[发明专利]表面可安装的集成电路封装方法

说明书

技术领域

本发明的实施方式涉及集成电路封装，尤其涉及毫米波集成电路封装。

背景技术

执行射束形成和操纵的毫米波系统一般包括多个天线元件、集成电路和 互连装置。这种系统是为用户应用提供高数据速率短程无线连接的可行机制 的基础。为了实现性能和成本目标，有一种普遍的挑战是建立一个适合批量 制造和装配过程的集成平台封装。

随着集成水平的提高，期望这样的集成封装能容纳多种功能。这些功能 包括提供低损耗无谐振毫米波信号路径、嵌入多层天线单元和它们的馈送网 络、集成本地振荡器(LO)、中频(IF)分配和无源电路，以及合并控制和 偏置层等等。

在一般情况下，将毫米波天线与集成电路(IC)集成，天线和IC在衬 底的顶层，以确保合格的性能。当有需要被位于一个或多个IC上的不同RF 端口单独驱动的多个天线元件时，这种方法会有问题。首先，布线(routing) 拥塞将限制元件的数量。

此外，因为IC和天线必须具有足够空隙并位于同一表面，所述封装会 很大。随着封装的尺寸增加，成本将会增加，在某些情况下，衬底甚至可能 变得太大以至于无法生产。最后，IC很难排热。

发明内容

根据一个实施方式，公开了一种集成电路(IC)封装。该IC封装包括 具有顶层、中间层和底层的衬底，嵌在衬底的一层(例如，顶层)的毫米波 天线阵列，以及安装在衬底的另外的不同的层(例如，底层)上的单片微波 集成电路(MMIC)。

根据另一个实施方式，公开了一种系统。该系统包括集成电路(IC)封 装，该IC封装包括具有顶层、中间层和底层的衬底，嵌在衬底的一层(例 如，顶层)上的毫米波天线阵列，以及安装在衬底的另外的不同的层(例如， 底层)上的单片微波集成电路(MMIC)。印刷电路板(PCB)被安装在衬底 的第二层上。

附图说明

通过参考以下描述和用于说明本发明实施方式的附图可以最好地理解 本发明。在附图中：

图1示出了双面表面安装的集成毫米波封装的一个实施方式；

图2示出了衬底的一个实施方式；

图3示出了双面表面安装的集成毫米波封装的另一个实施方式；

图4示出了双面表面安装的集成毫米波封装的又一个实施方式；以及

图5仍然示出了双面表面安装的集成毫米波封装的又一个实施方式。

具体实施方式

描述了用于毫米波模块的辐射和集成电路元件的集成的表面可安装的 封装方法。根据一个实施方式，天线被嵌在衬底的顶层。单片微波集成电路 (MMIC)和球栅阵列(BGA)附着在衬底的底面。

一种解决或缓解上述问题的方法是使用双面(double-sided)封装，其中， 天线位于封装衬底的顶层，IC位于封装衬底的底层。因此，描述了一种机制 来实施双面封装，该双面封装能够使具有足够性能的毫米波功能高度集成。

在下面的描述中，提出了许多细节。然而，对于本领域技术人员明显的 是，本发明的实施方式在没有这些细节的情况下可以实施。在其他情况下， 众所周知的结构、装置和技术没有详细示出，以避免妨碍对发明的理解变得 晦涩。因此，描述被视为说明性的，而非限制性的。

说明书中的“一个实施方式”或“任何实施方式”的引用是指描述的与 该实施方式有关的特定的特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施方 式中。短语“在一个实施方式中”在本说明书不同地方的出现不一定都指的 是同一实施方式。

图1示出了双面表面安装的集成毫米波集成系统100的一个实施方式。 系统100包括安装在印刷电路板(PCB)105上的多层衬底160。衬底160 包括绝缘层以及位于两个绝缘层的接触面的金属层。在此所述的任何提及的 “层”本身是指“金属层”。在一个实施方式中，虽然其它衬底类型，例如 基于层压板或建立的有机物也可以使用，衬底160适合通过高温共烧陶瓷 (HTCC)或低温共烧陶瓷(LTCC)氧化铝进行大规模生产。此外，在一个 实施方式中，衬底160不包括空腔或诸如侧壁金属化等的特定特征。