TWI596719B - 用於可穿戴裝置之可撓性系統級封裝解決方案 - Google Patents

用於可穿戴裝置之可撓性系統級封裝解決方案 Download PDF

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宣加爾 佩里亞曼
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彥祥 周
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Description

用於可穿戴裝置之可撓性系統級封裝解決方案 發明領域
本揭示案之實施例總體上係關於積體電路領域，並且更具體而言，係關於與用於可穿戴裝置之可撓性系統級封裝解決方案相關之設備及方法。
發明背景
可穿戴計算裝置如衣服、腕帶、項鍊等之多晶片半導體封裝可能需要為可撓性或可彎曲的以完全配合使用者之輪廓及使用者之舒適性。組件組合之連續彎曲可導致所連接之晶粒裂開或分層或可導致可彎曲基材撕裂，從而可損壞可穿戴裝置。在當前技術現狀下，剛性模製化合物可施加於組件組合上以使封裝硬化以便防止晶粒裂化分層及基材撕裂；然而此剛性模製化合物亦消除封裝之可撓性，由此使得整個組件不適合用於可撓性可穿戴裝置中。
本文提供之背景描述係用於大體呈現本發明之上下文之目的。除非本文中另有指示，否則此部分中描述之方法並非本發明中申請專利範圍之先前技術，且並不因為包括在此部分中而承認其為先前技術。
依據本發明之一實施例，係特地提出一種積體電路(IC)封裝，其包括：可撓性基材；與該可撓性基材耦接之複數個晶粒；具有第一剛度之第一囊封材料，該材料在該可撓性基材上多個位置處安置於該可撓性基材上以至少部分地囊封該等複數個晶粒之每個晶粒；及具有第二剛度之第二囊封材料，該材料安置於該可撓性基材上，其中該第二剛度與該第一剛度彼此不同。
100、400、816‧‧‧橫截面側視圖
102、124、434‧‧‧自頂向下視圖
104~112、304~312、404~412、504~512、604~612、704~712、1002a~1002c‧‧‧晶粒
114‧‧‧晶粒互連結構
116~120‧‧‧囊封材料/第一囊封材料
122、328、428、528、628、718、1020‧‧‧第二囊封材料
200、900‧‧‧IC封裝製造製程
202~302、902~916‧‧‧方塊
316‧‧‧焊球
318‧‧‧堆疊晶粒
320a~320f‧‧‧囊封阻障
322~326、422~426、522~526、622~626、722~726、1012‧‧‧ 第一囊封材料
402、502、602、702、1304‧‧‧可撓性基材
430‧‧‧導電特徵
432‧‧‧引線絲網
500、600、700‧‧‧積體電路封裝
530、630、730‧‧‧第三囊封材料
800‧‧‧自頂向下圖
802‧‧‧可穿戴物件
804‧‧‧母插銷
806‧‧‧公連接器
808a~808d、1306~1310‧‧‧部件
810‧‧‧SiP
812‧‧‧顯示器
814、1024a~1026b‧‧‧電氣佈線特徵
818‧‧‧互連結構
1004‧‧‧矽通孔
1006‧‧‧黏著劑層
1008、1014‧‧‧載體
1016‧‧‧電氣佈線層
1018a~1018c‧‧‧額外晶粒
1022‧‧‧電氣佈線通道
1102‧‧‧襯衫
1104‧‧‧織物
1106、1204、1302‧‧‧IC封裝
1202‧‧‧手環
1300‧‧‧鞋子
1312‧‧‧攝像機
1314‧‧‧電氣佈線
1316‧‧‧燈
1400‧‧‧計算裝置
1402‧‧‧母板
1404‧‧‧處理器
1406‧‧‧通訊晶片
藉由結合隨附圖式的以下詳細描述將容易理解實施例。為促進此描述，相同元件符號指定相同結構元件。實施例以實例之方式且並非以限制之方式例示於隨附圖式之諸圖中。除非另外明確指示，否則此等附圖並不按比例繪製。
圖1示意性地例示根據本揭示案之各種實施例的具有安置在其上之剛性及可撓性模製化合物之示例性積體電路(IC)封裝之橫截面側視圖及自頂向下視圖。
圖2為根據本揭示案之各種實施例的積體電路(IC)封裝製造製程之示例性流程圖。
圖3描繪根據本揭示案之各種實施例的例示圖2之IC晶粒製造製程中之階段之選定操作之橫截面視圖。
圖4示意性地例示根據本揭示案之各種實施例的具有安置在其上之剛性及可撓性模製化合物以及安置在其中之導電特徵及引線絲網之示例性積體電路(IC)封裝之橫 截面側視圖及自頂向下視圖。
圖5-7示意性地例示根據本揭示案之各種實施例的具有安置在其上之剛性及多種不同可撓性模製化合物之示例性積體電路(IC)封裝之橫截面側視圖。
圖8為根據本揭示案之各種實施例的具有與其整合之顯示器之系統級封裝(SiP)之示例性圖及橫截面側視圖。
圖9為根據本揭示案之各種實施例的積體電路(IC)封裝製造製程之示例性流程圖。
圖10為根據本揭示案之各種實施例的例示圖9之IC晶粒製造製程中之階段之選定操作之示例性橫截面視圖。
圖11-12描述根據本揭示案之各種實施例的具有與其整合之IC封裝之各種可穿戴物件。
圖13描繪根據本揭示案之各種實施例的具有與其整合之自供電IC封裝之鞋子之橫截面側視圖。
圖14示意性地例示包括根據本揭示案之各種實施例的積體電路晶粒之計算裝置。
較佳實施例之詳細說明
本揭示案之實施例描述具有安置在其上之剛性及可撓性模製化合物之積體電路(IC)封裝組態。在以下描述中，示例性實行方案之各種態樣使用通常由熟習此項技術者用於向其他熟習此項技術者傳達其研究之實質之用詞來 描述。然而，熟習此項技術者顯而易知本揭示案之實施例可僅用一些所描述態樣來實施。出於解釋之目的，闡述特定數目、材料及組態以便提供對例示性實行方案之徹底理解。然而，熟習此項技術者將顯而易見，本揭示案之實施例可在無特定細節的情況下實踐。在其他情況下，省略或簡化熟知特徵以便不模糊例示性實行方案。
在以下詳細描述中，參考形成詳細描述之一部分的隨附圖式，在隨附圖式中相同數字始終指定相同部分，且在隨附圖式中以說明實施例之方式展示，本揭示案之標的可實踐於該等說明實施例中。將理解，可利用其他實施例，且可在不脫離本揭示案之範疇的情況下做出結構或邏輯變化。因此，將不以限制性意義考慮以下詳細描述，且實施例之範疇由隨附申請專利範圍及其等效物定義。
出於本揭示案之目的，片語「A及/或B」意味(A)、(B)或(A及B)。出於本揭示案之目的，片語「A、B及/或C」意味(A)、(B)、(C)、(A及B)、(A及C)、(B及C)或(A、B及C)。
描述可使用基於透視的描述，諸如頂部/底部、內/外、在......上方/在......下方等。此類描述僅用來促進論述且不意欲將本文所描述之實施例之應用限制於任何特定定向。
描述可使用片語「在一實施例中」或「在實施例中」，該等片語各自指代相同或不同實施例中一或多者。此外，如關於本揭示案之實施例所使用的「包含」、「包括」、 「具有」等詞為同義的。
「與......耦接」一詞連同其派生詞可用於本文中。「耦接」可意味以下中之一或多者。「耦接」可意味，兩個或兩個以上元件處於直接實體接觸或電氣接觸狀態中。然而，「耦接」可亦意味二或更多個元件彼此間接接觸，但仍彼此合作或相互作用，且可意味一或多個其他元件耦接或連接在據稱為彼此耦接的元件之間。「直接耦接」一詞可意味兩個或兩個以上元件處於直接接觸中。
在各種實施例中，片語「形成、沉積或以其他方式安置於第二特徵上的第一特徵」可意味第一特徵係形成、沉積或安置在第二特徵之上，且第一特徵之至少一部分可處於與第二特徵之至少一部分直接接觸(例如，直接實體及/或電氣接觸)或間接接觸(例如，具有介於第一特徵與第二特徵之間的一或多個其他特徵)中。
如本文所使用，「模組」一詞可指代以下各者，為以下各者之部分或包括以下各者：特定應用積體電路(ASIC)、電子電路、系統單晶片(SoC)、處理器(共用、專用或群組)，及/或執行一或多個軟體或韌體程式的記憶體(共用、專用或群組)、組合邏輯電路及/或提供所述功能的其他適合的部件。
圖1示意性地例示示例性積體電路(IC)封裝之橫截面側視圖100及自頂向下視圖124。在實施例中，IC封裝可包括與可撓性基材102電氣及/或實體耦接之複數個晶粒(例如，晶粒104-112)，如可以看出。IC封裝可包括安置於 可撓性基材上之位置以至少部分地囊封晶粒104-112之第一囊封材料(例如，囊封材料116-120)，如可以看出。另外，IC封裝亦可包括安置於可撓性基材102上之第二囊封材料122。在實施例中，如描繪，第二囊封材料122可至少部分地囊封第一囊封材料116-120。在實施例中，第一及第二囊封材料可被設計成具有彼此不同剛度。舉例而言，在一些實施例中，第一囊封材料可具有大於第二囊封材料之剛度之剛度，如下論述。
在實施例中，第一囊封材料116-120可為大致上剛性囊封材料。如本文使用，大致上剛性囊封材料可包括具有被設計成防止複數個晶粒104-112裂化或分層之剛性的囊封材料。此剛性可取決於複數個晶粒之組成及/或IC封裝之預期應用來變化。第一囊封材料可包括被認為大致上剛性之任何囊封材料或其組合。
另一方面，第二囊封材料122可為大致上可撓性囊封材料。如本文使用，大致上可撓性囊封材料可包括被設計成防止可撓性基材撕裂或磨損，同時保持IC封裝100之可撓性的囊封材料。此大致上可撓性囊封材料可包括，但是不限於，聚矽氧烷、環氧樹脂、丙烯酸酯(例如聚甲基丙烯酸甲酯，其為紫外線可固化及O2/H2O起始的)、聚胺甲酸酯、苯并環丁烯(BCB)、聚醯亞胺、聚醯胺、高密度聚乙烯(HDPE)、雙馬來醯亞胺-三嗪(BT)樹脂、液晶聚合物(LCP)、芳綸、聚二甲基矽氧烷(PDMS)、聚酯、纖維-玻璃纖維環氧樹脂。在一些實施例中，第一囊封材料116-120及第二囊封 材料122可包括相同材料，然而，此等材料可以不同比率包含在內以產生第一與第二囊封材料之間之剛度差異。舉例而言，示例性第一囊封材料可由A%之化學品/化合物1及B%之化學品/化合物2組成，而示例性第二囊封材料可由C%之化學品/化合物1及D%之化學品/化合物2組成。
在一些實施例中，可撓性基材102可為具有安置在其中之電氣佈線特徵之可撓性電路板。在此等實施例中，電氣佈線特徵可被組配來將電氣信號在複數個晶粒之間依路由傳遞。在一些實施例中，此可撓性電路板可為可撓性印刷電路板(FPC)。在其他實施例中，可撓性基材可充當可撓性封裝基材，並且輸入/輸出(I/O)結構安置在其上以實現信號自IC封裝100出逸。此可撓性基材可包括，但是不限於，聚酯、聚醯亞胺、芳綸、玻璃或其任何組合。
在一些實施例中，如描繪，第一囊封材料及第二囊封材料可安置於可撓性基材102之同一側上。在其他實施例中，第一及第二囊封材料可安置於可撓性基材102之相對側上，如圖7描繪。另外，一或多種額外囊封材料亦可安置於可撓性基材102(例如，圖5-7描繪之彼等實施例)上。
晶粒104-112可根據各種合適組態與可撓性基材102耦接，包括如描繪之嵌入晶圓級球柵陣列(eWLB)，或其他組態例如像嵌入封裝基材102中或以引線結合配置來組配。在eWLB組態中，晶粒104-112可經由晶粒互連結構(例如，晶粒互連結構114)來連接至可撓性基材102之表面，該等結構諸如凸塊、支柱或亦可將晶粒104-112與可撓性基 材102電氣耦接之其他合適結構。晶粒104-112可代表由半導體材料製成之個別晶片並且在一些實施例中可為以下各者、包括以下各者或為以下各者之部分：處理器、記憶體或ASIC。
如上所述，可撓性基材102可包括被組配來將電氣信號在晶粒104-112之間依路由傳遞之電氣佈線特徵。電氣佈線特徵可包括例如安置在可撓性基材102之一或多個表面上的軌跡及/或諸如例如溝槽、通孔或用以路由電氣信號穿過封裝基材102的其他互連結構的內部佈線特徵。舉例而言，在一些實施例中，封裝基材102可包括被組配來接收晶粒互連結構114並且將電氣信號在晶粒104-112與可撓性基材102之間依路由傳遞之電氣佈線特徵(例如，晶粒結合墊)。在一些實施例中，可撓性基材102可為具有累積層的基於聚合物之層壓無芯基材例如像聚酯、聚醯亞胺及/或芳綸基材。在其他實施例中，可撓性基材可包括引線或引線網(如圖4示出)；囊封於可撓性絕緣材料(例如彈性體材料)內部之引線或引線網；再分配金屬層如無凸點累積層(BBUL)；囊封於彈性體或可撓性模製化合物內之電介質及導電層之交替圖案；在織物件上刺繡、縫合或編織之導電纖維；或織物或塑膠上之金屬或導電印跡。
圖2為根據本揭示案之各種實施例的積體電路(IC)封裝製造製程之示例性流程圖。圖3提供根據各種實施例的例示IC封裝製造製程200中之階段之選定操作之橫截面視圖。因此，圖2及3彼此結合來描述。為了幫助此描述， 在圖2中執行之操作在圖3中以自一個操作移至下一個操作之箭頭來參考。另外，並非所有參考數字可在圖3中之每個操作中予以描繪。
製程可開始於方塊202，其中晶粒304-312可與方塊302耦接。晶粒304-312可為任何類型或組合之晶粒，如參照圖1論述之彼等。另外，晶粒可為堆疊晶粒，如可為例如記憶體之堆疊晶粒318。另外，可撓性基材302可為任何類型之可撓性基材，例如像參照圖1論述之彼等。此外，如在圖1中，晶粒304-312可根據任何習知組態與可撓性基材耦接，例如像，表面活化結合及焊球(例如，焊球316)。
在方塊202之後，製程可進行至方塊204，其中囊封阻障320a-320f可形成且/或與可撓性基材302耦接。囊封阻障320a-320f可選自任何合適材料並且可根據任何習知黏著劑與可撓性基材302耦接。在一些實施例中，囊封阻障320a-320f可形成為可相對於可撓性基材302之表面凹陷的金屬底架(例如，用於注入成型)。
在方塊206處，第一囊封材料322-326可沉積於可撓性基材上(例如，經由注入成型)。此第一囊封材料322-326可為任何大致上剛性囊封材料，如以上參照圖1論述。如可以看出，第一囊封材料可囊封晶粒304-312之至少一部分。一旦第一囊封材料固化，可在方塊208處移除囊封阻障。
在方塊210處，第二囊封材料328可沉積於可撓性基材302上。此第二囊封材料328可為任何大致上可撓性囊封材料，如以上參照圖1論述。如可以看出，第二囊封材料 328可囊封第一囊封材料之至少一部分。
圖4示意性地例示根據本揭示案之各種實施例的具有安置在其上之剛性及可撓性模製化合物以及安置在其中之導電特徵430及引線絲網432之示例性積體電路(IC)封裝之橫截面側視圖400及自頂向下視圖434。
圖4之IC封裝描繪與以上論述彼等大致上類似組態。如可以看出，IC封裝包括至少部分地囊封於安置於可撓性基材402上之第一囊封材料422-426中之複數個晶粒404-412及安置於可撓性基材402上之第二囊封材料。然而，圖4描繪之IC封裝實施例不同之處在於包含導電特徵(例如，引線430或引線絲網432)以將電氣信號在晶粒404-412之間依路由傳遞。如可以看出，導電特徵430及引線絲網432可至少部分地藉由第一及/或第二囊封材料來囊封。
圖5-7示意性地例示根據本揭示案之各種實施例的具有安置在其上之剛性及多種不同可撓性模製化合物之示例性積體電路(IC)封裝之橫截面側視圖。
圖5描繪具有與可撓性基材502耦接之複數個晶粒504-512之積體電路封裝500。如可以看出，複數個晶粒504-512可至少部分地囊封於第一囊封材料522-526中。此第一囊封材料522-526可具有保護晶粒504-512免於裂化或分層之第一剛度。IC封裝500亦可包括可具有第二剛度之第二囊封材料528。第二囊封材料528可保護可撓性基材免於撕裂或磨損，同時允許IC封裝500之一定程度之可撓性。另 外，IC封裝可包括可具有第三剛度之第三囊封材料530。在實施例中，第一剛度、第二剛度及第三剛度都可為不同剛度位準並且可取決於IC封裝500之應用而變化。
圖6描繪大致上類似於IC封裝500之積體電路封裝600，其具有與可撓性基材602耦接之複數個晶粒604-612。如可以看出，複數個晶粒604-612可至少部分地囊封於第一囊封材料622-626中。此第一囊封材料622-626可具有保護晶粒604-612免於裂化或分層之第一剛度。IC封裝600亦可包括可具有第二剛度之第二囊封材料628。第二囊封材料628可保護可撓性基材免於撕裂或磨損，同時允許IC封裝600之一定程度之可撓性。另外，IC封裝可包括可具有第三剛度之第三囊封材料630。在實施例中，第一剛度、第二剛度及第三剛度都可為不同剛度位準並且可取決於IC封裝600之應用而變化。IC封裝600與IC封裝500不同之處在於，如可以看出，第二及第三囊封材料以不同厚度來形成。可進行此舉以便例如增加或降低IC封裝600在特定位置之剛度。
圖7描繪類似於以上論述之IC封裝500及600之積體電路封裝700。IC封裝700可具有與可撓性基材702耦接之複數個晶粒704-712。如可以看出，晶粒712可部分地經由引線結合配置與可撓性基材702耦接。如亦可看見，複數個晶粒704-712可至少部分地囊封於第一囊封材料722-726中。此第一囊封材料722-726可具有保護晶粒704-712免於裂化或分層之第一剛度。IC封裝700亦可包括可具有第二剛度 之第二囊封材料718。如可以看出，第二囊封材料718可安置在與具有安置在其上之複數個晶粒704-712之可撓性基材702之側相反的可撓性基材702背面。第二囊封材料718可保護可撓性基材免於撕裂或磨損，同時允許IC封裝700之一定程度之可撓性。另外，在一些實施例中，IC封裝700可包括可具有第三剛度之第三囊封材料730。在實施例中，第一剛度、第二剛度及第三剛度都可為不同剛度位準並且可取決於IC封裝700之預定應用而變化。
圖8為根據本揭示案之各種實施例的具有系統級封裝(SiP)810及與其整合之顯示器812之可穿戴物件802之示例性自頂向下圖800及橫截面側視圖816。在實施例中，SiP 810可利用參照以上圖2描述，或，如以下圖9描繪之處理流程來產生。可穿戴物件可為例如如所描繪之手環。可穿戴物件可具有手環之一末端上之母插銷804及手環之相反末端上之對應公連接器806。母插銷804及公連接器806可彼此耦接以在穿戴可穿戴物件時形成搭扣。另外，公連接器806或母插銷804亦可充當充電及/或資料交換端口(例如，微USB端口)。
可穿戴物件802亦可包括一或多個部件(例如，部件808a-808d)。此等部件可經由嵌入可穿戴物件802中之電氣佈線特徵(例如，電氣佈線特徵814)來彼此及與SiP 810可通訊地耦接。在實施例中，此等電氣佈線特徵可為微電纜佈線特徵。在此等實施例中，微電纜可提供部件808a-808d與SiP 810之間之較短互連。部件808a-808d可包括任何類型 電子部件包括加速度計、陀螺儀、全球定位感測器(GPS)、記憶體模組、電源模組等。另外，雖然描繪4個部件，但是應認識到此數目僅僅意欲為示例性並且可包括任何數目之部件而不脫離本揭示案之範圍。
在實施例中，顯示器812可經由可形成於SiP 810中之互連結構(例如互連結構818)與可穿戴物件整合，如以下圖9參照描述。在實施例中，顯示器812可為可撓性顯示器。在實施例中，顯示器812可為可撓性觸摸顯示器。
圖9為根據本揭示案之各種實施例的積體電路(IC)封裝製造製程之示例性流程圖。圖10提供根據各種實施例的例示IC封裝製造製程900中之階段之選定操作之橫截面視圖。因此，圖9及10彼此結合來描述。為了幫助此描述，在圖9中執行之操作在圖10中以自一個操作移至下一個操作之箭頭來參考。另外，並非所有參考數字可在圖10中之每個操作中予以描繪。
製程可開始於方塊902，其中晶粒1002a-c可與載體1008耦接。在實施例中，此可經由使用施加至載體1008之黏著劑層1006來完成。在此等實施例中，在將晶粒1002a-c耦接至載體1008中，可利用任何習知黏著劑。在實施例中，晶粒1002a-c可包括一或多個處理器、記憶體、感測器等。如描繪，一個或多個晶粒可堆疊，從而使複數個晶粒堆疊在一起，(例如，晶粒1002b)，其中併入矽通孔(TSV)(例如，TSV 1004)以便信號出逸。
在方塊904處，第一囊封材料1012可沉積於晶粒 1002a-c上以使晶粒1002a-c至少部分地囊封於第一囊封材料1012中。第一囊封材料可由任何合適材料，例如像可撓性材料如彈性體，或以上參照圖1論述之任何其他合適材料來組成。另外，雖然在此圖中未描繪，但是參照圖2及3論述之封裝晶粒之製程可在一些實施例中用於提供晶粒之額外保護以免於裂化或分層，同時保持所得封裝之可撓性。
在方塊906處，載體1008可自晶粒1002a-c及囊封材料1012去黏合。在載體去黏合之後，組件組合可翻轉並且在裝配製程之剩餘部分中，第一囊封材料之表面可與另一個載體1014耦接。如可以看出，在方塊908處，電氣佈線層1016可形成於晶粒1002a-c之有源側。此電氣佈線層1016可經由形成電氣絕緣層，如聚醯亞胺層，及嵌入其中之電氣佈線特徵來形成。此製程可，例如，利用光刻累積製程來執行。
在方塊910處，額外晶粒1018a-c可與電氣佈線層耦接並且第二囊封材料1020可沉積在其上。第二囊封材料1020可由任何合適材料，例如像可撓性材料如彈性體，或以上參照圖1論述之任何其他合適材料來組成。另外，雖然在此圖中未描繪，但是參照圖2及3論述之封裝晶粒之製程可在一些實施例中用於提供晶粒之額外保護以免於裂化或分層，同時保持所得封裝之可撓性。
在方塊912處，可形成一或多個電氣佈線通道(例如，電氣佈線通道1022)。此等電氣佈線通道可，例如，經由蝕刻製程來形成。在電氣佈線通道形成之後，在方塊914 處，導電材料(例如，銅、鋁等)可沉積於電氣佈線通道中以在第二囊封材料1020之表面上形成電氣佈線特徵1024a-b及1026a-b。此導電材料可為任何合適導電材料，例如像，銅、鋁等。
在方塊916處，可撓性顯示器可與電氣佈線特徵1026a-b耦接(例如，經由焊料)。電學佈線特徵1024a-b可進而用於其他連接，例如像，電源連接。
圖11-12描述根據本揭示案之各種實施例的具有與其整合之IC封裝之各種可穿戴物件。圖11將襯衫1102描繪為具有安置於織物1104上之IC封裝1106的可穿戴物件。IC封裝1106可經由任何以上描述處理流程來產生。圖12描繪手環1202具有安置或嵌入手環1202之IC封裝1204。IC封裝1204亦可經由任何以上描述處理流程來產生。雖然在圖11及12中描繪為襯衫及手環，應認識到可穿戴物件可為可由個人穿戴之任何對象，如矯正鞋墊、短褲、褲子、手錶、項鍊、腰帶、首飾或圖13之鞋子1300等。
圖13描繪根據本揭示案之各種實施例的具有與其整合之IC封裝1302之鞋子1300之橫截面側視圖。在實施例中，IC封裝1302可包括與可撓性基材1304耦接之部件1306-1310。IC封裝1302可經由本文所述之任何處理流程來產生。
組件1306-1310可在一些實施例中包括發電模組以回應於在其上施加機械力(例如，踏步)來產生電力。另外，亦可包括功率控制模組。功率控制模組可與發電模組 耦接並且可被組配成在相應地與IC封裝之其他部件相關聯的操作位準下向其他部件，以及與IC封裝耦接之彼等部件(例如，攝像機1312及燈1316，以下進一步論述)提供功率。組件1306-1310亦可包括一或多個處理器以及與一或多個處理器耦接之一或多個記憶體模組；一或多個感測器，如壓力感測器、心率感測器、溫度感測器、全球定位感測器(GPS)；一或多個無線通訊晶片，例如像，藍牙、Zigbee、無線USB、用於在蜂巢式網路上傳輸之蜂巢式通訊晶片(例如，經由機器類型通訊(MTC))，或任何其他無線通訊媒體等。
在實施例中，一或多個記憶體模組可儲存複數個指令。複數個指令可回應於執行一或多個處理器來引起IC封裝1302完成各種任務。舉例而言，在一些實施例中，指令可引起IC封裝經由無線通訊晶片與另一個計算裝置建立無線資料連接，如以上所述，或以下參照圖14之彼等中之任一者。在另外的實施例中，指令可引起處理器經由無線資料連接將資料發送至另一個計算裝置且/或接收來自該計算裝置之資料。
在一些實施例中，指令，在由一或多個處理器執行時，可引起IC封裝1302回應於偵測到另一個計算裝置遠離計算裝置超過預定臨界值而開始將資料傳輸至另一個計算裝置。舉例而言，鞋子可為兒童之鞋子，其可被組配成回應於偵測到兒童漫遊遠離父母而與兒童之父母之計算裝置(例如智能手機)開始通訊。在此等實施例中，資料亦可指 示可穿戴裝置之位置(例如，經由方向指標，如展示於計算裝置上之箭頭，或由封裝1306之GPS模組IC捕獲之GPS坐標)使得父母能夠迅速地定位兒童。
在其他實施例中，IC封裝1302亦可包括振動產生單元，其被組配來引起IC封裝1302振動。在此等實施例中，指令，在由一或多個處理器執行時，可回應於偵測到各種條件而引起鞋子發出嗡鳴聲。舉例來說，指令可回應於偵測到IC封裝1302自與IC封裝1302通訊之物體移離超過預定臨界值而引起IC封裝1302發出嗡鳴聲。回到以上實例，IC封裝1302可回應於偵測到兒童漫遊遠離父母而發出嗡鳴聲，或反之亦然，並且可發出嗡鳴聲使兒童知道此情況。在另一個實例中，指令可被組配來回應於偵測到穿用者移動遠離物體，如用戶鑰匙、電話、錢包等而引起IC封裝1302發出嗡鳴聲。在其他實施例中，指令可被組配來回應於收到來自另一個計算裝置之資料而引起IC封裝1302發出嗡鳴聲。舉例而言，穿用者之鞋子可經由併入使用者之智能手機中之GPS來引導至適當位置並且IC封裝1302可與智能手機可通訊地耦接。代替需要不斷地觀察智能手機之螢幕以知道何時轉向以及轉向哪個方向，用戶左側或右側鞋子可發出嗡鳴聲來指示此資訊。此情形當然可能需要兩隻鞋子皆具有IC封裝，如描繪為與其整合之IC封裝。
在一些實施例中，額外部件如攝像機1312及燈1316可與IC封裝1302耦接。在此等實施例中，指令可進一步被組配來回應於偵測到可穿戴裝置遠離計算裝置超過預 定臨界值而引起由攝像機1312捕獲之攝像機進料傳輸至另一個計算裝置或燈照明；或回應於收到來自計算裝置之資料，引起光源照明。再次回到以上實例，父母可回應於將此請求傳輸至IC封裝1302而引起燈1316照明或由攝像機1312捕獲之視訊進料傳輸至父母。
應認識到以上描述實施例僅僅出於示例性目的並且不意欲限制本揭示案。另外，其亦瞭解以上描述實施例亦可與其他可穿戴裝置，如本文中別處描述之彼等整合。
本揭示案之實施例可使用根據需要組配之任何合適硬體及/或軟體來實施於系統中。圖14示意性地例示包括如本文描述之IC封裝(例如，母板1402以及描繪為在其上之部件)之計算裝置，如參照圖1-13描繪並論述者。母板1402可包括與其耦接之若干部件，包括但不限於處理器1404及至少一通訊晶片1406。處理器1404可實體上且電氣式耦接至母板1402。在一些實行方案中，至少一通訊晶片1406可亦實體上且電氣式耦接至母板1402。在進一步實行方案中，通訊晶片1406可為處理器1404之部分。
取決於計算裝置之應用，計算裝置1400可包括可為或可並非實體上且電氣式耦接至母板1402的其他部件。此等其他部件可包括但不限於依電性記憶體(例如，動態隨機存取記憶體(DRAM))、非依電性記憶體(例如，唯讀記憶體(ROM))、快閃記憶體、圖形處理器、數位信號處理器、密碼機處理器、晶片組、天線、顯示器、觸控螢幕顯示器、觸控螢幕控制器、電池、音訊編碼解碼器、視訊編碼解碼 器、功率放大器、全球定位系統(GPS)裝置、指南針、蓋革(Geiger)計數器、加速計、陀螺儀、揚聲器、相機及大容量儲存裝置(諸如硬碟驅動機、光碟片(CD)、數位通用碟片(DVD)等)。
通訊晶片1406可允許用於資料往返於計算裝置1400之傳送的無線通訊。「無線」一詞及其派生詞可用以描述可經由非固體媒體藉由調變電磁輻射之使用來通訊資料的電路、裝置、系統、方法、技術、通訊通道等。該術語並非暗示相關聯裝置不含有任何引線，但是在一些實施例中該等相關聯裝置可不含有任何引線。通訊晶片1406可實行若干無線標準或協定中任一者，該等無線標準或協定包括但不限於電機電子工程師學會(IEEE)標準包括Wi-Fi(IEEE 802.11族)、IEEE 802.16標準(例如，IEEE 802.16-2005修正)、長期演進(LTE)計劃以及任何修正、更新及/或修訂(例如，先進LTE計劃、超行動寬帶(UMB)計劃(亦被稱為「3GPP2」等)。IEEE 802.16相容寬帶無線接取(BWA)網路通常被稱為WiMAX網路，代表全球互通微波接取(Worldwide Interoperability for Microwave Access)的縮寫字，該縮寫字為用於通過IEEE 802.16標準之一致及互通測試的產品之驗證標記。通訊晶片1406可根據全球行動通訊系統(GSM)、通用封包無線電服務(GPRS)、全球行動通訊系統(UMTS)、高速封包接取(HSPA)、演進HSPA(E-HSPA)或LTE網路操作。通訊晶片1406可根據增強資料速率GSM演進(EDGE)、GSM EDGE無線電接取網路(GERAN)、通用 陸地無線電接取網路(UTRAN)或演進UTRAN(E-UTRAN)操作。通訊晶片1406可根據分碼多重存取(CDMA)、分時多重存取(TDMA)、數位增強無線電信(DECT)、演進資料最佳化(EV-DO)、上述各者之派生物以及指定為3G、4G、5G及其他的任何其他無線協定操作。通訊晶片1406在其他實施例中可根據其他無線協定操作。
計算裝置1400可包括多個通訊晶片1406。例如，第一通訊晶片1406可專用於較短範圍之無線通訊，諸如Wi-Fi及藍牙，且第二通訊晶片1406可專用於較長範圍之無線通訊，諸如GPS、EDGE、GPRS、CDMA、WiMAX、LTE、Ev-DO等等。
計算裝置1400之處理器1404可為併入IC組件組合中之IC晶粒。舉例而言，圖1之可撓性基材102可為母板1402並且處理器1404可為一或多個IC晶粒(例如，圖1之IC晶粒104-112中之一或多者)。處理器1404及母板1402可使用如本文描述之封裝級互連來耦接在一起。「處理器」一詞可指代處理來自暫存器及/或記憶體的電子資料以將該電子資料變換成可儲存在暫存器及/或記憶體中的其他電子資料的任何裝置或裝置之部分。
通訊晶片1406亦可為IC晶粒(例如，圖1之IC晶粒104-112中之一或多者)。在其它實行方案中，容納於計算裝置1400內之另一個部件(例如，記憶體裝置或其他積體電路裝置)可為併入IC封裝中之IC晶粒(例如，圖1之IC晶粒104-112中之一或多者)。
在各種實行方案中，計算裝置1400可為任何類型之可穿戴計算裝置，如以上論述之彼等。在此等實施例中，在計算裝置1400中所描繪之所有部件可包括於可穿戴計算裝置之IC封裝(例如，圖1描繪之IC封裝)中或所描繪部件之任何子集可與此IC封裝可通訊地耦接而無需實體上安置在其中。在進一步實行方案中，計算裝置1400可為處理資料的任何其他電子裝置。
實例
根據各種實施例，本揭示案描述若干實例。實例1可包括積體電路(IC)封裝，該封裝包括：一可撓性基材；與該可撓性基材耦接之複數個晶粒；具有第一剛度之第一囊封材料，該材料在該可撓性基材上多個位置處安置於該可撓性基材上以至少部分地囊封該等複數個晶粒之每個晶粒；及具有第二剛度之第二囊封材料，該材料安置於該可撓性基材上，其中該第二剛度與該第一剛度彼此不同。
實例2可包括實例1之IC封裝，其中該第二剛度小於該第一剛度。
實例3可包括實例1之IC封裝，其中該第一囊封材料之該剛度被設計成防止該等複數個晶粒自該可撓性基材分層並且該第二囊封材料之該剛度被設計成防止該可撓性基材撕裂，同時保持該可撓性基材之可撓性位準。
實例4可包括實例1之IC封裝，其中該第二囊封材料至少部分地囊封該第一囊封材料。
實例5可包括實例1之IC封裝，其中該第一囊封材 料及該第二囊封材料安置於該可撓性基材之同一側上。
實例6可包括實例1之IC封裝，其中該第一囊封材料安置於該可撓性基材之第一側上並且該第二囊封材料安置於該可撓性基材之第二側上，並且其中該可撓性基材之該第一側與該可撓性基材之該第二側相反安置。
實例7可包括實例1之IC封裝，其進一步包括具有第三剛度之第三囊封材料，該材料安置於該可撓性基材上，其中該第一剛度、該第二剛度及該第三剛度都彼此不同。
實例8可包括實例1之IC封裝，其進一步包括將該等複數個晶粒之至少第一晶粒與該等複數個晶粒之第二晶粒電氣式耦接之電氣佈線特徵，其中該第二囊封材料至少部分地囊封該等電氣佈線特徵。
實例9可包括實例1之IC封裝，其進一步包括安置於該第一囊封材料或該第二囊封材料中之一或多個互連結構，其中該一或多個互連結構經由電氣佈線特徵與該等複數個晶粒之該一或多個晶粒電氣式耦接。
實例10可包括實例9之IC封裝，其進一步包括一實體上及電氣式耦接與該一或多個互連結構之可撓性顯示器，其中該等電氣佈線特徵將電氣信號在該一或多個晶粒與該可撓性顯示器之間依路由傳遞。
實例11可包括實例10之IC封裝，其中該可撓性顯示器係一觸控螢幕顯示器。
實例12可包括組件，該組件包括：可穿戴物件； 及與該可穿戴物件耦接之可穿戴裝置，其中該可穿戴裝置包括實例1-11中之任一者之IC封裝。
實例13可包括實例12之組件，其中該可穿戴物件選自由以下組成之群組：一鞋子、一矯正鞋墊、一襯衫、短褲、褲子、手錶、手環、項鍊、腰帶或首飾。
實例14可包括實例12之組件，其中該可穿戴物件為一鞋子，其具有安置於該鞋子之一鞋底中之該可穿戴裝置之至少該IC封裝。
實例15可包括實例14之組件，其中該可穿戴裝置進一步包括：一回應於機械力施加在其上而產生電力之發電模組；及一功率控制模組，其與該發電模組及該IC封裝之該等複數個晶粒耦接，以將由該發電模組產生之該電力在相應地與該等複數個晶粒中之每一者相關聯之操作功率位準下遞送至該IC封裝之該等複數個晶粒。
實例16可包括實例12之組件，其中該等複數個晶粒包括一或多個處理器，與該一或多個處理器耦接之一或多個記憶體模組，與該處理器耦接之一全球定位感測器(GPS)，及與該處理器耦接之一無線通訊晶片。
實例17可包括實例16之組件，其中該一或多個記憶體模組儲存複數個指令，其中該等複數個指令，回應於執行，引起該可穿戴裝置建立與一計算裝置之無線資料連接。
實例18可包括實例17之組件，其中該等指令進一步引起該處理器將資料發送至該計算裝置，該資料指示該 可穿戴裝置遠離該計算裝置超過一預定臨界值。
實例19可包括實例18之組件，其中該資料亦指示該可穿戴裝置之一位置。
實例20可包括實例16之組件，其中該可穿戴裝置進一步包括與該一或多個處理器耦接之一攝像機。
實例21可包括實例20之組件，其中該可穿戴物件為一鞋子，並且其中該攝像機安置於一鞋子之一鞋頭中。
實例22可包括實例16之組件，其中該可穿戴裝置進一步包括與該一或多個處理器耦接之一光源。
實例23可包括實例22之組件，其中該可穿戴物件為一鞋子，並且其中該光源安置於該鞋子之一外表面中。
實例24可包括實例23之組件，其中該等指令進一步引起該光源照明：回應於偵測到與該可穿戴裝置遠離該計算裝置超過一預定臨界值；或回應於收到來自該計算裝置之資料，引起該光源照明。
實例25可包括一種組裝一IC封裝之方法，該方法包括：將複數個晶粒與一可撓性基材耦接；將具有第一剛度之第一囊封材料在該可撓性基材上多個位置處沉積於該可撓性基材上以至少部分地囊封該等複數個晶粒之每個晶粒；並且將具有第二剛度之第二囊封材料沉積於該可撓性基材上，其中該第二剛度與該第一剛度彼此不同。
實例26可包括實例25之方法，其中該第二剛度小於該第一剛度。
實例27可包括實例25之方法，其中該第一囊封材 料之該剛度被設計成防止該等複數個晶粒自該可撓性基材分層並且該第二囊封材料之該剛度被設計成防止該可撓性基材撕裂，同時保持該可撓性基材之可撓性位準。
實例28可包括實例25之方法，其中該第二囊封材料至少部分地囊封該第一囊封材料。
實例29可包括實例25之方法，其中沉積該第一囊封材料包括將該第一囊封沉積於該可撓性基材之第一側上，並且其中沉積該第二囊封材料進一步包括將該第二囊封沉積於該可撓性基材之該第一側上。
實例30可包括實例25之方法，其中沉積該第一囊封材料進一步包括將該第一囊封材料沉積於該可撓性基材之第一側上並且沉積該第二囊封材料進一步包括將該第二囊封材料沉積於該可撓性基材之第二側上，並且其中該可撓性基材之該第一側與該可撓性基材之該第二側相反安置。
實例31可包括實例25之方法，其進一步包括將具有第三剛度之第三囊封材料沉積於該可撓性基材上，其中該第一剛度、該第二剛度及該第三剛度都彼此不同。
實例32可包括實例25之方法，其進一步包括形成電氣佈線特徵以將該等複數個晶粒之至少第一晶粒與該等複數個晶粒之第二晶粒電氣式耦接，其中沉積該第二囊封材料進一步包括將該第二囊封材料沉積於該等電氣佈線特徵上以藉由該第二囊封材料至少部分地囊封該等電氣佈線特徵。
實例33可包括實例25之方法，其進一步包括在該第一囊封材料或該第二囊封材料中形成一或多個互連結構，其中該一或多個互連結構經由電氣佈線特徵與該等複數個晶粒之該一或多個晶粒電氣式耦接。
實例34可包括實例33之方法，其進一步包括實體上及電氣式將一可撓性顯示器與該一或多個互連結構耦接，其中該等電氣佈線特徵將電氣信號在該一或多個晶粒與該可撓性顯示器之間依路由傳遞。
實例35可包括實例34之方法，其中該可撓性顯示器係一觸控螢幕顯示器。
各種實施例可包括以上所述實施例包括以上以合取形式(及)(例如，「及」可為「及/或」)描述的實施例之替代性(或)實施例之任何適合的組合。此外，一些實施例可包括一或多個製品(例如，非暫時性電腦可讀媒體)，該一或多個製品上儲存有指令，該等指令在被執行時導致以上所述實施例中任何實施例之動作。此外，一些實施例可包括設備或系統，該等設備或系統具有用於進行以上所述實施例之各種操作之任何適合的方法。
所例示實行方案之以上描述，包括摘要中所描述的內容，並非意欲為徹底的，或將本揭示案之實施例限制於所揭示之精確形式。雖然本文出於例示性目的描述特定實行方案及實例，但各種等效修改在本揭示案之範疇內係可能的，如熟習相關技術者將認識到的。
可根據以上詳細描述對本揭示案之實施例做出 此等修改。在以下申請專利範圍中使用的術語不應理解為將本揭示案之各種實施例限制於說明書及申請專利範圍中所揭示的特定實行方案。實情為，範疇將完全由以下申請專利範圍決定，該等申請專利範圍將根據申請專利範圍解釋之所建立學說加以理解。
100‧‧‧橫截面側視圖
102、124‧‧‧自頂向下視圖
104~112‧‧‧晶粒
114‧‧‧晶粒互連結構
116~120‧‧‧囊封材料/第一囊封材料
122‧‧‧第二囊封材料

Claims (25)

  1. 一種積體電路(IC)封裝，其包含：一可撓性基材；與該可撓性基材耦接的複數個晶粒；被佈置在該可撓性基材上的具有第一剛度的一第一囊封材料，該第一囊封材料被佈置在該可撓性基材上多處以至少部分囊封該等複數個晶粒中之每個晶粒；以及被佈置在該可撓性基材上的具有第二剛度的一第二囊封材料，該第二剛度與該第一剛度彼此相異。
  2. 如請求項1之IC封裝，其中，該第二剛度小於該第一剛度。
  3. 如請求項1之IC封裝，其中，該第二囊封材料至少部分囊封該第一囊封材料。
  4. 如請求項1之IC封裝，其中，該第一囊封材料及該第二囊封材料係被佈置在該可撓性基材之同一側上。
  5. 如請求項1之IC封裝，其中，該第一囊封材料被佈置在該可撓性基材之一第一側上且該第二囊封材料被佈置在該可撓性基材之一第二側上，並且其中，該可撓性基材之該第一側係位在與該可撓性基材之該第二側相對處。
  6. 如請求項1之IC封裝，其進一步包含：被佈置在該可撓性基材上的具有第三剛度的一第 三囊封材料，該第一剛度、該第二剛度及該第三剛度均彼此相異。
  7. 如請求項1之IC封裝，其進一步包含：將該等複數個晶粒中之至少一第一晶粒與該等複數個晶粒中之一第二晶粒電氣式耦接的電氣佈線特徵，該等電氣佈線特徵至少部分被該第二囊封材料囊封。
  8. 如請求項7之IC封裝，其進一步包含：實體上與該一或多個互連結構電氣式耦接的一可撓性顯示器，該等電氣佈線特徵可導引在在該一或多個晶粒與該可撓性顯示器之間的電氣信號。
  9. 如請求項1之IC封裝，其進一步包含：被設置在該第一囊封材料及該第二囊封材料其中至少一者中的一或多個互連結構，該一或多個互連結構經由電氣佈線特徵而與該等複數個晶粒中之一或多個晶粒電氣式耦接。
  10. 一種電子裝配總成，其包括：一可穿戴物件；以及與該可穿戴物件耦接的一可穿戴裝置，該可穿戴裝置包括如請求項1之IC封裝。
  11. 如請求項10之裝配總成，其中，該可穿戴物件係選自於由下列項目所構成之群組：鞋子、矯正鞋墊、襯衫、短褲、長褲、手錶、手環、項鍊、腰帶或首飾。
  12. 如請求項10之裝配總成，其中，該可穿戴物件為一鞋子 或一矯正鞋墊，且該可穿戴物進一步包括：一發電模組，其可由於被施加機械力而產生電力；以及一功率控制模組，其與該發電模組及該IC封裝之該等複數個晶粒耦接，以在該IC封裝之該等複數個晶粒所個別對應之操作功率位準下將由該發電模組所產生之電力遞送至該等複數個晶粒。
  13. 如請求項10之裝配總成，其中，該等複數個晶粒包括一或多個處理器、與該一或多個處理器耦接的一或多個記憶體模組、與該處理器耦接的一全球定位感測器(GPS)、以及與該處理器耦接的一無線通訊晶片。
  14. 如請求項13之裝配總成，其中，該一或多個記憶體模組儲存複數個指令，該等複數個指令可由於受該一或多個處理器執行而致使該可穿戴裝置經由該無線通訊晶片建立與一計算裝置的一無線資料連接。
  15. 如請求項14之裝配總成，其中，該等指令進一步可致使該處理器將指出該可穿戴裝置距離該計算裝置超過一預定臨界值的資料發送至該計算裝置。
  16. 如請求項15之裝配總成，其中，該資料亦指出該可穿戴裝置之位置。
  17. 如請求項16之裝配總成，其中，該可穿戴裝置進一步包含與該一或多個處理器耦接的一攝像機。
  18. 如請求項17之裝配總成，其中，該可穿戴物件為一鞋子，並且其中，該攝像機係設置在該鞋子之鞋頭中。
  19. 如請求項13之裝配總成，其中，該可穿戴裝置進一步包含與該一或多個處理器耦接的一光源。
  20. 如請求項19之裝配總成，其中，該可穿戴物件為一鞋子，該光源係設置在該鞋子之一外表面中。
  21. 如請求項20之裝配總成，其中，該等指令進一步可致使該光源反應於下列情況中之一者而發光：偵測到該可穿戴裝置距離該計算裝置超過一預定臨界值；以及收到來自該計算裝置之要致使該光源發光的資料。
  22. 一種組裝IC封裝的方法，其包含下列步驟：將複數個晶粒與一可撓性基材耦接；在該可撓性基材上於該可撓性基材上之多處沉積具有第一剛度的一第一囊封材料以至少部分囊封該等複數個晶粒中之每個晶粒；以及在該可撓性基材上沉積具有第二剛度的一第二囊封材料，該第二剛度與該第一剛度彼此相異。
  23. 如請求項22之方法，其中，該第二剛度小於該第一剛度。
  24. 如請求項22之方法，其中：沉積該第一囊封材料之步驟包含：在該可撓性基材之一第一側上沉積該第一囊封材料，並且沉積該第二囊封材料之步驟進一步包含：在該可撓性基材之該第一側上沉積該第二囊封材料。
  25. 如請求項22之方法，其中：沉積該第一囊封材料之步驟進一步包含：在該可撓 性基材之一第一側上沉積該第一囊封材料，沉積該第二囊封材料之步驟進一步包含：在該可撓性基材之一第二側上沉積該第二囊封材料，並且該可撓性基材之該第一側係位在與該可撓性基材之該第二側相對處。
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