng)于期望接觸底板支持的工作條件來確定。例如,可能要求拼板式基臺(tái)20中的較大的矩形接觸底板42為安裝到第一面表面31和/或第二面表面32上的一個(gè)或多個(gè)芯片中的相對(duì)較大數(shù)量的場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)的大電流提供支撐??赡苄枰^大的彎曲的接觸底板43來為FET的漏極端子提供到電源的接觸以及承載相對(duì)較大的漏極電流,該電源提供漏極電壓VDD。可能需要相對(duì)較小的接觸底板41來提供承載由控制電路發(fā)送到FET的柵極的高頻控制信號(hào)的電觸頭。
通過數(shù)值示例的方式,假設(shè)拼板式基臺(tái)的接觸底板的導(dǎo)電層要用來提供等于約5伏特的電壓(通常稱為電壓Vdd)到安裝于拼板式基臺(tái)上的一個(gè)或多個(gè)芯片且承載等于約1A(安培)的峰值電流。進(jìn)一步假設(shè)要求接觸底板在從等于約20°的室溫到等于約80℃的最大工作溫度的溫度范圍內(nèi)工作。底板的接觸層可以由在25°下具有等于約19.2nΩm(納歐姆表)的電阻以及等于約0.393%的每K/度的每度開爾文的導(dǎo)電率變化的溫度系數(shù)的銅形成。然后,接觸底板表面可以有益地具有等于約0.32mm(毫米)的長(zhǎng)度以及等于約35μm(微米)的厚度。
注意的是,一般地,形成具有圓形底板表面的接觸底板更容易且更廉價(jià)。然而,對(duì)于沿著拼板式基臺(tái)的邊緣的給定長(zhǎng)度,具有多線底板表面的接觸底板能夠提供具有比圓形底板表面大或者實(shí)質(zhì)上大的面積的底板表面。
圖2A-2D示意性地圖示出將晶片封裝80和90安裝到圖1A和1B所示的拼板式基臺(tái)20的第一面表面31上。圖2A示出了在圖1A所示的視角上的拼板式基臺(tái)。圖2B和2C分別示意性地示出了晶片封裝80和90。晶片封裝80形成為具有在晶片封裝的“底”面82上的任選的圓形接觸焊盤81,該圓形接觸焊盤81匹配拼板式基臺(tái)20的第一面表面31上的圓形接觸焊盤51。晶片封裝90形成為具有在晶片封裝的“底”面92上的任選的方形接觸焊盤91,該方形接觸焊盤91匹配拼板式基臺(tái)20的第一表面31上的方形接觸焊盤53。晶片封裝80置于拼板式基臺(tái)第一面表面31上,使得晶片封裝80的底面82的圓形接觸焊盤81接觸拼板式基臺(tái)20的第一表面31上的同類的方形接觸焊盤53。彼此接觸的同類接觸焊盤利用諸如熱焊接和/或超聲焊接的各種焊接技術(shù)中的任一種焊接在一起,以將封裝芯片80的接觸焊盤與拼板式基臺(tái)20的同類接觸焊盤51電連接且機(jī)械連接,以及將晶片封裝80與拼板式基臺(tái)的期望的接觸底板40電連接。類似地,晶片封裝90的方形接觸焊盤91被置于與拼板式基臺(tái)20的同類方形接觸焊盤53相接觸以及電結(jié)合且機(jī)械結(jié)合,從而將晶片封裝90與拼板式基臺(tái)的期望的接觸底板40電連接。圖2D示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案在安裝到基臺(tái)20上之后的晶片封裝80和90。
圖3A-3D示意性地圖示出將裸片100安裝到圖1A和1B所示的拼板式基臺(tái)20的第二表面32上。圖3A示意性地示出了在圖1B所示的視角上的拼板式基臺(tái)20。圖3B示意性地示出了裸片100具有接觸焊盤101。裸片定位在第二面表面32上,如圖3C示意性示出的,裸片上的接觸焊盤101與第二面表面32上的接觸焊盤55線焊接。本領(lǐng)域已知的各種線鍵合技術(shù)中的任一種,例如通過示例的球鍵合或楔形鍵合,可用來將裸片100上的接觸焊盤101線鍵合到面表面32上的接觸焊盤55。任選地,如圖3D所示,在線鍵合之后,裸片100封裝在保護(hù)外套102中。封裝在保護(hù)外殼102中的裸片100可以稱為封裝芯片102。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案,安裝有如芯片80、90和102的多個(gè)芯片的拼板式基臺(tái)可以稱為“拼板式多芯片模塊”或拼板式MCM。安裝有芯片80、90和102的拼板式幾套20可稱為“拼板式MCM 20”。
通過數(shù)值示例的方式,假設(shè)包括在拼板式MCM 20中的芯片80、90和102具有分別等于8mm×8mm、10mm×10mm和16mm×20mm的占位面積。假設(shè)需要圍繞每個(gè)芯片80、90和102的1mm寬的周邊來為將芯片電連接到基臺(tái)和/或接觸底板40上的其他芯片(圖1A)的導(dǎo)電跡線取路徑。因?yàn)樾酒?0、90和102安裝到兩個(gè)面表面30和32上(圖2A、圖2C、圖3A、圖3C、圖3D),所以拼板式MCM 20可以具有等于約18mm×22mm的占位面積。
圖4A-4C示意性地圖示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的將拼板式MCM 20安裝到拼板式母板200。拼板式母板200任選地形成為具有接收安裝到拼板式基臺(tái)20上的晶片封裝80和90的兩個(gè)凹槽201和202以及用于實(shí)現(xiàn)母板與拼板式基臺(tái)20之間的電接觸的導(dǎo)電觸點(diǎn)210,該導(dǎo)電觸點(diǎn)210匹配拼板式基臺(tái)20的接觸底板40。任選地,凹槽201和/或202是完全貫通母板200的“貫通凹槽”。在本發(fā)明的實(shí)施方案中,凹槽201和/或202是不完全貫通母板200且在母板中具有底面的“盲凹槽”。任選地,凹槽201和/或202的底部覆有熱傳導(dǎo)材料(未示出),其充當(dāng)熱沉或熱導(dǎo)體,分別消散在晶片封裝80和/或90運(yùn)行期間所產(chǎn)生的熱。熱沉可以的導(dǎo)電的或電絕緣的。
觸點(diǎn)210任選地包括一行相對(duì)小的方形觸點(diǎn)211、相對(duì)大的矩形和半圓形觸點(diǎn)212和213、小的方形觸點(diǎn)214以及小的圓形觸點(diǎn)215。觸點(diǎn)211、212、213、214和215被定形且定位成分別與接觸底板41、42、43、44和45匹配且提供到接觸底板41、42、43、44和45的電接觸(圖4B)。圖4B示意性地示出了在圖2D中所示的立體中的拼板式基臺(tái)20。圖4C示出了安裝到拼板式母板200上的拼板式MCM 20。
雖然顯示拼板式母板200接收單個(gè)拼板式基臺(tái),但是拼板式母板可以構(gòu)造為多個(gè)拼板式基臺(tái),并且提供到多個(gè)拼板式基臺(tái)以及多個(gè)拼板式基臺(tái)之間的電連接,每個(gè)拼板式基臺(tái)均包括一個(gè)芯片或多個(gè)芯片,從而提供期望的電路。因?yàn)槠窗迨交_(tái)包括用于提供與安裝到基臺(tái)上的芯片的電接觸的接觸底板,所以產(chǎn)生期望的電路所要求的多個(gè)基臺(tái)可以定位在拼板式母板上,相對(duì)緊靠在一起,使得期望的電路的特征在于相對(duì)較小的占位面積。
通過示例的方式,圖5A示出了拼板式母板300,其構(gòu)造為接收兩個(gè)拼板式MCM 321和322并且提供用于兩個(gè)拼板式MCM 321和322的電接觸,兩個(gè)拼板式MCM 321和322在圖5B中顯示為安裝到拼板式母板300上。拼板式MCM 321和322任選地類似于具有芯片80、90以及封裝芯片102的拼板式MCM 20,如圖4B和圖4C所示。圖5A所示的拼板式母板300形成為具有用于接收芯片80和90的凹槽201和202以及用于接收封裝芯片102的凹槽203。
任選地,拼板式母板300具有邊緣連接器302,該邊緣連接器包括接觸指形件304以及觸點(diǎn)211、212、214、215以及任選地具有由兩個(gè)非通信圓相交而形成的面積的觸點(diǎn)216。接觸指形件304可以通過適當(dāng)配置的導(dǎo)電跡線(未示出)或內(nèi)導(dǎo)電層而電連接到拼板式母板上的適合的觸點(diǎn)。觸點(diǎn)構(gòu)造為提供拼板式MCM 321和322之間以及拼板式MCM與邊緣連接器302的接觸指形件304之間的電接觸。當(dāng)然,拼板式觸點(diǎn)可用來將除了MCM之外的組件電連接到母板300,彼此連接,和/或連接到接觸指形件304。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中,不是底板表面的拼板式基臺(tái)的邊緣表面的區(qū)域可以覆有導(dǎo)電層,使得當(dāng)拼板式基臺(tái)向上對(duì)接在邊緣表面的區(qū)域上具有匹配的導(dǎo)電層的另一拼板式基臺(tái)時(shí),兩個(gè)匹配的導(dǎo)電層碰觸且將兩個(gè)拼板式基臺(tái)電連接。在拼板式襯底的邊緣表面上的導(dǎo)電層可稱為邊緣表面導(dǎo)體。在圖5B中,拼板式MCM 323和324具有拼板式襯底,芯片80、90、和100安裝到拼板式襯底上,該拼板式襯底具有分別示意為323和324的邊緣表面導(dǎo)體。在圖5B中,邊緣表面導(dǎo)體321和322碰觸且將拼板式MCM 321和拼板式MCM 322電連接。當(dāng)對(duì)接在一起時(shí),焊料可以在邊緣表面導(dǎo)體323與322之間流動(dòng),或者焊料可以被加熱而熔化從而改善它們的電連接。在本發(fā)明的實(shí)施方案中,兩個(gè)對(duì)接在一起的拼板式MCM可以通過形成將拼板式MCM的相應(yīng)面表面上的接觸焊盤電連接的導(dǎo)電跡線而直接連接。通過示例的方式,在圖5B中,導(dǎo)電跡線330將拼板式MCM 321和322的相應(yīng)的面表面上的接觸焊盤331和332連接。
因?yàn)楦鶕?jù)本發(fā)明實(shí)施方案的拼板式基臺(tái)321和322提供了經(jīng)由接觸底板到安裝于基臺(tái)上的芯片的電接觸,所以拼板式MCM可以定位在拼板式母板300上,緊鄰近且基本上“對(duì)接”在一起,如圖5B所示。結(jié)果,拼板式MCM占據(jù)了相對(duì)較小的占位面積。
值得注意的是,在拼板式基臺(tái)20中,顯示定位有接觸層49的底板40(圖1A)的底板表面垂直于面表面31和32。然而,根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的拼板式基臺(tái)不限于形成為具有底板表面垂直于拼板式基臺(tái)的面表面的底板。接觸底板的底板表面可以相對(duì)于其拼板式襯底的兩個(gè)面表面中的一個(gè)成銳角。兩個(gè)表面區(qū)域之間的夾角定義為表面的其相應(yīng)法線之間的夾角,其中表面區(qū)域的法線是垂直于表面區(qū)域的、遠(yuǎn)離表面區(qū)域所定界的主體而指向的向量。相對(duì)于底板表面成銳角的面表面小于拼板式襯底的另一個(gè)、“較大的”面表面。接觸底板相對(duì)于面表面成銳角取向的拼板式基臺(tái)可以安裝有接觸拼板式母板的較小面表面以減小拼板式基臺(tái)在拼板式母板上所占據(jù)的面積。
通過示例的方式,拼板式MCM 321具有關(guān)于拼板式MCM的底面表面341成銳角的成角度的邊緣表面340。邊緣表面340具有法線350,面表面341具有法線351。表面之間的銳角指示為法線350與351之間的角度α。在本發(fā)明的實(shí)施方案中,α大于約60°且小于90°。
在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中,諸如拼板式MSM 321的邊緣表面的邊緣表面是刻面,邊緣表面導(dǎo)體形成為覆蓋一個(gè)刻面或一個(gè)刻面的區(qū)域。通過示例的方式,圖5C示意性地示出了具有任選的兩個(gè)刻面501和502的拼板式MSM 321的可能的邊緣表面500的截面。刻面501由導(dǎo)電層覆蓋而形成邊緣表面導(dǎo)體510,該邊緣表面導(dǎo)體510不覆蓋刻面502。任選地,如果拼板式MSM 321是具有內(nèi)導(dǎo)電層520的多層拼板式MSM,則刻面的邊緣表面500將提供用于形成邊緣表面導(dǎo)體500的相對(duì)有利的表面,使得其不與層520電接觸。然后,根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案,邊緣表面導(dǎo)體510可用來提供到拼板式母板上的相鄰的拼板式MSM的導(dǎo)電“對(duì)接”連接,而不將內(nèi)層520連接到相鄰的拼板式MSM。
值得注意的是,其中在上述說明中,描述并且顯示了拼板式基臺(tái)的邊緣表面具有平面的、傾斜的或刻面的表面,根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的拼板式基臺(tái)不限于平面表面。通過示例的方式,根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的拼板式基臺(tái)的邊緣表面可以包括彎曲或部分彎曲的表面。
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