專利名稱：堆疊模塊系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及集合集成電路，更具體地講涉及在芯片級(jí)封裝中堆疊集成電路。
背景技術(shù)：
很多種技術(shù)被用來堆疊封裝好的集成電路。有些方法需要特殊的封裝，而其它技術(shù)堆疊傳統(tǒng)封裝。
在已經(jīng)過去的時(shí)間中使用的最主要的封裝結(jié)構(gòu)已經(jīng)將集成電路(IC)包封在大體具有矩形結(jié)構(gòu)的塑料封體中。所包封的集成電路通過從塑料封體的周緣伸出的引線與應(yīng)用環(huán)境相連。這種“引線封裝”已經(jīng)是用于堆疊封裝好的集成電路的技術(shù)中最常用的組成因素了。
引線封裝在電子學(xué)中起著很重要的作用，但使電子零件和組件最小化的努力已經(jīng)推動(dòng)了保持電路板表面積技術(shù)的發(fā)展。因?yàn)橐€封裝結(jié)構(gòu)具有從封裝的外周側(cè)部伸出的引線，所以引線封裝占用的面積大于電路板表面積的最小量。因此，引線封裝結(jié)構(gòu)的替代品也就是公知的芯片級(jí)封裝或“CSP”近來已經(jīng)占有了一定的市場(chǎng)份額。
CSP大致是指通過橫跨封裝體的主體表面布置的一組觸頭(通常為“凸緣”或“球”)提供與集成電路的連接。不同于從封裝體的外周側(cè)部伸出的引線，觸頭設(shè)置在主體表面上，并且大體從封裝體的平坦底面伸出。封裝體側(cè)部上的“引線”缺失彌補(bǔ)了多數(shù)專門設(shè)計(jì)用于引線封裝而不適于CSP堆疊的堆疊技術(shù)。
用于堆疊CSP的以前的多種技術(shù)通常具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)布局和熱學(xué)或高頻性能問題。例如，熱學(xué)性能是CSP堆疊中的一個(gè)很重要的特征。
因此，現(xiàn)在需要的是一種用于堆疊CSP的技術(shù)和系統(tǒng)，其能夠提供高熱效率、可靠的結(jié)構(gòu)，能夠在高頻下工作良好，但又不給堆疊體增加額外高度，而允許利用容易理解且管理的材料和方法以合理的成本進(jìn)行生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及將芯片級(jí)封裝的集成電路(CSP)堆疊成模塊，它們節(jié)省PWB或其它電路板表面積。雖然本發(fā)明通常更多地被用于包含一個(gè)芯片的芯片級(jí)封裝中，但它可以用于包括不止一個(gè)的集成電路芯片的芯片級(jí)封裝中。根據(jù)本發(fā)明，更多數(shù)量的CSP可以被堆疊。根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的堆疊模塊中所采用的CSP與柔性電路結(jié)構(gòu)相連。這種柔性電路結(jié)構(gòu)可具有一個(gè)或兩個(gè)或更多個(gè)導(dǎo)電層。
在本發(fā)明中，至少一個(gè)成形標(biāo)準(zhǔn)件被用于提供這樣的實(shí)體形狀，其有利地使用在寬廣族的CSP封裝中建立的多個(gè)不同的封裝尺寸，而同時(shí)采用標(biāo)準(zhǔn)連接柔性電路結(jié)構(gòu)。在優(yōu)選實(shí)施例中，成形標(biāo)準(zhǔn)件將由傳導(dǎo)熱的材料構(gòu)成，以改進(jìn)散熱性能，例如，諸如銅的金屬將是優(yōu)選的。
在根據(jù)本發(fā)明的一些優(yōu)選方式的模塊構(gòu)造過程中，CSP的觸頭高度被減小以形成低外形的模塊。利用本發(fā)明的一些優(yōu)選方法，受壓縮的觸頭與錫膏混和，并有利地設(shè)定為較小直徑的觸頭。這形成了本發(fā)明的模塊的低外形的實(shí)施例。


圖1為根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選雙高實(shí)施例構(gòu)造的高密度電路模塊的正視圖。
圖2以放大視圖的方式示出了圖1中被標(biāo)記為“A”的區(qū)域。
圖3A示出了結(jié)合進(jìn)入本發(fā)明的模塊或單元之前的示例CSP的一部分。
圖3B示出了示例CSP的一部分，這是在其觸頭中的一個(gè)的高度已經(jīng)根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選方式被減小后的情況。
圖4示出了優(yōu)選構(gòu)造方法，其可被用于制造根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例而構(gòu)造的高密度模塊。
圖5示出了優(yōu)選構(gòu)造方法，其可被用于制造根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例而構(gòu)造的高密度模塊。
圖6示出了可以被用于根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例構(gòu)造的模塊中的單元。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例構(gòu)造的雙高模塊10。圖1具有標(biāo)記為“A”的區(qū)域，其隨后在圖2中以放大方式示出。模塊10包括兩個(gè)CSPCSP 16和CSP 18。每個(gè)CSP具有上側(cè)表面20和下側(cè)表面22以及相反的橫向邊緣24和26，并大體包括被塑料本體27包圍的至少一個(gè)集成電路。所述本體不必為塑料，但是CSP技術(shù)中大多數(shù)封裝體都是塑料。本領(lǐng)域技術(shù)人員清楚，本發(fā)明可被用于形成具有不同尺寸CSP的模塊，并且組成的CSP在同一模塊10內(nèi)可具有不同的類型。例如，組成的CSP中的其中一個(gè)可以是具有橫向邊緣24和26的典型的CSP，其中邊緣24和26具有可測(cè)量的高度以提供“側(cè)部”，而同一模塊10內(nèi)的其它組成CSP可以被構(gòu)造在具有橫向邊緣24和26的封裝體內(nèi)，其中所述橫向邊緣24和26的主要特征在于邊緣，而不是具有可測(cè)量的高度的側(cè)部。
在本申請(qǐng)的上下文中，術(shù)語CSP應(yīng)被廣義理解。共同地，這些在此處被理解為芯片級(jí)封裝的集成電路(CSP)，并且優(yōu)選實(shí)施例將針對(duì)CSP被說明，但是，在示意性附圖中所使用的特定結(jié)構(gòu)不應(yīng)被認(rèn)為是限制。例如，正視圖示出了本領(lǐng)域技術(shù)人員公知具體形式的CSP，但是應(yīng)該理解的是，這些附圖僅僅是示意性的。本發(fā)明可有利地應(yīng)用于可用在本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的廣闊范圍的CSP結(jié)構(gòu)，其中一組連接元件可來自至少一個(gè)主體表面。本發(fā)明可有利地應(yīng)用于包含存儲(chǔ)電路的CSP，但有利地應(yīng)用于邏輯和計(jì)算電路，其中期望增加容量，而不用相當(dāng)?shù)腜WB或其它板表面積消耗。
典型的CSP，例如，球柵陣列封裝(“BGA”)、微型球柵陣列封裝、和細(xì)間距球柵陣列封裝(“FBGA”)具有一組連接觸頭，例如它們具體為引線、凸緣、錫球(焊球)、或球體，它們以多種圖案和間距中的任一一種的方式從塑料殼體的下側(cè)表面22伸出。連接觸頭的外部通常設(shè)有錫球。圖1示出了為沿所示組成的CSP 16和18的下側(cè)表面22的觸頭28。觸頭28在相應(yīng)的封裝體內(nèi)提供對(duì)于集成電路或電路的連接。
在圖1中，柔性電路結(jié)構(gòu)(“柔板”，“柔性電路”或“柔性電路結(jié)構(gòu)體”)被示出連接組成的CSP 16和18。單個(gè)柔性電路結(jié)構(gòu)可以被用于兩個(gè)所示的柔性電路30和32所在的適當(dāng)位置內(nèi)。柔性電路結(jié)構(gòu)的整體可以是柔性的或，如本領(lǐng)域技術(shù)人員將清楚的那樣，這樣一種PCB結(jié)構(gòu)可被用作為本發(fā)明中的可選的柔性電路結(jié)構(gòu)，其中所述PCB結(jié)構(gòu)在特定區(qū)域內(nèi)被制成柔性以允許圍繞CSP的一致性并且在其它區(qū)域內(nèi)被制成剛硬以便沿CSP表面的平坦性。例如，可采用公知為軟硬板的結(jié)構(gòu)。
第一成形標(biāo)準(zhǔn)件34被示出與CSP 18的上側(cè)表面20相鄰安置。還示出了與CSP 16相關(guān)的第二成形標(biāo)準(zhǔn)件。成形標(biāo)準(zhǔn)件34可以通過優(yōu)選具有熱傳導(dǎo)性的粘合劑36被固定至相應(yīng)的CSP的上側(cè)表面20。在可選實(shí)施例中，成形標(biāo)準(zhǔn)件34還可以僅僅安放在上側(cè)表面20上或通過空氣間隙或諸如散熱片或非熱層的介質(zhì)與上側(cè)表面20分隔開。成形標(biāo)準(zhǔn)件可以被用于模塊10中的每個(gè)CSP上，以改進(jìn)散熱性，如圖1所示，其是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，其中高優(yōu)先級(jí)散熱。在其它實(shí)施例中，成形標(biāo)準(zhǔn)件34可以相對(duì)于對(duì)應(yīng)的CSP被顛倒，這樣，例如，所述成形標(biāo)準(zhǔn)件可以在CSP 18的上側(cè)表面20上方開口。
在優(yōu)選實(shí)施例中，成形標(biāo)準(zhǔn)件34是由銅構(gòu)成，如圖1中的優(yōu)選實(shí)施例所示，以形成模芯(mandrel)，其減輕熱量積聚，同時(shí)提供柔性電路結(jié)構(gòu)繞其安置的標(biāo)準(zhǔn)尺寸的成形結(jié)構(gòu)。在優(yōu)選實(shí)施例中，成形標(biāo)準(zhǔn)件34還可以由鍍鎳銅構(gòu)成。成形標(biāo)準(zhǔn)件34還可以采取其它形狀和形式，例如，斜角“蓋”，其坐靠在對(duì)應(yīng)的CSP本體上。無需改進(jìn)散熱，盡管這種品質(zhì)是優(yōu)選的。成形標(biāo)準(zhǔn)件34允許本發(fā)明用于不同尺寸的CSP，同時(shí)連接單獨(dú)一組這樣的連接結(jié)構(gòu)，它們可與不同尺寸的CSP一起使用。這樣，單獨(dú)一組連接結(jié)構(gòu)，例如柔性電路30和32(或者單個(gè)柔性電路，在這種情況中，單個(gè)柔板被用于如圖5所示柔性電路對(duì)30和32所在的部位)通過在此所公開的方法和/或系統(tǒng)被構(gòu)造并與所述成形標(biāo)準(zhǔn)件34一起使用，以用具有不同尺寸封裝的CSP形成堆疊的模塊。允許同一柔性電路結(jié)構(gòu)的設(shè)定結(jié)構(gòu)被用于從具有橫貫特征Y(其中，例如Y可以是封裝寬度)的第一任意尺寸X的組成的CSP反復(fù)形成堆疊的模塊10，并通過具有橫貫同一特征Y的第二任意尺寸X的組成的CSP反復(fù)形成模塊10。這樣，不同尺寸的CSP可以用同一組連接結(jié)構(gòu)(也就是柔性電路結(jié)構(gòu))堆疊到模塊10中。此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)明白，混和尺寸的CSP可應(yīng)用到同一模塊10中，這例如對(duì)于堆疊系統(tǒng)的實(shí)施例是有用的，如2003年9月15日提交的未決專利申請(qǐng)PCT/US03/29000中所公開的那樣，其中所述專利申請(qǐng)結(jié)合在此引作參考，并且由本發(fā)明申請(qǐng)的受讓人擁有。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，柔性電路30和32的對(duì)應(yīng)部分通過結(jié)合部35被固定，以產(chǎn)生成形標(biāo)準(zhǔn)件34，其中在一些優(yōu)選實(shí)施例中，所述結(jié)合部35是通過將諸如錫的第一金屬層安置在成形標(biāo)準(zhǔn)件34上而被形成的冶金結(jié)合部，例如所述第一金屬層在被熔化時(shí)與安置在所述柔性電路結(jié)構(gòu)上或者為所述柔性電路結(jié)構(gòu)的一部分的第二金屬結(jié)合在一起，從而形成高熔點(diǎn)的金屬間的結(jié)合部，其中所述高熔點(diǎn)的金屬間的結(jié)合部在隨后的回流操作的過程中將不熔化，如以下所述。
圖2以放大視圖的方式示出了圖1中標(biāo)記為“A”的區(qū)域。圖2以優(yōu)選實(shí)施例的方式示出了雙高模塊10中成形標(biāo)準(zhǔn)件34和其相對(duì)于柔性電路結(jié)構(gòu)32關(guān)系的結(jié)構(gòu)，其中將成形標(biāo)準(zhǔn)件34應(yīng)用于每個(gè)CSP 16和18。柔性電路結(jié)構(gòu)32的內(nèi)層結(jié)構(gòu)沒有在該圖中示出。與圖1相比，更加詳細(xì)地示出了結(jié)合部35，其參看后圖將被說明。圖2中還示出了成形標(biāo)準(zhǔn)件34與CSP 18和16之間的粘合劑36的應(yīng)用。在優(yōu)選實(shí)施例中，粘合劑33還可應(yīng)用于同CSP 16相關(guān)的成形標(biāo)準(zhǔn)件34與柔性電路結(jié)構(gòu)32之間。粘合劑33優(yōu)選為導(dǎo)熱粘合劑。
盡管本領(lǐng)域技術(shù)人員清楚附圖不成比例，但是CSP 16和18的觸頭28已經(jīng)示出(盡管在每個(gè)實(shí)施例中無需示出)具有位于相應(yīng)的CSP的下側(cè)表面22之上的限制高度。圖3A示出了CSP 18的觸頭28，其中為所述觸頭28經(jīng)受隨后將詳細(xì)說明的高度減小步驟之前的情況。如圖所示，觸頭28在CSP 18的表面22之上升高了高度Dx。圖3B示出了觸頭28，其中為隨后將詳細(xì)說明的高度減小步驟之后的情況。在圖3B中，在將成形標(biāo)準(zhǔn)件34附著至CSP18之前完成高度減小。如后所述，可在將成形標(biāo)準(zhǔn)件34附著至CSP 18之前或之后出現(xiàn)觸頭28的高度減小。如圖所示，觸頭28在CSP 18的表面22之上升高了高度Dc。參看圖2，在某些實(shí)施例中，在CSP 18結(jié)合進(jìn)入模塊10或如后所示的單元39(圖6)中之后，觸頭28可在所述表面22之上升高高度D1。高度D1大于高度Dc，這樣，在完成觸頭高度被減小的步驟之后，但在完成如圖3B、圖4和圖5中所示的柔性電路結(jié)構(gòu)的附著之前，觸頭顯現(xiàn)出來了。即使這樣，在優(yōu)選實(shí)施例中，觸頭28的高度D1，在CSP 18結(jié)合進(jìn)入模塊10(例如圖2中所示)或單元39(例如圖6中所示)中之后，小于高度Dx，其中Dx為，在CSP 18結(jié)合進(jìn)入單元39(圖6中所示)或模塊10中的任一個(gè)之前、以及在根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選模式觸頭高度減小之前，由CSP觸頭28所體現(xiàn)的表面22之上的高度。如圖2所示，模塊觸頭38從柔性電路結(jié)構(gòu)32升高了高度Dm，并且，在模塊10的優(yōu)選實(shí)施例中，D1小于Dm。
參看圖4，組合件37被示出包括附著至CSP 18的成形標(biāo)準(zhǔn)件34，其中所述CSP 18在被附著至柔性電路結(jié)構(gòu)時(shí)，適于應(yīng)用于模塊10中?？梢酝ㄟ^由附圖標(biāo)記36所表示的粘合劑實(shí)現(xiàn)成形標(biāo)準(zhǔn)件34附著至CSP 18，其中粘合劑36優(yōu)選為薄膜粘合劑，其可通過熱粘結(jié)的方式被施加至成形標(biāo)準(zhǔn)件34或CSP 18。很多其它方法可以被用來將成形標(biāo)準(zhǔn)件34粘接到CSP 18上，并且在一些實(shí)施例中，可以不使用粘合劑。
如圖4進(jìn)一步所示，通過以下方式，制備柔性電路30和32以便附著至組合件37，將焊膏41施加至對(duì)應(yīng)于將連接至柔性電路結(jié)構(gòu)的CSP 18的觸頭28的部位。圖中還示出了由附圖標(biāo)記43所示的膠合劑的應(yīng)用，其中當(dāng)膠合劑被應(yīng)用成將成形標(biāo)準(zhǔn)件34附著至柔性電路結(jié)構(gòu)時(shí)，所述膠合劑43優(yōu)選為液膠。
如該實(shí)施例中所示出的，CSP 18的觸頭28的高度Dc小于前面圖2中示出的高度D1。在組合件37附著至柔性電路結(jié)構(gòu)之前，CSP 18的所示的觸頭28通過壓縮或其他高度減小的方式減小高度。這種壓縮可以在成形標(biāo)準(zhǔn)件34與CSP 18的附著之前或之后完成，優(yōu)選附著之后進(jìn)行壓縮。觸頭28可以在固體或半固體狀態(tài)時(shí)被減小高度。在模塊10的形成過程中，如果不是高度減小，則CSP 18上的觸頭28將“坐落”在焊膏41所在的位置上。這導(dǎo)致了柔性電路結(jié)構(gòu)與成形標(biāo)準(zhǔn)件34之間的膠合線比期望的厚。膠合劑延展成填充柔性電路結(jié)構(gòu)與成形標(biāo)準(zhǔn)件34之間的縫隙，其是由于通過觸頭28“坐落”于焊膏41所在的位置上而在所述附著的成形標(biāo)準(zhǔn)件34與所述柔性電路結(jié)構(gòu)之間的距離造成的。
由于柔性電路結(jié)構(gòu)與成形標(biāo)準(zhǔn)件34之間的較厚的膠合線，在回流后，觸頭28內(nèi)的焊劑與焊膏41混和，并延展成橫跨CSP 18與柔性電路結(jié)構(gòu)之間的空間，而此時(shí)柔性電路結(jié)構(gòu)與CSP 18之間是固定的距離。這導(dǎo)致了觸頭28的豎直尺寸比需要的更大，這是由于較高的膠合線，以及因此具有較高外形的模塊10。較高的膠合線通過以下方式形成，在將柔性電路結(jié)構(gòu)附著至成形標(biāo)準(zhǔn)件34(或者組合件37的成形標(biāo)準(zhǔn)件部分)之前沒有減小觸頭的直徑。但是，利用本發(fā)明的優(yōu)選方法，在回流后，受壓縮的觸頭28與焊膏41混和，并且有利地設(shè)定較小直徑的觸頭28。組合件37與柔性電路結(jié)構(gòu)組合得到的單元然后可被應(yīng)用于形成模塊10的低外形實(shí)施例。
圖5示出了優(yōu)選可替換的和附加的實(shí)施例，以減小模塊10高度，同時(shí)在成形標(biāo)準(zhǔn)件34與柔性電路結(jié)構(gòu)之間提供穩(wěn)定結(jié)合部35。通過以下方法形成圖1中之前所示的優(yōu)選結(jié)合部35。如圖5所示，由附圖標(biāo)記47所示的第一金屬材料層疊、附加或電鍍至成形標(biāo)準(zhǔn)件34。例如通過將薄金屬層施加至柔性電路結(jié)構(gòu)30，或者通過暴露柔性電路結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電層的相應(yīng)部分，設(shè)置位于柔性電路結(jié)構(gòu)30上由附圖標(biāo)記49所示的第二金屬材料。在成形標(biāo)準(zhǔn)件34接近柔性電路結(jié)構(gòu)時(shí)，并且局部加熱第一和第二金屬47和49相鄰的區(qū)域時(shí)，形成金屬間結(jié)合部35。優(yōu)選金屬材料47可以是薄錫層，其被應(yīng)用成形成大約0.0005″厚的層。在被熔化以與例如在相應(yīng)部位所暴露的柔性電路結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電層的金結(jié)合時(shí)，產(chǎn)生的金屬間結(jié)合部35將具有更高的融點(diǎn)，導(dǎo)致具有這樣的優(yōu)點(diǎn)，即在隨后以特定溫度進(jìn)行回流操作的過程中，不會(huì)再熔化。
各種不同的方法可以被用來提供適于實(shí)現(xiàn)在此所述的金屬結(jié)合的局部加熱，包括本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的的局部加熱方法以及超聲波焊接方法，其中柔性電路結(jié)構(gòu)內(nèi)的圖案并不受到這種方法中的內(nèi)在振動(dòng)的影響，并且所述金屬被選擇成實(shí)現(xiàn)這樣的結(jié)合部，其具有位于由所述超聲波方法接受的范圍內(nèi)的熔點(diǎn)。
圖6示出了單元39，其包括柔性電路結(jié)構(gòu)31，其在所示的實(shí)施例中為單柔性電路；以及成形標(biāo)準(zhǔn)件34和CSP 18。熱量所示被施加至區(qū)域50，在那里，通過使得組合件37和柔性電路結(jié)構(gòu)31在一起而使得第一金屬材料47和第二金屬材料49接近。
金屬間結(jié)合部的形成還可應(yīng)用成，沿成形標(biāo)準(zhǔn)件34和柔性電路結(jié)構(gòu)相鄰的其它部位，例如就在該部位，或者連續(xù)沿大體膠合劑另外被施加以進(jìn)一步將柔性電路結(jié)構(gòu)固定至成形標(biāo)準(zhǔn)件34的成形標(biāo)準(zhǔn)件的頂側(cè)，將組合件37結(jié)合至柔性電路結(jié)構(gòu)。在此所述的金屬間結(jié)合部可被單獨(dú)應(yīng)用或與諸如在此所述的接觸壓縮技術(shù)的其它方法一起使用，以形成具有低外形的模塊10的實(shí)例。
在優(yōu)選實(shí)施例中，柔性電路30和32是具有至少兩個(gè)導(dǎo)電層的多層柔性電路結(jié)構(gòu)。然而，其它實(shí)施例可將柔性電路結(jié)構(gòu)實(shí)施為連接至一對(duì)CPS的一個(gè)電路或兩個(gè)柔性電路，其僅僅具有單個(gè)導(dǎo)電層，并且可表現(xiàn)出本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的各種不同的簡(jiǎn)單構(gòu)造參數(shù)，具有諸如在一側(cè)、兩側(cè)或兩側(cè)都沒有包覆涂層的特征。
優(yōu)選地，導(dǎo)電層是諸如合金110的金屬，而且如本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的那樣，所述導(dǎo)電層通常具有鍍金的導(dǎo)電區(qū)域。多個(gè)導(dǎo)電層的使用提供了優(yōu)點(diǎn)并且形成了橫貫?zāi)K10的分布電容，這將減少噪聲或振動(dòng)作用，它們尤其在高頻時(shí)降低信號(hào)完整性，如本領(lǐng)域技術(shù)人員將清楚的那樣。圖1中的模塊10具有多個(gè)模塊觸頭38。在包括多于兩個(gè)IC的模塊10的實(shí)施例中，可以會(huì)發(fā)現(xiàn)柔性電路結(jié)構(gòu)之間的連接部，大體為球，但可以是由墊和/或環(huán)構(gòu)成的低外形觸頭，這些觸頭與施加至適合連接部的焊膏相連。適合的填料在所期望的部位提供附加的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和共面性，并且取決于所述填料，可改進(jìn)散熱性能。
本發(fā)明已經(jīng)詳細(xì)的進(jìn)行了介紹，很明顯，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以被實(shí)施為各種不同的特定形式，并且在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的前提下，可進(jìn)行各種不同的改變、替換和改型。所述的實(shí)施例僅是示意性的，不具有限制性，因此本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求書表示。
權(quán)利要求
1.一種用于構(gòu)造高密度電路模塊的方法，該方法包括以下步驟提供具有平坦表面的第一CSP，觸頭從所述平坦表面伸出，每個(gè)所述觸頭在所述平坦表面之上升高高度H；將成形標(biāo)準(zhǔn)件附著至第一CSP，以形成基本組合件；并且減小每個(gè)所述觸頭的高度H。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括以下步驟將所述基本組合件附著至至少一個(gè)柔性電路，以形成一單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述柔性電路包括至少一個(gè)導(dǎo)電層。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述柔性電路包括兩個(gè)導(dǎo)電層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括以下步驟將所述基本組合件附著至兩個(gè)柔性電路上，以形成一單元。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，還包括以下步驟提供第二CSP；將所述第二CSP安置于所述單元之上；并且將所述第一和第二CSP與所述至少一個(gè)柔性電路相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，還包括以下步驟提供第二CSP；將所述第二CSP安置于所述單元之上；并且將所述第一和第二CSP與所述兩個(gè)柔性電路相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括以下步驟提供第二CSP；將附加的成形標(biāo)準(zhǔn)件附著至所述第二CSP，以形成附加的組合件；將柔性電路結(jié)構(gòu)附著至所述基本組合件的所述成形標(biāo)準(zhǔn)件，以形成一單元；將所述附加的組合件安置于所述單元之上；并且將所述第一CSP和所述第二CSP與所述柔性電路結(jié)構(gòu)相連。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述柔性電路結(jié)構(gòu)包括至少一個(gè)導(dǎo)電層。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述柔性電路結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)柔性電路。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述兩個(gè)柔性電路中的每一個(gè)柔性電路包括至少一個(gè)導(dǎo)電層。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述兩個(gè)柔性電路中的每一個(gè)柔性電路包括兩個(gè)導(dǎo)電層。
13.一種用于構(gòu)造高密度電路模塊的方法，該方法包括以下步驟提供具有平坦表面的第一CSP，觸頭在所述平坦表面之上伸出，每個(gè)所述觸頭在所述平坦表面之上升高高度H；將成形標(biāo)準(zhǔn)件附著至所述第一CSP，以形成基本組合件；減小每個(gè)所述觸頭的高度H；提供柔性電路，焊膏所在的部位設(shè)置在其上；將所述基本組合件靠近所述柔性電路安置，以使得所述焊膏所在的部位與所述觸頭之間的接觸區(qū)域高于所述第一CSP的所述平坦表面；將所述組合件的所述成形標(biāo)準(zhǔn)件附著至所述柔性電路，以形成一單元；并且選擇性加熱所述焊膏所在的部位與所述觸頭之間的接觸區(qū)域，以在所述第一CSP與所述柔性電路之間形成連接部。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，還包括以下步驟將第二CSP安置于所述單元之上，并將所述柔性電路連接至所述第二CSP。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的方法，其特征在于，所述柔性電路包括至少一個(gè)導(dǎo)電層。
16.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的方法，其特征在于，所述柔性電路包括兩個(gè)導(dǎo)電層。
17.一種利用根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法構(gòu)造的高密度電路模塊。
18.一種利用根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法構(gòu)造的高密度電路模塊。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的高密度電路模塊，其特征在于，所述柔性電路結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)導(dǎo)電層。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的高密度電路模塊，其特征在于，所述柔性電路結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)柔性電路結(jié)構(gòu)，它們每一個(gè)包括兩個(gè)導(dǎo)電層。
21.一種高密度電路模塊，包括具有平坦表面的第一CSP，觸頭從所述平坦表面伸出，所述觸頭從所述平坦表面升高高度H；以堆疊的方式安置在所述第一CSP之上的第二CSP；主要部分安置在所述第一CSP之上的第一成形標(biāo)準(zhǔn)件；連接所述第一和第二CSP的柔性電路結(jié)構(gòu)；至少一個(gè)金屬結(jié)合部，其連接所述柔性電路結(jié)構(gòu)和所述第一成形標(biāo)準(zhǔn)件；以及模塊觸頭，所述模塊觸頭從所述柔性電路結(jié)構(gòu)延伸高度Dm，其中所述Dm大于D1。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的高密度電路模塊，其特征在于，還包括第二成形標(biāo)準(zhǔn)件。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的高密度電路模塊，其特征在于，所述柔性電路結(jié)構(gòu)包括第一柔性電路和第二柔性電路，它們分別通過至少一個(gè)金屬結(jié)合部附著至所述第一成形標(biāo)準(zhǔn)件。
24.根據(jù)權(quán)利要求21所述的高密度電路模塊，其特征在于，所述金屬結(jié)合部包括錫和金。
25.根據(jù)權(quán)利要求21所述的高密度電路模塊，其特征在于，所述金屬結(jié)合部通過以下方式形成，結(jié)合施加至所述第一成形標(biāo)準(zhǔn)件的第一金屬材料和由所述柔性電路結(jié)構(gòu)所包括的第二金屬材料。
26.一種高密度電路模塊，包括第一CSP；堆疊在所述第一CSP之上的第二CSP；與所述第一CSP相關(guān)聯(lián)的第一成形標(biāo)準(zhǔn)件；與所述第二CSP相關(guān)聯(lián)的第二成形標(biāo)準(zhǔn)件；以及柔性電路結(jié)構(gòu)，其連接所述第一和第二CSP，所述柔性電路結(jié)構(gòu)附著至所述第一成形標(biāo)準(zhǔn)件，并且包括至少兩個(gè)導(dǎo)電層。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的高密度電路模塊，其特征在于，利用至少一個(gè)金屬結(jié)合部，所述柔性電路結(jié)構(gòu)附著至所述第一成形標(biāo)準(zhǔn)件。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的高密度模塊，其特征在于，所述至少一個(gè)金屬結(jié)合部包括第一金屬材料和第二金屬材料，其中所述第一金屬材料由錫構(gòu)成。
29.根據(jù)權(quán)利要求27所述的高密度模塊，其特征在于，所述柔性電路結(jié)構(gòu)包括第一柔性電路和第二柔性電路，并且所述第一柔性電路和第二柔性電路中的每一個(gè)柔性電路利用至少一個(gè)金屬結(jié)合部附著至所述第一成形標(biāo)準(zhǔn)件。
30.根據(jù)權(quán)利要求26所述的高密度模塊，其特征在于，所述柔性電路結(jié)構(gòu)利用粘合劑附著至所述第一成形標(biāo)準(zhǔn)件。
31.一種通過包括以下步驟的方法構(gòu)造的高密度電路模塊，所述方法的步驟包括提供成形標(biāo)準(zhǔn)件；提供第一CSP和第二CSP；將所述成形標(biāo)準(zhǔn)件附著至所述第一CSP；將第一金屬材料應(yīng)用至所述第一成形標(biāo)準(zhǔn)件的至少一個(gè)部分；提供柔性電路結(jié)構(gòu)，其具有柔性金屬材料被暴露的區(qū)域；將所述柔性電路結(jié)構(gòu)鄰近所述第一成形標(biāo)準(zhǔn)件安置，以在所述柔性金屬材料與所述第一金屬材料之間形成接觸區(qū)域；選擇性將熱量施加至所述接觸區(qū)域。
全文摘要
本發(fā)明涉及將芯片級(jí)封裝的集成電路(CSP)堆疊成模塊，它們節(jié)省PWB或其它電路板表面積。在根據(jù)發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，與一個(gè)或多個(gè)CSP相關(guān)聯(lián)的成形標(biāo)準(zhǔn)件提供了這樣的實(shí)體形狀，其有利地使用在寬廣族的CSP封裝中建立的多個(gè)不同的封裝尺寸，而同時(shí)采用標(biāo)準(zhǔn)連接柔性電路結(jié)構(gòu)。在優(yōu)選實(shí)施例中，較低CSP的觸頭在柔性電路結(jié)構(gòu)附著至所述CSP與成形標(biāo)準(zhǔn)件的組合件之前將被壓縮，以在所述CSP與所述柔性電路結(jié)構(gòu)之間形成較低外形的觸頭。
文檔編號(hào)H05K1/18GK1977375SQ200580021591
公開日2007年6月6日 申請(qǐng)日期2005年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月30日
發(fā)明者茱利安·帕特里奇, 道格拉斯·小韋爾利 申請(qǐng)人:斯塔克泰克集團(tuán)有限公司