專利名稱：用于包括集成無源器件的非易失存儲器器件的封裝及其制造方法
背景技術(shù)：
諸如非易失存儲器器件之類的存儲器器件經(jīng)常涉及編程/擦除電壓電勢的使用，并且編程/擦除電壓電勢通常不同于常規(guī)的工作電壓電勢。因此，可以將存儲器器件連接到附加電路，這種附加電路產(chǎn)生并調(diào)節(jié)用來編程或擦除存儲器器件的電壓電勢。但是，附加電路可能增加了與存儲器器件相關(guān)的成本。附加電路和部件還可能影響存儲器器件的可靠性，這是因?yàn)樯婕傲烁嗟牟考@些部件的故障可能導(dǎo)致存儲器的運(yùn)行故障。
因而，一直需要更好的方式來封裝存儲器器件。


本說明書的結(jié)論部分具體地指出并清楚地要求了有關(guān)本發(fā)明的主題。但是，通過參照下面詳細(xì)的描述，并同時閱讀附圖，可更好地理解本發(fā)明的操作方法和構(gòu)造及其目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的封裝的橫截面視圖；圖2是圖1中所示封裝的另一視圖；以及圖3和4是根據(jù)本發(fā)明其他實(shí)施例的封裝的橫截面視圖。
應(yīng)該理解，為簡潔清楚地說明，圖中所示元件沒有按比例繪制。例如，為清楚起見，某些元件的尺寸相對于其他元件則被放大了。
具體實(shí)施例方式
在下面詳細(xì)的描述中，為提供對本發(fā)明的全面理解，會提到許多具體細(xì)節(jié)。但是，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解到?jīng)]有這些具體細(xì)節(jié)仍可實(shí)施本發(fā)明。在其他情況下，公知的方法、過程、部件和電路沒有詳細(xì)描述，以免喧賓奪主、混淆本發(fā)明。
在下面的描述和權(quán)利要求中，可能使用術(shù)語“耦合的”和“連接的”及其派生詞。應(yīng)該理解，這兩個術(shù)語并非彼此同義的。更確切地說，在具體實(shí)施例中，“連接的”可用來表示兩個或多個元件彼此直接地物理接觸或電接觸。“耦合的”可能意味著兩個或多個元件直接地物理接觸或電接觸。但是，“耦合的”也可能意味著兩個或多個元件并非彼此直接接觸，但彼此仍協(xié)作或相互作用。
參照圖1，這里描述了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例100。球柵陣列(Ball GridArray，BGA)封裝26可包括利用多個焊球34可與外部電路電耦合的襯底28。應(yīng)該理解到，由于可以使用其他封裝，本發(fā)明的范圍并不限于BGA封裝。
封裝26可包含例如利用合適的粘合劑而附到襯底28上的集成電路管芯(die)29。粘合劑可包括非導(dǎo)電性材料，以便提供襯底28和集成電路管芯29之間的電絕緣。或者，粘合劑可包括導(dǎo)電材料，以便使集成電路29與襯底28或底下的焊球34電耦合。
雖然本發(fā)明的范圍并不限于此，但集成電路管芯29可包括非易失存儲器陣列，例如電可編程只讀存儲器(EPROM)、電可擦除可編程只讀存儲器(EEPROM)、單比特位閃存、多比特位閃存等。
在一個實(shí)施例中，電壓調(diào)節(jié)器電路的全部或一部分可形成于封裝26的下方。電壓調(diào)節(jié)器可用來提供集成電路管芯29運(yùn)行過程中需要使用的電壓電勢。例如，雖然本發(fā)明的范圍并不限于此，但是電壓調(diào)節(jié)器可提供電壓電勢，用來編程和/或擦除集成電路管芯29內(nèi)的非易失存儲器。
雖然本發(fā)明的范圍并不限于此，但是無源部件60-61可裝到襯底28上，位于集成電路管芯29的下方。例如無源部件60-61可包括例如電容器、電感器、電阻元件等部件或其他與充電泵電路、電壓調(diào)節(jié)器電路等相關(guān)的集成部件。但是這個列表并非意在窮舉，因?yàn)槿绻枰?，任意?shù)目的有源或無源器件都可模制在封裝26內(nèi)。
無源部件60-61可裝在或粘附在襯底28的下表面上，例如使用粘合劑18。粘合劑18可包括非導(dǎo)電性材料，例如環(huán)氧樹脂，以提供無源部件60和61與襯底28之間的電絕緣。雖然本發(fā)明的范圍并不限于此，但是在其他實(shí)施例中，粘合劑18可包括某種導(dǎo)電材料(例如焊膏)，以使無源部件60-61電耦合到集成電路管芯29。粘合層的厚度可根據(jù)需要而變化，但可小于約0.1毫米，以便降低封裝26的總厚度。
在集成電路管芯29和襯底28之間可形成焊線接合(wire bond)20，如圖1中所示的。或者可替換地，或是除此以外附加地，焊線接合20可在無源部件60-61和襯底28之間形成。焊線接合20可提供與集成電路管芯29、襯底28和/或任一個底下焊球34之間的電連接。雖然本發(fā)明的范圍并不限于此，但是集成電路管芯29可模制在非導(dǎo)電性的封裝劑24內(nèi)以形成模制陣列封裝(molded array package，MAP)。
雖然圖1中僅示出了幾個無源部件，但應(yīng)該理解到在其他實(shí)施例中，與集成電路管芯29的運(yùn)行相關(guān)的僅一個或所有無源部件都可裝到襯底28上。另外，應(yīng)該理解到，本發(fā)明的范圍并不限于僅用在非易失存儲器器件，或僅用在一般存儲器器件。
如圖2中所示的，無源部件60-61可裝在焊球34的陣列的中央33，但是本發(fā)明的范圍并不限于此。這可能是人們所期望的，這使得其位置圖案(footprint)能夠與現(xiàn)有的非PSIP封裝相兼容，并節(jié)約新的測試硬件和印刷電路板的成本。但是，在其他實(shí)施例中，無源部件60-61可位于焊球34的陣列的外部。另外，在考慮到諸如部件可能產(chǎn)生的散熱或電噪音/干擾之類的因素的基礎(chǔ)上，無源部件60-61可位于襯底28的下表面上的任意位置處。
另外，可能需要選擇無源部件和/或焊球34的尺寸，以使無源部件60-61的高度低于焊球34的高度，從而無源部件60-61不會妨礙將封裝26安裝到其他部件或板上，但本發(fā)明的范圍并不限于此。在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，如圖3中所示的，無源部件60-61的高度可大于焊球34(即，無源部件60-61從襯底28向外伸出更遠(yuǎn))。這個高度可用位于印刷電路板上對應(yīng)于無源部件60位置處的空腔300或其他凹槽來補(bǔ)償，從而使得無源部件60-61不會妨礙封裝26的使用和安裝。
參照圖4，這里描述了本發(fā)明的另一個實(shí)施例。為進(jìn)一步降低無源部件60-61妨礙BGA封裝26的安裝的風(fēng)險，可能需要將無源部件60-61安裝在襯底28的空腔400內(nèi)?？涨?00可以以各種方式形成。例如，雖然本發(fā)明的范圍并不限于此，但空腔可以是機(jī)器加工、模壓或蝕刻襯底28而形成的?；蛘?，襯底28可以是組合幾個具有不同厚度的襯底而形成的。
因此，圖中所示實(shí)施例示出了封裝內(nèi)的電源(power supply inpackage，即PSIP結(jié)構(gòu)，其中與集成電路管芯29的運(yùn)行相關(guān)的至少部分電路或部件可安裝到襯底28上)。封裝26可基本保持相應(yīng)的非PSIP封裝(例如用于存儲器器件、無源部件和電壓調(diào)節(jié)器的獨(dú)立封裝)的形式因子(form factor)，以使封裝26可安裝在板上分配給具有基本相同特征的相應(yīng)的非PSIP封裝的空間內(nèi)。因此，可以獲得制造成本更低的緊湊封裝26，同時且基本保持了相應(yīng)非PSIP封裝(但是更昂貴)的形式因子。
雖然這里已圖示并描述了本發(fā)明的某些特征，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員可進(jìn)行許多改進(jìn)、替換、變化和等同替換。因此，應(yīng)該理解到，所附權(quán)利要求意在涵蓋所有落在本發(fā)明的真正精神內(nèi)的這些改進(jìn)和變化。
權(quán)利要求
1.一種非易失存儲器封裝，包括襯底，其具有第一表面和第二表面，所述第一表面在所述第二表面的上方；集成電路管芯，其包括被安裝到所述襯底的第一表面的存儲器陣列；無源部件，其被安裝到所述襯底的第二表面。
2.如權(quán)利要求1所述的非易失存儲器封裝，其中所述無源部件與所述集成電路管芯電耦合。
3.如權(quán)利要求1所述的非易失存儲器封裝，還包括被安裝到所述襯底的焊球陣列。
4.如權(quán)利要求3所述的非易失存儲器封裝，其中所述無源部件位于所述焊球陣列的中央。
5.如權(quán)利要求4所述的非易失存儲器封裝，其中所述無源部件的高度小于所述焊球的高度。
6.如權(quán)利要求1所述的非易失存儲器封裝，其中所述無源部件是耦合到所述集成電路管芯的電壓調(diào)節(jié)器電路的至少一部分。
7.如權(quán)利要求1所述的非易失存儲器封裝，其中所述襯底包括空腔，且所述無源部件的至少一部分位于所述空腔內(nèi)。
8.如權(quán)利要求7所述的非易失存儲器封裝，還包括被安裝到所述襯底的焊球陣列，其中所述無源部件的高度小于所述焊球的高度。
9.如權(quán)利要求1所述的非易失存儲器封裝，其中利用環(huán)氧樹脂材料將所述無源部件安裝到所述襯底的第二表面。
10.如權(quán)利要求9所述的非易失存儲器封裝，其中在所述無源部件和所述襯底之間的環(huán)氧樹脂材料的厚度小于約0.1毫米。
11.如權(quán)利要求1所述的非易失存儲器封裝，其中利用導(dǎo)電材料將所述無源部件安裝到所述襯底的第二表面。
12.如權(quán)利要求1所述的非易失存儲器封裝，其中所述無源部件包括電容器或電感器。
13.如權(quán)利要求1所述的存儲器器件，其中所述集成電路管芯包括閃存陣列。
14.如權(quán)利要求1所述的存儲器器件，還包括被安裝到所述襯底的第二表面的多個無源器件。
15.一種封裝非易失存儲器的方法，包括提供具有第一表面和第二表面的襯底；將所述非易失存儲器安裝到所述襯底的第一表面；以及將無源部件安裝到所述襯底的第二表面。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，還包括將焊球陣列圍繞著所述無源部件安裝到所述襯底的第二表面。
17.如權(quán)利要求15所述的方法，其中安裝所述無源部件的步驟包括將所述無源部件安裝在所述襯底的空腔內(nèi)。
18.一種方法，包括將包括非易失存儲器陣列的集成電路安裝到襯底的第一表面；以及將電壓調(diào)節(jié)器的至少一部分安裝到所述襯底的第二表面，所述電壓調(diào)節(jié)器與所述非易失存儲器陣列電耦合。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，還包括將焊球陣列安裝到所述襯底的第二表面。
20.如權(quán)利要求18所述的方法，其中安裝所述電壓調(diào)節(jié)器的至少一部分的步驟包括將無源部件安裝到所述襯底的第二表面。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，其中將無源部件安裝到所述第二表面的步驟包括將所述無源部件安裝在所述襯底的空腔內(nèi)。
全文摘要
根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，存儲器器件封裝包括具有存儲器陣列的集成電路管芯和至少一個安裝到襯底上的無源部件。在其他實(shí)施例中，焊球陣列可安裝在所述無源部件的周圍。
文檔編號H01L27/112GK1608320SQ02826164
公開日2005年4月20日 申請日期2002年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月28日
發(fā)明者邁克爾·沃克, 埃莉諾·拉瓦丹姆, 米蘭·克澤爾 申請人:英特爾公司