TW202407893A - 可撓性接合之積體電路 - Google Patents

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Abstract

本發明是關於一種積體電路封裝，其具有經由一可撓性電纜之導體連接至一封裝基板的一積體電路晶粒。該可撓性電纜包括由一絕緣材料製成之一絕緣外殼及安置於該絕緣外殼內部之複數個導體。該複數個導體中之各導體連接至該積體電路晶粒之複數個觸點中之一第一觸點及該封裝基板之複數個觸點中之一第二觸點。

Description

可撓性接合之積體電路
本發明是關於積體電路製造，且更具體言之，關於將積體電路晶粒電連接至封裝基板。
隨著積體電路變得更加複雜，用於製造彼等積體電路之製程亦變得更加複雜。舉例而言，隨著積體電路演進，積體電路晶粒內部之組件的大小減小。此外，輸入及輸出觸點或端子之數目可增加。彼等輸入及輸出觸點需要連接至外部組件（諸如封裝基板或印刷電路板）以允許與積體電路晶粒之外部互動。用於將積體電路接合至下一層級（亦即，封裝或電路板）之方法中之一者為個別地線接合各接觸墊。其他方法可包括焊料焊凸（倒裝晶片）、晶圓間接合等。導線接合製程可歸因於各積體電路之耗時的接合製程而為資源密集型的。此外，個別導線為匹配晶粒上之大小而為極薄的，從而使得該等導線極易損壞。最終，為降低導線斷裂之可能性，將迴路及鬆弛添加至導線，從而增加了由導線佔據之空間量。
具體實例是關於一種積體電路封裝，其具有經由可撓性電纜之導體連接至封裝基板的積體電路晶粒。積體電路晶粒實施積體電路且包括第一複數個觸點。封裝基板包括第二複數個觸點，該第二複數個觸點各自對應於積體電路晶粒之第一複數個觸點中之觸點。可撓性電纜包括由絕緣材料製成之絕緣外殼及安置於絕緣外殼內部之複數個導體。複數個導體中之各導體連接至積體電路晶粒之第一複數個觸點中之第一觸點及封裝基板之第二複數個觸點中之第二觸點。
此外，具體實例關於一種用於將積體電路晶粒連接至封裝基板之系統。該系統包括：托盤固持器，其用於固持用以攜載一或多個積體電路堆疊之托盤，該一或多個積體電路堆疊具有封裝基板及積體電路晶粒；及可撓性電纜接合頭。可撓性電纜接合頭包括第一切割器、第二切割器及熱音波接合頭。第一切割器經組態以第一角度沿著第一切割線切割可撓性電纜，以暴露可撓性電纜之複數個導體的第一表面。第二切割器經組態以第二角度沿著第二切割線切割可撓性電纜，以暴露可撓性電纜之複數個導體的第二表面。熱音波接合頭經組態以將複數個導體之第一表面接合至積體電路晶粒的第一複數個觸點，且將複數個導體之第二表面接合至封裝基板的第二複數個觸點。
圖式（圖）及以下描述僅藉助於說明來關於某些具體實例。應注意，根據以下論述，本文中所揭示之結構及方法的替代性具體實例將容易地識別為可在不脫離具體實例之原理的情況下使用的可行替代方案。
現將詳細參考具體實例，在隨附圖式中示出該等具體實例之範例。應注意，在可行的情況下，可以在圖式中使用類似或相似的附圖標號，且該等類似或相似的附圖標號可以指示類似或相似的功能性。該等圖式僅出於說明之目的描繪具體實例。
具體實例關於一種積體電路封裝，其具有電連接至封裝基板（諸如層壓物）之積體電路晶粒。積體電路晶粒經由可撓性電纜連接至封裝基板，該可撓性電纜具有接合至積體電路之頂部表面上的觸點之近側末端，及接合至封裝基板之頂部表面上的觸點之遠側末端。 使用可撓性連接件之積體電路封裝
圖1A示出根據一或多個具體實例之使用導線接合連接至封裝基板之積體電路的透視圖。圖1B示出根據一或多個具體實例之使用導線接合連接至封裝基板之積體電路的橫截面側視圖。
積體電路封裝100包括積體電路晶粒120及封裝基板110。積體電路晶粒120包括觸點125之集合。封裝基板110包括觸點115之集合。在一些具體實例中，封裝基板之觸點集合中的各觸點115對應於積體電路晶粒120之觸點集合中的觸點125。封裝基板之觸點集合中的觸點115中之各者可經組態以將電信號（諸如資料信號、參考電壓或供應電壓）提供至積體電路晶粒或自積體電路晶粒接收電信號。類似地，積體電路晶粒之觸點集合中的各觸點125可經組態以將電信號提供至封裝基板或自封裝基板接收電信號。
積體電路晶粒120之觸點集合中的各觸點125經由導線130連接至封裝基板110之觸點集合中的對應觸點115。舉例而言，在圖1A及圖1B中所展示之具體實例中，積體電路晶粒120之觸點集合中的各觸點125經由導線接合連接至封裝基板110之觸點集合中的對應觸點115。導線接合可包括接合至積體電路晶粒120之觸點集合中的觸點125之第一末端（例如，近側末端），及接合至封裝基板110之觸點集合中的觸點115之第二末端（例如，遠側末端）。在一些具體實例中，導線接合使用超音或熱音波接合而接合至觸點。然而，接合電纜可易損壞且可易於斷裂。為降低損壞之可能性，將一定量之鬆弛添加至接合導線以減少接合導線所暴露於的應力之量。添加至接合導線之鬆弛增加了由接合導線佔據之空間的量。舉例而言，添加至接合導線之鬆弛增加了接合導線之高度或由接合導線使用之豎直空間。
圖2A至圖2C示出根據一或多個具體實例之使用可撓性電纜連接至封裝基板之積體電路的透視圖。圖2D示出根據一或多個具體實例之使用可撓性電纜連接至封裝基板之積體電路的橫截面側視圖。可撓性電纜230包括包覆於絕緣外殼240之導體245之集合。導體245由導電材料製成且經組態以在積體電路晶粒與封裝基板之間傳輸電信號。此外，絕緣外殼240由絕緣材料製成且經組態以為導體提供結構性支撐且使導體彼此電隔離。下文中提供可撓性電纜230之更詳細描述。
如圖2A至圖2D中所展示，經由可撓性電纜中所包括之導體將積體電路晶粒120之觸點125的集合連接至封裝基板110之觸點115的對應集合。在一些具體實例中，可撓性電纜之所有導體可實質上同時熱音波地接合至觸點。亦即，可撓性電纜之所有導體的第一末端可實質上同時接合至積體電路晶粒之觸點。類似地，可撓性電纜之所有導體的第二末端可實質上同時接合至封裝基板之觸點。因而，用於將積體電路晶粒連接至封裝基板的時間量減小。
此外，可撓性電纜之輪廓小於接合導線（諸如圖1B中所展示之接合導線）之輪廓。在一些具體實例中，可撓性電纜之絕緣外殼240為導體提供結構性支撐。絕緣外殼可容許導體彎曲以遵循積體電路晶粒之輪廓。因而，與圖1B中所展示之接合導線相比，由可撓性電纜之導體所佔據的高度可減小。另外，絕緣外殼可降低導體斷裂之可能性。
在一些具體實例中，使用可撓性電纜實現導體之多層堆疊，使得同時接合多列觸點。此外，使用可撓性電纜可實現併入針對射頻（radio frequency；RF）及其他應用之電磁干擾（electromagnetic interference ；EMI）屏蔽以避免串音及信號減弱。
圖3A示出根據一或多個具體實例之用於將積體電路晶粒連接至封裝基板之可撓性電纜的一區段之透視圖。圖3B示出根據一或多個具體實例之跨圖3A的可撓性電纜之縱向平面（Y-Z平面）的橫截面視圖。圖3C示出根據一或多個具體實例之跨圖3A的可撓性電纜之橫向平面（X-Y平面）的橫截面視圖。可撓性電纜300（諸如圖2A至圖2B中所展示之可撓性電纜230）包括嵌入於絕緣材料310內部之導體320之集合。舉例而言，如圖3C中所繪示，可撓性電纜包括配置於導體層中之六個導體320A至320F。此外，導體320中之各者藉由絕緣材料310而與相鄰導體分離。安置於兩個導體320之間的絕緣材料310防止兩個導體短路。
在一些具體實例中，沿著切割線330切割可撓性電纜300。具體言之，可撓性電纜300經切割以暴露嵌入絕緣材料310內之導體320，且減小可撓性電纜之長度。藉由沿著切割線330切割可撓性電纜，暴露導體320A至320F中之各者的表面。在一些具體實例中，以設定角度切割可撓性電纜300。
圖3D示出根據一或多個具體實例之沿著切割線在一個末端（例如，近側末端）處切割之可撓性電纜的橫截面視圖。沿著切割線330以角度θ切割圖3D之可撓性電纜300。藉由沿著切割線330切割可撓性電纜，暴露導體320之一個末端，從而允許導體連接至觸點（例如，積體電路晶粒120之觸點集合中的觸點125或封裝基板110之觸點集合中的觸點115）。特定言之，藉由沿著切割線330切割可撓性電纜300，形成第一導體表面340。第一導體表面340接著可連接至觸點以將導體電耦接至觸點。此外，第一導體表面340之表面積可由切割角度θ控制。藉由增加切割角度θ，導體320之第一導體表面340的表面積可增加。
圖3E示出根據一或多個具體實例之圖3D的可撓性電纜之橫截面視圖，該可撓性電纜連接至觸點350（諸如積體電路晶粒120之觸點集合中的觸點125或封裝基板110之觸點集合中的觸點115）。可撓性電纜300之第一導體表面340置放於觸點350上方且接合至觸點350。在一些具體實例中，使用熱音波接合將第一導體表面340接合至觸點350。此外，亦藉由在第二切割線處切割可撓性電纜而形成第二導體表面（未展示）。第二切割線亦可成角度的以增加第二導體表面之面積。此外，可在與第一切割線之角度相對的角度處切割第二切割線。第二導體表面接著接合至第二觸點以將接合至第一導體表面之第一觸點電耦接至接合至第二導體表面的第二觸點。
圖4A至圖4C示出根據一或多個具體實例之跨具有多個導體層的可撓性電纜之縱向平面（Y-Z平面）的橫截面視圖。特定言之，圖4A至圖4C中所展示之可撓性電纜具有兩個導體層。此外，圖4A示出可撓性電纜在沿著切割線經切割之前的橫截面視圖，圖4B示出可撓性電纜在沿著切割線經切割之後的橫截面視圖，及圖4C示出根據一或多個具體實例之具有接合至多個觸點的多個導體層的可撓性電纜之橫截面視圖。
可撓性電纜400（諸如圖2A至圖2B中所展示之可撓性電纜230）包括配置於多個層中之導體集合。舉例而言，圖4A至圖4C之可撓性電纜400包括安置於第一層中之第一集合之導體420及安置於第二層中之第二集合之導體425。第一集合之導體420藉由絕緣層415與第二集合之導體425分離。此外，第一集合之導體及第二集合之導體嵌入於絕緣材料410內部。
在一些具體實例中，沿著切割線430切割可撓性電纜400。具體言之，可撓性電纜經切割以暴露嵌入於絕緣材料410內之導體（例如，第一集合之導體420及第二集合之導體425）。舉例而言，藉由沿著切割線430切割可撓性電纜400，第一集合之導體420的第一導體表面440及第二集合之導體425的第二導體表面445經暴露，從而允許導體連接至觸點（例如，積體電路晶粒120之觸點集合中的觸點125或封裝基板110之觸點集合中的觸點115）。舉例而言，第一集合之導體可連接至觸點350之第一集合，且第二集合之導體可連接至觸點之第二集合。
在一些具體實例中，可藉由控制切割角度θ來控制可撓性電纜之導體的所暴露表面之表面積。隨著切割角度θ增加，導體之所暴露表面的表面積增加。此外，可藉由控制切割角度θ來控制在第一集合之導體的所暴露表面與第二集合之導體的所暴露表面之間的間距d。隨著切割角度θ增加，在第一集合之導體的所暴露表面與第二集合之導體的所暴露表面之間的間距增加。
圖5A及圖5B示出根據各種具體實例之跨圖4A的可撓性電纜之橫向平面（X-Y平面）的橫截面視圖。舉例而言，圖5A示出根據一或多個具體實例之跨可撓性電纜的橫向平面之橫截面視圖，該可撓性電纜具有經對準之安置於第一導體層中之第一集合之導體及安置於第二導體層中之第二集合之導體。如圖5A中所展示，可撓性電纜400包括第一集合之導體420（包括導體420A至420F）及第二集合之導體425（包括導體425A至425F）。第一集合之導體420安置於第一導體層530中且第二集合之導體425安置於第二導體層535中。此外，第一集合之導體420藉由絕緣層與第二集合之導體425分離。類似地，第一集合之導體中的各導體藉由絕緣材料410而與來自第一集合之導體的其他導體分離。另外，第二集合之導體中的各導體藉由絕緣材料410而與來自第二集合之導體的其他導體分離。因而，與圖3A至圖3C中所展示之可撓性電纜300相比，該可撓性電纜中之導體的數目可倍增。
如圖5A中所展示，第一集合之導體中的第一導體420A與第二集合之導體中的第一導體425A在第一方向（豎直方向）上對準。此外，第一集合之導體中的第一導體420A與第一集合之導體420中的其他導體（例如，導體420B至420F）在第二方向（水平方向）上對準。類似地，第一集合之導體中的第二導體420B與第二集合之導體中的第二導體425B在第一方向上對準。
此外，圖5B示出根據一或多個具體實例之跨可撓性電纜的橫向平面之橫截面視圖，該可撓性電纜具有安置於第二導體層中之第二集合之導體以及自其偏移之安置於第一導體層中之第一集合之導體。在圖5B之範例中，第二集合之導體中的導體425自第一集合之導體中的導體420偏移有設定量。具體言之，第二集合之導體中的第一導體425A安置於第一集合之導體中的第一導體420A與第一集合之導體中的第二導體420B之間。類似地，第一集合之導體中的第二導體420B安置於第二集合之導體中的第一導體425A與第二集合之導體中的第二導體425B之間。
圖6A至圖6C示出根據各種具體實例之跨具有一個導體層及一或多個屏蔽層之可撓性電纜的橫向平面（X-Y平面）之橫截面視圖。屏蔽層可位於可撓性電纜之導體集合之上及/或之下，且含有導電板（亦稱為屏蔽平面），該導電板保護經由可撓性電纜之導體所攜載或傳輸的信號。在一些具體實例中，屏蔽層之導電板連接至接地。此外，在一些具體實例中，導電板或屏蔽平面與可撓性電纜之導體集合重疊。
舉例而言，圖6A示出根據一或多個具體實例之跨具有一個導體層及一個屏蔽層之可撓性電纜的橫向平面之橫截面視圖。可撓性電纜包括配置於導體層640中之導體420的集合（包括導體420A至420F）。此外，可撓性電纜包括配置於導體層630下方之屏蔽層640中的屏蔽平面650。此外，屏蔽層640藉由絕緣層而與導體層630分離。
此外，圖6B示出根據一或多個具體實例之跨具有一個導體層及兩個屏蔽層的可撓性電纜之橫向平面的橫截面視圖。除了配置於導體層630下方之屏蔽層640中的屏蔽平面650，圖6B中所展示之可撓性電纜亦包括配置於第二屏蔽層645中的第二屏蔽平面655，第二屏蔽層645配置於導體層630上方。在一些具體實例中，第一屏蔽平面650及第二屏蔽平面655兩者經組態以接地（例如，藉由連接至積體電路晶粒及/或封裝基板處之接地端子）。
另外，圖6C示出根據一或多個具體實例之跨具有帶屏蔽導體之一個導體層及兩個屏蔽層之可撓性電纜的橫向平面之橫截面視圖。亦即，除了配置於導體層630中之導體420之集合，圖6C之可撓性電纜亦包括第一屏蔽導體660A及第二屏蔽導體660B。在一些具體實例中，第一屏蔽導體660A及第二屏蔽導體660B可經組態以連接至積體電路晶粒及/或封裝基板處之接地端子。此外，第一屏蔽導體660A及第二屏蔽導體660B可經設計以具有寬度大於配置於導體層630中之導體420之寬度。
圖7A至圖7G示出根據各種具體實例之跨具有多個導體層及一或多個屏蔽層的可撓性電纜的橫向平面（Y-Y平面）之橫截面視圖。舉例而言，圖7A至7G中所展示之可撓性電纜經示出為具有兩個導體層。然而，可撓性電纜可具有額外導體層。
圖7A至圖7C經示出為具有一個屏蔽層（例如，在底部導體層之下）。圖7D至圖7G經示出為具有兩個屏蔽層（例如，在第一導體層之上的屏蔽層及在底部導體層之下的屏蔽層）。
此外，在屏蔽層之間的導體層可經組態成類似於圖5A或圖5B中所展示之導體。亦即，第一導體層中之導體可與第二導體層中之導體對準（諸如在圖7A、圖7D或圖7E中）。替代地，第二導體層之導體自第一導體層中的導體偏移（諸如在圖7B、圖7C、圖7F或圖7G中）。此外，導體層中之一或多者可包括類似於圖6C中所展示之屏蔽導體660的屏蔽導體。舉例而言，圖7C及圖7G中所展示之可撓性電纜在底部導體層中具有屏蔽導體。在另一範例中，圖7E中所展示之可撓性電纜在導體層中之各者中具有屏蔽導體。
返回參考圖2，在一些具體實例中，可撓性電纜230之導體經組態以具有實質上均一間距。舉例而言，圖8A示出根據一或多個具體實例之導體層沿著可撓性電纜之長度的橫截面視圖。舉例而言，配置於可撓性電纜之導體層中的導體420分離達距離d。此外，導體之間距在整個可撓性電纜中為均一的。在一些具體實例中，基於積體電路晶粒或封裝基板之觸點間距而設計導體之間距。
在其他具體實例中，可撓性電纜230之導體經設計以自具有第一間距扇出至具有不同於第一間距的第二間距。舉例而言，圖8B示出導體層沿著可撓性電纜之長度的橫截面視圖，該可撓性電纜具有自可撓性電纜之第一末端扇出至可撓性電纜之第二末端的導體。圖8中所展示之可撓性電纜經組態以沿著第一切割線810及第二切割線815進行切割。此外，配置於導體層內之導體420經組態以沿著第一切割線810分離達第一距離d1（亦即以第一間距配置），且經組態以沿著第二切割線815分離達第二距離d2（亦即以第二間距配置）。在一些具體實例中，第一距離d1小於第二距離d2。因而，導體420經組態以自第一間距（與導體分離達第一距離d1）扇出至第二間距（與導體分離達第二距離d2）。在一些具體實例中，導體經組態以具有沿第一切割線810之第一寬度w1，且經組態以具有沿第二切割線/815之第二寬度w2。在一些具體實例中，第一寬度w1小於第二寬度w2。
在一些具體實例中，可基於積體電路晶粒之觸點的觸點大小及觸點間距來選擇導體420沿著第一切割線810的寬度w1及間距。舉例而言，可基於積體電路晶粒之半導體製造約束來選擇導體420沿著第一切割線810的寬度w1及間距。此外，可基於封裝基板之觸點的觸點大小及觸點間距來選擇導體420沿著第二切割線815的寬度w2及間距。舉例而言，可基於封裝基板之製造約束來選擇導體420沿著第二切割線815的寬度w2及間距。 可撓性連接件接合系統
圖9A至圖9C示出根據一或多個具體實例之用於將積體電路晶粒連接至封裝基板的接合系統。接合系統包括托盤固持器910、托盤915、可撓性電纜卷盤固持器920、可撓性電纜卷盤925、一或多個步進器930及可撓性電纜接合頭940。在一些具體實例中，接合系統包括除了圖9A至圖9B中所展示之元件以外的額外、較少或不同的元件。
托盤固持器910經組態以固持托盤915。托盤915經組態以就地固持一或多個封裝基板。在一些具體實例中，托盤915為聯合電子裝置工程委員會（Joint Electron Device Engineering Council；JEDEC）標準托盤。在一些具體實例中，托盤915經組態以就地固持用以攜載積體電路晶粒之封裝基板之集合。托盤915可具有狹槽之集合，各狹槽經組態以裝配一個封裝基板。
可撓性電纜卷盤固持器920經組態以固持可撓性電纜卷盤925。可撓性電纜卷盤925含有可撓性電纜，其可在接合至積體電路晶粒或封裝基板之前經切割至合適大小。在一些具體實例中，可撓性電纜圍繞可撓性電纜固持器纏繞。
可撓性電纜接合頭940接收可撓性電纜，將可撓性電纜切割成合適大小且暴露可撓性電纜內之導體，且將經切割可撓性電纜之第一末端接合至封裝基板且將經切割可撓性電纜之第二末端接合至積體電路晶粒。下文結合圖9C提供可撓性電纜接合頭940之更詳細描述。
在一些具體實例中，可撓性電纜接合頭940附接至第一步進器930A。第一步進器930A經組態以在第一方向上（例如，自左向右）移動可撓性電纜接合頭940。替代地，第一步進器930A經組態以在兩個維度中（例如，自左向右及前後）移動可撓性電纜接合頭940。此外，可撓性電纜接合頭940附接至第二步進器930B。第二步進器930B經組態以上下移動可撓性電纜接合頭940以更接近或更遠離托盤915及/或托盤固持器910而移動。
在一些具體實例中，可撓性電纜卷盤固持器920亦附接至第一步進器930A及第二步進器930B。因而，可撓性電纜卷盤固持器920可結合可撓性電纜接合頭940而移動。
在一些具體實例中，托盤固持器910附接至第三步進器930C。第三步進器930C經組態以在第二方向上（例如，前後）移動托盤固持器910。舉例而言，第三步進器經組態以在垂直於第一步進器930A的方向之方向上移動托盤固持器910。替代地，第三步進器930C經組態以在兩個維度中（例如，自左向右及前後）移動托盤固持器910。
圖9C示出根據一或多個具體實例之可撓性電纜接合頭之圖式。可撓性電纜接合頭940包括可撓性電纜槽960、一或多個可撓性電纜切割器970及熱音波接合頭980。在一些具體實例中，可撓性電纜接合頭940包括除了圖9C中所展示之元件以外之額外、較少或不同元件。
可撓性電纜槽960經組態以自可撓性電纜卷盤925接收可撓性電纜，且將可撓性電纜導引至一或多個切割器970及熱音波接合頭980。可撓性電纜槽960可具有基於可撓性電纜的厚度之高度。此外，可撓性電纜槽960之形狀可設計為基於將沿著切割線切割可撓性電纜之角度（例如，如圖3B或圖4A中所展示）。
切割器970經組態以沿著可撓性電纜槽960置放且經組態以按設定角度沿著一或多個切割線切割可撓性電纜。在一些具體實例中，可撓性電纜接合頭包括經組態以沿著第一切割線（例如，在可撓性電纜之近側末端處）切割可撓性電纜的第一切割器970A，及經組態以沿著第二切割線（例如，在可撓性電纜之遠側末端處）切割可撓性電纜的第二切割器970B。
熱音波接合頭980經組態以經置放於可撓性電纜槽960之末端且經組態以將可撓性電纜之所暴露導體接合至封裝基板或積體電路晶粒之觸點。熱音波接合頭可將熱能及振動運動提供至可撓性電纜之末端以將可撓性電纜之各導體實體地接合至對應觸點。在一些具體實例中，熱音波接合頭980經組態以同時將可撓性電纜之每個導體接合至對應觸點。此外，熱音波接合頭980經組態以將可撓性電纜之屏蔽導體接合至封裝基板及/或積體電路晶粒上之觸點。
在一些具體實例中，可撓性電纜接合頭940包括用於將可撓性電纜接合頭940與封裝基板、積體電路晶粒或固持封裝基板及積體電路晶粒之托盤對準的感測器。舉例而言，可撓性電纜接合頭940可包括相機，其用於判定可撓性電纜接合頭940相對於固持封裝基板及積體電路晶粒之托盤的位置。
圖10示出根據一或多個具體實例之用於使用可撓性電纜將積體電路晶粒連接至封裝基板的製程之流程圖。為了將可撓性電纜接合至封裝基板及積體電路晶粒上之觸點，經由可撓性電纜槽960饋入1010可撓性電纜。以第一角度（例如，使用第一切割器970A）在第一切割線處切割1015可撓性電纜，以暴露出經嵌入可撓性電纜內之待接合至積體電路晶粒之觸點之導體的第一表面。此外，以第二角度（例如，使用第二切割器970B）在第二切割線處切割1020可撓性電纜，以暴露出經嵌入可撓性電纜內之待接合至封裝基板之觸點之導體的第二表面。
另外，可撓性電纜接合頭940及/或托盤固持器910經移動以將可撓性電纜接合頭940與托盤915或由托盤915承載之封裝基板或積體電路晶粒對準1025。舉例而言，第一步進器930A及第三步進器930C經致動以移動可撓性電纜接合頭940及托盤固持器910來將可撓性電纜接合頭940與托盤915對準。
在可撓性電纜接合頭940對準至托盤915（或封裝基板或積體電路晶粒）之後，可撓性電纜接合頭940經降低以接近封裝基板或積體電路晶粒。接著藉由熱音波接合頭980將經切割的可撓性電纜饋入且壓抵封裝基板或積體電路晶粒的表面。接著啟動熱音波接合頭980以將可撓性電纜之導體接合1030至對應觸點。
在一些具體實例中，在可撓性電纜之第一末端已接合至觸點之第一集合之後，經由可撓性電纜槽960饋入可撓性電纜，將可撓性電纜接合頭移動至第二位置，且將可撓性電纜之第二末端接合至觸點的第二集合。舉例而言，在可撓性電纜之第一端部已接合至封裝基板之觸點之後，經由可撓性電纜槽960饋入經切割的可撓性電纜的其餘部分，將可撓性電纜接合頭940對準至積體電路晶粒之觸點，且將可撓性電纜之第二末端接合至積體電路晶粒之觸點。替代地，在可撓性電纜之第一末端已接合至積體電路晶粒之觸點之後，經由可撓性電纜槽960饋入經切割可撓性電纜的其餘部分，將可撓性電纜接合頭940對準至封裝基板之觸點且將可撓性電纜之第二末端接合至封裝基板之觸點。 額外考量
貫穿本說明書，複數個例子可實施描述為單一例子之組件、操作或結構。儘管將一或多個方法之個別操作圖示且描述為單獨操作，但可並行地執行個別操作中之一或多者，且並不要求按所圖示的次序執行操作。在示例組態中呈現為單獨組件之結構及功能性可經實施為組合式結構或組件。類似地，作為單一組件呈現之結構及功能性可經實施為獨立組件。此等及其他變化、修改、添加及改良屬於本文中之主題的範疇內。
本文中將某些具體實例描述為包括邏輯或數個組件、模組或機制。模組可構成軟體模組（例如，體現於機器可讀取媒體上或傳輸信號中之程式碼）抑或硬體模組。硬體模組為能夠執行某些操作的有形單元且可以某一方式經組態或配置。在示例具體實例中，一或多個電腦系統（例如，獨立電腦系統、用戶端電腦系統或伺服器電腦系統）或電腦系統之一或多個硬體模組（例如，處理器或處理器群組）可由軟體（例如，應用程式或應用程式部分）經組態為操作以執行如本文中所描述之某些操作的硬體模組。
在各種具體實例中，硬體模組可經機械地或電子地實施。舉例而言，硬體模組可包含經永久地組態（例如，作為專用處理器，諸如場可程式化閘陣列（field programmable gate array；FPGA）或特殊應用積體電路（application-specific integrated circuit；ASIC））以執行某些操作之專用電路系統或邏輯。硬體模組亦可包含藉由軟體經暫時組態以執行某些操作之可程式邏輯或電路系統（例如，如包涵在通用處理器或其他可程式化處理器內）。應瞭解，機械地、在專用且永久地組態之電路系統或在暫時組態之電路系統（例如，藉由軟體組態）來實施硬體模組的決策可由成本及時間考慮因素驅動。
可至少部分由經暫時組態（例如，藉由軟體）或永久地組態以執行相關操作之一或多個處理器執行本文中所描述之示例方法的各種操作。無論經暫時組態或永久地組態，此類處理器可構成進行操作以執行一或多個操作或功能的處理器實施模組。在一些示例具體實例中，本文中所提及之模組可包含處理器實施之模組。
一或多個處理器亦可進行操作以支援「雲端計算」環境中之相關操作的執行，或作為「軟體即服務」（software as a service；SaaS）。舉例而言，操作中之至少一些可藉由一組電腦（作為包括處理器之機器的範例）執行，此等操作可經由網路（例如，網際網路）及經由一或多個適當介面（例如，應用程式介面（application program interface；API））存取。
某些操作的執行可分佈於一或多個處理器中，不僅駐留於單一機器內，而是跨多個機器部署。在一些示例具體實例中，一或多個處理器或處理器實施模組可位於單一地理地點中（例如，家庭環境、辦公室環境或伺服器群內）。在其他示例具體實例中，一或多個處理器或處理器實施模組可跨多個地理地點分佈。
本說明書的一些部分可關於對作為位元或二元數位信號儲存於機器記憶體（例如，電腦記憶體）內之資料之操作的演算法或符號表示來呈現。此等演算法或符號表示為由資料處理領域中具有通常知識者使用以將其工作主旨傳達至其他具有通常知識者的技術範例。如本文中所使用，「演算法」為產生所需結果的自一致操作序列或類似處理。在此上下文中，演算法及操作涉及對實體量之實體操控。典型地但並非必須，此類數量可呈能夠儲存、存取、轉移、組合、比較或藉由機器以其他方式操縱的電信號、磁性信號或光信號之形式。有時主要出於共同使用之原因，使用諸如「資料」、「內容」、「位元」、「值」、「元素」、「符號」、「字符」、「項」、「數目」、「編號」或其類似者之詞語來指此類信號為方便的。然而，此等詞語僅僅為方便的標籤且將與適當實體量相關聯。
除非另外具體說明，否則本文中使用諸如「處理」、「計算」、「演算」、「判定」、「呈現」、「顯示」或其類似者之詞語之論述可指操縱或轉換一或多個記憶體（例如，揮發性記憶體、非揮發性記憶體或其任何合適組合）、暫存器或接收、儲存、傳輸或顯示資訊的其他機器組件內之表示為實體（例如，電子、磁性或光學）量的資料之機器（例如，電腦）之動作或製程。
如本文中所使用，對「一個具體實例」或「一具體實例」的任何提及意謂接合該具體實例所描述的特定元素、特徵、結構或特性包括於至少一個具體實例中。在本說明書中的各種地方處的出現的片語「在一個具體實例中」未必皆指同一具體實例。
可使用表述「耦接」或「連接」以及其衍生詞描述一些具體實例。舉例而言，可使用術語「耦接」描述一些具體實例以指示兩個或更多個元件呈直接實體或電接觸。然而，術語「耦接」亦可意謂兩個或更多個元件並不彼此直接接觸，但仍彼此協作或相互作用。具體實例在此上下文中不受限制。
如本文中所使用，術語「包含（comprises/comprising）」、「包括（includes/including）」、「具有（has/having）」或其任何其他變體意欲涵蓋非排他性的包括。舉例而言，包含元件清單之製程、方法、物件或設備不必僅限於彼等元件，而是可以包括未明確列舉或此類製程、方法、物件或設備所固有的其他元件。此外，除非明確相反陳述，否則「或（or）」是指包括性的或，而非指排他性的或。舉例而言，條件A或B藉由以下中之任一者得以滿足：A為真（或存在）且B為假（或不存在）；A為假（或不存在）且B為真（或存在）；及A與B均為真（或存在）。
另外，「一（a/an）」之使用是用於描述本文中的具體實例之元件及組件。此舉僅為方便起見及得到本發明的普遍意義。除非明顯另有所指，否則此描述應理解為包括一者或至少一者，且單數亦包括複數。
在閱讀本發明之後，所屬技術領域中具有通常知識者將經由具體實例之所揭示原理來理解又額外替代結構及功能設計。因此，儘管已圖示且描述了特定具體實例及應用，但應理解，該等具體實例不限於本文中所揭示之精確構築及組件且可在本文中所揭示之方法及設備的配置、操作及細節中進行所屬技術領域中具有通常知識者將顯而易見的各種修改、改變及變化而不背離如所附申請專利範圍中所定義的精神及範疇。
100:積體電路封裝 110:封裝基板 115、125、350:觸點 120:積體電路晶粒 130:導線 230、300、400:可撓性電纜 240:絕緣外殼 245、320、320A、320B、320C、320D、320E、320F、420、420A、420B、420C、420D、420E、420F、425、425A、425B、425C、425D、425E、425F:導體 310、410:絕緣材料 330、430:切割線 340、440:第一導體表面 415:絕緣層 445:第二導體表面 530:第一導體層 535:第二導體層 630:導體層 640:屏蔽層 645:第二屏蔽層 650:屏蔽平面 655:第二屏蔽平面 660A:第一屏蔽導體 660B:第二屏蔽導體 810:第一切割線 815:第二切割線 910:托盤固持器 915:托盤 920:可撓性電纜卷盤固持器 925:可撓性電纜卷盤 930:步進器 930A:第一步進器 930B:第二步進器 930C:第三步進器 940:可撓性電纜接合頭 960:可撓性電纜槽 970:可撓性電纜切割器 970A:第一切割器 970B:第二切割器 980:熱音波接合頭 1010、1015、1020、1025、1030:步驟 d:間距 d1:第一距離 d2:第二距離
藉由以下詳細描述接合隨附圖式，將容易理解具體實例之教示。
[圖1A]示出根據一或多個具體實例之使用導線接合連接至封裝基板之積體電路的透視圖。
[圖1B]示出根據一或多個具體實例之使用導線接合連接至封裝基板之積體電路的橫截面側視圖。
[圖2A]至[圖2C]示出根據一或多個具體實例之使用可撓性電纜連接至封裝基板之積體電路的透視圖。
[圖2D]示出根據一或多個具體實例之使用可撓性電纜連接至封裝基板之積體電路的橫截面側視圖。
[圖3A]示出根據一或多個具體實例之用於將積體電路晶粒連接至封裝基板之可撓性電纜的一區段之透視圖。
[圖3B]示出根據一或多個具體實例之跨圖3A的可撓性電纜之縱向平面（Y-Z平面）的橫截面視圖。
[圖3C]示出根據一或多個具體實例之跨圖3A的可撓性電纜之橫向平面（X-Y平面）的橫截面視圖。
[圖3D]示出根據一或多個具體實例之沿著切割線在一個末端（例如，近側末端）處切割之可撓性電纜的橫截面視圖。
[圖3E]示出根據一或多個具體實例之圖3D的可撓性電纜之橫截面視圖，該可撓性電纜連接至觸點（諸如積體電路晶粒之觸點集合中的觸點或封裝基板之觸點集合中的觸點）。
[圖4A]至[圖4C]示出根據一或多個具體實例之跨具有多個導體層的可撓性電纜之縱向平面（Y-Z平面）的橫截面視圖。
[圖5A]及[圖5B]示出根據各種具體實例之跨圖4A的可撓性電纜之橫向平面（X-Y平面）的橫截面視圖。
[圖6A]至[圖6C]示出根據各種具體實例之跨具有一個導體層及一或多個屏蔽層之可撓性電纜的橫向平面（X-Y平面）之橫截面視圖。
[圖7A]至[圖7G]示出根據各種具體實例之跨具有多個導體層及一或多個屏蔽層的可撓性電纜的橫向平面（Y-Y平面）之橫截面視圖。
[圖8A]示出根據一或多個具體實例之導體層沿著可撓性電纜之長度的橫截面視圖。
[圖8B]示出根據一或多個具體實例之導體層沿著可撓性電纜之長度的橫截面視圖，該可撓性電纜具有自可撓性電纜之第一末端扇出至可撓性電纜之第二末端的導體。
[圖9A]及[圖9B]示出根據一或多個具體實例之用於將積體電路晶粒連接至封裝基板的接合系統。
[圖9C]示出根據一或多個具體實例之可撓性電纜接合頭的圖式。
[圖10]示出根據一或多個具體實例之用於使用可撓性電纜將積體電路晶粒連接至封裝基板的製程之流程圖。
110:封裝基板
115、125:觸點
120:積體電路晶粒
230:可撓性電纜

Claims (20)

  1. 一種積體電路封裝，其包含： 積體電路晶粒，其實施積體電路，該積體電路晶粒包含第一複數個觸點； 封裝基板，其包含第二複數個觸點，該第二複數個觸點中之各觸點經組態以耦接至該第一複數個觸點中之觸點；及 可撓性電纜，其包含： 絕緣外殼，其由絕緣材料製成，及 複數個導體，其安置於該絕緣外殼內部，該複數個導體中之各導體連接至該第一複數個觸點中之第一觸點及該第二複數個觸點中之第二觸點。
  2. 如請求項1之積體電路封裝，其中該可撓性電纜以第一角度在第一末端處進行切割以暴露該複數個導體中之各導體的第一表面，且以第二角度在第二末端處進行切割以暴露該複數個導體中之各導體的第二表面。
  3. 如請求項2之積體電路封裝，其中該第一角度及該第二角度基於該複數個導體之該第一表面及該第二表面的表面積而選擇。
  4. 如請求項1之積體電路封裝，其中該複數個導體熱音波地接合至該第一複數個觸點及該第二複數個觸點。
  5. 如請求項1之積體電路封裝，其中該可撓性電纜進一步包含： 第一屏蔽平面，該第一屏蔽平面與該可撓性電纜之該複數個導體重疊，該第一屏蔽平面經組態以連接至該積體電路晶粒之接地端子及該封裝基板之接地端子中之至少一者。
  6. 如請求項1之積體電路封裝，其中該可撓性電纜進一步包含： 第一屏蔽平面及第二屏蔽平面，該第一屏蔽平面及該第二屏蔽平面與該可撓性電纜之該複數個導體重疊，其中該可撓性電纜之該複數個導體安置於該第一屏蔽平面與該第二屏蔽平面之間。
  7. 如請求項1之積體電路封裝，其中該複數個導體包含： 第一集合的導體，其配置於第一導體層中、及第二集合的導體，其配置於第二導體層中，其中該第一導體層與該第二導體層藉由絕緣層分離。
  8. 如請求項7之積體電路封裝，其中用於切割該可撓性電纜之第一角度基於在該積體電路晶粒之該第一複數個觸點中之第一列觸點與第二列觸點之間的間距而選擇。
  9. 如請求項1之積體電路封裝，其中該複數個導體經組態以自該可撓性電纜之第一末端扇出至該可撓性電纜之第二末端，其中該複數個導體在該可撓性電纜之該第一末端處分離第一距離，且在該可撓性電纜之該第二末端處分離第二距離，該第二末端大於該第一末端。
  10. 如請求項9之積體電路封裝，其中該積體電路晶粒使用具有第一特徵大小之第一製造製程來製造，且其中該封裝基板使用具有大於該第一特徵大小之第二特徵大小的第二製造製程來製造。
  11. 一種用於將積體電路晶粒連接至封裝基板之方法，其包含： 藉由可撓性電纜接合頭以第一角度沿著第一切割線切割可撓性電纜，以暴露該可撓性電纜之複數個導體的第一表面； 藉由該可撓性電纜接合頭以第二角度沿著第二切割線切割該可撓性電纜，以暴露該可撓性電纜之該複數個導體的第二表面； 將該可撓性電纜接合頭與該積體電路晶粒之第一複數個觸點對準； 將該複數個導體之該第一表面熱音波地接合至該積體電路晶粒之該第一複數個觸點； 將該可撓性電纜接合頭與該封裝基板之第二複數個觸點對準；及 將該複數個導體之該第二表面熱音波地接合至該封裝基板之該第二複數個觸點。
  12. 如請求項11之方法，其中該第一角度及該第二角度基於該複數個導體之該第一表面及該第二表面之表面積而選擇。
  13. 如請求項11之方法，其中該可撓性電纜進一步包含第一屏蔽平面，該第一屏蔽平面與該可撓性電纜之該複數個導體重疊，該第一屏蔽平面經組態以連接至該積體電路晶粒之接地端子及該封裝基板之接地端子中之至少一者。
  14. 如請求項11之方法，其中該可撓性電纜進一步包含第一屏蔽平面及第二屏蔽平面，該第一屏蔽平面及該第二屏蔽平面與該可撓性電纜之該複數個導體重疊，其中該可撓性電纜之該複數個導體安置於該第一屏蔽平面與該第二屏蔽平面之間。
  15. 如請求項11之方法，其中該複數個導體包含配置於第一導體層中之第一集合的導體及配置於第二導體層中之第二集合的導體，且其中用於在該第一切割線處切割該可撓性電纜之該第一角度基於在該積體電路晶粒之該第一複數個觸點中之第一列觸點與第二列觸點之間的間距而選擇。
  16. 如請求項11之方法，其中該可撓性電纜之該複數個導體經組態以自該可撓性電纜之第一末端扇出至該可撓性電纜之第二末端，其中該複數個導體在該可撓性電纜之該第一末端處分離第一距離，且在該可撓性電纜之該第二末端處分離第二距離，該第二末端大於該第一末端。
  17. 如請求項11之方法，其中該積體電路晶粒使用具有一第一特徵大小之一第一製造製程來製造，且其中該封裝基板使用具有大於該第一特徵大小之一第二特徵大小的一第二製造製程來製造。
  18. 一種用於將積體電路晶粒連接至封裝基板之系統，其包含： 托盤固持器，其用於固持用以攜載一或多個積體電路堆疊之托盤，該一或多個積體電路堆疊具有封裝基板及積體電路晶粒；及 可撓性電纜接合頭，其包含： 第一切割器，其用於以第一角度沿著第一切割線切割可撓性電纜，以暴露該可撓性電纜之複數個導體的第一表面， 第二切割器，其用於以第二角度沿著一第二切割線切割該可撓性電纜，以暴露該可撓性電纜之該複數個導體的第二表面，及 熱音波接合頭，其用於將該複數個導體之該第一表面接合至該積體電路晶粒的第一複數個觸點，且將該複數個導體之該第二表面接合至該封裝基板的第二複數個觸點。
  19. 如請求項18之系統，其進一步包含經組態以移動該可撓性電纜接合頭之第一步進器。
  20. 如請求項18之系統，其中該熱音波接合頭經組態以實質上同時將該複數個導體接合至該第一複數個觸點和該第二複數個觸點中之對應觸點。
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