[发明专利]用于传输线导体与焊料球之间的过渡的改进结构

说明书

公开了用于传输线导体与焊料球之间的过渡的改进结构。描述了一种设备。该设备包括具有传输线的半导体芯片封装衬底。该传输线具有用于传导沿该传输线传播的信号的电流的导体。该导体具有随着该导体接近垂直过渡区域而扩大的宽度。该垂直过渡区域位于该导体与焊料球之间。该过渡区域具有位于该衬底的同一层处的多个导电过孔。所述多个导电过孔电连接至该导体。所述多个导电过孔围绕该焊料球的中心轴径向布置。

技术领域

本发明总体上涉及电子技术，并且更具体地，涉及用于传输线导体与焊料球之间的过渡的改进结构。

背景技术

半导体芯片制造技术的不断进步已经允许以可承受价格将大规模信息处理系统集成到日常商用产品(例如，汽车)中。将大规模信息处理系统集成到商用产品中可能带来封装困难，因为此类系统所依赖的高频信号可能易于受到损坏或者发生畸变。

附图说明

可以从下文结合以下附图所做的详细描述获得对本发明的更好理解，在附图中：

图1示出了传输线；

图2示出了耦合至天线的RF电路管芯；

图3a和图3b描绘了位于传输线和焊料球之间的现有技术结构过渡；

图4a、图4b、图4c和图4d描绘了在传输线和焊料球之间过渡的改进结构。

图5a和图5b将改进的过渡结构的实施例的插入损耗和返回损耗与其他过渡结构进行了比较。

图6示出了RADAR系统。

图7示出了计算机系统。

具体实施方式

射频(RF)电路传播具有与其自身的电路结构的外形尺寸相当的波长的信号。由于与这一特定环境相关联的挑战的原因，RF设计工程师采用被称为传输线的特殊信号线来确保由其电路传播的信号的完整性。

图1示出了被称为共平面微带传输线的特定传输线101。就共平面微带传输线而言，信号是在位于中心导体103的两侧上的电介质媒介102_1、102_2中传播的电磁波。电介质媒介102_1、102_2均位于中心导体103与相应的外侧“接地”导体104_1、104_2之间。

波的电场分量根据传输线的由导体103、104_1、104_2和电介质材料102_1、102_2构成的三维结构来在中心导体103上感生出电荷。照此，将该传输线说成具有由其三维结构确定的特定“特征阻抗”。观察到图1的传输线101的三维结构从图1左侧的具有第一特征阻抗(Zo＝X)的第一结构突然变为图1的右侧的具有第二特征阻抗(Zo＝Y)的第二结构。

随着波沿传输线101从左到右传播，特征阻抗是恒定的(Zo＝X)，其反映在图1中观察到的该传输线101的左侧的固定结构。当结构突然变为右侧的具有不同的特征阻抗(Zo＝Y)的不同结构时，由该信号在中心导体103上感生的电荷的量也将突然变化。

特征阻抗的突然变化(例如，图1中观察到的突然变化)导致了“反射”的建立，其可能导致比最初发到传输线101上的信号能量少的信号能量抵达其负载/目的地。

在发送将被发射至无线电天线的信号的RF电路或者处理(例如，放大)通过天线接收的传入信号的RF电路的情况下，由突然的阻抗变化(“阻抗不匹配”)导致的反射可能尤其麻烦。尤其是，可能缩小无线通信的“范围”或“链路预算”，因为在发射的情况下，将从天线发出更少的信号能量，或者在接收的情况下，所接收到的信号将更弱。

对于封装I/O而言，防止传输线结构的突然变化可能尤其成问题。图2示出了设置在半导体芯片封装203的衬底202上的RF电路管芯201。封装衬底202由第一多层印刷电路板202构成。焊料球204形成于封装衬底202的下侧上(为了易于绘图仅描绘了一个焊料球204)。如在图2中观察到的，传输线205从RF电路管芯201发出并且通过垂直“过渡”结构206延伸到焊料球204。