[发明专利]具有电源和接地通孔的封装

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路领域。更具体地，本发明涉及用于集成电路的封装。

背景技术

在丝焊集成电路14中，焊盘22位于芯片14的周边，如图1所示。焊盘22典型地包括用于电源连接(电源)、接地连接(接地)以及信号连接的焊盘。集成电路14典型地被安装至封装衬底12，且丝焊连接在集成电路14与封装衬底12之间形成。因此，封装衬底12也具有构成丝焊的接合结构24。来自集成电路14上的电源和接地连接的焊丝通常与环绕封装衬底12中的安装了集成电路14的那部分的电源环16和接地环18建立连接，该部分被称为管芯附连焊盘20。

如本文中所使用的术语“集成电路”包括诸如在单片半导电衬底上形成的那些器件，该衬底诸如由硅或锗之类的四族材料、或由砷化镓之类的III-V族化合物或此类材料的混合物形成的衬底。该术语包括所形成的诸如存储器和逻辑的所有类型的器件，以及诸如MOS和双极的此类器件的所有设计。该术语还包括诸如平板显示器、太阳能电池以及电荷耦合器件的应用。

集成电路14上的电源和接地焊盘22占据了大量空间。在具有4∶1∶1的信号：电源：接地焊盘比例的一些设计中，电源和接地焊盘22占据了集成电路14上的焊盘22的三分之一，从而显著增大了芯片14的尺寸。

随着集成电路技术的发展，越来越小的空间中包含了越来越多的晶体管和其它器件。即使这些器件本身可被较小的芯片尺寸容纳，给定集成电路中器件数量的增加也表明需要更多数量的焊盘22，从而需要更大的芯片尺寸来容纳附加的焊盘22。这与持续减小集成电路14的芯片尺寸的一般市场压力相抵触。

封装衬底12上的电源环16和接地环18以及集成电路14上的电源和接地焊盘22导致在不向集成电路制造和封装组件中冒险加入许多工艺(这会导致高得多的成本)的情况下减小芯片14或封装衬底12的尺寸非常困难。

减小焊盘22和焊指(bonding finger)24所需空间的一种方法是减小焊盘22之间的间距并减小焊指24之间的间距。然而，为了不影响焊接工艺和焊丝的机械因素，这些间距只能被减小那么多。另一方法是从丝焊封装10换成倒装焊封装。然而，倒装焊封装一般比丝焊封装贵。

因此，所需要的是至少部分地克服诸如上述那些问题的系统。

发明内容

上述和其它要求通过一种丝焊设计集成电路得以满足，该集成电路具有衬底，该衬底具有正面和相反的背面。电路被设置在正面上。导电通孔被设置成从正面穿过衬底到背面，且电连接至电路，以使导电通孔仅为电路提供电源和接地服务。焊盘被设置在正面上，且电连接至电路以使焊盘仅为该电路提供信号通信。

以此方式，消除了旧集成电路设计中专用于电源和接地连接的所有焊盘，并由导电通孔替换，这样在集成电路中需要少得多的空间。因为导电通孔与衬底的背面建立电连接，所以几乎没有衬底正面上的表面积被用于电源和接地连接。因此，可使集成电路小很多，或容纳更多数量的信号焊盘。

在根据本发明该方面的各实施例中，导电通孔仅被设置在衬底的中心位置和衬底的角落位置中的至少一个处。在一些实施例中，导电通孔各自包括从正面到背面的单个垂直镗孔。在一些实施例中，至少一个导电通孔被设置在衬底的角落位置，从而当该衬底被单片化时，仅至少一个导电通孔的原始大小的四分之一保留在该衬底中。

根据本发明的另一方面，描述了一种丝焊设计封装衬底，该衬底具有正面和背面，且管芯附连焊盘设置在该衬底的正面，其中该管芯附连焊盘基本用导电表面覆盖。导电表面包括至少一个电源表面和至少一个接地表面。导电焊指被设置在正面上的管芯附连焊盘外部，且电连接被设置在背面上。导电迹线被设置在正面与背面之间，并将正面上的焊指与导电表面电连接至背面上的电连接。

在根据本发明该方面的各个实施例中，至少一个电源表面包括四个电源表面，这四个电源表面中的每一个设置在管芯附连焊盘的四个角落位置中的每一个中。在一些实施例中，至少一个接地表面包括设置于管芯附连焊盘的至少一个中心部分中的仅一个接地表面。在一些实施例中，管芯附连焊盘不大于封装衬底被设计成要容纳的集成电路。

根据本发明的又一方面，描述了一种封装集成电路，该集成电路具有如上所述的丝焊设计集成电路、如上所述的丝焊设计封装衬底，其中该丝焊设计封装衬底的导电表面与丝焊设计集成电路的导电通孔建立连接，且导电焊丝在焊盘与焊指之间形成电连接。

附图简述

通过参照结合附图考虑的详细描述，本发明的其它优点将显而易见，附图未按比例绘制以更清楚地表现细节，在所有的若干附图中，相同附图标记表示相同元件，且其中：