單封裝無線通信裝置的制造方法
【專利說明】單封裝無線通信裝置
[0001 ] 本分案申請的母案申請日為2007年3月29日、申請?zhí)枮?00780010712.X、發(fā)明名稱為“單封裝無線通信裝置”。
技術領域
[0002]本發(fā)明涉及微電子領域，更具體但非排它地來說，涉及封裝無線通信裝置。
【背景技術】
[0003]集成電路設計的演進已經引起更高的工作頻率、增加的晶體管數(shù)量以及物理上更小的裝置。這種持續(xù)趨勢已經產生集成電路和電連接的不斷增加的面積密度。該趨勢還引起印刷電路板上的組件的更高組裝密度以及系統(tǒng)設計人員可找到適當解決方案的受限的設計空間。物理上更小的裝置也變得越來越具有移動性。
[0004]同時，無線通信標準已經發(fā)展為具有移動裝置保持連網的要求。因此，許多移動裝置包括能夠按照多種通信標準的一種或多種進行通信的無線電收發(fā)器。每個不同的無線通信標準服務于不同類型的網絡。例如，個人區(qū)域網(PAN)、如藍牙(BT)以無線方式在數(shù)英尺的范圍內保持裝置連接性。獨立的無線標準、如IEEE802.11a/b/g(Wi — Fi)在范圍從數(shù)英尺到數(shù)十英尺的局域網(LAN)內保持裝置連接性。
[0005]—種典型的無線電收發(fā)器包括散布于若干集成電路封裝的若干功能塊。另外，獨立的封裝通常各包含為了分隔所設計并且使用與相鄰封裝的集成電路不同的工藝所制造的集成電路。例如，一個集成電路可以主要用于處理模擬信號，而另一個集成電路可以主要用于數(shù)字信號的計算密集處理。各集成電路的制造工藝通常取決于集成電路的預期功能性，例如，模擬電路一般通過與用于制造計算密集的數(shù)字電路不同的工藝來形成。另外，使各種電路相互絕緣以防止電磁干擾往往是設計人員的目標。因此，典型的無線電收發(fā)器的各種功能塊往往散布于單獨封裝的若干管芯。
[0006]各封裝具有多個功率、接地和信號連接，它影響相互之間的封裝布置。一般來說，增加封裝上的電連接的數(shù)量將增加封裝周圍的面積，其中跡線布線密度(trace routingdensity)不允許布置其它封裝。因此，將功能塊散布于若干封裝限制了無線電收發(fā)器的物理尺寸的減小，這又限制了無線電收發(fā)器集成在其中的裝置的物理尺寸。
【發(fā)明內容】
[0007]根據(jù)第一實施例，本發(fā)明提供了一種集成電路封裝，包括:
[0008]襯底，包括具有部分形成所述襯底上的集成電路的電跡線的第一層以及基本上由介電材料形成的第二層，其中，所述襯底具有信號焊球的陣列和接地焊球的陣列，信號焊球使用球間間距來分布，所述球間間距保持各焊球的完整性，用于接地的焊球采用更窄間距來分布，使得在重熔時，焊球聚結以形成較大面積的連接，所述襯底還具有用于功率、接地、附加信號或者只是沒有任何電連通性的附加結構支撐的焊球；
[0009]第一管芯，包括第一集成電路，在所述管芯的第一側上具有焊料凸點的陣列，其中，所述焊料凸點將所述第一集成電路與所述襯底耦合;以及
[0010]第二管芯，包括通過絲焊與所述襯底上的所述集成電路電耦合的第二集成電路，與所述基本平行于所述第一管芯所述第一側的所述第一管芯的所述第二側機械耦合，使得所述第一管芯設置在所述襯底與所述第二管芯之間。
[0011]根據(jù)第二實施例，本發(fā)明提供了一種集成電路封裝，包括射頻收發(fā)器，其中包括:
[0012]天線；
[0013]襯底，其中，所述襯底具有信號焊球的陣列和接地焊球的陣列，信號焊球使用球間間距來分布，所述球間間距保持各焊球的完整性，用于接地的焊球采用更窄間距來分布，使得在重熔時，焊球聚結以形成較大面積的連接，所述襯底還具有用于功率、接地、附加信號或者只是沒有任何電連通性的附加結構支撐的焊球；
[0014]第一管芯，包括與所述前端模塊電耦合的射頻集成電路；
[0015]第二管芯，包括與所述射頻集成電路電耦合的基帶通信處理器；以及
[0016]第三管芯，包括用于處理射頻信號的前端模塊，與所述天線耦合，其中，所述前端模塊包括低噪放大器、功率放大器和開關。
[0017]根據(jù)第三實施例，本發(fā)明提供了一種系統(tǒng)，包括:
[0018]大容量存儲裝置，耦合到
[0019]包括射頻收發(fā)器的集成電路封裝，其中，所述射頻收發(fā)器包括
[0020]天線，
[0021]襯底，其中，所述襯底具有信號焊球的陣列和接地焊球的陣列，信號焊球使用球間間距來分布，所述球間間距保持各焊球的完整性，用于接地的焊球采用更窄間距來分布，使得在重熔時，焊球聚結以形成較大面積的連接，所述襯底還具有用于功率、接地、附加信號或者只是沒有任何電連通性的附加結構支撐的焊球，
[0022]第一管芯，包括與所述前端模塊電耦合的射頻集成電路，
[0023]第二管芯，包括與所述射頻集成電路電耦合的基帶通信處理器；以及
[0024]第三管芯，包括用于處理射頻信號的前端模塊，與所述天線耦合，其中，所述前端模塊包括低噪放大器、功率放大器和開關。
[0025]根據(jù)第四實施例，本發(fā)明提供了一種方法，包括:
[0026]將第一管芯焊接到襯底，其中，所述襯底包括具有部分形成所述襯底上集成電路的電跡線的第一層以及基本由介電材料形成的第二層，并且所述第一管芯包括第一集成電路，并且其中，所述襯底具有信號焊球的陣列和接地焊球的陣列，信號焊球使用球間間距來分布，所述球間間距保持各焊球的完整性，用于接地的焊球采用更窄間距來分布，使得在重熔時，焊球聚結以形成較大面積的連接，所述襯底還具有用于功率、接地、附加信號或者只是沒有任何電連通性的附加結構支撐的焊球；
[0027]將包括第二集成電路的第二管芯與基本平行于所述第一管芯所述第一側的所述第一管芯的第二側機械耦合，使得所述第一管芯設置在所述襯底與所述第二管芯之間；以及
[0028]通過絲焊將所述第二管芯與所述襯底上的所述集成電路電耦合。
【附圖說明】
[0029]圖1示出現(xiàn)有技術無線電收發(fā)器應用的框圖。
[0030]圖2示出示范單封裝無線電收發(fā)器應用的框圖。
[0031 ]圖3示出示范單封裝無線電收發(fā)器的截面圖。
[0032]圖4示出用于將單封裝無線電收發(fā)器與印刷電路板耦合的焊球的示范陣列，以及單封裝無線電收發(fā)器可與其耦合的印刷電路板上的焊盤的示范陣列。
[0033]圖5示出封裝單封裝無線電收發(fā)器的方法的一個實施例。
[0034]圖6示出結合單封裝無線電收發(fā)器的系統(tǒng)示意圖。
【具體實施方式】
[0035]本文公開的是包括集成多管芯無線電收發(fā)器的封裝的系統(tǒng)的封裝以及用于封裝該系統(tǒng)的方法。
[0036]在以下詳細描述中，參照形成其組成部分的附圖，附圖中相似標號始終表示相似部分，并且作為說明，示出可實施本發(fā)明的具體實施例?？墒褂闷渌鼘嵤├⑶铱蛇M行結構或邏輯變更，而沒有背離所提供實施例的預計范圍。還應當注意，方向和標記(例如上、下、頂部、底部、主側、背面等)可用來幫助論述附圖，而不是要限制本發(fā)明的實施例的應用。因此，以下詳細描述不是限制性的，本發(fā)明的實施例的范圍由所附權利要求及其等效物來限定。
[0037]無線電收發(fā)器的描述
[0038]請參照圖1的一種典型現(xiàn)有技術無線電收發(fā)器應用的原理框圖。
[0039]典型的無線電收發(fā)器通常包括若干獨立功能塊，其中包括前端模塊(FEM)106、射頻集成電路(RFIC) 108和基帶/通信處理器112，它們與專用電路118電耦合。典型的無線電收發(fā)器將若干功能塊散布于不同的管芯和集成電路封裝。FEM 106—般處理從天線104收集的射頻(RF)信號。FEM106可包括:用于大于大約90dB的小信號接收器增益的低噪放大器或者用于超過大約17dBm或大約50mW的輸出功率的功率放大器；以及無源頻率選擇電路。FEM106在將信號傳遞給射頻集成電路(RFIC)108進行混合信號處理之前處理RF信號。RFIC108通常把來自FEM 106的RF信號轉換成數(shù)字信號，并將數(shù)字信號傳遞給基帶/通信處理器112。基帶/通信處理器112—般與專用電路118通信，專用電路118通常包括與用戶接口外設126和系統(tǒng)存儲器120耦合的應用處理器122。在一些情況下，基帶/通信處理器112與存儲器110耦合，存儲器110可以在獨立管芯上或者可以集成到基帶/通信處理器112的管芯中。應用處理器的功耗可由電源管理電路124來管理。RFIC 108還可接收從全球定位系統(tǒng)接收器(GPS接收器)114所采集的信號輸入。
[0040]由于不容易通過相同管芯制造工藝得到的電路之間的功能差異，F(xiàn)EM106和RFIC108在