構裝金屬載具基座設計

圖 2.24 60GHz 傳送路徑採用覆晶製程構裝圖

2.6 構裝金屬載具基座設計

金屬機構基座(Housing base)對 60GHz 毫米波 MCM 模組做為接地、散熱與 機械支撐用，同時亦方便各模組之量測與功能驗證。金屬機構基座的構裝結構可 提供機械與溼氣防護，提供介於電路和系統間電與熱的連接，並能預防寄生電磁 干擾。此構裝架構通常包含一金屬基座(做為熱傳導和機械支撐)、射頻電路、模 組基板、金屬塗料密封環(seal ring)、及提供機械、電子與溼氣防護之金屬上 蓋。。在 2.3 節、2.4 節與 2.5 節中，詳細的說明了所有裸晶片(Bare Die)應用 於毫米波多晶片的構裝方式，其構裝製程的不同，則其所對映的構裝金屬基座設 計也不同，後續將分項詳細說明。

2.6.1 銀膠構裝製程金屬機構基座設計

使用銀膠構裝(Epoxy Die Attach)製程時，其所金屬基座設計需針對裸晶、

氧化鋁薄膜基板及其他電路的置放位置，在其厚度較薄的裸晶片置放位置進行凸 島設計，使組裝完成後其裸晶片表面與氧化鋁薄膜基板等高，如圖 2.25 所示。

如果沒有設計金屬凸島的話，也可將較薄的裸晶片先經過合金共熔構裝製程，構 裝鍍金金屬薄片(Thick Moly Tab)，使其厚度增加後，再來進行銀膠構裝製程。

圖 2.25 銀膠製程構裝疊構圖

2.6.2 合金共熔構裝製程金屬機構基座設計

使用合金共熔構裝(Eutectic Die Attach)製程，需要有單獨的鍍金載具 (Carrier)，但其所使用的機械機構基座較容易設計，只須在機械機構基座先規 劃出其載具大小和其載具固定所需的螺絲孔位，如圖 2.26 所示。等待鍍金載具 上的線路組裝完成後，再將其固定到此機械機構基座中，並將其訊號潰入端、訊 號輸出端及電源供應端加以磅線(Wire Bonding)，合金共熔製程構裝模組就組裝 完成了，如圖 2.27 與圖 2.28 所示。使用此種組裝方式，因鍍金載具須加螺絲固 定於機械機構基座上占了相當的空間，使得整個多晶片模組(multi-chip module) 的大小變的更加的龐大，但此機械機構基座的設計相較於另外兩種製程簡單;在 其在鍍金載具上的電路組裝，因為裸晶的高度與氧化鋁薄膜基板(Alumina Thin-Film substrate)會有構裝會有高度落差，故須於裸晶下方加墊一塊薄的鍍 金金屬薄片(Thick Moly Tab)，使組裝完成後其裸晶表面與氧化鋁薄膜基板等 高，如圖 2.29 所示。

金屬凸島

圖 2.26 合金共熔製程構裝機械機構基座設計參考圖

圖 2.27 合金共熔製程構裝機械機構基座完成圖

圖 2.28 合金共熔製程構裝模組與機械機構基座構裝圖

圖 2.29 合金共熔製程構裝疊構圖

2.6.3 覆晶構裝製程金屬機構基座設計

因覆晶製程構裝所使用的氧化鋁薄膜基板上的傳輸線路皆為共面波導 (Coplanar Waveguide;CPW)架構，故需要於此氧化鋁薄膜基板上 CPW 構裝於機械 模組的位置，需挖出對應的孔洞，以免氧化鋁薄膜基板上的傳輸線變成 GCPW，

影響電路傳輸特性，如圖 2.30 所示。再配合銀膠構裝製程技術，將覆晶多晶片 模組構裝於機械基座上。

圖 2.30 覆晶製程構裝金屬機構基座設計參考圖