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特表2024-547003マルチタイプ集積型パッシブデバイス(IPD)構成要素及びこれを実施するデバイス及びプロセス
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-12-26
(54)【発明の名称】マルチタイプ集積型パッシブデバイス(IPD)構成要素及びこれを実施するデバイス及びプロセス
(51)【国際特許分類】
   H01L 25/07 20060101AFI20241219BHJP
【FI】
H01L25/04 C
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024536205
(86)(22)【出願日】2022-12-16
(85)【翻訳文提出日】2024-08-19
(86)【国際出願番号】 US2022081752
(87)【国際公開番号】W WO2023140991
(87)【国際公開日】2023-07-27
(31)【優先権主張番号】17/555,015
(32)【優先日】2021-12-17
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】516132747
【氏名又は名称】メイコム テクノロジー ソリューションズ ホールディングス インコーポレイテッド
【氏名又は名称原語表記】MACOM TECHNOLOGY SOLUTIONS HOLDINGS, INC.
(74)【代理人】
【識別番号】100103610
【弁理士】
【氏名又は名称】▲吉▼田 和彦
(74)【代理人】
【識別番号】100109070
【弁理士】
【氏名又は名称】須田 洋之
(74)【代理人】
【識別番号】100119013
【弁理士】
【氏名又は名称】山崎 一夫
(74)【代理人】
【識別番号】100130937
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100144451
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 博子
(72)【発明者】
【氏名】マーベル マーヴィン
(72)【発明者】
【氏名】ジャン ヘドン
(72)【発明者】
【氏名】フィッシャー ジェレミー
(72)【発明者】
【氏名】ノーリ バシム
(57)【要約】
トランジスタデバイスは、金属サブマウントと、金属サブマウント上に配置されたトランジスタダイと、金属サブマウント上に配置された第1の基板を含む第1の集積型パッシブデバイス(IPD)構成要素と、金属サブマウント上に配置された第2の基板を含む第2の集積型パッシブデバイス(IPD)構成要素とを含む。更に、第1の基板は、第2の基板とは異なる材料である。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
トランジスタデバイスであって、
金属サブマウントと、
前記金属サブマウント上に配置されたトランジスタダイと、
前記金属サブマウント上に配置された第1の基板を含む第1の集積型パッシブデバイス(IPD)構成要素と、
前記金属サブマウント上に配置された第2の基板を含む第2の集積型パッシブデバイス(IPD)構成要素と、
を備え、前記第1の基板が、第2の基板とは異なる材料である、トランジスタデバイス。
【請求項2】
前記第1の集積型パッシブデバイス(IPD)構成要素は、プリント回路基板(PCB)を備え、前記第2の集積型パッシブデバイス(IPD)構成要素は、炭化ケイ素(SiC)基板を備える、請求項1に記載のトランジスタデバイス。
【請求項3】
前記第1の集積型パッシブデバイス(IPD)構成要素は、プリント回路基板(PCB)集積型パッシブデバイス(IPD)を備え、前記第2の集積型パッシブデバイス(IPD)構成要素は、炭化ケイ素(SiC)集積型パッシブデバイス(IPD)を備える、請求項1に記載のトランジスタデバイス。
【請求項4】
前記第2の集積型パッシブデバイス(IPD)構成要素は、前記第2の集積型パッシブデバイス(IPD)構成要素を受け入れるように構成されたカットアウト部分を備える、請求項1に記載のトランジスタデバイス。
【請求項5】
前記第1の集積型パッシブデバイス(IPD)構成要素は、前記第1の集積型パッシブデバイス(IPD)構成要素の上面に実装された表面実装デバイスを含む、請求項1に記載のトランジスタデバイス。
【請求項6】
前記第1の基板は、前記表面実装デバイスと前記金属サブマウントとの間を電気接続するように構成された少なくとも1つのビアを備える、請求項5に記載のトランジスタデバイス。
【請求項7】
前記第1の集積型パッシブデバイス(IPD)構成要素は、前記第2の集積型パッシブデバイス(IPD)構成要素と前記金属サブマウントとの間に配置されている、請求項1に記載のトランジスタデバイス。
【請求項8】
前記第2の集積型パッシブデバイス(IPD)構成要素は、前記第1の集積型パッシブデバイス(IPD)構成要素と前記金属サブマウントとの間に配置されている、請求項1に記載のトランジスタデバイス。
【請求項9】
第3の基板を含む第3の集積型パッシブデバイス(IPD)構成要素を更に備え、前記第1の基板は、前記第3の基板と同じ材料である、請求項1に記載のトランジスタデバイス。
【請求項10】
前記第3のIPD構成要素は、前記第3のIPD構成要素の上面に実装された表面実装デバイスを備える、請求項9に記載のトランジスタデバイス。
【請求項11】
前記第3の基板は、前記表面実装デバイスと前記金属サブマウントとの間を電気接続するように構成された少なくとも1つのビアを備える、請求項10に記載のトランジスタデバイス。
【請求項12】
前記第3のIPD構成要素は、プリント回路基板(PCB)集積型パッシブデバイス(IPD)を備える、請求項9に記載のトランジスタデバイス。
【請求項13】
前記第3のIPD構成要素は、プリント回路基板(PCB)を備える、請求項9に記載のトランジスタデバイス。
【請求項14】
前記トランジスタダイが、1又は複数のLDMOSトランジスタダイを備える、請求項1に記載のトランジスタデバイス。
【請求項15】
前記トランジスタダイが、1又は複数のGaNベースHEMTを備える、請求項1に記載のトランジスタデバイス。
【請求項16】
前記トランジスタデバイスが、複数のトランジスタダイを備える、請求項1に記載のトランジスタデバイス。
【請求項17】
複数のトランジスタダイが、ドハティ構成である、請求項16に記載のトランジスタデバイス。
【請求項18】
トランジスタデバイスを実施する方法であって、
金属サブマウントを準備することと、
前記金属サブマウント上にトランジスタダイを配置することと、
前記金属サブマウント上に第1の基板を含む第1の集積型パッシブデバイス(IPD)構成要素を配置することと、
前記金属サブマウント上に第2の基板を含む第2の集積型パッシブデバイス(IPD)構成要素を配置することと、
を含み、前記第1の基板は、第2の基板とは異なる材料である、方法。
【請求項19】
前記第1の集積型パッシブデバイス(IPD)構成要素は、プリント回路基板(PCB)を備え、前記第2の集積型パッシブデバイス(IPD)構成要素は、炭化ケイ素(SiC)基板を備える、請求項18に記載のトランジスタデバイスを実施する方法。
【請求項20】
前記第1の集積型パッシブデバイス(IPD)構成要素は、プリント回路基板(PCB)集積型パッシブデバイス(IPD)を備え、前記第2の集積型パッシブデバイス(IPD)構成要素は、炭化ケイ素(SiC)集積型パッシブデバイス(IPD)を備える、請求項18に記載のトランジスタデバイスを実施する方法。
【請求項21】
前記第2の集積型パッシブデバイス(IPD)構成要素に、前記第2の集積型パッシブデバイス(IPD)構成要素を受け入れるように構成されたカットアウト部分を形成することを更に含む、請求項18に記載のトランジスタデバイスを実施する方法。
【請求項22】
前記第1の集積型パッシブデバイス(IPD)構成要素の上面に表面実装デバイスを実装することを更に含む、請求項18に記載のトランジスタデバイスを実施する方法。
【請求項23】
前記表面実装デバイスと前記金属サブマウントとの間を電気接続するように構成された少なくとも1つのビアを前記第1の基板に形成することを更に含む、請求項22に記載のトランジスタデバイスを実施する方法。
【請求項24】
前記第1の集積型パッシブデバイス(IPD)構成要素を、前記第2の集積型パッシブデバイス(IPD)構成要素と前記金属サブマウントとの間に配置することを更に含む、請求項18に記載のトランジスタデバイスを実施する方法。
【請求項25】
前記第2の集積型パッシブデバイス(IPD)構成要素を、前記第1の集積型パッシブデバイス(IPD)構成要素と前記金属サブマウントとの間に配置することを更に含む、請求項18に記載のトランジスタデバイスを実施する方法。
【請求項26】
第3の基板を備えた第3の集積型パッシブデバイス(IPD)構成要素を準備することを更に含み、前記第1の基板は、前記第3の基板と同じ材料である、請求項18に記載のトランジスタデバイスを実施する方法。
【請求項27】
前記第3のIPD構成要素の上面に表面実装デバイスを実装することを更に含む、請求項26に記載のトランジスタデバイスを実施する方法。
【請求項28】
前記表面実装デバイスと前記金属サブマウントとの間を電気接続するように構成された少なくとも1つのビアを前記第3の基板に形成することを更に含む、請求項27に記載のトランジスタデバイスを実施する方法。
【請求項29】
前記第3のIPD構成要素は、プリント回路基板(PCB)集積型パッシブデバイス(IPD)を備える、請求項26に記載のトランジスタデバイスを実施する方法。
【請求項30】
前記第3のIPD構成要素がプリント回路基板(PCB)を備える、請求項26に記載のトランジスタデバイスを実施する方法。
【請求項31】
前記トランジスタダイが、1又は複数のLDMOSトランジスタダイを備える、請求項18に記載のトランジスタデバイスを実施する方法。
【請求項32】
前記トランジスタダイが、1又は複数のGaNベースHEMTを備える、請求項18に記載のトランジスタデバイスを実施する方法。
【請求項33】
前記トランジスタデバイスが、複数のトランジスタダイを備える、請求項18に記載のトランジスタデバイスを実施する方法。
【請求項34】
前記複数のトランジスタダイが、ドハティ構成である、請求項33に記載のトランジスタデバイスを実施する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、マルチタイプの集積型パッシブデバイス(IPD)構成要素、マルチタイプIPD構成要素を実装するデバイス、マルチタイプIPD構成要素を実装するプロセス、マルチタイプIPD構成要素を有するデバイスを実装するプロセスに関する。
【背景技術】
【0002】
無線周波数(RF)電力増幅器トランジスタ製品などのトランジスタパッケージは、IPD構成要素を実施する。通常、IPD構成要素は、プリント回路基板(PCB)ベースの基板、シリコン(Si)ベースの基板、及び/又は同様のものに実装される。
【0003】
しかしながら、PCBベースの基板、Siベースの基板、及び/又は同様のものは、多くの欠点を有する。特に、これらの構成要素は、限られた数の構成要素しか実施できない。これは、製造コスト、製造の複雑さを増加させ、機能性を制限する。更に、これらの構成要素の構成及び配置は極めて限定される。同様に、このことは、製造コスト、製造の複雑さを増加させ、機能性を制限する。更に、これらの構成要素は極めて大型で、トランジスタパッケージ内の実質的な面積又はスペースを消費する可能性がある。このため、構成要素の機能が制限される。
【0004】
従って、必要とされているのは、IPD構成要素、IPD構成要素を実施するRF製品、及び/又は複数の構成要素の利用、機能性の向上、及びスペースの効率的な利用のために構成されたものである。
【発明の概要】
【0005】
1つの一般的態様は、金属サブマウント;上記金属サブマウント上に配置されたトランジスタダイ;上記金属サブマウント上に配置された第1の基板を含む第1の集積型パッシブデバイス(IPD)構成要素;及び上記金属サブマウント上に配置された第2の基板を含む第2の集積型パッシブデバイス(IPD)構成要素を含み、上記第1の基板は上記第2の基板とは異なる材料である、トランジスタデバイスを含む。
【0006】
1つの一般的態様は、金属サブマウントを提供するステップと、上記金属サブマウント上にトランジスタダイを配置するステップと、上記金属サブマウント上に第1の基板を含む第1の集積型パッシブデバイス(IPD)構成要素を配置するステップと、上記金属サブマウント上に第2の基板を含む第2の集積型パッシブデバイス(IPD)構成要素を配置するステップと、を含み、上記第1の基板が上記第2の基板とは異なる材料である、トランジスタデバイスを実施する方法を含む。
【0007】
本開示の追加の特徴、利点、及び態様は、以下の詳細な説明、図面、及び特許請求の範囲を考慮することにより記載することができ、又は明らかになり得る。更に、前述の本開示の要約及び以下の詳細な説明は共に例示的なものであり、特許請求の範囲に記載される本開示の範囲を限定することなく更なる説明を提供することを意図していることを理解されたい。
【0008】
添付図面は、本開示の更なる理解を提供するために含まれ、本明細書に組み込まれて本明細書の一部を構成し、本開示の態様を例示し、詳細な説明と共に本開示の原理を説明するのに役立つ。本開示の構造的な詳細事項は、本開示の基本的な理解及び本開示が実施することができる様々な方法の理解に必要とすることができる以上に示すことは試みられない。
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1】本開示によるパッケージの斜視図を示す。
【0010】
図2】本開示によるパッケージの断面図を示す。
【0011】
図3】本開示の特定の態様によるパッケージの部分上面図を示す。
【0012】
図4】本開示の別の特定の態様によるパッケージの部分上面図を示す。
【0013】
図5】本開示によるパッケージの斜視図を示す。
【0014】
図6図5によるパッケージの断面図を示す。
【0015】
図7】本開示の別の特定の態様によるパッケージの部分上面図を示す。
【0016】
図8】本開示の別の特定の態様によるパッケージの部分上面図を示す。
【0017】
図9】本開示の別の特定の態様によるパッケージの部分上面図を示す。
【0018】
図10】本開示の別の特定の態様によるパッケージの部分上面図を示す。
【0019】
図11】本開示の別の特定の態様によるパッケージの部分上面図を示す。
【0020】
図12】本開示の別の特定の態様によるパッケージの部分上面図を示す。
【0021】
図13】本開示によるIPD構成要素の上面図を示す。
【0022】
図14A図13によるIPD構成要素の側面図を示す。
図14B図13によるIPD構成要素の側面図を示す。
【0023】
図15図13によるIPD構成要素の部分上面図を示す。
【0024】
図16】本開示によるIPD構成要素の上面図を示す。
【0025】
図17A図16によるIPD構成要素の側面図を示す。
図17B図16によるIPD構成要素の側面図を示す。
【0026】
図18】本開示によるIPD構成要素の側面図を示す。
【0027】
図19図18によるIPD構成要素の底面図を示す。
【0028】
図20図18によるIPD構成要素の側面図を示す。
【0029】
図21】本開示によるIPD構成要素の側面図を示す。
【0030】
図22】本開示によるIPD構成要素の側面図を示す。
【0031】
図23】本開示によるIPD構成要素の製造プロセスを示す図である。
【0032】
図24】本開示によるパッケージを製造するプロセスを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0033】
本開示の態様、及びその様々な特徴及び有利な詳細は、添付図面に記載及び/又は図示され、以下の説明で詳述される非限定的な態様及び実施例を参照してより十分に説明される。図面に図示された特徴は、必ずしも縮尺通りに描かれておらず、ある態様の特徴は、本明細書に明示的に記載されていなくても、当業者が認識するように、他の態様と共に採用することができることに留意すべきである。周知の構成要素及び処理技術の説明は、本開示の態様を不必要に不明瞭にしないように省略することができる。本明細書で使用される実施例は、単に、本開示が実施することができる態様の理解を容易にし、当業者が本開示の態様を実施することを更に可能にすることを意図している。従って、本明細書における実施例及び態様は、添付の特許請求の範囲及び適用法のみによって定義される本開示の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。更に、同様の参照数字は、図面の幾つかの図を通して、及び開示された異なる実施形態において同様の構成要素を表すことに留意されたい。
【0034】
本明細書では、様々な要素を説明するために第1、第2等の用語が使用されることがあるが、これらの要素はこれらの用語によって限定されるべきではないことが理解されよう。これらの用語は、1つの要素を別の要素から区別するために使用されるに過ぎない。例えば、本開示の範囲から逸脱することなく、第1の要素を第2の要素と称することができ、及び同様に、第2の要素を第1の要素と称することができる。本明細書で使用される場合、用語「及び/又は」は、関連する列挙された項目の1又は2以上の任意の及び全ての組み合わせを含む。
【0035】
層、領域、又は基板のような要素が、他の要素上に「ある」又は他の要素上に「延在する」と言及される場合、それは、他の要素上に直接あるか、又は他の要素上に直接延在することができ、又は介在要素も存在し得ることが理解されるであろう。対照的に、要素が他の要素上に「直接」ある又は「直接」延在していると称される場合、介在要素は存在しない。同様に、層、領域、又は基板のような要素が、別の要素の「上に」ある、又は「上に」延びていると言及される場合、それは、別の要素の上に直接ある、又は別の要素の上に直接延びていることができ、又は介在要素も存在し得ることが理解されるであろう。対照的に、要素が他の要素の「真上に」ある又は「真上に」延在していると称される場合、介在要素は存在しない。また、要素が他の要素に「接続」又は「結合」されていると称される場合、他の要素に直接接続又は結合されていてもよく、介在要素が存在してもよいことが理解されよう。対照的に、要素が他の要素に「直接接続されている」又は「直接結合されている」と称される場合、介在要素は存在しない。
【0036】
「下方」又は「上方」又は「上側」又は「下側」又は「水平」又は「垂直」等の相対的な用語は、本明細書において、図示されるように、ある要素、層、又は領域と別の要素、層、又は領域との関係を説明するために使用することができる。これらの用語及び上述した用語は、図に描かれている向きに加えて、デバイスの異なる向きを包含することが意図されていることは理解されるであろう。
【0037】
本明細書で使用される用語は、特定の態様を説明するためだけのものであり、本開示を限定することを意図するものではない。本明細書で使用される場合、単数形「a」、「an」、及び「the」は、文脈上明らかにそうでないことが示されない限り、複数形も含むことが意図される。本明細書で使用される場合、用語「備える」、「備える」、「含む」、及び/又は「含む」は、記載された特徴、整数、ステップ、操作、要素、及び/又は構成要素の存在を明示するが、1又は2以上の他の特徴、整数、ステップ、操作、要素、構成要素、及び/又はこれらの群の存在又は追加を排除するものではないことが更に理解されるであろう。
【0038】
他に定義されない限り、本明細書で使用される全ての用語(技術用語及び科学用語を含む)は、本開示が属する技術分野における当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。本明細書で使用される用語は、本明細書及び関連技術の文脈における意味と一致する意味を有するものとして解釈されるべきであり、本明細書で明示的にそのように定義されない限り、理想化された意味又は過度に形式的な意味で解釈されないことが更に理解されるであろう。
【0039】
本開示は、複合IPD構成要素、複合IPD構成要素を実施するデバイス、複合IPD構成要素を実施するプロセス、複合IPD構成要素を有するデバイスを実施するプロセスに関する。本開示は更に、ハイブリッドIPD構成要素、ハイブリッドIPD構成要素を実施するデバイス、ハイブリッドIPD構成要素を実施するプロセス、ハイブリッドIPD構成要素を有するデバイスを実装するプロセスに関する。
【0040】
本開示は更に、IPD構成要素のハイブリッド/複合実施要素を有する無線周波数(RF)デバイスを実施する無線周波数(RF)パッケージに関する。本開示は更に、IPD構成要素のハイブリッド/複合実装を有するRFデバイスを実装する無線周波数(RF)電力増幅器トランジスタパッケージに関する。本開示は更に、IPD構成要素のハイブリッド/複合実装を製造するプロセスに関する。本開示は更に、IPD構成要素のハイブリッド/複合実装を実装したパッケージを製造するプロセスに関する。本開示は更に、IPD構成要素のハイブリッド/複合実装を有するRFデバイスを実装するRFパッケージを製造するプロセスに関する。本開示は更に、IPD構成要素のハイブリッド/複合実装を実装した無線周波数(RF)電力増幅器トランジスタパッケージを製造するプロセスに関する。
【0041】
本開示は更に、マルチタイプIPD構成要素を有する無線周波数(RF)デバイスを実施する無線周波数(RF)パッケージに関する。本開示は更に、マルチタイプIPD構成要素を有するRFデバイスを実施する無線周波数(RF)電力増幅器トランジスタパッケージに関する。本開示は更に、マルチタイプIPD構成要素を製造するプロセスに関する。本開示は更に、マルチタイプIPD構成要素を実施するパッケージを製造するプロセスに関する。本開示は更に、マルチタイプIPD構成要素を有するRFデバイスを実施するRFパッケージを製造するプロセスに関する。本開示は更に、マルチタイプIPD構成要素を実装した無線周波数(RF)電力増幅器トランジスタパッケージを製造するプロセスに関する。
【0042】
本開示は、IPD構成要素に向けられている。特に、本開示は、RFパワー製品、他の製品及び/又は他の用途におけるRFプリマッチング、ベースバンドデカップリング、及び/又は同様のもののための炭化ケイ素(SiC)IPD及びPCBベースIPDの戦略的な組み合わせを実施し得るIPD構成要素に向けられている。
【0043】
更に、本開示は、より大きなサイズのPCB-IPDと組み合わされた、より小さなフォームファクタのキャパシタIPDを実施し得るIPD構成要素に向けられている。より小さいフォームファクタのSiCキャパシタIPDは、コストを低減し、高いキャパシタ密度を提供し、及び/又はこのようなことがあり得る。より大きなサイズのPCB-IPDは、より大きなカバレッジを提供し、トレース上に厚いメタライゼーションを実施することができる。
【0044】
一部の態様では、SiCキャパシタIPDは、PCB-IPDのカットアウト孔又は配線されたコーナーを通してパッケージフランジに直接取り付けることができる。幾つかの態様では、SiC IPDはフランジに直接取り付けることができ、その上に取り付けられたPCB-IPDが他のPCBボンドパッド、PCB接地パッド、及び/又はその他への配線層、相互接続部、及び/又はその他を形成する。
【0045】
態様において、IPD構成要素は、RFパワー製品及び/又はその他におけるマッチングネットワーク、プリマッチング、バイアスデカップリング、熱接地及び/又はその他に使用することができる。IPD構成要素は、オープンキャビティパッケージ又はオーバーモールドパッケージ等のパッケージ内に、窒化ガリウム(GaN)トランジスタダイ等のトランジスタダイ、及び他のキャパシタ、IPD等と共に配置され、互いに及びパッケージリードにワイヤボンディングで接続されてもよい。基板の上部及び底部に金属メタライゼーションを施し、基板を貫通するビアを設けることで、接合パッド、誘導性ストリップ、誘導性コイル、容量性スタブ等を形成することができる。更に、キャパシタ、レジスタ、インダクタ等の表面実装デバイス(SMD)要素は、IPD構成要素の上部に、例えばはんだ付け等で取り付けることができる。
【0046】
態様において、IPD構成要素は、SiC基板上にIPD全体を作製するのに比べて全体的なコストを低減し得る小型フォームファクタSiCキャパシタIPDを実施し得る。加えて、IPD構成要素は、PCB基板上にSMDキャパシタを実装するのと比較して、SiCキャパシタの高キャパシタ密度、高Q、下側高さプロファイル、より優れた熱性能、及び/又は同様の利点を利用することができる。更に、IPD構成要素は、ある態様において、SiCトレース(例えば、3~6ミクロンのAuを有するトレース)と比較してより厚い金属トレース(例えば、17~35ミクロンの銅を有するトレース)を有するPCB技術を利用することができ、これは高電力処理に良好に働く。
【0047】
態様において、IPD構成要素は、SiC基板及びPCB基板の両方の高い体積抵抗率及び低いリークを有することができ、高Q及び低損失IPDに寄与することができる。更に、キャパシタIPDを実施するIPD構成要素は、はるかに優れた熱性能、SMD構成要素のハンドリング、及び/又は同様のものを有する可能性がある。更に、IPD構成要素は、熱伝達のための低熱抵抗経路を提供し得るパッケージフランジにSiC IPDを直接取り付けるように構成することができる。更に、IPD構成要素は、SiC IPDをトランジスタダイの近くに配置し、トレース損失を最小化し、インダクタンスを最小化し、及び/又はこのようなことを可能できる、PCB IPDにおけるカットアウト、配線されたコーナー、孔、カットアウトポケット、及び/又は同様のものを含むことができる。更に、IPD構成要素は、PCB-IPD実施構成上に、ワイヤボンディングループよりも優れたインダクタンス制御(低値の場合)を提供し得る印刷されたロープロファイルトレースを含むことができる。
【0048】
図1は、本開示によるパッケージの斜視図を示す。
【0049】
図2は、本開示によるパッケージの断面図を示す。
【0050】
図3は、本開示の特定の態様によるパッケージの部分上面図を示す。
【0051】
図4は、本開示の別の特定の態様によるパッケージの部分上面図を示す。
【0052】
図1図2図3、及び図4の態様は、本明細書に記載されるような任意の1又は2以上の特徴を含むことができる。特に、図1図2図3、及び図4は、本明細書に記載の任意の1又は2以上の他の特徴、構成要素、配置等を含むことができるパッケージ100の例示的な実施構成を示す。特に、図1図2図3、及び図4は、RFパッケージ、RF増幅器パッケージ、RF電力増幅器パッケージ、RF電力トランジスタパッケージ、RF電力増幅器トランジスタパッケージ、及び/又は本明細書に記載されるようなものとして実施することができるパッケージ100を示す。
【0053】
パッケージ100は、1又は2以上の半導体デバイス400、支持体102、第1のIPD構成要素200、第2のIPD構成要素300、及び第3のIPD構成要素800のうちの少なくとも1又は2以上を含むことができる。態様において、パッケージ100は、複数の第1のIPD構成要素200、第2のIPD構成要素300、及び/又は第3のIPD構成要素800を含んでもよく、態様において、パッケージ100は、第1のIPD構成要素200、第2のIPD構成要素300、及び/又は第3のIPD構成要素800の1又は2以上の単一の実施構成を含むことができる。
【0054】
態様において、第1のIPD構成要素200は、PCB IPD構成要素、PCB基板を有するIPD構成要素、及び/又は同様のものとして実施することができる。態様において、第2のIPD構成要素300は、SiC IPD構成要素、SiC基板を有するIPD構成要素、及び/又は同様のものとして実施することができる。態様において、第3のIPD構成要素800は、PCB IPD構成要素、PCB基板を有するIPD構成要素、及び/又は同様のものとして実施することができる。態様において、第1のIPD構成要素200は、第2のIPD構成要素300の基板材料とは異なる基板材料を利用することができる。態様において、第1のIPD構成要素200は、第3のIPD構成要素800の基板材料と同じ基板材料を利用することができる。
【0055】
第1のIPD構成要素200、第2のIPD構成要素300、及び/又は第3のIPD構成要素800は、本明細書に記載のRFデバイスの少なくとも一部として実施することができる。第1のIPD構成要素200、第2のIPD構成要素300、及び/又は第3のIPD構成要素800は、整合ネットワーク、高調波終端回路、集積型パッシブデバイス(IPD)、キャパシタ、レジスタ、インダクタ、及び/又は同様のものを実施することができる。
【0056】
態様において、第2のIPD構成要素300は、より大きなサイズのPCB-IPDとして実施される第1のIPD構成要素200と組み合わされる、より小さなフォームファクタのSiCキャパシタIPDとして実施することができる。第2のIPD構成要素300をより小さいフォームファクタのSiCキャパシタIPDとして実施することにより、コストを低減し、高いキャパシタ密度を提供し、及び/又はこのようなことができる。より大きなサイズのPCB-IPDとしての第1のIPD構成要素200の実施は、より大きなカバレッジを提供し、トレース上に厚いメタライゼーションを実施し、及び/又は同様のものこととすることができる。
【0057】
幾つかの態様では、第2のIPD構成要素300は、PCB-IPDとして実施された第1のIPD構成要素200のカットアウト孔又は配線されたコーナーを通して、パッケージフランジのような支持体102に直接取り付けることができるキャパシタIPDとして実施することができる。幾つかの態様では、第2のIPD構成要素300は、SiC IPDとして実施されてもよく、フランジ等の支持体102に直接取り付けられてもよく、PCB-IPDとして実施された第1のIPD構成要素200は、第2のIPD構成要素300の上に取り付けられ、第1のIPD構成要素200は、他のPCBボンドパッド、PCB接地パッド等への配線層、相互接続部、及び/又はこれらを形成する。
【0058】
態様において、第1のIPD構成要素200、第2のIPD構成要素300、及び/又は第3のIPD構成要素800は、RFパワー製品及び/又はその他における整合ネットワーク、プリマッチング、バイアスデカップリング、熱接地、及び/又はその他に使用することができる。第1のIPD構成要素200、第2のIPD構成要素300、及び/又は第3のIPD構成要素800は、オープンキャビティパッケージ又はオーバーモールドパッケージ等のパッケージ内に、窒化ガリウム(GaN)トランジスタダイ等のトランジスタダイ、及び他のキャパシタ、IPD等と共に配置され、互いにワイヤボンディングで接合され、パッケージリードに接続されてもよい。基板の上部及び底部に金属メタライゼーションを施し、基板を貫通するビアを設けることで、接合パッド、誘導性ストリップ、誘導性コイル、容量性スタブ等を形成することができる。更に、キャパシタ、レジスタ、インダクタ等の表面実装デバイス(SMD)要素をIPD構成要素の上に、例えば、はんだ付け等で取り付けることができる。
【0059】
態様において、第2のIPD構成要素300は、SiC基板上にIPD全体を作製するのに比べて全体的なコストを低減し得る小型フォームファクタSiCキャパシタIPDとして実施することができる。加えて、第2のIPD構成要素300は、SiC基板上にSMDキャパシタを実装するのと比較して、SiCキャパシタの高キャパシタ密度、高Q、下側高さプロファイル、より優れた熱性能、及び/又は同様の利点を利用することができる。更に、第1のIPD構成要素200及び/又は第3のIPD構成要素800は、ある態様において、SiCトレース(例えば、3~6ミクロンのAuを有するトレース)と比較してより厚い金属トレース(例えば、17~35ミクロンの銅を有するトレース)を有するPCB技術を利用することができ、これは、高電力処理に良好に働く。
【0060】
態様において、第1のIPD構成要素200、第2のIPD構成要素300、及び/又は第3のIPD構成要素800は、SiC基板及びPCB基板の両方の高い体積抵抗率及び低いリークを有することができ、高Q及び低損失IPDに寄与することができる。更に、SiCキャパシタIPDとして実施された第2のIPD構成要素300は、はるかに優れた熱性能、SMD構成要素のハンドリング、及び/又は同様のものを有することができる。更に、第1のIPD構成要素200は、SiC IPDとして実施される第2のIPD構成要素300をパッケージフランジなどの支持体102に直接取り付けるように構成され、熱伝達のための低熱抵抗経路を提供し得る。更に、第1のIPD構成要素200は、SiC IPDとして実施された第2のIPD構成要素300をトランジスタダイ等の1又は2以上の半導体デバイス400の近くに配置してトレース損失を最小化し、インダクタンスを最小化し、及び/又はこのようなことを可能できる、カットアウト、配線されたコーナー、孔、カットアウトポケット、及び/又は同様のものを含むことができる。更に、第1のIPD構成要素200及び/又は第3のIPD構成要素800は、ワイヤボンディングループよりも優れたインダクタンス制御を(低い値に対して)提供し得るPCB-IPD実施構成上の印刷されたロープロファイルトレースを含むことができる。
【0061】
1又は2以上の半導体デバイス400は、ワイドバンドギャップ半導体デバイス、ウルトラワイドバンドデバイス、GaNベースデバイス、金属半導体電界効果トランジスタ(MESFET)、金属酸化物電界効果トランジスタ(MOSFET)、接合型電界効果トランジスタ(JFET)、バイポーラ接合トランジスタ(BJT)、絶縁ゲートバイポーラ効果トランジスタ(IGBT)、高電子移動度トランジスタ(HEMT)、ワイドバンドギャップ(WBG)半導体、パワーモジュール、ゲートドライバ、汎用ブロードバンド構成要素、テレコム構成要素、Lバンド構成要素、Sバンド構成要素、Xバンド構成要素、Cバンド構成要素、Kuバンド構成要素、衛星通信構成要素、ドハティ構成等の構成要素のうちの1又は2以上として実施することができる。
【0062】
パッケージ100は、本開示の第1のIPD構成要素200、第2のIPD構成要素300、及び第3のIPD構成要素800と共に使用するのに適したオープンキャビティ構成を含むように実施することができる。特に、オープンキャビティ構成は、オープンキャビティパッケージ設計を利用することができる。幾つかの態様において、オープンキャビティ構成は、相互接続部、回路構成要素、第1のIPD構成要素200、第2のIPD構成要素300、第3のIPD構成要素800、1又は2以上の半導体デバイス400、及び/又はこれらを保護するためのリッド又は他の筐体を含むことができる。パッケージ100は、セラミックボディ402及び1又は2以上の金属コンタクト404を含むことができる。他の態様では、パッケージ100は、1又は2以上の金属コンタクト404を複数含んでもよく、及び態様では、パッケージ100は、1又は2以上の金属コンタクト404の複数の並列実施構成と、1又は2以上の半導体デバイス400、第1のIPD構成要素200、第2のIPD構成要素300、第3のIPD構成要素800、及び/又はこれ等の並列実施構成とを含むことができる。
【0063】
パッケージ100の内部で、1又は2以上の半導体デバイス400は、ダイアタッチ材料422を介して支持体102に取り付けることができる。1又は2以上の相互接続部104は、1又は2以上の半導体デバイス400を、1又は2以上の金属コンタクト404のうちの第1のもの、1又は2以上の金属コンタクト404のうちの第2のもの、第1のIPD構成要素200、第2のIPD構成要素300、及び第3のIPD構成要素800、及び/又は同様のものに結合することができる。更に、パッケージ100の内部において、第1のIPD構成要素200、第2のIPD構成要素300、及び第3のIPD構成要素800は、パッケージ100、第1のIPD構成要素200、及び/又は1又は2以上の半導体デバイス400の間を接続し得る例示的な構成で示された1又は2以上の相互接続部104を有するダイアタッチ材料422を介して支持体102上に配置することができる。支持体102は、1又は2以上の半導体デバイス400、第1のIPD構成要素200、第2のIPD構成要素300、及び第3のIPD構成要素800によって発生する熱を放散し、同時に、1又は2以上の半導体デバイス400及び第1のIPD構成要素200、第2のIPD構成要素300、及び第3のIPD構成要素800を外部環境から隔離及び保護し得る。態様において、ダイアタッチ材料422は、接着ボンディング、はんだ付け、焼結、共晶ボンディング、熱圧縮接合、超音波接合/溶接、クリップ構成要素、及び/又は本明細書に記載されるようなものを利用することができる。
【0064】
1又は2以上の相互接続部104は、ボール接合、ウェッジ接合、コンプライアント接合、リボン接合、金属クリップ取り付け、及び/又は同様のものを利用することができる。一態様では、1又は2以上の相互接続部104は、同じタイプの接続を利用することができる。一態様では、1又は2以上の相互接続部104は、異なるタイプの接続を利用することができる。
【0065】
1又は2以上の相互接続部104は、アルミニウム、銅、銀、金、及び/又は同様のものの1又は2以上を含む様々な金属材料を含むことができる。一態様では、1又は2以上の相互接続部104は、同じ種類の金属を利用することができる。一態様では、1又は2以上の相互接続部104は異なる種類の金属を利用することができる。1又は2以上の相互接続部104は、本明細書で説明するように、接着剤、はんだ付け、焼結、共晶ボンディング、熱圧縮接合、超音波接合/溶接、クリップ構成要素、及び/又は同様のものによって複数の相互接続パッド206に接続することができる。
【0066】
支持体102は、金属サブマウントとして実施されてもよく、支持体、表面、パッケージ支持体、パッケージ表面、パッケージ支持体表面、フランジ、金属フランジ、ヒートシンク、共通ソース支持体、共通ソース表面、共通ソースパッケージ支持体、共通ソースパッケージ表面、共通ソースパッケージ支持体表面、共通ソースフランジ、共通ソースヒートシンク、リードフレーム、金属リードフレーム、及び/又は同様のものとして実施されてもよい。支持体102は、絶縁材料、誘電材料、及び/又は同様のものを含むことができる。
【0067】
図3を参照すると、一態様において、第1のIPD構成要素200は、出力PCB IPD実施構成292を含んでもよく、第1のIPD構成要素200は、入力PCB IPD実施構成294を含んでもよく、第2のIPD構成要素300は、出力IPD実施構成392を含んでもよく、第2のIPD構成要素300は、入力IPD実施構成394を含んでもよく、第3のIPD構成要素800は、ベースバンドPCB IPD実施を含むことができる。一態様において、出力IPD実施構成392は、SiC IPDとして実施することができる。一態様では、入力IPD実施構成394はSiC IPDとして実施することができる。しかしながら、第1のIPD構成要素200、第2のIPD構成要素300、及び第3のIPD構成要素800は、他の機能のために実施されてもよい。
【0068】
一態様において、第2のIPD構成要素300は、支持体102に取り付けられるように構成することができる。一態様では、第2のIPD構成要素300は、支持体102に直接取り付けるように構成されてもよい。この点において、第2のIPD構成要素300を支持体102に取り付けることは、PCB-IPD上に取り付けられたキャパシタのSMD実施構成を有することよりも熱的利点を提供し得る。
【0069】
更に、第1のIPD構成要素200は、支持体102に取り付けられるように構成することができる。一態様では、第1のIPD構成要素200は、支持体102に直接取り付けられるように構成することができる。
【0070】
図3に示されるように、第2のIPD構成要素300は、支持体102上の第1のIPD構成要素200の何れかの側に配置されてもよい。特に、第2のIPD構成要素300の入力IPD実施構成394は、第1のIPD構成要素200の入力PCB IPD実施構成294の何れかの側に配置することができる。更に、第2のIPD構成要素300の出力IPD実施形態392は、第1のIPD構成要素200の出力PCB IPD実施形態292の何れかの側に配置することができる。
【0071】
一態様において、第3のIPD構成要素800は、支持体102に取り付けられるように構成することができる。一態様では、第3のIPD構成要素800は、支持体102に直接取り付けられるように構成することができる。図3に示されるように、第3のIPD構成要素800は、第2のIPD構成要素300の入力IPD実施構成394及び第2のIPD構成要素300の出力IPD実施構成392の間に配置されてもよい。
【0072】
図4を参照すると、第2のIPD構成要素300は、図14A及び図14Bに図示されて、これに関連して説明されるように、第1のIPD構成要素200上に配置することができる。一態様では、第2のIPD構成要素300は、第1のIPD構成要素200上に直接配置されてもよい。特に、第2のIPD構成要素300は、第1のIPD構成要素200の上側表面及びその両側に配置することができる。より具体的には、第2のIPD構成要素300の入力IPD実施構成394は、第1のIPD構成要素200の入力PCB IPD実施構成294の上面及び何れの側に配置されてもよい。
【0073】
更に、第2のIPD構成要素300の出力IPD実施構成392は、第1のIPD構成要素200の出力PCB IPD実施構成292の上側表面上及び何れかの側に配置することができる。更に、第1のIPD構成要素200は、図14A及び図14Bに図示され、これに関連して説明されるように、第1のIPD構成要素200を支持体102及び/又はグランドに接続するためのビア等の電気接続部を含むことができる。
【0074】
図5は、本開示によるパッケージの斜視図を示す。
【0075】
図6は、図5によるパッケージの断面図を示す。
【0076】
特に、図5及び図6は、本明細書に記載される任意の1又は2以上の他の特徴、構成要素、配置等を含むことができるパッケージ100の別の例示的な実施構成を示す。特に、図5及び図6は、パッケージ100が、RFパッケージ、RF増幅器パッケージ、RF電力増幅器パッケージ、RF電力トランジスタパッケージ、RF電力増幅器トランジスタパッケージ、及び/又は本明細書に記載されるようなものとして実施されてもよいことを示す。パッケージ100は、1又は2以上の半導体デバイス400、第1のIPD構成要素200、第2のIPD構成要素300、第3のIPD構成要素800、及び/又は同様のものを含むことができる。本明細書で更に説明するように、第1のIPD構成要素200、第2のIPD構成要素300、及び第3のIPD構成要素800は、効率、性能、及び信頼性を高める熱伝導性、熱管理、及び/又は同様のもので実施することができる。
【0077】
更に、パッケージ100の内部では、第1のIPD構成要素200は、例示的な構成で示される1又は2以上の相互接続部104を有する本明細書で説明されるように、支持体102上に配置することができる。更に、パッケージ100の内部では、第2のIPD構成要素300及び第3のIPD構成要素800は、1又は2以上の相互接続部104が例示的な構成で示された状態で、本明細書で説明されるように、支持体102及び/又は第1のIPD構成要素200上に配置されてもよい。パッケージ100は、オーバーモールド530、1又は2以上の入出力ピン532、及び支持体102を含むことができる。オーバーモールド530は、ダイアタッチ材料538を用いて支持体102上に実装された1又は2以上の半導体デバイス400を実質的に取り囲むことができる。オーバーモールド530は、プラスチック又は可塑性ポリマー化合物で形成することができ、支持体102、1又は2以上の半導体デバイス400、第1のIPD構成要素200、第2のIPD構成要素300、第3のIPD構成要素800、及び/又は同様のものの周囲に射出成形することができ、それによって外部環境からの保護を提供する。1又は2以上の半導体デバイス400、第1のIPD構成要素200、第2のIPD構成要素300、及び/又は第3のIPD構成要素800は、1又は2以上の相互接続部104を介して1又は2以上の入出力ピン532に結合することができる。
【0078】
1又は2以上の相互接続部104は、複数の相互接続パッド206に接続することができる。1又は2以上の相互接続部104は、1又は2以上のワイヤ、ワイヤ接合、リード、ビア、エッジめっき、回路トレース、トラック、クリップ、及び/又は同様のものとして実施することができる。一態様では、1又は2以上の相互接続部104は、同じタイプの接続を利用することができる。一態様では、1又は2以上の相互接続部104は、異なるタイプの接続を利用することができる。
【0079】
一態様において、オーバーモールド構成は、1又は2以上の半導体デバイス400、第1のIPD構成要素200、第2のIPD構成要素300、第3のIPD構成要素800、及び/又は同様のものを実質的に取り囲むことができる。オーバーモールド構成は、プラスチック、モールド化合物、可塑性プラスチック化合物、ポリマー、ポリマー化合物、可塑性ポリマー化合物、及び/又は同様のもの等から形成することができる。オーバーモールド構成は、1又は2以上の半導体デバイス400、第1のIPD構成要素200、第2のIPD構成要素300、第3のIPD構成要素800等の周囲に射出成形、トランスファー成形、及び/又は圧縮成形することができ、それにより、第1のIPD構成要素200、1又は2以上の半導体デバイス400、第2のIPD構成要素300、第3のIPD構成要素800、及びパッケージ100の他の構成要素を外部環境から保護する。
【0080】
図7は、本開示の別の特定の態様によるパッケージの部分上面図を示す。
【0081】
特に、図7は、本明細書に記載される任意の1又は2以上の他の特徴、構成要素、配置等を含むことができるパッケージ100の別の例示的な実施構成を示す。図7を参照すると、第1のIPD構成要素200及び第2のIPD構成要素300は、支持体102上に配置することができる。更に、第1のIPD構成要素200は、1又は2以上の開口、孔、カットアウト、及び/又は、以下、カットアウト298と呼ぶ、このようなものを含むことができる。態様において、第2のIPD構成要素300は、図16に図示され及びこれに関連して説明されるように、第1のIPD構成要素200のカットアウト298、及び/又は同様のものに配置することができる。
【0082】
図8は、本開示の別の特定の態様によるパッケージの部分上面図を示す。
【0083】
特に、図8は、本明細書に記載される任意の1又は2以上の他の特徴、構成要素、配置等を含むことができるパッケージ100の別の例示的な実施構成を示す。図8に示すように、第2のIPD構成要素300は、支持体102に取り付けられてもよい。一態様では、第2のIPD構成要素300は、支持体102に直接取り付けられてもよい。更に、1又は2以上の相互接続部104の1又は2以上の実施構成は、1又は2以上の半導体デバイス400から1又は2以上の金属コンタクト404に直接接合されてもよい。一態様では、1又は複数の相互接続部104の1又は複数の実施構成は、1又は複数の半導体デバイス400のドレインから1又は2以上の金属コンタクト404に直接接合されてもよい。
【0084】
図8を更に参照すると、第1のIPD構成要素200は、複数の相互接続パッド206のうちの1つの連続バーの実施構成で実施されてもよい。更に、1又は2以上の相互接続部104は、第1のIPD構成要素200の出力PCB IPD実施構成292上及び第2のIPD構成要素300の出力IPD実施構成392実装に接続されてもよい。この点に関して、図8に図示された実施形態は、1又は2以上の相互接続部104がより短くなり得るような有益な構成を実施し、それは、より少ないインダクタンスをもたらし得、及びシャントチューニングワイヤ又は直列ドレインワイヤの実施のための1又は2以上の相互接続部104のより短い実施構成をもたらす。
【0085】
図9は、本開示の別の特定の態様によるパッケージの部分上面図を示す。
【0086】
特に、図9は、本明細書に記載される任意の1又は2以上の他の特徴、構成要素、配置等を含むことができるパッケージ100の別の例示的な実施構成を示す。図9に示されるように、第1のIPD構成要素200の出力PCB IPD実施構成292上の複数の相互接続パッド206の出力バー実施構成は、2つのセグメントに分割されている。第1のIPD構成要素200の出力PCB IPD実施構成292上の出力バーは、任意の数のセグメントに分割できることが更に企図される。
【0087】
図10は、本開示の別の特定の態様によるパッケージの部分上面図を示す。
【0088】
特に、図10は、本明細書に記載される任意の1又は2以上の他の特徴、構成要素、配置等を含むことができるパッケージ100の別の例示的な実施構成を示す。特に、図10は、少なくとも1つのデバイス202が第1のIPD構成要素200上に配置することができることを示す。一態様では、少なくとも1つのデバイス202は、第1のIPD構成要素200上に直接配置されてもよい。一態様では、少なくとも1つのデバイス202は、第1のIPD構成要素200の出力PCB IPD実施構成292上に配置されてもよい。
【0089】
一態様では、少なくとも1つのデバイス202は、第1のIPD構成要素200の出力PCB IPD実施構成292上に実装できるベースバンドデカップリングSMDキャパシタとして実施することができる。一態様では、少なくとも1つのデバイス202は、第1のIPD構成要素200の出力PCB IPD実施構成292に直接実装することができるベースバンドデカップリングSMDキャパシタとして実施することができる。
【0090】
図10は更に、第2のIPD構成要素300が、1又は2以上の相互接続部104によって第1のIPD構成要素200の出力PCB IPD実施構成292に接続することができることを示す。一態様において、第2のIPD構成要素300は、ワイヤボンドとして実施される1又は2以上の相互接続部104のうちの1又は2以上によって第1のIPD構成要素200の出力PCB IPD実施構成292に接続し、支持体102上の着地点にRFコールドスポットを形成し得る。この点に関して、図10の態様は、有利には、少なくとも1つのデバイス202のベースバンドキャップ(SMD)実施構成から第1のIPD構成要素200の出力PCB IPD実施構成292までの低インダクタンスにより、広いビデオ帯域幅を有することができる。
【0091】
他の態様では、SMDを有するPCBの別個の実施構成が実施されてもよく、第1のIPD構成要素200の出力PCB IPD実施構成292とは別個であってもよい。例えば、少なくとも1つのデバイス202を実施する第3のIPD構成要素800の実施構成である。
【0092】
少なくとも1つのデバイス202は、表面実装デバイス(SMD)構成要素、表面実装デバイス(SMD)キャパシタ、セラミックキャパシタ、表面実装デバイス(SMD)発振器、表面実装デバイス(SMD)セラミックキャパシタ、インダクタ、表面実装デバイス(SMD)インダクタ、レジスタ、表面実装デバイス(SMD)レジスタ、電力ディバイダ、表面実装デバイス(SMD)電力ディバイダ、電力スプリッタ、表面実装デバイス(SMD)電力スプリッタ、増幅器、平衡増幅器、表面実装デバイス(SMD)増幅器、表面実装デバイス(SMD)平衡増幅器、コンバイナ、表面実装デバイス(SMD)コンバイナ、及び/又は同様のもののうちの1又は2以上とすることができる。少なくとも1つのデバイス202は、無線周波数デバイス、無線周波数回路デバイス、無線周波数構成要素デバイス又は同様のものとして実施することができる。少なくとも1つのデバイス202は、無線周波数デバイス、無線周波数回路デバイス、無線周波数構成要素デバイス又は同様のものとして実施されてもよく、表面実装デバイス(SMD)無線周波数構成要素、表面実装デバイス(SMD)無線周波数キャパシタ、無線周波数セラミックキャパシタ、表面実装デバイス(SMD)発振器、表面実装デバイス(SMD)無線周波数セラミックキャパシタ、無線周波数インダクタ、表面実装デバイス(SMD)無線周波数インダクタ、無線周波数レジスタ、表面実装デバイス(SMD)無線周波数レジスタ、無線周波数電力ディバイダ、表面実装デバイス(SMD)無線周波数電力ディバイダ、無線周波数電力スプリッタ、表面実装デバイス(SMD)無線周波数電力スプリッタ、無線周波数増幅器、平衡無線周波数増幅器、表面実装デバイス(SMD)無線周波数増幅器、表面実装デバイス(SMD)無線周波数平衡増幅器、無線周波数コンバイナ、表面実装デバイス(SMD)無線周波数コンバイナ、表面実装デバイス(SMD)レジスタ、同調、安定性、ベースバンドインピーダンスを提供する表面実装デバイス(SMD)レジスタ、及び/又は同様のもののうちの1又は2以上とすることができる。
【0093】
パッケージ100はRFパッケージとして実施されてもよく、少なくとも1つのデバイス202は、送信機、送信機機能、受信機、受信機機能、トランシーバ、トランシーバ機能、整合ネットワーク機能、高調波終端回路、集積型パッシブデバイス(IPD)等を含む、接続する、サポートする、又はこのような無線周波数デバイスとして実施されてもよい。無線周波数デバイスとして実施される少なくとも1つのデバイス202は、許容送信機出力、高調波、及び/又はバンド端要件で、データを伝送するために、電波を送信し、及びその電波を変調するように構成され、又はこれをサポートし、又はそのように構成することができる。無線周波数デバイスとして実施される少なくとも1つのデバイス202は、電波を受信し、その電波を復調するように構成されてもよく、又はこれをサポートしてもよく、又は同様のことを行うことができる。無線周波数デバイスとして実施される少なくとも1つのデバイス202は、電波を送信し、許容送信機出力、高調波、及び/又はバンド端要件でデータを搬送するようにその電波を変調するように構成され、又はサポートし、又は同様のことを行うことができ、また、電波を復調するように構成され、又はサポートし、又は同様のことを行うことができる。
【0094】
図11は、本開示の別の特定の態様によるパッケージの部分上面図を示す。
【0095】
特に、図11は、本明細書に記載される任意の1又は2以上の他の特徴、構成要素、配置等を含むことができるパッケージ100の別の例示的な実施構成を示す。図11を参照すると、この実施構成は図10と同様であり得る。更に、第1のIPD構成要素200の出力PCB IPD実施構成292の導電性バーは、連続的でなくてもよい。特に、図11に示されるように、第1のIPD構成要素200の出力PCB IPD実施構成292上の複数の相互接続パッド206の出力バー実施構成は、2つのセグメントに分割されている。第1のIPD構成要素200の出力PCB IPD実施構成292上の複数の相互接続パッド206の出力バーの実装は、任意の数のセグメントに分割することができることが更に企図される。この点に関して、図11に示されるようなパッケージ100の実施構成は、安定性及び奇数モード発振の問題に対処し、低減し、及び/又は同様のことを行うことができる。
【0096】
図12は、本開示の別の特定の態様によるパッケージの部分上面図を示す。
【0097】
特に、図12は、本明細書に記載される任意の1又は2以上の他の特徴、構成要素、配置等を含むことができるパッケージ100の別の例示的な実施構成を示す。図12に示されるように、第1のIPD構成要素200の出力PCB IPD実施構成292は、2つのセグメントに分割されている。第1のIPD構成要素200の出力PCB IPD実施構成292は、任意の数のセグメントに分割することができることが更に企図される。同様に、第1のIPD構成要素200の入力PCB IPD実施構成294は、任意の数のセグメントに分割することができることが更に企図される。
【0098】
図13は、本開示によるIPD構成要素の上面図を示す。
【0099】
図14A及び図14Bは、図13によるIPD構成要素の側面図を示す。
【0100】
図15は、図13によるIPD構成要素の部分上面図を示す。
【0101】
特に、図13図14A図14B、及び図15は、本明細書に記載される任意の1又は2以上の他の特徴、構成要素、配置等を含むことができる第1のIPD構成要素200及び第2のIPD構成要素300の例示的な実施構成を示す。図13図14A、及び図14Bに示されるように、第1のIPD構成要素200は、その上に配置された第2のIPD構成要素300の1又は2以上の実施構成と共に実施することができる。一態様では、第2のIPD構成要素300は、第1のIPD構成要素200上に直接配置されてもよい。図15を参照すると、第1のIPD構成要素200は、その上に配置された第2のIPD構成要素300なしで示されている。
【0102】
図13図14A図14B、及び図15は、第1のIPD構成要素200が複数の相互接続パッド206を含んでもよく、1又は2以上が相互接続ボンドパッドとして構成されてもよいことを更に示している。図14Aを参照すると、第1のIPD構成要素200は基板204を含むことができる。幾つかの態様では、第1のIPD構成要素200は、図示されるような第2のIPD構成要素300を含むことができる。図14Bを参照すると、第1のIPD構成要素200は、第1のIPD構成要素200の上側に配置された第2のIPD構成要素300を含むことができる。特に、第1のIPD構成要素200は、接続部分270によって第2のIPD構成要素300に接続されてもよい。接続部270は、第2のIPD構成要素300を第1のIPD構成要素200に電気的に接続することができる。特定の態様において、接続部270は、第2のIPD構成要素300のメタライゼーション層340を第1のIPD構成要素200の複数の相互接続パッド206に電気接続部270によって接続してもよい。態様において、接続部270はダイアタッチ材料であってもよい。接続部分270は、接着ボンディング、はんだ付け、焼結、共晶ボンディング、超音波接合、又は本明細書に記載されたようなものであってよい。一態様では、接続部270ははんだを備える。一態様では、接続部分270はエポキシ層を備える。一態様では、接続部270は金焼結体を含む。態様において、接続部分170又はダイアタッチ材料の厚さ(BLT-接合線厚さ)は、第1のIPD構成要素200、第2のIPD構成要素300、及び/又は支持体102との間のCTE(熱膨張係数)の不一致を吸収するために、最小の高さを超えるように構成、配置、構造化、及び/又はこのようなことができる。
【0103】
基板204は、プリント回路基板(PCB)構成要素、セラミック構成要素、ガラス構成要素、低温同時焼成セラミック(LTCC)構成要素、高温同時焼成セラミック(HTCC)構成要素、厚膜基板構成要素、及び/又は同様のものとすることができる。1又は2以上の態様において、基板204は、テフロン(登録商標)及び/又は炭化水素材料を含むことができる。1又は2以上の態様において、基板204は、セラミックフィラーと混合されたテフロン及び/又は炭化水素材料を含むことができる。1又は2以上の態様において、基板204は、無線周波数(RF)材料として実施されたセラミックフィラーと混合されたテフロン及び/又は炭化水素材料を含むことができる。
【0104】
図14Aを更に参照すると、基板204は上側表面222を含むことができる。上側表面222は、x軸に略平行な平面又は支持体102の上側表面に略平行な平面に位置してよい。これに関して、一般に、0°~15°、0°~2°、2°~4°、4°~6°、6°~8°、8°~10°、10°~12°又は12°~15°の範囲内にあると定義することができる。上側表面222は、複数の相互接続パッド206を支持することができる。複数の相互接続パッド206は複数のボンドパッド領域を含むことができる。複数の相互接続パッド206は、基板204の上側表面222上の金属表面によって形成されてよく、及び銅、金、ニッケル、パラジウム、銀等の金属材料、及びこれらの組み合わせを含むことができる。
【0105】
更に、第1のIPD構成要素200は、ビア228を含むことができる。ビア228は、複数の相互接続パッド206からメタライゼーション層240まで延びることがある。従って、第2のIPD構成要素300の端子は、第1の接続部を介して第1の端子ボンドパッドに接続し、少なくともビア228を介してメタライゼーション層240に接続し、支持体102との電気接続及び/又は電気コンタクトを行うことができる。ビア228はまた、メタライゼーション層240を通って支持体102まで延び、支持体102との電気接続及び/又は電気コンタクトを行うことができる。他の態様では、ビア228は部分的なビアとしてのみ実施されてもよい。ビア228は、基板204を貫通する電気トンネルとして機能し得る金属めっき孔又は金属充填孔であってもよい。ビア228は、銅、金、ニッケル、パラジウム、銀等の金属材料、及びこれらの組み合わせを含むことができる。ビア228は、x軸に概ね垂直な平面、x軸に略平行な平面、及び/又は上側表面222に概ね垂直な平面に位置し得る軸を有することができる。
【0106】
第1のIPD構成要素200は、上側表面222とは反対側の基板204の下側面に位置するメタライゼーション層240を含むことができる。メタライゼーション層240は、x軸に略平行な平面又は上側表面222に略平行な平面に位置することができる。一態様では、メタライゼーション層240は、上側表面222とは反対側の基板204の下側表面上のフルフェイス金属層として実施することができる。更に又は代替的に、第1のIPD構成要素200は、1つの金属層を有する片面であってもよく;第1のIPD構成要素200は、基板204の1つの基板層の両側に2つの金属層を有する両面であってもよく;及び/又は第1のIPD構成要素200は、基板の層と交互に、アルミニウム、銅、銀、金、及び/又は同様のものの外層及び内層を有する多層であってもよい。第1のIPD構成要素200は、別個の導電ライン、トラック、回路トレース、接続用パッド、アルミニウム、銅、銀、金、及び/又は同様のものの層間の接続を通すビア、及びEMシールド又は他の目的のための固体導電性領域等の特徴を含むことができる。更に、第1のIPD構成要素200は、回路構造260を含むことができる。
【0107】
幾つかの態様において、第1のIPD構成要素200は、図10に例示されるような少なくとも1つのデバイス202を含むことができる。従って、本開示は、少なくとも1つのデバイス202を支持するために第1のIPD構成要素200の基板204を利用する。
【0108】
基板204は、支持体102の上側に実装することができる。基板204は、本明細書に記載されるように、接着ボンディング、はんだ付け、焼結、共晶ボンディング、超音波接合、及び/又は同様のものによって、支持体102の上側表面に実装することができる。一態様では、基板204を支持体102の上面に直接取り付けることができる。一態様では、基板204は、構造、構成要素、及び/又は同様のものを介在させて支持体102の上側表面に実装することができる。支持体102の上側表面はx軸に平行であってもよく、及び基板204はy軸に沿って支持体102の上方に垂直に配置されてもよい。より具体的には、基板204は、支持体102から少なくとも1つのデバイス202を少なくとも部分的に絶縁することができる。
【0109】
複数の相互接続パッド206のうちの1又は2以上は、1又は2以上の相互接続部104に接合するための表面であってもよい。従って、複数の相互接続パッド206の表面が清浄に保たれるようにすることが有益であり得る。特に、少なくとも1つのデバイス202を複数の相互接続パッド206に取り付けると、はんだが複数の相互接続パッド206の他の表面に移動する可能性がある。従って、複数の相互接続パッド206は、1又は2以上の相互接続部104の複数の相互接続パッド206への様々な接合エリアと、少なくとも1つのデバイス202の複数の相互接続パッド206への接合エリアとの間に配置されたはんだ障壁を含むことができる。
【0110】
上側表面222は、複数の相互接続パッド206を第1の端子ボンドパッドとして更に実施してもよい。第1端子ボンドパッドは、x軸に略平行な平面又は上側表面222に略平行な平面に配置されてもよい。第1の端子ボンドパッドは、少なくとも1つのデバイス202の第1の端子に接合することができる。これに関して、第1の端子ボンドパッドと第1の端子との間に第1の接合エリアが形成されてもよい。第1の接続は、接着ボンディング、はんだ付け、焼結、共晶ボンディング、超音波溶接、及び/又は本明細書に記載されたようなものを含んでよい。第1の端子ボンドパッドは、基板204の上側表面222上の金属表面によって形成されてもよく、及び銅、金、ニッケル、パラジウム、銀等の金属材料、及びこれらの組み合わせを含むことができる。
【0111】
幾つかの態様において、少なくとも1つのデバイス202は、底面に配置された端子を含むことができる。従って、少なくとも1つのデバイス202のようなデバイスをパッケージ100の支持体102に直接実装すると、ショートが生じることになる。例えば、表面実装デバイス(SMD)構成要素、例えば表面実装デバイス(SMD)セラミックキャパシタとして実施された少なくとも1つのデバイス202は、表面実装デバイス(SMD)構成要素の底面に配置された1又は2以上の端子を含む場合がある。従って、表面実装デバイス(SMD)構成要素として構成された少なくとも1つのデバイス202をパッケージ100の支持体102に実装すると、ショートが生じることになる。
【0112】
図16は、本開示によるIPD構成要素の上面図を示す。
【0113】
図17A及び図17Bは、図16によるIPD構成要素の側面図を示す。
【0114】
特に、図16図17A、及び図17Bは、本明細書に記載される任意の1又は2以上の他の特徴、構成要素、配置等を含むことができる第1のIPD構成要素200及び第2のIPD構成要素300の例示的な実施構成を示す。図示されるように、第1のIPD構成要素200は、ルーティングされたコーナー、孔、カットアウトポケット、及び/又は同様のものとして実施することができるカットアウト298を含むことができる。図17Bを参照すると、第1のIPD構成要素200及び第2のIPD構成要素300は、支持体102の上側に配置されてもよい。特に、第1のIPD構成要素200及び/又は第2のIPD構成要素300は、接続部分170によって支持体102に接続されてもよい。接続部170は、第2のIPD構成要素300及び/又は第1のIPD構成要素200を支持体102に電気的に接続してもよい。特定の態様において、接続部170は、第2のIPD構成要素300のメタライゼーション層340を支持体102に電気的に接続してもよい。特定の態様において、接続部170は、第1のIPD構成要素200のメタライゼーション層240を支持体102に電気的に接続してもよい。態様において、接続部170はダイアタッチ材料であってもよい。接続部分170は、接着ボンディング、はんだ付け、焼結、共晶ボンディング、超音波接合、又は本明細書に記載されたようなものであってよい。一態様では、接続部270ははんだを備える。一態様では、接続部270はエポキシ層を備える。一態様では、接続部270は金焼結体を含む。態様において、接続部分270又はダイアタッチ材料の厚さ(BLT-接合線厚さ)は、第1のIPD構成要素200、第2のIPD構成要素300、及び/又は支持体102との間のCTE(熱膨張係数)の不一致を吸収するために、最小の高さを超えるように構成、配置、構造化、及び/又は同様のものであってもよい。
【0115】
特に、カットアウト298は、第1のIPD構成要素200及び/又は基板204のカットアウト、第1のIPD構成要素200及び/又は基板204のカットアウト領域及び/又は部分、第1のIPD構成要素200及び/又は基板204が修正された領域、切断された領域、鋸で挽かれた領域、配線された領域、孔を開けられた領域等として形成することができる。従って、第1のIPD構成要素200は、パッケージ100内のスペースの効率的な使用を増加させるように構成されると共に、性能、信頼性、及び/又は同様のものを改善するように構成することができる形状を構造的に形成するために、カットアウト298を実施することができる。特に、第1のIPD構成要素200及び第2のIPD構成要素300は、空間を効率的に使用するためにジグソーパズルのように嵌め合うことができる。
【0116】
第1のIPD構成要素200のカットアウト298内に配置されるのは、第2のIPD構成要素300の1又は2以上の実施構成であってもよい。一態様では、第1のIPD構成要素200及び第2のIPD構成要素300は、支持体102に直接実装することができる。更に、1又は2以上の相互接続部104は、図17に示されるように、第1のIPD構成要素200及び第2のIPD構成要素300の間を接続してもよい。
【0117】
図18は、本開示によるIPD構成要素の側面図を示す。
【0118】
図19は、図18によるIPD構成要素の底面図を示す。
【0119】
図20は、図18によるIPD構成要素の側面図を示す。
【0120】
特に、図18図19、及び図20は、本明細書に記載される任意の1又は2以上の他の特徴、構成要素、配置等を含むことができる第1のIPD構成要素200及び第2のIPD構成要素300の例示的な実施構成を示す。図示されるように、第2のIPD構成要素300は、支持体102に取り付けることができる。一態様では、第2のIPD構成要素300は支持体102に直接取り付けられてもよい。一態様において、第1のIPD構成要素200は、第2のIPD構成要素300上に配置されてもよい。一態様では、第1のIPD構成要素200は第2のIPD構成要素300上に直接配置されてもよい。更に、第1のIPD構成要素200は、第2のIPD構成要素300に電気的に取り付けられてもよい。
【0121】
第1のIPD構成要素200は、メタライゼーション層240によって実施することができる底部表面のパッドを有してもよく、及び第2のIPD構成要素300は、複数の相互接続パッド306によって実施することができる上側表面のパッドを有してもよい。第1のIPD構成要素200のパッド及び第2のIPD構成要素300のパッドは、整合パッドであってもよい。従って、第1のIPD構成要素200は、一致するパッドによって第2のIPD構成要素300に取り付けることができる。この取り付けには、本明細書で説明するように、接着ボンディング、はんだ付け、焼結、共晶ボンディング、超音波溶接、及び/又は同様のものを含むことができる。態様において、第1のIPD構成要素200は、第1のIPD構成要素200内の1又は複数の層を介して配線及び相互接続することを含むことができる。
【0122】
図21は、本開示によるIPD構成要素の側面図を示す。
【0123】
特に、図21は、本明細書に記載される任意の1又は2以上の他の特徴、構成要素、配置等を含むことができる第2のIPD構成要素300の例示的な実施構成を示す。第2のIPD構成要素300は、基板304、誘電体層362、上部金属364、底部金属366、メタライゼーション層340、及び/又は同様のものを含むことができる。特に、第2のIPD構成要素300は、誘電体層362を有する上部金属364及び底部金属366を間に有するキャパシタを形成することができる。
【0124】
上部金属364は、図示されるように、x軸に平行に配置されてもよく、上部金属364は、連続し、底部金属366に平行に配置されてもよい。更に、上部金属364は、図示されるように、y軸に沿って底部金属366の垂直上方に配置されてもよい。
【0125】
基板304は、炭化ケイ素(SiC)を含むことができる。基板304は炭化ケイ素(SiC)で作られてもよい。態様によっては、基板304は、半絶縁性SiC基板、p型基板、n型基板、及び/又は同様のものであってもよい。一態様において、基板304は極めて軽くドープされていてもよい。一態様において、基板304は、6H、4H、15R、3C SiC、又はこのようなものからなる群から選択されるSiCで形成されてもよい。一態様では、基板304は、半絶縁性であって、バナジウム又は任意の他の適切なドーパントでドープされていてもよく、又は半絶縁性を提供する欠陥を有する高純度のアンドープであってもよいSiCで形成されてもよい。他の態様では、基板304は、シリコン、アルミナ、窒化アルミニウム(AlN)、酸化ベリリウム(BeO)、酸化チタン(TiO)、金属酸化物基板、高誘電金属酸化物基板、高誘電基板、熱伝導性高誘電材料/基板、及び/又は他の同様の熱伝導性能誘電材料を含むことができる。基板304は、上側表面322を含むことができる。上側表面322は、底部金属366を支持することができる。
【0126】
底部金属366は、基板304の上側表面322上に配置されてもよい。特に、基板304の上側表面322と底部金属366との間に1又は2以上の介在層又は構造(図示せず)があってもよい。
【0127】
底部金属366は、基板304の上側表面322上の金属表面として形成されてもよく、銅、金、ニッケル、パラジウム、銀、スズ、金スズ合金及び同様のもの等の金属材料、並びにこれらの組み合わせを含むことができる。一態様では、底部金属366は、0.1ミクロン~0.6ミクロン、0.1ミクロン~0.2ミクロン、0.2ミクロン~0.3ミクロン、0.3ミクロン~0.4ミクロン、0.4ミクロン~0.5ミクロン、又は0.5ミクロン~0.6ミクロンのy軸に沿った厚さを有することができる。
【0128】
誘電体層362は、底部金属366及び/又は基板304上に配置することができる。特に、誘電体層362と底部金属366との間に1又は2以上の介在層又は構造(図示せず)があってもよい。他の態様では、誘電体層362は底部金属366上に直接配置してもよい。一態様では、誘電体層362は連続的であってもよい。誘電体層362は、他の介在層と共に、SiN、AlO、SiO、SiO2、AlN等又はこれらの組み合わせを含むことができる。誘電体層362は、所望のキャパシタンス密度、キャパシタンス、スタンドオフ電圧、及び/又は同様のものを提供するために、y軸に沿って任意の厚さを有することができる。幾つかの態様において、誘電体層362は、100Å~11000Å、100Å~1000Å、1000Å~2000Å、2000Å~3000Å、3000Å~4000Å、4000Å~5000Å、5000Å~6000Å、6000Å~7000Å、7000Å~8000Å、8000Å~9000Å、9000Å~10000Å、又は10000Å~11000Åのy軸に沿った厚さを有することができる。幾つかの態様において、誘電体層362は、10000Åより大きいy軸に沿った厚さを有することができる。
【0129】
上部金属364は誘電体層362上に配置されてもよい。特に、上部金属364と誘電体層362との間に1又は2以上の介在層又は構造(図示せず)があってもよい。他の態様では、誘電体層362上に上部金属364を直接配置してもよい。上部金属364は誘電体層362の上側表面に金属表面として形成されてもよく、銅、金、ニッケル、パラジウム、銀、錫、金スズ合金等の金属材料、及びこれらの組み合わせを含むことができる。幾つかの態様において、上部金属364は積層を含むことができる。一態様において、上部金属364は、0.1ミクロン~7ミクロン、0.1ミクロン~0.2ミクロン、0.2ミクロン~0.3ミクロン、0.3ミクロン~0.4ミクロン、0.4ミクロン~0.5ミクロン、0.5ミクロン~0.6ミクロン、0.6ミクロン~0.7ミクロン、0.7ミクロン~1ミクロン、1ミクロン~2ミクロン、2ミクロン~3ミクロン、3ミクロン~4ミクロン、4ミクロン~5ミクロン、5ミクロン~6ミクロン、又は6ミクロン~7ミクロンのY軸に沿った厚さを有することができる。
【0130】
基板304は、下側表面324を含むことができる。第2のIPD構成要素300は、上側表面322とは反対側の基板304の下側表面324上に位置するメタライゼーション層340を含むことができる。メタライゼーション層340は、x軸に略平行な平面又は上側表面322に略平行な平面に位置することができる。メタライゼーション層340は、銅、金、ニッケル、パラジウム、銀、スズ、金スズ合金等の金属材料、及びこれらの組み合わせを含むことができる。一態様において、メタライゼーション層340は、1ミクロン~9ミクロン、1ミクロン~2ミクロン、2ミクロン~3ミクロン、3ミクロン~4ミクロン、4ミクロン~5ミクロン、5ミクロン~6ミクロン、6ミクロン~7ミクロン、7ミクロン~8ミクロン、又は8ミクロン~9ミクロンのy軸に沿った厚さを有することができる。
【0131】
更に、第2のIPD構成要素300は、ビア328のような電気接続部を含むことができる。しかしながら、任意のタイプの電気接続部が企図される。特定の態様において、第2のIPD構成要素300の基板304は、基板304を通ってY軸に沿って延びるビア328を含むことができる。ビア328の1又は2以上は、メタライゼーション層340に電気的に接続されてもよい。更に、ビア328の1又は2以上は、底部金属366に電気的に接続されてもよい。
【0132】
ビア328は、基板304を貫通する電気トンネルとして機能し得る金属めっき孔又は金属充填孔であってもよい。ビア328は、銅、金、ニッケル、パラジウム、銀、スズ、金スズ合金等の金属材料及びこれらの組み合わせを含むことができる。ビア328は、x軸に概ね垂直な平面、x軸に略平行な平面、及び/又は上側表面322に概ね垂直な平面に位置し得る軸を有することができる。
【0133】
メタライゼーション層340は、第2のIPD構成要素300のための第1の接続部、ノード、及び/又はポートを形成することができ、及び上部金属364及び/又は複数の相互接続パッド306は、第2のIPD構成要素300のための第2の接続部、ノード、及び/又はポートを形成することができる。
【0134】
上部金属364の上側表面322は、複数の相互接続パッド306を支持することができる。複数の相互接続パッド306は、複数のボンドパッド領域を含むことができる。複数の相互接続パッド306は、誘電体層362及び/又は上部金属364上の金属表面によって形成されてよく、銅、金、ニッケル、パラジウム、銀等の金属材料、及びこれらの組み合わせを含むことができる。
【0135】
従って、第2のIPD構成要素300はキャパシタを形成することができる。そして、キャパシタの静電容量は、底部金属366、上部金属364、及び誘電体層362の厚さ及び誘電率の面積によって規定され、メタライゼーション層340による電気接続のために、基板304の裏面に独立した絶縁領域を有することができる。
【0136】
図22は、本開示によるIPD構成要素の側面図を示す。
【0137】
特に、図22は、本明細書に記載される任意の1又は2以上の他の特徴、構成要素、配置等を含むことができる第3のIPD構成要素800の例示的な実施構成を示す。図22を参照すると、第3のIPD構成要素800は、基板804、少なくとも1つのデバイス202、及び/又は同様のものを含むことができる。
【0138】
基板804は、プリント回路基板(PCB)構成要素、セラミック構成要素、ガラス構成要素、低温同時焼成セラミック(LTCC)構成要素、高温同時焼成セラミック(HTCC)構成要素、厚膜基板構成要素、及び/又は同様のものであってよい。1又は2以上の態様において、基板804は、テフロン及び/又は炭化水素材料を含むことができる。1又は2以上の態様において、基板804は、セラミックフィラーと混合されたテフロン及び/又は炭化水素材料を含むことができる。1又は2以上の態様において、基板804は、無線周波数(RF)材料として実施されたセラミックフィラーと混合されたテフロン及び/又は炭化水素材料を含むことができる。
【0139】
図22を参照すると、基板804は、上側表面822を含むことができる。上側表面822は、x軸に略平行な平面又は支持体102の上側表面に略平行な平面に位置してよい。これに関して、一般に、0°~15°、0°~2°、2°~4°、4°~6°、6°~8°、8°~10°、10°~12°又は12°~15°の範囲内にあると定義することができる。上側表面822は、複数の相互接続パッド806を支持することができる。複数の相互接続パッド806は複数のボンドパッド領域を含むことができる。複数の相互接続パッド806は、基板804の上側表面822上の金属表面によって形成されてよく、銅、金、ニッケル、パラジウム、銀等の金属材料、及びこれらの組み合わせを含むことができる。
【0140】
幾つかの態様において、少なくとも1つのデバイス202は、底面に配置された端子を含むことができる。従って、少なくとも1つのデバイス202のようなデバイスをパッケージ100の支持体102に直接実装すると、ショートが生じる。例えば、表面実装デバイス(SMD)構成要素、例えば表面実装デバイス(SMD)セラミックキャパシタとして実施された少なくとも1つのデバイス202は、表面実装デバイス(SMD)構成要素の底面に配置された1又は2以上の端子を含む場合がある。従って、表面実装デバイス(SMD)構成要素として構成された少なくとも1つのデバイス202をパッケージ100の支持体102に実装すると、ショートが生じることになる。
【0141】
従って、本開示は、少なくとも1つのデバイス202を支持するために、第3のIPD構成要素800の基板804を利用する。基板804は、支持体102の上側表面に実装されてもよい。基板804は、本明細書に記載されるように、接着ボンディング、はんだ付け、焼結、共晶ボンディング、超音波接合、及び/又は同様のものによって、支持体102の上側表面に実装されてもよい。一態様では、基板804を支持体102の上側表面に直接実装することができる。一態様では、基板804は、構造、構成要素、及び/又は同様のものを介在させて支持体102の上側表面に実装することができる。支持体102の上側表面は、x軸に平行であってもよく、基板804は、図22に示されるように、y軸に沿って支持体102の上方に垂直に配置されてもよい。一態様において、基板804は、少なくとも部分的に絶縁性であってもよい。より具体的には、基板804は、支持体102から少なくとも1つのデバイス202を少なくとも部分的に絶縁することができる。
【0142】
一態様において、複数の相互接続パッド806のうちの1又は2以上は、1又は2以上の相互接続部104に接合されるための表面であってもよい。従って、複数の相互接続パッド806の表面が清浄に保たれるようにすることが有益な場合がある。特に、少なくとも1つのデバイス202を複数の相互接続パッド806に取り付けると、はんだが複数の相互接続パッド806の他の表面に移動する可能性がある。従って、複数の相互接続パッド806は、1又は2以上の相互接続部104の複数の相互接続パッド806への様々な接合エリアと、少なくとも1つのデバイス202の複数の相互接続パッド806への接合エリアとの間に配置されたはんだ障壁を含むことができる。
【0143】
上側表面822は、複数の相互接続パッド806を第1の端子ボンドパッドとして更に実施してもよい。第1の端子ボンドパッドは、x軸に略平行な平面又は上側表面822に略平行な平面に配置されてもよい。第1の端子ボンドパッドは、少なくとも1つのデバイス202の第1の端子に接合することができる。これに関して、第1の接続820が、第1の端子ボンドパッドと第1の端子との間に形成されてもよい。第1の接続部820は、本明細書で説明されるように、接着ボンディング、はんだ付け、焼結、共晶ボンディング、超音波溶接、及び又はこれらを含むことができる。第1の端子ボンドパッドは、基板804の上側表面822上の金属表面によって形成されてよく、及び銅、金、ニッケル、パラジウム、銀等の金属材料、及びこれらの組み合わせを含むことができる。
【0144】
上側表面822は、複数の相互接続パッド806のうちの別の1つを第2の端子接合パッドとして更に実施してもよい。第2の端子ボンドパッドは、x軸に一般に平行な平面又は上側表面822に一般に平行な平面に配置されてもよい。第2の端子ボンドパッドは、少なくとも1つのデバイス202の第2の端子に接合することができる。これに関して、第2の接続818が、第2の端子ボンドパッドと第2の端子との間に形成されてもよい。第2の端子ボンドパッドは、一部が複数の相互接続パッド806に電気接続されてもよい。第2の接続部818は、本明細書で説明するように、接着ボンディング、はんだ付け、焼結、共晶ボンディング、超音波溶接、及び又はこれらを含むことができる。第2の端子ボンドパッドは、基板804の上側表面822上の金属表面によって形成されてよく、及び銅、金、ニッケル、パラジウム、銀等の金属材料、及びこれらの組み合わせを含むことができる。更に、基板804の上側表面822は、必要に応じて、少なくとも1つのデバイス202のための追加の端子を含むことができる。
【0145】
第3のIPD構成要素800は、上側表面822とは反対側の基板804の下側面に位置するメタライゼーション層840を含むことができる。メタライゼーション層840は、x軸に略平行な平面又は上側表面822に略平行な平面に位置することができる。一態様では、メタライゼーション層840は、上側表面822とは反対側の基板804の下側面上のフルフェイス金属層として実施することができる。加えて又は代替的に、第3のIPD構成要素800は、1つの金属層を有する片面であってもよく;第3のIPD構成要素800は、基板804の1つの基板層の両側に2つの金属層を有する両面であってもよく;及び/又は第3のIPD構成要素800は、基板の層と交互に、アルミニウム、銅、銀、金、及び/又は同様のものの外層及び内層を有する多層であってもよい。第3のIPD構成要素800は、別個の導電ライン、トラック、回路トレース、接続用パッド、アルミニウム、銅、銀、金、及び/又は同様のものの層間の接続を通すビア、及びEMシールド又は他の目的のための固体導電性領域等の特徴を含むことができる。
【0146】
更に、第3のIPD構成要素800は、ビア828を含むことができる。ビア828は、複数の相互接続パッド806からメタライゼーション層840まで延びることができる。従って、少なくとも1つのデバイス202の端子は、第1の接続部820を介して第1の端子接合パッドに、少なくともビア828を介してメタライゼーション層840に接続し、支持体102との電気接続及び/又は電気コンタクトを行うことができる。ビア828はまた、メタライゼーション層840を通って支持体102まで延びて、支持体102との電気接続及び/又は電気コンタクトを行うことができる。他の態様では、ビア828は部分的なビアとしてのみ実施されてもよい。ビア828は、基板804を貫通する電気トンネルとして機能し得る金属めっき孔又は金属充填孔であってもよい。ビア828は、銅、金、ニッケル、パラジウム、銀、及びこれらの組み合わせ等の金属材料から備えることができる。ビア828は、x軸に概ね垂直な平面、x軸に略平行な平面、及び/又は上側表面822に概ね垂直な平面に位置し得る軸を有することができる。
【0147】
追加的又は代替的に、第1のIPD構成要素200及び/又は第3のIPD構成要素800は、誘電体基板を貫通する電気トンネルとして機能し得る銅めっき孔、アルミニウムめっき孔、銀めっき孔、金めっき孔、及び/又はこのような金属めっき孔であってよいビアで接続することができる異なる層上の導体を含むことができる。第1のIPD構成要素200及び/又は第3のIPD構成要素800は、これらのワイヤリードが基板を通過し、反対側のトレースに鉛はんだ付けされることによって実装することができる「スルーホール」構成要素を含むことができる。第1のIPD構成要素200及び/又は第3のIPD構成要素800は、これらのリード線及び/又は端子によって取り付けられる「表面実装」構成要素を含むことができる。
【0148】
第1のIPD構成要素200、メタライゼーション層240、第3のIPD構成要素800及び/又はメタライゼーション層840は、はんだペーストへの印刷スクリーニング又はディスペンス、エポキシへの印刷スクリーニング又はディスペンス、シルクスクリーン印刷プロセス、写真製版プロセス、透明フィルムへの印刷プロセス、フォトマスクプロセス、写真増感基板プロセス、レーザーレジストアブレーションプロセス、ミリングプロセス、レーザーエッチングプロセス、及び/又は同様のプロセスを含む1又は2以上の製造技術を利用して製造することができる。1又は2以上の態様において、第1のIPD構成要素200及び/又は第3のIPD構成要素800は、少なくとも1つのデバイス202を機械的に支持し、第1のIPD構成要素200及び/又は第3のIPD構成要素800及び他の電子構成要素に電気的に接続するように構成することができる。
【0149】
態様において、RFデバイスは、第1のIPD構成要素200、第2のIPD構成要素300、及び/又は第3のIPD構成要素800に構成及び実施することができる。特に、RFデバイスは、第1のIPD構成要素200、第2のIPD構成要素300、及び/又は第3のIPD構成要素800において構成及び実施することができる。RFデバイスは、整合ネットワーク、高調波終端回路、集積型パッシブデバイス(IPD)等を含むことができる。
【0150】
特に、RFデバイスは、整合ネットワーク、高調波終端回路、集積型受動デバイス(IPD)等として、第1のIPD構成要素200、第2のIPD構成要素300、及び/又は第3のIPD構成要素800において構成及び実施されてよく、より高価なシリコンベースのキャパシタに取って代わるために、第1のIPD構成要素200上のトレースに通常は直接実装される、より安価なセラミックベースの表面パッシブデバイス(SMD)を利用してよい。様々な態様において、本開示は、表面実装ディスクリートデバイス(SMD)を、金属フランジ、金属リードフレーム、ベース等の支持体102に実装することができるサブマウントとして実施される第1のIPD構成要素200、第2のIPD構成要素300、及び/又は第3のIPD構成要素800に実装することに向けられる。サブマウントは、金属ベースであってもよいRFパッケージの入力リード及び/又は出力リードによって、ダイ等のRFデバイスにワイヤボンディング等されてもよい。
【0151】
追加的又は代替的に、第1のIPD構成要素200及び/又は第3のIPD構成要素800は、誘電体基板を貫通する電気トンネルとして機能し得る銅めっき孔、アルミニウムめっき孔、銀めっき孔、金めっき孔及び/又は同様のもの等の金属めっき孔であってよいビアで接続することができる異なる層上の導体を含むことができる。第1のIPD構成要素200及び/又は第3のIPD構成要素800は、これらのワイヤリードが基板を通過し、反対側のトレースに鉛はんだ付けされることによって実装することができる「スルーホール」構成要素を含むことができる。第1のIPD構成要素200及び/又は第3のIPD構成要素800は、これらのリード線及び/又は端子によって取り付けることができる「表面実装」構成要素を含むことができる。
【0152】
第1のIPD構成要素200及び/又はメタライゼーション層240は、はんだペーストへの印刷スクリーニング又はディスペンス、エポキシへの印刷スクリーニング又はディスペンス、シルクスクリーン印刷プロセス、写真製版プロセス、透明フィルムへの印刷プロセス、フォトマスクプロセス、写真増感基板プロセス、レーザーレジストアブレーションプロセス、ミリングプロセス、レーザーエッチングプロセス、及び/又は同様のプロセスを含む1又は2以上の製造技術を利用して製造することができる。1又は2以上の態様において、第1のIPD構成要素200は、少なくとも1つのデバイス202を機械的に支持し、第1のIPD構成要素200及び他の電子構成要素に電気的に接続するように構成することができる。
【0153】
更に、第1のIPD構成要素200及び/又は第3のIPD構成要素800は、第1のIPD構成要素200の図13に図示された回路構造260のような回路構造を含むことができる。特に、回路構造は、少なくとも1つのデバイス202に隣接して配置されてもよく、インダクタンス、キャパシタンス、抵抗、及び/又は同様のものを提供するように構成されてもよい。一態様では、回路構造は、上側に配置された金属表面であってよく、メタライゼーション層と共にキャパシタを形成してよい。更に、回路構造は、誘導性ストリップ、誘導性コイル、容量性スタブ、及び/又は同様のものとして構成されてもよい。一態様では、回路構造は、第1のIPD構成要素200及び/又は第3のIPD構成要素800上に配置される、第1のIPD構成要素200及び/又は第3のIPD構成要素800上に印刷される、薄膜レジスタ、厚膜レジスタ、印刷薄膜レジスタ、印刷厚膜レジスタ、及び/又は同様のもののようなレジスタを実施してもよい。
【0154】
一態様において、回路構造は、オープンエンドシャントスタブとして実施されてもよい。この点に関して、回路構造は、基板204上の上側表面222上の上部金属化を使用して構成されてもよく、基板204の誘電体層及びメタライゼーション層240によって実施される底部金属化がキャパシタンスを形成する。オープンエンドシャントスタブを実施する複数の相互接続パッド206は、1又は2以上の半導体デバイス400の第2の高調波又は第3の高調波の最適化に適した低い値のキャパシタンスを形成するために、少なくとも1つのデバイス202の間に間隔を空けて配置することができる。高調波シャントスタブを実施する複数の相互接続パッド206は、1又は2以上の半導体デバイス400の各々に対して利用可能なスタブが1つ存在するように、第1のIPD構成要素200上に配置されてもよい。追加の容量性エリアは、シャントスタブに接続され、ビア228の列の後ろに位置する回路構造の大きな連続矩形エリア実施構成を使用して作成することができる。
【0155】
本開示の接着剤は、接続される表面を接続するために中間層を適用することを含むことができる接着ボンディングプロセスにおいて利用することができる。接着剤は、有機又は無機であってよく、及び接着剤は、接続される表面の一方又は両方の表面に堆積してよい。接着剤は、特定のツール圧力を適用することを含むことができる環境下で、特定の接着温度で、特定の処理時間、特定のコーティング厚さで接着材料を適用することを含むことができる接着接合プロセスにおいて利用することができる。一態様において、接着剤は、導電性接着剤、エポキシ系接着剤、導電性エポキシ系接着剤、及び/又は同様のものである。
【0156】
本開示のはんだは、はんだを含み及び/又ははんだから形成することができるはんだ界面を形成するために利用することができる。はんだは、接合される表面間の接合を形成するために使用することができる任意の可溶性金属合金であってよい。はんだは、無鉛はんだ、鉛はんだ、共晶はんだ等である。無鉛はんだは、錫、銅、銀、ビスマス、インジウム、亜鉛、アンチモン、又は他の金属のトレース等を含むことができる。鉛はんだは、鉛、錫、銀等の他の金属、及び/又は同様のものを含むことができる。はんだは、必要に応じてフラックスを更に含むことができる。
【0157】
本開示の焼結は、熱及び/又は圧力により材料の導電性塊を圧縮形成するプロセスを利用することができる。焼結プロセスは、材料を液化の時点まで溶融させることなく動作し得る。焼結プロセスは、ペースト又はエポキシ中の金属ナノ粉末又はハイブリッド粉末の焼結を含むことができる。焼結プロセスは、真空中での焼結を含むことができる。焼結プロセスは、保護ガスを使用した焼結を含むことができる。
【0158】
本開示の共晶ボンディングは、共晶系を形成し得る共晶はんだ付けプロセスを利用し得る。共晶系は、接続される表面間で使用することができる。共晶ボンディングは、特定の組成及び温度で固体状態から液体状態へ、又は液体状態から固体状態へ遷移する合金及び/又は金属間化合物である金属を利用することができる。共晶合金は、スパッタリング、蒸着、電気めっき及び/又は同様のもの方法によって堆積させることができる。
【0159】
本開示の超音波溶接は、高周波の超音波音響振動が、加圧下で一緒に保持される構成要素に局所的に印加されるプロセスを利用することができる。超音波溶接は、接続される表面間に固体溶接部を形成することができる。一態様では、超音波溶接は、超音波力を加えることを含む。
【0160】
パッケージ100は、任意の数の異なる用途に実施することができる。この点に関して、パッケージ100は、高ビデオ帯域幅電力増幅器トランジスタ、単一経路無線周波数電力トランジスタ、単段無線周波数電力トランジスタ、マルチパス無線周波数電力トランジスタ、ドハティ構成多段無線周波数電力トランジスタ、GaNベース無線周波数電力増幅器モジュール、横方向拡散金属酸化膜半導体(LDMOS)デバイス、LDMOS無線周波数電力増幅器モジュール、無線周波数電力デバイス、超広帯域デバイス、GaNベースデバイスを実施するアプリケーションに実施されてもよい、金属-半導体電界効果トランジスタ(MESFET)、金属-酸化膜電界効果トランジスタ(MOSFET)、接合型電界効果トランジスタ(JFET)、バイポーラ接合型トランジスタ(BJT)、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ(IGBT)、高電子移動度トランジスタ(HEMT)、ワイドバンドギャップ(WBG)半導体、パワーモジュール、ゲートドライバ、汎用ブロードバンド構成要素、テレコム構成要素、Lバンド構成要素、Sバンド構成要素、Xバンド構成要素、Cバンド構成要素、Kuバンド構成要素、衛星通信構成要素等の構成要素、及び/又は同様のものである。パッケージ100は、パワーパッケージとして実施されてもよい。パッケージ100は、パワーパッケージとして実施されてもよく、本明細書に記載のアプリケーション及び構成要素を実施してもよい。
【0161】
パッケージ100は、無線周波数パッケージとして実施されてもよい。パッケージ100は無線周波数パッケージとして実施され、本明細書に記載されるアプリケーション及び構成要素を実施することができる。無線周波数パッケージとして実施されるパッケージ100は、送信機、送信機機能、受信機、受信機機能、送受信機、送受信機機能、及び同様のものを含む、接続する、サポートする、又はこのようなものであってもよい。無線周波数パッケージとして実施されるパッケージ100は、許容送信機出力、高調波、及び/又はバンド端要件で、データを伝送するために電波を送信し、及びその電波を変調するように構成され、又はサポートし、又はこのようなものであってもよい。無線周波数パッケージとして実施されるパッケージ100は、電波を受信し、その電波を復調するように構成されてもよく、又はこれをサポートしてもよい。無線周波数パッケージとして実施されるパッケージ100は、電波を送信し、許容送信機出力、高調波、及び/又はバンド端要件でデータを伝送するためにその電波を変調するように構成され、又はサポートし、又はそのように構成されてもよく、電波を受信し、電波を復調するように構成され、又はサポートし、又は同様のことを行うことができる。
【0162】
第1のIPD構成要素200、第2のIPD構成要素300、及び/又は第3のIPD構成要素800は、アクティブデバイス、パッシブデバイス、IPD、トランジスタデバイス等であってもよい。第1のIPD構成要素200、第2のIPD構成要素300、及び/又は第3のIPD構成要素800は、任意の用途の任意の電気構成要素を含むことができる。この点に関して、第1のIPD構成要素200は、高映像帯域幅電力増幅器トランジスタ、単一経路無線周波数電力トランジスタ、単段無線周波数電力トランジスタ、マルチパス無線周波数電力トランジスタ、多段無線周波数電力トランジスタ、GaNベースの無線周波数電力増幅器モジュール、横方向拡散金属酸化膜半導体(LDMOS)デバイス、LDMOS無線周波数電力増幅器モジュール、無線周波数電力デバイス、超広帯域デバイス、GaNベースのデバイス、金属-半導体電界効果トランジスタ(MESFET)、金属-酸化膜電界効果トランジスタ(MOSFET)、接合型電界効果トランジスタ(JFET)、バイポーラ接合型トランジスタ(BJT)、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ(IGBT)、高電子移動度トランジスタ(HEMT)、ワイドバンドギャップ(WBG)半導体、パワーモジュール、ゲートドライバ、汎用ブロードバンド構成要素、テレコム構成要素、Lバンド構成要素、Sバンド構成要素、Xバンド構成要素、Cバンド構成要素、Kuバンド構成要素、衛星通信構成要素等の構成要素、及び/又は同様のものとすることができる。第1のIPD構成要素200、第2のIPD構成要素300、及び/又は第3のIPD構成要素800は、無線周波数デバイスとして実施されてもよく、電波を送信し、許容送信機出力、高調波、及び/又はバンド端要件でデータを搬送するように変調するよう構成されてもよく、サポートしてもよく、又は同様のことを行うことができる。無線周波数デバイスとして実施される第1のIPD構成要素200は、電波を受信し、その電波を復調するように構成され、又はこれをサポート、又は同様のことを行うことができる。第1のIPD構成要素200、第2のIPD構成要素300、及び/又は第3のIPD構成要素800は、無線周波数デバイスとして実施されてもよく、電波を送信し、許容送信機出力、高調波、及び/又はバンド端要件でデータを搬送するように構成されてもよく、サポートしてもよく、又は同様のことを行うことができる。
【0163】
図23は、本開示によるIPD構成要素の製造プロセスを示す。
【0164】
特に、図23は、本明細書に記載の第1のIPD構成要素200、第2のIPD構成要素300、及び/又は第3のIPD構成要素800に関連するIPD構成要素を形成するプロセス600を示す。IPD構成要素を形成するプロセス600の態様は、本明細書に記載される態様と一致する異なる順序で実行することができることに留意されたい。更に、IPD構成要素を形成するプロセス600の一部は、本明細書で説明される態様と一致する異なる順序で実行することができることに留意されたい。更に、IPD構成要素を形成するプロセス600は、本明細書に開示される様々な態様と整合する1又は2以上のプロセスを有するように変更することができる。更に、IPD構成要素を形成するプロセス600は、本明細書に記載される本開示の任意の他の態様を含むことができる。
【0165】
初めに、IPD構成要素を形成するプロセス600は、基板を形成するプロセス602を含むことができる。より具体的には、基板204、基板304、及び/又は基板804は、本明細書に記載されるように構成され、構成され、及び/又は配置することができる。更に、ビア228は基板204に形成されてもよく、ビア328は基板304に形成されてもよく、及び/又はビア828は基板804に形成されてもよい。
【0166】
更に、IPD構成要素を形成するプロセス600は、メタライゼーション層を形成するステップ604を含むことができる。より具体的には、メタライゼーション層240は、基板204の少なくとも一部上に本明細書で説明するように構築、構成、及び/又は配置されてもよく、メタライゼーション層340は、基板304の少なくとも一部上に本明細書で説明するように構築、構成、及び/又は配置されてもよく、メタライゼーション層840は、基板804の少なくとも一部上に本明細書で説明するように構築、構成、及び/又は配置されてもよい。メタライゼーション層を形成するプロセス604は、はんだペースト用プリントスクリーニング、エポキシ用プリントスクリーニング、シルクスクリーン印刷プロセス、写真製版プロセス、透明フィルムへのプリントプロセス、エッチングプロセスと組み合わせたフォトマスクプロセス、写真増感基板プロセス、レーザーレジストアブレーションプロセス、ミリングプロセス、レーザーエッチングプロセス、ダイレクトプロセス、及び/又は同様のプロセスを含む1又は2以上の製造技術を利用するステップを含むことができる。
【0167】
更に、メタライゼーション層を形成するステップ604は、相互接続パッドを形成するステップを含むことができる。より具体的には、複数の相互接続パッド206は、基板204上に本明細書で説明するように構築、構成、及び/又は配置することができる。及び、複数の相互接続パッド306は、基板304上に、本明細書で説明するように構築、構成、及び/又は配置することができる。更に、複数の相互接続パッド806は、基板804上に本明細書で説明するように構築、構成、及び/又は配置することができる。相互接続パッドを形成するプロセスは、はんだペースト用プリントスクリーニング、エポキシ用プリントスクリーニング、シルクスクリーン印刷プロセス、写真製版プロセス、透明フィルムへの印刷プロセス、エッチングプロセスと組み合わせたフォトマスクプロセス、写真増感基板プロセス、レーザーレジストアブレーションプロセス、ミリングプロセス、レーザーエッチングプロセス、ダイレクト金属印刷プロセス、及び/又は同様のプロセスを使用することを含む1又は2以上の製造技術を利用することを含むことができる。
【0168】
更に、メタライゼーション層を形成する604ステップは、誘電体層362と共に底部金属366を形成するステップを含むことができる。底部金属366を形成するプロセスは、ソルダーペースト用プリントスクリーニング、エポキシ用プリントスクリーニング、シルクスクリーン印刷プロセス、写真製版プロセス、透明フィルムへの印刷プロセス、エッチングプロセスと組み合わせたフォトマスクプロセス、写真増感基板プロセス、レーザーレジストアブレーションプロセス、ミリングプロセス、レーザーエッチングプロセス、ダイレクト金属印刷プロセス、及び/又はこのようなプロセスを使用することを含む、1又は2以上の製造技術を利用するステップを含むことができる。更に、IPD構成要素を形成するプロセス600は、第1のIPD構成要素200にカットアウト298を形成するステップを含むことができる。カットアウト298は、ドリル、レーザーカット、ルーター、鋸、及び/又は同様のものを用いて形成することができる。
【0169】
更に、IPD構成要素を形成するプロセス600は、基板606上に少なくとも1つのデバイスを配置するステップを含むことができる。より具体的には、少なくとも1つのデバイス202は、第1のIPD構成要素200の基板204及び/又は第3のIPD構成要素800の基板804上に、本明細書で説明するように構築、構成、及び/又は配置することができる。一態様において、少なくとも1つのデバイス202は、本明細書に記載されるように、接着剤、はんだ付け、焼結、共晶ボンディング、超音波溶接、及び/又は同様のものを用いて、基板204上に本明細書に記載されるように配置することができる。一態様では、少なくとも1つのデバイス202は、本明細書に記載されるように、接着剤、はんだ付け、焼結、共晶ボンディング、超音波溶接、及び/又は同様のものを用いて、基板804上に本明細書に記載されるように配置することができる。
【0170】
より具体的には、IPD構成要素を形成するプロセス600は、第1のIPD構成要素200、第2のIPD構成要素300及び/又は第3のIPD構成要素800をパネル、ウェハ、及び/又は同様のものに形成する製造ステップを含むことができる。IPD構成要素を形成するプロセス600は、少なくとも1つのデバイス202をパネルの第1のIPD構成要素200及び/又は第3のIPD構成要素800上に配置するためのピックアンドプレース組立を実施するステップを含むことができる。IPD構成要素を形成するプロセス600は、パネルでリフロープロセスを実施するステップを含むことができる。IPD構成要素を形成するプロセス600は、パネル又はウェハから第1のIPD構成要素200、第2のIPD構成要素300、及び/又は第3のIPD構成要素800を単一化するために、ウェハ、回路基板、又はパッケージソーイング装置等の切断装置を利用してパネル及び/又はウェハを切断するステップを含んでもよく、これは、第1のIPD構成要素200、第2のIPD構成要素300、及び/又は第3のIPD構成要素800がリングフレーム上のダイシングテープ上に配置され、その後のパッケージ100への組立体のためにダイアタッチ装置に直接ロードすることができるという利点を有することができる。
【0171】
一態様において、IPD構成要素を形成するプロセス600は、表面実装技術(SMT)ラインを利用する処理を含むことができる。表面実装技術(SMT)ラインは、はんだ印刷、構成要素配置、はんだリフロー、及び/又は同様のものを含む多数のプロセスを利用することができる。追加のプロセスは、全てのフラックス残留物を除去するフラックス洗浄ステップ、ワイヤボンディング、ダイシング、ダイシングテープへの取り付け、ダイシング、機械的鋸引き又はレーザー切断の何れか、又は両方の組み合わせ、及び構成要素テストを含むことができる。更に、第1のIPD構成要素200、第2のIPD構成要素300、及び/又は第3のIPD構成要素800をダイシングテープ上に配置し、ダイアタッチ装置の入力として機能することができる。
【0172】
図24は、本開示によるパッケージの製造プロセスを示す。
【0173】
特に、図24は、本明細書で説明するパッケージ100に関連するパッケージを形成するプロセス700を示す。パッケージを形成するプロセス700の態様は、本明細書で説明する態様と一致する異なる順序で実行されてもよいことに留意すべきである。更に、パッケージを形成するプロセス700の態様は、本明細書に記載される態様と整合する異なる順序で実行されてもよいことに留意すべきである。更に、パッケージを形成するプロセス700は、本明細書に開示される様々な態様と整合するより多い又はより少ないプロセスを有するように変更することができる。更に、パッケージを形成するプロセス700は、本明細書に記載の本開示の他の態様を含むことができる。
【0174】
初めに、パッケージを形成するプロセス700は、支持体を形成するプロセス702を含むことができる。より具体的には、支持体102は、本明細書に記載されるように構成され、構成され、及び/又は配置することができる。一態様において、支持体を形成するプロセス702は、支持体102を、支持体、表面、パッケージ支持体、パッケージ表面、パッケージ支持体表面、フランジ、ヒートシンク、ソース接地のヒートシンク、及び/又は同様のものとして形成するステップを含むことができる。
【0175】
パッケージを形成するプロセス700は、IPD構成要素を形成するプロセス600を含むことができる。より具体的には、第1のIPD構成要素200、第2のIPD構成要素300、及び/又は第3のIPD構成要素800は、図23及びその関連説明を参照して本明細書に記載されるように構成、構成、及び/又は配置することができる。その後、IPD構成要素を形成するプロセス600は、第1のIPD構成要素200、第2のIPD構成要素300、及び/又は第3のIPD構成要素800を支持体102に取り付けることを更に含み得る。この点に関して、第1のIPD構成要素200、第2のIPD構成要素300、及び/又は第3のIPD構成要素800は、本明細書に記載されるように、接着剤、はんだ付け、焼結、共晶接合、超音波接合等によって、支持体102及び/又は第1のIPD構成要素200の上側表面に実装することができる。
【0176】
パッケージを形成するプロセス700は、1又は2以上の相互接続部を形成するプロセス704を含むことができる。より具体的には、1又は2以上の相互接続部104は、本明細書で説明するように構成、構成、及び/又は配置することができる。一態様では、1又は2以上の相互接続部を形成するプロセス704は、1又は2以上のワイヤ、リード、ビア、エッジめっき、回路トレース、トラック、及び/又は同様のものを形成することによって、1又は2以上の相互接続部104を形成することを含むことができる。一態様では、1又は2以上の相互接続部を形成するプロセス704は、本明細書に記載されるように、接着剤、はんだ付け、焼結、共晶ボンディング、超音波接合、クリップ構成要素、及び/又は同様のものによって1又は2以上の相互接続部を接続するステップ704を含むことができる。
【0177】
パッケージを形成するプロセス700は、パッケージを封入するプロセス706を含むことができる。より具体的には、パッケージ100は、本明細書に記載されるように構成、構成、及び/又は配置することができる。一態様において、パッケージ706を封入するプロセスは、オープンキャビティ構成、オーバーモールド構成、又はこのようなものを形成するステップを含むことができる。
【0178】
従って、本開示は、多数の異なるIPD構成要素、多数の異なるタイプのIPD構成要素を実施するRF製品、及び/又は多数の構成要素の利用、機能性の向上、及びスペースの効率的な利用のために構成された同様のものを提供している。
【0179】
以下は、本開示の態様の多数の非限定的な実施例である。一実施例は、実施例1を含む。トランジスタデバイスであって、金属サブマウントと;上記金属サブマウント上に配置されたトランジスタダイと;上記金属サブマウント上に配置された第1の基板を含む第1の集積型パッシブデバイス(IPD)構成要素と、;上記金属サブマウント上に配置された第2の基板を含む第2の集積型パッシブデバイス(IPD)構成要素と、を備え、上記第1の基板は、上記第2の基板とは異なる材料である。
【0180】
上記の実施例は更に、以下の実施例のうちの何れか1つ又は2以上の組み合わせを含むことができる:
2. 第1の集積型パッシブデバイス(IPD)構成要素がプリント回路基板(PCB)基板を含み;第2の集積型パッシブデバイス(IPD)構成要素が炭化ケイ素(SiC)基板を含む、本明細書の何れかの実施例に記載のトランジスタデバイス。
3. 第1の集積型パッシブデバイス(IPD)構成要素がプリント回路基板(PCB)集積型パッシブデバイス(IPD)を含み、第2の集積型パッシブデバイス(IPD)構成要素が炭化ケイ素(SiC)集積型パッシブデバイス(IPD)を含む、本明細書の何れかの実施例に記載のトランジスタデバイス。
4. 第2の集積型パッシブデバイス(IPD)構成要素が、第2の集積型パッシブデバイス(IPD)構成要素を受けるように構成されたカットアウト部分を含む、本明細書の何れかの実施例に記載のトランジスタデバイス。
5. 5.第1の集積型パッシブデバイス(IPD)構成要素が、第1の集積型パッシブデバイス(IPD)構成要素の上面に実装された表面実装デバイスを含む、本明細書の何れかの実施例に記載のトランジスタデバイス。
6. 第1の基板が、表面実装デバイスと金属サブマウントとの間を電気接続するように構成された少なくとも1つのビアを含む、本明細書の何れかの実施例に記載のトランジスタデバイス。
7. 第1の集積型パッシブデバイス(IPD)構成要素が、第2の集積型パッシブデバイス(IPD)構成要素と金属サブマウントの間に配置されている、本明細書の何れかの実施例に記載のトランジスタデバイス。
8. 第2の集積型パッシブデバイス(IPD)構成要素が、第1の集積型パッシブデバイス(IPD)構成要素と金属サブマウントの間に配置されている、本明細書の何れかの実施例に記載のトランジスタデバイス。
9. 第3の基板を含む第3のIPD構成要素を含み、第1の基板が第3の基板と同じ材料である、本明細書の何れかの実施例に記載のトランジスタデバイス。
10. 第3のIPD構成要素が、第3のIPD構成要素の上面に実装された表面実装デバイスを含む、本明細書の何れかの実施例に記載のトランジスタデバイス。
11. 第3の基板が、表面実装デバイスと金属サブマウントとの間を電気接続するように構成された少なくとも1つのビアを含む、本明細書の何れかの実施例に記載のトランジスタデバイス。
12. 第3のIPD構成要素がプリント回路基板(PCB)集積型パッシブデバイス(IPD)を含む、本明細書の何れかの実施例に記載のトランジスタデバイス。
13. 第3のIPD構成要素がプリント回路基板(PCB)基板を含む、本明細書の何れかの実施例に記載のトランジスタデバイス。
14. トランジスタダイが1又は複数のLDMOSトランジスタダイを含む、本明細書の何れかの実施例に記載のトランジスタデバイス。
15. トランジスタダイが1又は複数のGaNベースHEMTを含む、本明細書の何れかの実施例に記載のトランジスタデバイス。
16. トランジスタデバイスが、複数のトランジスタダイを含む、本明細書の何れかの実施例に記載のトランジスタデバイス。
17. 複数のトランジスタダイがドハティ構成である、本明細書の何れかの実施例に記載のトランジスタデバイス。
【0181】
一実施例は、実施例18を含む。トランジスタデバイスを実施する方法であって、金属サブマウントを提供するステップと、上記金属サブマウント上にトランジスタダイを配置するステップと、上記金属サブマウント上に第1の基板を含む第1の集積型パッシブデバイス(IPD)構成要素を配置するステップと、上記金属サブマウント上に第2の基板を含む第2の集積型パッシブデバイス(IPD)構成要素を配置するステップと、を含み、上記第1の基板は上記第2の基板とは異なる材料である、方法。
【0182】
上記の実施例は更に、以下の実施例の何れか1つ又は2以上の組み合わせを含むことができる。
19. 第1の集積型パッシブデバイス(IPD)構成要素がプリント回路基板(PCB)基板を含み;第2の集積型パッシブデバイス(IPD)構成要素が炭化ケイ素(SiC)基板を含む、本明細書の何れかの実施例に記載のトランジスタデバイスを実施する方法。
20. 第1の集積型パッシブデバイス(IPD)構成要素がプリント回路基板(PCB)集積型パッシブデバイス(IPD)を含み、第2の集積型パッシブデバイス(IPD)構成要素が炭化ケイ素(SiC)集積型パッシブデバイス(IPD)を含む、本明細書の何れかの実施例に記載のトランジスタデバイスを実施する方法。
21. 第2の集積型パッシブデバイス(IPD)構成要素を受けるように構成されたカットアウト部分を第2の集積型パッシブデバイス(IPD)構成要素に形成するステップを含む、本明細書の何れかの実施例に記載のトランジスタデバイスを実施する方法。
22. 表面実装デバイスを第1の集積型パッシブデバイス(IPD)構成要素の上側表面に実装するステップを含む、本明細書の何れかの実施例に記載のトランジスタデバイスを実施する方法。
23. 表面実装デバイスと金属サブマウントとの間を電気接続するように構成された少なくとも1つのビアを第1の基板に形成するステップを含む、本明細書の何れかの実施例に記載のトランジスタデバイスを実施する方法。
24. 第1の集積型パッシブデバイス(IPD)構成要素を、第2の集積型パッシブデバイス(IPD)構成要素と金属サブマウントとの間に配置するステップを含む、本明細書の何れかの実施例に記載のトランジスタデバイスを実施する方法。
25. 第2の集積型パッシブデバイス(IPD)構成要素を、第1の集積型パッシブデバイス(IPD)構成要素と金属サブマウントとの間に配置するステップを含む、本明細書の何れかの実施例に記載のトランジスタデバイスを実施する方法。
26. 第3の基板を備えた第3のIPD構成要素を提供するステップを更に含み、上記第1の基板は、上記第3の基板と同じ材料である、本明細書の何れかの実施例に記載のトランジスタデバイスを実施する方法。
27. 表面実装デバイスを第3のIPD構成要素の上面に実装するステップを含む、本明細書の何れかの実施例に記載のトランジスタデバイスを実施する方法。
28. 表面実装デバイスと金属サブマウントとの間を電気接続するように構成された少なくとも1つのビアを第3の基板に形成するステップを含む、本明細書の何れかの実施例に記載のトランジスタデバイスを実施する方法。
29. 第3のIPD構成要素がプリント回路基板(PCB)集積型パッシブデバイス(IPD)を含む、本明細書の何れかの実施例に記載のトランジスタデバイスを実施する方法。
30. 第3のIPD構成要素がプリント回路基板(PCB)基板を含む、本明細書の何れかの実施例に記載のトランジスタデバイスを実施する方法。
31. トランジスタダイが、1又は複数のLDMOSトランジスタダイを含む、本明細書の何れかの実施例に記載のトランジスタデバイスを実施する方法。
32. トランジスタダイが、1又は複数のGaNベースHEMTを含む、本明細書の何れかの実施例に記載のトランジスタデバイスを実施する方法。
33. トランジスタデバイスが複数のトランジスタダイを含む、本明細書の何れかの実施例に記載のトランジスタデバイスを実施する方法。
34. 複数のトランジスタダイがドハティ構成である、本明細書の何れかの実施例に記載のトランジスタデバイスを実施する方法。
【0183】
本開示は例示的態様を有するが、当業者であれば、本開示は添付の特許請求の範囲の精神及び範囲内で変更を加えて実施できることを認識するであろう。上記で与えられたこれらの例は、単に例示的なものであり、及び本開示の全ての可能な設計、態様、適用又は改変の排出ガスリストであることを意図するものではない。
【0184】
100 パッケージ
102 支持体
402 セラミックボディ
404 金属コンタクト
図1
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【国際調査報告】