专利名称：带有玻璃层和振荡器的集成电路封装的制作方法
技术领域：
本发明涉及集成电路，更具体而言，涉及在硅晶片上布置了退火玻璃浆的集成电路。
背景技术：
在很多种电子设备(例如蜂窝电话和其他手持设备)中都需要精确的频率参考。晶体振荡器通常被用来在这些电子设备中提供精确的频率参考。但是，晶体振荡器具有若干内在缺点，包括体积大、易碎且高成本。另外，晶体振荡器的尺寸和成本与谐振频率有关，从而当频率增大时，尺寸减小，而成本和易碎性可能快速增大。随着电子设备的尺寸不断减小，晶体振荡器的使用由于其尺寸、易碎性和成本的限制而出现越来越多的问题。
半导体振荡器是一种较差的对晶体振荡器的替代方式，并且一般不适合用作精确的频率参考，这是因为半导体振荡器的振荡频率变化过大，尤其易于随温度的变化而变化。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供了一种集成电路封装，该集成电路封装包括集成电路；玻璃层；将所述玻璃层粘附到所述集成电路的环氧层；以及装入了所述集成电路和所述玻璃层的至少一部分的封装材料。其中所述集成电路进一步包括温度传感器，其感测所述集成电路的温度；存储器模块，其存储振荡器校准并选择所述振荡器校准之一作为所述感测的温度的函数；以及振荡器模块，其生成参考信号，该参考信号的频率基于所述选出的振荡器校准之一。
根据本发明的另一方面，提供了另一种集成电路封装，其包括集成电路，以及装入了所述集成电路的至少一部分并具有低介电损失的封装材料。其中所述集成电路进一步包括温度传感器，其感测所述集成电路的温度；存储器模块，其存储与振荡器校准相关的数据并选择所述振荡器校准之一作为所述感测的温度的函数；以及振荡器模块，其生成参考信号，该参考信号的频率基于所述选出的振荡器校准之一。
根据本发明的又一方面，提供了又一种集成电路封装，包括包含振荡器模块的集成电路，所述振荡器模块生成参考信号，该参考信号的频率基于多个振荡器校准设置之一；以及封装材料，该封装材料装入了所述集成电路的至少一部分并且具有低介电损失。
图1是示出晶体振荡器仿真器的一个方面的框图；图2是示出温度和校正因子之间的关系的表；图3是示出温度和校正因子之间的关系的图；图4是示出晶体振荡器仿真器的一个方面的框图；图5是连接到外部阻抗的晶体振荡器仿真器的一个方面的二维视图；图6是连接到外部阻抗的晶体振荡器仿真器的一个方面的详细框图；图7A和图7B是示出外部阻抗值和数字值之间的关系的图；图8是用于生成具有周期性波形的输出的振荡器组件的一个方面的框图；图9是扩频发生器的一个方面的框图；图10是用于仿真晶体振荡器的操作的流程图；图11是低功率振荡器的一个方面的框图；图12是低功率振荡器的另一方面的框图；图13是包括一个或多个电路以及用于生成这一个或多个电路的时钟信号的晶体振荡器仿真器的集成电路的功能框图；图14是包括处理器以及用于生成该处理器的时钟信号的晶体振荡器仿真器的集成电路的功能框图；图15是包括处理器以及用于生成该处理器的时钟信号并采用外部组件设置时钟速率的晶体振荡器仿真器的集成电路的功能框图；图16是包括一个或多个电路、晶体振荡器仿真器以及用于生成一个或多个其他时钟频率的时钟信号的时钟分频器的集成电路的功能框图；图17是包括处理器、一个或多个电路、晶体振荡器仿真器以及用于生成其他时钟频率的时钟信号的时钟分频器的集成电路的功能框图；图18是包括处理器、图形处理器、一个或多个电路、存储器和生成时钟信号的晶体振荡器仿真器的集成电路的功能框图；图19是包括处理器和图11的低功率振荡器的集成电路的功能框图；图20是示出被封装在现有技术的封装材料中的集成电路的功能框图；图21是示出带有温度补偿的片上半导体振荡器的集成电路的功能框图，该集成电路被封装在根据本发明的具有低介电损失的封装材料中；图22更详细地示出图21的集成电路封装的一种示例性实现方式；图23是根据本发明的包括片上半导体振荡器的另一集成电路封装的侧截面图；图24是根据本发明的包括片上半导体振荡器的另一集成电路封装的侧截面图；图25是更详细地示出图24的集成电路封装的平截面图；图26是示出基于温度补偿调谐片上半导体振荡器的电容器的功能框图；图27是包括温度补偿输入的分数锁相环(PLL)的功能框图；图28是包括温度补偿输入的Delta-Sigma分数锁相环的功能框图；图29是示出用于测量样本校准点并使用线性曲线拟合算法来生成样本校准点之间的校准数据的步骤的流程图；图30是示出用于测量样本校准点并使用更高阶的曲线拟合算法来生成样本校准点之间的校准数据的步骤的流程图；图31A是硬盘驱动器的功能框图；图31B是数字多功能盘(DVD)的功能框图；图31C是高清晰电视的功能框图；
图31D是车辆控制系统的功能框图；图31E是蜂窝电话的功能框图；图31F是机顶盒的功能框图；图31G是媒体播放器的功能框图；图32A是包括形成在硅晶片的至少一部分上的退火玻璃浆和/或环氧层的另一集成电路封装的侧截面图；图32B是包括形成在硅晶片的至少一部分上的退火玻璃浆和/或环氧层以及形成在退火玻璃浆和/或环氧层的至少一部分上的导电材料层的另一集成电路封装的侧截面图；图32C是包括形成在硅晶片的所选部分上的间隔开的退火玻璃浆层的另一集成电路封装的侧截面图；图32D是包括形成在硅晶片的所选部分上的间隔开的退火玻璃浆和/或环氧层和导电材料层的另一集成电路封装的侧截面图；图33A是包括与硅晶片的电路相邻的退火玻璃浆和/或环氧层和导电材料层的另一集成电路封装的侧截面图；图33B是包括与硅晶片的振荡器相邻的退火玻璃浆和/或环氧层和导电材料层的另一集成电路封装的侧截面图；图33C是包括与硅晶片的电感器相邻的退火玻璃浆和/或环氧层和导电材料层的另一集成电路封装的侧截面图；图33D是包括与硅晶片的振荡器电路中的电感器相邻的退火玻璃浆和/或环氧层和导电材料层的另一集成电路封装的侧截面图；图34A到图34D是包括建立空气间隙的玻璃或硅层和退火玻璃浆和/或环氧部分的另一集成电路封装的侧截面图；图35A到图35B是包括建立空气间隙的C形玻璃或硅层的另一集成电路封装的侧截面图；图36A到图36C是包括多个包括建立空气间隙的玻璃或硅层以及退火玻璃浆和/或环氧部分的集成电路封装的晶片的侧截面图；图37A到图37B是包括已涂覆了导电材料的退火玻璃浆和/或环氧部分的集成电路封装的侧截面图；以及图38示出用于制造图32A到图32D的集成电路封装的方法的示例性步骤。
各附图中类似的标号指示类似元件。
具体实施例方式
图1示出用于生成具有精确频率的输出信号12的晶体振荡器仿真器10的一个方面。该晶体振荡器仿真器10可利用任何工艺(包括互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺)被构建在单个半导体裸片上。
晶体振荡器仿真器10可以包括半导体振荡器14，用于生成输出信号12。任何类型的半导体振荡器都可使用，包括LC振荡器、RC振荡器和环形振荡器。半导体振荡器14包括控制输入16，用于改变输出信号的频率。控制输入16可以是任何影响输出信号频率的受控变化的电输入，例如环形振荡器的电源电压以及到LC振荡器的变容二极管的电压输入。
非易失性存储器18包括校准信息20，其用于控制作为温度的函数的输出信号频率。任何类型的非易失性存储器都可采用，包括内容可寻址存储器(CAM)。校准信息20可以包括校正因子，该校正因子将被提供到半导体振荡器14的控制输入16，以控制输出信号频率。校准信息20可以是从校准温度到工作温度的温度变化的函数，也可以是绝对温度的函数。
温度传感器22可以感测半导体裸片的温度。优选地，温度传感器在半导体裸片上位于半导体振荡器14附近。任何类型的温度传感器22都可使用，包括热敏电阻和红外探测器。温度传感器22可被配置用于测量相对基线温度或当前温度的温度改变。
图2示出用于在非易失性存储器18中存储校准信息20的存储技术30。该存储技术30可以是任何形式的数据库，包括CAM、索引方案、查找表和散列表。
图3示出用于维持晶体振荡器仿真器10的恒定输出信号频率的校正因子值与温度的关系的一系列示例性曲线图32。用于构造曲线的数据可以用包括器件级测试和分批模式测试在内的任何方式获得。
示例性器件级测试可以包括测试每个器件，以确定将应用到半导体振荡器的用以使输出频率随温度变化维持恒定的校正因子。在一种方案中，半导体振荡器控制输入的基线值是针对预定频率并在器件的半导体裸片的预定温度(例如最低工作温度)上确定的。基线值可以直接测量，也可以从对另一器件特性的测量结果中内插得到。也可以为每个潜在的输出频率测量基线值。而且，针对每个潜在输出频率的基线值可能以例如通过使用已知电路关系从针对预定频率的基线值外推得到。针对每个潜在输出频率的基线值可被存储为绝对的值或一个比率、频率因子来从单个基线值计算多个基线值。
随后，半导体裸片的温度分多次离散步进从大约最低工作温度上升到大约最高工作温度。离散步进的次数优选地被限制在大约6个温度级以减小测试成本，但是任何次数的离散步进都可使用。优选地，片上加热器被用来加热半导体裸片，但是也可以采用改变半导体裸片温度的任何装置。在每次离散步进时，半导体裸片温度和用于使输出维持恒定频率的校正因子可被测量。
校正因子优选地是这样一个比率，它被应用到基线值以获得控制输入的调节值。校正因子可以根据任何基线值(例如1)而变化。优选地，针对每次温度步进计算一个校正因子，从而将其应用到半导体振荡器以将输出信号维持在大量预定频率中的任何一个频率上。例如，如果校正因子1.218被确定为对应于45℃的温度变化，则例如可以通过与该校正因子成比例地改变控制输入来将半导体振荡器的控制输入作为校正因子的函数进行调整。在另一替换方式中，校正因子可被应用到与所需输出频率相对应的基线值，以生成控制输入被调整后的校准值。在另一替换方式中，可以在每次温度步进时与若干输出频率中的每个频率相对应地测量校正因子。
晶体振荡器仿真器10为获得校准信息20的分批模式测试可以通过减少对一批半导体裸片的测量次数来有利地降低成本。在分批模式测试中，对来自同一批半导体裸片的晶体振荡器仿真器10的子集的测试结果可被用于这批中所有器件。晶体振荡器仿真器中被测试的子集的范围可以从一个到器件总量的任何比例。例如，可以测试单个晶体振荡器仿真器10，并将产生的分批校准信息存储在这批中的每个器件中。另外，可以针对校准信息的一个子集(例如基线温度上的输出频率)测试每个晶体振荡器仿真器10。依器件而异的校准信息的子集可被用来修改存储在每个器件中的分批校准信息。
图4示出晶体振荡器仿真器40的另一方面。晶体振荡器仿真器40的标号范围在40-52的相应元件在功能上类似于晶体振荡器仿真器10，但是晶体振荡器仿真器40还可以包括一个或多个加热器54、控制器56和选择输入58，这些元件单独或组合存在。
加热器54在半导体裸片上可以位于半导体振荡器44附近以提供局部加热源。任何类型的加热器54都可使用，包括晶体管加热器和电阻加热器。加热器54可以响应于来自温度传感器52的输入进行工作以控制半导体裸片的温度。加热器54可以将半导体裸片的温度提高到一个与已经针对其确定了校正因子的温度级别中的一个相对应的级别。另外，可以用具有高热阻抗的包封来装入晶体振荡器仿真器40。
在一种情况下，加热器54可以将半导体裸片的温度提高到最高工作温度。这里，在器件或分批级测试期间，只有对应于最高工作温度的校正因子是必须确定的，从而降低了成本。
加热器54还可以受控将半导体裸片的温度提高到已经针对其确定了校正因子的若干预定温度级别中的一个。第二温度传感器可以感测外部温度，例如环境温度或组件温度。加热器54随后可以将半导体裸片温度提高到离预定温度级别最近的温度，同时在温度跳变期间利用从校正因子计算出的外推值连续改变控制输入。
控制器56可以添加额外的功能，例如通过响应于多个温度传感器控制加热器54或操纵校准信息50导出对应于中间温度的控制输入的值。控制器56可以是任意类型的实体，包括处理器、逻辑电路和软件模块。
选择输入58可被用来从输出频率的范围中选择特定输出频率。输出频率可被选为连接到选择输入的外部组件的阻抗的函数。外部组件可被直接用作半导体振荡器的一部分来选择输出频率，或者可被间接地用来选择输出频率，例如对预定范围内阻抗值的选择可能对应于预定的输出频率。外部组件可以是任意组件，但它优选地是诸如电阻器或电容器之类的无源组件。
图5示出晶体振荡器仿真器100的一个方面，该晶体振荡器仿真器100例如具有两个选择引脚102和104，用于连接到两个外部阻抗106和108。一个或多个引脚可被用来接口到外部组件。晶体振荡器仿真器100探测或取得来自连接到选择引脚102和104的外部组件的信息。取得的信息可能具有三个或更多个对应于所选择的仿真器特性级别的预定级别范围。例如，连接到外部电阻器的单个引脚可被用于选择16个输出频率级别中的任意一个。外部电阻器的电阻优选地被选为16个预定标准值中的一个。16个电阻值中的每一个对应于16个输出频率级别中的一个。另外，低精确度的无源组件被优选地用作外部组件来减少成本和存货。每个外部组件可能具有多个(N个)预定标称值，其中每个预定标称值对应于一个预定特性级别的选择。如果使用一个引脚，则可以选择N个不同的特性级别。如果使用两个引脚，则可以选择N*N个不同的特性级别，以此类推。例如可被选择的器件特性的类型包括输出频率、频率容差和基线校正因子。例如，晶体振荡器仿真器100可以具有一个连接到外部电阻器的选择引脚102，该外部电阻器可以具有从16个预定值的群组中选出的标称值。这16个预定值中的每一个具有一个测量值范围，该范围对应于16个范围可能从1MHz到100MHz的预定输出频率级别中的一个。
外部阻抗106和108优选地是电阻器、电容器或电阻器和电容器的组合，但是也可以是主要表现为电感、电阻、电容或其组合的任意组件。外部阻抗106和108可能直接或间接地从任意能量源(例如Vdd和地)或任何合适的参考连接到引脚102和104。例如，外部阻抗106可以通过电阻器/晶体管网络连接到Vdd，并通过电容器网络连接到选择引脚102。
晶体振荡器仿真器100可以确定与连接到选择引脚的阻抗的测量值相对应的预定选择值。优选地，阻抗被选为具有与容差为10％(例如470、560、680...)的电阻器相对应的标准值(例如标称电阻值)以降低器件和存货成本。为了考虑到测量容差和外部阻抗的容差，阻抗值的范围可以对应于单个选择值。选择值优选地是一个数字值，但是也可以是一个模拟值。例如，测量出的从2400欧姆到3000欧姆的电阻值可以与对应于2的数字值相关联。而测量出的从3001欧姆到4700欧姆的电阻值可以与对应于3的数字值相关联。测量出的电阻包括由于外部阻抗和内部测量电路的容差所引起的变化。在每个选择引脚上测量出的阻抗被用来确定相应的数字值。数字值的范围可以包括3个或更多个数字值，并且优选的范围是每个选择引脚10个数字值到16个数字值。对应于每个选择引脚的数字值可以组合使用来描述存储器地址。例如，具有三个选择引脚的器件可以描述1000个存储器地址或查找表值，其中每个选择引脚用于接口到被映射到10个数字值之一的阻抗值。与存储器地址相对应的存储位置的内容被用来设置器件的输出或内部特性的值。另一示例性器件可以包括两个选择引脚，其中每个选择引脚被配值为接口到被映射为10个值的范围内的一个数字值的外部阻抗。数字值组合起来可以描述1000个存储器地址或查找表值，其中每个存储器地址或查找表值可以包含用于设置晶体振荡器仿真器100的特性的数据。
图6示出晶体振荡器仿真器120的一个方面的框图。晶体振荡器仿真器120包括选择引脚122，用于接口到被用于选择晶体振荡器仿真器120的配置的外部阻抗124。外部阻抗124在功能和范围上类似于外部阻抗106和108。
连接到选择引脚122的测量电路126测量作为外部阻抗124的函数的电气特性。例如，电流可被提供到外部阻抗，而形成在外部阻抗124上的电压随后可被测量。而且，电压可被施加到外部阻抗124上，然后测量电流。任何用于测量无源组件的测量技术都可被用来测量电气特性，包括动态和静态技术。示例性的测量技术包括时序电路、模数转换器(ADC)和数模转换器(DAC)。优选地，测量电路具有高动态范围。测量电路126可以生成其值对应于外部阻抗124的值的输出。输出可以是数字的或模拟的。同一输出值优选地代表外部阻抗值的某个范围，以补偿由于工艺、温度和功率等因素引起的值变化，例如外部阻抗值中的容差、互连损失和测量电路容差。例如，范围从大于22欧姆到32欧姆的所有测量出的外部阻抗值都可以与数字输出值“0100”相关。而范围从大于32欧姆到54欧姆的所有测量出的外部阻抗值都可以与数字输出值“0101”相关。实际的外部阻抗值是测量出的外部阻抗值的一个子集，以虑及值变化。例如，在以上情况下，实际外部阻抗值可能从24欧姆到30欧姆，和从36欧姆到50欧姆。在每种情况下，可以选择廉价的低精确度电阻器，其电阻值处在上述范围的中间，例如27欧姆和43欧姆。这样一来，可以使用廉价的低精确度组件来从高精确度输出的范围中进行选择。选择值可被直接用作可变值来控制晶体振荡器仿真器120的器件特性。该可变值也可以从选择值间接确定。
存储电路127可以包括可被选为选择值的函数的可变值。存储电路127可以是任何类型的存储结构，包括内容可寻址存储器、静态和动态存储器以及查找表。
对于测量电路126生成的输出值与外部阻抗值有一一对应关系的情况，数字值确定器128随后可以将输出值设置为对应于外部阻抗值的范围的选择值。
图7A示出阻抗值组150和相关选择值154的关系。阻抗值组150可能与数字输出值组152具有一一对应关系，而数字输出值组152被转换成与每个阻抗值组150相关联的选择值154。范围从最小阻抗值到最大阻抗值的阻抗值被分成三个或更多个组，其中每个组具有标称阻抗。每个组的标称阻抗值可被选择，以使标称阻抗值之间具有某个间隔。这里，阻抗值组的标称值27欧姆和43欧姆之间具有16欧姆的间隔。阻抗值组之间的间隔优选地基于等比级数，但是任何算术关系都可被用来建立组间间隔，例如对数的、线性的和指数的。阻抗组之间的间隔可以基于组中的任何阻抗值，包括标称值、平均值、中间值、起始值和最终值。影响组的阻抗范围和间隔的选择的因素可能包括各种容差，例如外部阻抗的容差、内部电压和电流源的容差以及测量电路的容差。容差例如可能由工艺、温度和功率变化所导致。
图7B示出阻抗值范围156和相关选择值158之间的关系。阻抗值范围156与选择值158具有直接对应关系。范围从最小阻抗值到最大阻抗值的阻抗值被分成三个或更多个组，其中每个组具有标称阻抗。每个组的标称阻抗值可被选为在标称阻抗值之间具有某个间隔。这里，阻抗值组的标称值27欧姆和43欧姆之间具有16欧姆的间隔。这种阻抗值范围156和相关选择值158之间的直接对应关系可以利用例如非线性模数转换器(未示出)来实现。
返回参考图6，地址生成器130可以确定对应于与连接到选择引脚的外部阻抗相关联的数字输出值的存储器位置。存储器位置可以以任何方式组合，例如针对单个选择引脚的列表、针对两个选择引脚的查找表和针对三个选择引脚的三阶表。
控制器132可以将晶体振荡器仿真器120的器件特性设置为可变值的函数。该可变值可以由测量电路直接生成，从选择值间接确定，以及从与连接到选择引脚的外部阻抗值相对应的存储器位置的内容中确定。
选择引脚122还可被用于实现附加功能，例如降低功率(PD)、功率使能、模式选择、复位以及同步操作。在这方面，选择引脚122变为多目的选择引脚122，用于配置晶体振荡器仿真器120以及实现附加功能。
在一个方面中，连接到多目的选择引脚124的阻抗值的第一范围可被用来配置晶体振荡器仿真器120，而附加功能的操作可以由施加在多目的选择引脚124上的电压或电流或阻抗值第一范围以外的阻抗值控制。
图8示出振荡器组件200用于生成具有周期性波形的输出的一个方面。振荡器组件200包括晶体振荡器仿真器202，用于驱动锁相环(PLL)204。晶体振荡器仿真器202在功能和结构上可以类似于上述晶体振荡器仿真器的各个方面。振荡器组件200可以包括任意类型的PLL204，例如数字PLL和模拟PLL。
多目的选择引脚206和208可被用于选择PLL 204的工作参数，例如分频因子。多目的选择引脚206和208还可被用于晶体振荡器仿真器202的控制和操作，例如输出频率选择和用于校准的参考时钟接收。外部电阻器210和212可被连接到多目的选择引脚206和208以选择工作频率。外部电阻器210和212的值的范围对应于不同工作频率的选择。每个外部电阻器210和212可被用于选择16种预定工作频率中的一种。组合起来，外部电阻器210和212可以从256种工作频率中进行选择。为了控制多个功能，每个多目的选择引脚206和208可以接收不同电压范围内的信号。例如，一个多目的选择引脚206可以连接到外部电阻器210，在外部电阻器210上可以施加范围从0到2伏的电压以确定电阻，并且多目的选择引脚206还可以接收工作在2到3伏范围中的参考时钟信号。解码器214可以检测多目的选择引脚206和208上的信号。
图9示出用于生成具有可变频率的输出信号的扩频振荡器300。扩频振荡器300包括连接到PLL 304的晶体振荡器仿真器302。连接到晶体振荡器仿真器302的频率控制器件可以动态控制晶体振荡器仿真器302的输出频率。该频率控制器件可以是包括变容二极管在内的任何器件或技术，其控制半导体振荡器的偏置电流源，并控制施加到半导体振荡器的谐振电容器的控制输入电压。
图10示出晶体振荡器仿真器的一个方面的操作。在方框400，半导体振荡器被用于生成具有周期性波形的输出信号。继续到方框402，半导体振荡器可被校准，以在预定温度范围上生成恒定频率。在一个方面中，校准可以包括在预定温度范围上改变半导体裸片的温度并测量用于维持恒定输出频率的校准信息。裸片温度可在半导体振荡器附近测量。校准信息可以包括控制输入值与用于维持恒定输出频率的裸片温度之间的关系。校准信息可被存储在半导体裸片上的非易失性存储器中。在方框404，可以通过探测外部组件确定工作频率。继续到方框406，半导体振荡器生成具有工作频率的输出信号。在方框408，半导体裸片的温度在半导体振荡器附近被确定。继续到方框410，半导体裸片可被加热或冷却，以将裸片温度控制到一个或多个预定温度级别。在方框412，控制输入可作为裸片温度的函数被控制，以补偿由温度改变导致的输出信号工作频率的改变。存储的校准信息可被用于控制控制输入。校准信息可被直接用于与存储的温度相对应的裸片温度。对于其他裸片温度，控制输入值可从存储的校准信息外推出。继续到方框414，输出信号的频率可作为频率控制信号的函数动态改变。
图11示出用于生成周期性信号的低功率振荡器320的一个方面。低功率振荡器320包括晶体振荡器仿真器322，用于校准有源硅振荡器324。晶体振荡器仿真器322通常处于关断状态以减小功率消耗。以预定间隔，晶体振荡器仿真器322被切换到加电的接通状态以校准有源硅振荡器324。有源硅振荡器324消耗的功率要少于晶体振荡器仿真器322消耗的功率，因此使有源硅振荡器324连续工作而仅使晶体振荡器仿真器322间歇性工作减小了低功率振荡器320的总功率消耗。任意类型的有源硅振荡器都可被使用，包括环形振荡器和RC振荡器。晶体振荡器仿真器322可根据本说明书中描述并示出的本发明的多个方面中的任一方面来配置。
求和器326可以确定有源硅振荡器输出和晶体振荡器仿真器输出之间的频率误差。控制器328可以基于该频率误差生成控制信号来控制有源硅振荡器324的频率。控制器328还可以从晶体振荡器仿真器322接收温度信息。温度信息可以包括诸如半导体的温度和环境温度之类的温度。控制器328可以包括用于有源硅振荡器324的校准信息，其类似于用于晶体振荡器仿真器322的校准信息。频率误差可被用来设置控制信号的初值，然后温度信息与有源硅振荡器校准信息结合起来可被用于在晶体振荡器仿真器322断电时更新控制信号。在一个方面中，晶体振荡器仿真器322的温度感测电路可以持续加电，以使连续的温度信息可被提供到控制器328。控制信号334可以是数字的或模拟的。如果控制信号是数字的，则数模转换器(DAC)330可将控制信号转换成模拟的。
调整器332可以响应于控制信号334控制有源硅振荡器324的电源以调整工作频率。到有源硅振荡器324的电压和/或电流的供应可被控制。例如，调整器332可以控制电源电压的电压电平。
在操作中，有源硅振荡器324通常处于接通状态以生成周期性的输出信号。晶体振荡器仿真器322通常处于关断状态。在关断状态中，晶体振荡器仿真器322的全部或部分可被断电以节省功率。在预定时间，功率被供应到晶体振荡器仿真器322。晶体振荡器仿真器322的半导体振荡器随后利用存储的校准信息被校准。晶体振荡器仿真器322的输出信号的频率被与有源硅振荡器324的输出信号的频率相比较，以确定有源硅振荡器324的频率误差。控制信号334响应于频率误差而改变，从而导致来自电压调整器332的电源电压移位，导致有源硅振荡器324的输出频率改变，并减小频率误差。
图12示出用于生成周期性信号的另一低功率振荡器350的一个方面。低功率振荡器350包括晶体振荡器仿真器352，其与电荷泵振荡器354通信。晶体振荡器仿真器352通常处于断电状态，以减小功耗。在断电状态期间，晶体振荡器仿真器352的全部或部分可被断电。以预定间隔，晶体振荡器仿真器352可被加电，并被用来校准电荷泵振荡器354。该预定间隔可作为任何电路参数的函数来确定，所述参数例如是工作时间、半导体的温度变化、环境温度变化、半导体温度和电源电压变化。
电荷泵振荡器354可以包括电荷泵356、环形滤波器358、压控振荡器(VCO)360和相位检测器362。除了相位检测器362的参考输入接收来自晶体振荡器仿真器352的参考时钟信号之外，电荷泵振荡器354在操作上类似于传统的电荷泵振荡器。
复用器364接收来自晶体振荡器仿真器352和电荷泵振荡器354的输出信号。输出信号之一被选出并经过复用器364到达锁相环366。锁相环366生成作为来自晶体振荡器仿真器352和电荷泵振荡器354的输出信号的函数的输出信号。
在操作中，电荷泵振荡器354通常处于接通状态，以生成周期性的输出信号。晶体振荡器仿真器352通常处于关断状态。在关断状态中，晶体振荡器仿真器352的全部或部分可被断电以减小功耗。在预定时间，功率被提供到晶体振荡器仿真器352。晶体振荡器仿真器352的半导体振荡器随后利用存储的校准信息被校准。晶体振荡器仿真器352的输出信号被与电荷泵振荡器354的输出信号相比较以确定电荷泵振荡器354的相位误差。VCO 360随后被控制以减小相位误差，从而电荷泵振荡器354的输出信号被校准到晶体振荡器仿真器352的输出信号。输出信号之一随后可被选择并提供到PLL 366。
现在参考图13-15，集成电路500包括生成时钟信号的晶体振荡器仿真器502。集成电路500中的一个或多个电路504接收时钟信号。晶体振荡器仿真器502可按以上结合图1到图12所述的方式实现。电路502可以包括图14所示的处理器512或其他电路。外部组件506可选地可被用于选择晶体振荡器仿真器502的时钟频率，如图13和图15所示。
现在参考图16-18，集成电路518包括时钟分频器520，其在另外一个或多个其它时钟频率上生成用于电路522-1、522-2、...和522-N(统称电路522)的时钟信号。电路522可以任何方式彼此互连。时钟分频器520将时钟除以一个整数(例如X)和/或用Y乘以时钟信号，以用于1/X、Y和/或Y/X调整。时钟分频器520还可使用一个或多个其他比率和/或除数来产生用于其他电路522的不同时钟信号。时钟分频器520将所示N-1个时钟信号输出到集成电路518中的N-1个电路522。
在图17中，电路之一包括处理器530。处理器530可连接到时钟分频器520而不连接到晶体振荡器仿真器502和/或连接到时钟分频器520和晶体振荡器仿真器502两者。附加电路532-1、532-2、...和532-N与时钟分频器520通信。
在图18中，晶体振荡器仿真器502提供用于处理器530、图形处理器540、存储器542和/或集成电路518中的一个或多个电路544的时钟信号。时钟分频器(未示出)也可以被提供。处理器530、图形处理器540、存储器542和/或其他电路544可以任何合适的方式互连。
现在参考图19，集成电路600包括一个或多个电路602-1、602-2、...和602-N(统称电路602)和低功率振荡器320，它们按以上结合图11所述的方式工作。电路之一可以包括处理器，被示为610。如上所述，时钟分频器(未示出)也可以被提供。
集成电路(IC)通常被装入封装材料中。封装材料可以包括塑料。IC基板可以包括经由接合线(bondwire)连接到引线框的引线的焊盘。IC基板、接合线和部分引线可被装在塑料中。通常用来封装IC的封装材料的属性可能随时间变化。这些变化可能导致片上振荡器的振荡频率随时间漂移。封装的变化可能是由于封装材料的介电损失随时间变化而导致的。封装的变化也可能是由于封装材料在不同湿度级别上的吸水性所导致的。结果，封装材料可能限制可实现的校准精确度。
现在参考图20，集成电路700被封装在根据现有技术的封装材料704中。可以意识到，封装材料704的特性可能随时间变化和/或作为环境条件的函数变化。例如，当封装材料704包括塑料材料时，塑料材料的介电损失可能随时间变化，这可能对校准精确度产生不利影响。这里使用的术语“介电损失”指的是最终引起放在交流电场中的电介质温度上升的能量损失。加热是由于当偶极子试图利用入射波的振荡(电)场来重新确定其自身的方向时材料内的偶极子的“分子摩擦”导致的。例如，当在微波中加热事物时，与食物中的水相关联的偶极子振动并被加热。诸如某种塑料之类的某些材料不适合用在微波中，因为它们吸收太多热量。这些材料具有高介电损失特性。其他材料(例如其它类型的塑料)经历很小或不经历加热。这些材料具有较低介电损失特性。由于这里描述的电路可在微波频率上工作，因此低介电损失材料是优选的。
塑料材料随时间的吸水性也可能对校准精确性产生不利影响。由于水具有高介电损失，因此增加封装材料中的水含量易于增大封装材料的介电损失。在其他特征中，封装材料也可以是低应力材料。高应力材料易于弯曲，这可能例如通过改变信道长度来影响相邻电路的电路特性。这里使用的术语“低应力”指的是不易于随应力变化而改变集成电路的电特性的稳定的封装材料。在某些实现方式中，封装材料具有的介电损失因子(DLF)在相关工作频率上(例如大于1GHz)小于或等于Teflon(聚四氟乙烯)。
现在参考图21，具有带有温度补偿的片上半导体振荡器711的集成电路710被示为封装在根据本发明的具有低介电损失的封装材料714中。封装材料714可以是具有低介电损失的塑料封装材料。这里使用的术语“低介电损失”指的是材料的介电损失在IC的相关工作频率上小于或等于Teflon。IC的工作频率可能大于1GHz和/或2.4GHz。封装材料714还可以包括Teflon、Teflon聚三氟氯乙烯(PCTFE)、TeflonTeflon聚全氟乙丙烯(FEP)、聚四氟乙烯(PFA)、Tefzel和Teflon乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、低介电损失塑料、高质量玻璃、空气和/或其他材料。可以考虑使用任意其他介电损失小于或等于Teflon的封装材料。封装材料还可能具有相对较低的吸水性。
现在参考图22，更详细地示出图21的集成电路封装的示例性实现方式。集成电路封装718包括集成电路724，集成电路724包括焊盘728。引线框733的引线732通过接合线734连接到集成电路的焊盘728。可以意识到，该集成电路包括上述具有温度补偿的片上半导体振荡器。引线732的一部分、接合线734和集成电路724被封装在封装材料736中。封装材料736可以是具有低介电损失的塑料封装材料。可以意识到，在该实施例和/或其他实施例中，可以采用其它类型的封装，例如球栅阵列(BGA)、倒装芯片和/或任意其他合适的封装技术。
现在参考图23，另一集成电路封装738包括根据本发明的带温度补偿的片上半导体振荡器741。在该实施例中，半导体振荡器741包括集成电路电感器742。玻璃层744通过非常薄的环氧层750接合到集成电路基板740。环氧层750可以具有低介电损失。玻璃层744、环氧层750和集成电路基板740被封装在封装材料760中。在此情况下，由于电感器742和封装材料760之间的距离，因此对封装材料的介电损失的要求不再那么苛刻。因此，对作为时间函数的封装材料760的介电损失和/或其他特性的变化的要求不再那么苛刻。但是，封装材料可以是低介电损失材料。虽然玻璃层被示为在整个集成电路上，但是玻璃层也可以局限于紧邻半导体振荡器的较小区域中。
现在参考图24和25，根据本发明的另一包括片上半导体振荡器的集成电路封装被示出。该实施例类似于以上结合图23示出并描述的实施例。但是，玻璃层744限定了一个空腔746。空腔746与电感器742相邻、对齐并遍布在电感器742上。空气腔752形成在电感器742和玻璃层744之间。薄环氧层750形成在玻璃层744和集成电路基板740之间，但不包括空腔746的区域。玻璃层744可被蚀刻以限定空腔，并被浸在环氧中。类似地，玻璃层可以包括多层玻璃，并在至少一层中形成有空腔。
现在参考图26，片上半导体振荡器的电容器可基于上述温度补偿来调整。但是，可以意识到，存在其他方法可独立于半导体振荡器的电容器和/或电感器的调整来调整振荡频率。
现在参考图27，集成电路830包括具有温度补偿输入的分数锁相环831。分数锁相环831包括相位频率检测器836，其接收按上述方式工作的集成电路振荡器832的输出。相位频率检测器836基于参考频率与VCO频率之差来生成差分信号。该差分信号被输出到电荷泵840。电荷泵840的输出被输入到可选的环形滤波器844。环形滤波器844的输出被输入压控振荡器(VCO)，该压控振荡器生成频率与向其输入的电压相关的VCO输出。缩放(scaling)电路850有选择地将VCO频率除以N或N+1。虽然采用除数N和N+1，但是除数也可以是其他值。
缩放电路850的输出被反馈到相位频率检测器836。温度传感器854在IC振荡器832附近的区域中测量集成电路830的温度。温度传感器854输出被用来寻址存储在存储器856中的校准信息858的温度信号。所选校准信息被用来调整缩放电路850。所选校准信息调整缩放电路850使用的除数N和N+1的比率。
现在参考图28，Delta-Sigma分数锁相环858被示出，其被用于包括温度补偿输入的集成电路860。所选校准信息被用来调整Sigma Delta调制器870的输出。所选校准信息可以调整缩放电路850使用的除数N和N+1之间的调制。
现在参考图29，流程图900示出用于测量样本校准点以及利用线性曲线拟合算法生成校准数据的步骤。控制开始于步骤902。在步骤904中，控制测量多个温度上的样本校准点。在步骤906中，线性曲线拟合算法被用来生成这些样本点之间的其他温度点的曲线。
现在参考图30，流程图920示出用于测量样本校准点和使用更高阶曲线拟合算法生成校准数据的步骤。图29所示步骤可以利用包括处理器和存储器的计算机来实现。控制开始于步骤922。在步骤924中，控制测量多个温度上的样本校准点。在步骤926中，更高阶曲线拟合算法被用来生成这些样本点之间的其他温度点的曲线。在步骤928，控制结束。
现在参考图31A到图31G，本发明的各种示例性实现方式被示出。现在参考图31A，本发明可被实现在硬盘驱动器1000中。本发明可以实现任何集成电路，例如信号处理和/或控制电路，它们在图31A中概括标识为1002。在某些实现方式中，HDD 1000中的信号处理和/或控制电路1002和/或其他电路(未示出)可以处理数据，执行编码和/或加密、执行计算，和/或对输出到和/或接收自磁存储介质1006的数据安排格式。
HDD 1000可以经由一个或多个有线或无线通信链路1008与主机设备(未示出)通信，主机设备例如是计算机、诸如个人数字助理、蜂窝电话、媒体或MP3播放器之类的移动计算设备和/或其他设备。HDD 1000可被连接到存储器1009，例如随机访问存储器(RAM)、诸如闪存之类的低等待时间非易失性存储器、只读存储器(ROM)和/或其他合适的电子数据存储设备。
现在参考图31B，本发明可被实现在数字多功能盘(DVD)驱动器1010中。本发明可以实现例如信号处理和/或控制电路(它们在图31B中概括标识为1012)的任何集成电路和/或DVD驱动器1010的大容量数据存储设备。DVD 1010中的信号处理和/或控制电路1012和/或其他电路(未示出)可以处理数据，执行编码和/或加密、执行计算，和/或对读自和/或写入光存储介质1016的数据安排格式。在某些实现方式中，DVD1010中的信号处理和/或控制电路1012和/或其他电路(未示出)还可以执行其他功能，例如编码和/或解码，和/或与DVD驱动相关联的任何其他信号处理功能。
DVD驱动器1010可以经由一个或多个有线或无线通信链路1017与诸如计算机、电视或其他设备之类的输出设备(未示出)通信。DVD1010可以与以非易失性方式存储数据的大容量数据存储设备1018通信。大容量数据存储设备1018可以包括硬盘驱动器(HDD)。HDD可以具有图31A所示配置。HDD可以是包括一个或多个直径小于约1.8″的盘片(platter)的迷你HDD。DVD 1010可以连接到存储器1019，例如RAM、ROM、诸如闪存之类的低等待时间非易失性存储器和/或其他合适的电子数据存储设备。
现在参考图31C，本发明可被实现在高清晰电视(HDTV)1020中。本发明可以实现例如信号处理和/或控制电路(它们在图31C中概括标识为1022)的任何集成电路、WLAN接口和/或HDTV 1020的大容量数据存储设备。HDTV 1020接收有线或无线格式的HDTV输入信号并生成用于显示器1026的HDTV输出信号。在某些实现方式中，HDTV 1020的信号处理和/或控制电路1022和/或其他电路(未示出)可以处理数据，执行编码和/或加密、执行计算、对数据安排格式和/或执行需要的任何类型的HDTV处理。
HDTV 1020可以与大容量数据存储设备1027通信，该存储设备1027以非易失性方式存储数据，例如光和/或磁存储设备。至少一个HDD可以具有图31A所示配置，和/或至少一个DVD可以具有图31B所示配置。HDD可以是包括一个或多个直径小于约1.8″的盘片的迷你HDD。HDTV1020可以连接到存储器1028，例如RAM、ROM、诸如闪存之类的低等待时间非易失性存储器和/或其他合适的电子数据存储设备。HDTV 1020还可以支持经由WLAN网络接口1029与WLAN的连接。
现在参考图31D，本发明实现了车辆1030的控制系统中的任何集成电路、WLAN接口和/或车辆控制系统的大容量数据存储设备。在某些实现方式中，本发明实现了动力总成控制系统1032，其接收来自一个或多个传感器(例如温度传感器、压力传感器、转动传感器、气流传感器和/或任意其他合适的传感器)的输入和/或生成一个或多个输出控制信号(例如引擎工作参数、传输工作参数和/或其他控制信号)。
本发明还可被实现在车辆1030的其他控制系统1040中。控制系统1040同样可以从输入传感器1042接收信号和/或将控制信号输出到一个或多个输出设备1044。在某些实现方式中，控制系统1040可以是防抱死刹车系统(ABS)、导航系统、信息通讯系统、车辆信息通讯系统、车道偏离系统、适应性巡航控制系统、诸如立体声、DVD、压缩盘等的车辆娱乐系统中的一部分。其他实现方式也可被设想。
动力总成控制系统1032可以与以非易失性方式存储数据的大容量数据存储设备1046通信。大容量数据存储设备1046可以包括光和/或磁存储设备，例如硬盘驱动器HDD和/或DVD。至少一个HDD可以具有图31A所示配置，和/或至少一个DVD可以具有图31B所示配置。HDD可以是包括一个或多个直径小于约1.8″的盘片的迷你HDD。动力总成控制系统1032可以连接到存储器1047，例如RAM、ROM、诸如闪存之类的低等待时间非易失性存储器和/或其他合适的电子数据存储设备。动力总成控制系统1032还可以支持经由WLAN网络接口1048与WLAN的连接。控制系统1040还可以包括大容量数据存储设备、存储器和/或WLAN接口(都未示出)。
现在参考图31E，本发明可被实现在可以包括蜂窝天线1051的蜂窝电话1050中。本发明可以实现例如信号处理和/或控制电路(它们在图31E中概括标识为1052)的任何集成电路、WLAN接口和/或蜂窝电话1050的大容量数据存储设备。在某些实现方式中，蜂窝电话1050包括麦克风1056、诸如扬声器和/或音频输出插头之类的音频输出1058、显示器1060和/或诸如键盘、点选设备、语音激励和/或其他输入设备之类的输入设备1062。蜂窝电话1050中的信号处理和/或控制电路1052和/或其他电路(未示出)可以处理数据，执行编码和/或加密、执行计算、对数据安排格式和/或执行其他蜂窝电话功能。
蜂窝电话1050可以与以非易失性方式存储数据的大容量数据存储设备1064通信，该大容量数据存储设备1064例如是光和/或磁存储设备，例如硬盘驱动器HDD和/或DVD。至少一个HDD可以具有图31A所示配置，和/或至少一个DVD可以具有图31B所示配置。HDD可以是包括一个或多个直径小于约1.8″的盘片的迷你HDD。蜂窝电话1050可以连接到存储器1066，例如RAM、ROM、诸如闪存之类的低等待时间非易失性存储器和/或其他合适的电子数据存储设备。蜂窝电话1050还可以支持经由WLAN网络接口1068与WLAN的连接。
现在参考图31F，本发明可被实现在机顶盒1080中。本发明可以实现例如信号处理和/或控制电路(它们在图31F中概括标识为1084)的任何集成电路、WLAN接口和/或机顶盒1080的大容量数据存储设备。机顶盒1080接收来自源(例如宽带源)的信号并输出适合于显示器1088的标准和/或高清晰音频/视频信号，所述显示器1088例如是电视和/或监视器和/或其他视频和/或音频输出设备。机顶盒1080的信号处理和/或控制电路1084和/或其他电路(未示出)可以处理数据，执行编码和/或加密、执行计算、对数据安排格式和/或执行任意其他机顶盒功能。
机顶盒1080可以与以非易失性方式存储数据的大容量数据存储设备1090通信。该大容量数据存储设备1090可以包括光和/或磁存储设备，例如硬盘驱动器HDD和/或DVD。至少一个HDD可以具有图31A所示配置，和/或至少一个DVD可以具有图31B所示配置。HDD可以是包括一个或多个直径小于约1.8″的盘片的迷你HDD。机顶盒1080可以连接到存储器1094，例如RAM、ROM、诸如闪存之类的低等待时间非易失性存储器和/或其他合适的电子数据存储设备。机顶盒1080还可以支持经由WLAN网络接口1096与WLAN的连接。
现在参考图31G，本发明可被实现在媒体播放器1100中。本发明可以实现例如信号处理和/或控制电路(它们在图31G中概括标识为1104)的任何集成电路、WLAN接口和/或媒体播放器1100的大容量数据存储设备。在某些实现方式中，媒体播放器1100包括显示器1107和/或用户输入1108，例如键盘、触摸盘等等。在某些实现方式中，媒体播放器1100可以经由显示器1107和/或用户输入1108来使用图形用户界面(GUI)，该图形用户界面通常采用菜单、下拉菜单、图标和/或点击界面。媒体播放器1100还包括音频输出1109，例如扬声器和/或音频输出插头。媒体播放器1100的信号处理和/或控制电路1104和/或其他电路(未示出)可以处理数据，执行编码和/或加密、执行计算、对数据安排格式和/或执行任意其他媒体播放器功能。
媒体播放器1100可以与以非易失性方式存储数据(例如压缩音频和/或视频内容)的大容量数据存储设备1110通信。在某些实现方式中，压缩音频文件包括遵循MP3格式或其他合适的压缩音频和/或视频格式的文件。该大容量数据存储设备可以包括光和/或磁存储设备，例如硬盘驱动器HDD和/或DVD。至少一个HDD可以具有图31A所示配置，和/或至少一个DVD可以具有图31B所示配置。HDD可以是包括一个或多个直径小于约1.8″的盘片的迷你HDD。媒体播放器1100可以连接到存储器1114，例如RAM、ROM、诸如闪存之类的低等待时间非易失性存储器和/或其他合适的电子数据存储设备。媒体播放器1100还可以支持经由WLAN网络接口1116与WLAN的连接。除了上述实现方式之外的其他实现方式也可被设想。
现在参考图32A-32D，所示集成电路封装并入了退火玻璃浆或环氧作为与硅晶片的一个或多个所选特征相邻的一层和/或多个“岛”。退火玻璃浆或环氧层的一个或多个“岛”可被设置在硅晶片的一侧或两侧的某些部分上。在图32A中，另一集成电路封装1200包括硅晶片1204。退火玻璃浆层或退火玻璃浆的多个部分1206被形成在硅晶片1204上。铸型材料1208可被用来封装硅晶片1204的全部或部分。退火玻璃浆层1206还减小了应力随时间的变化。退火玻璃浆层1206易于使硅晶片1204的全部或部分不受铸型材料1208的介电属性(例如介点损失)的变化的影响。
硅晶片1204可以包括上述半导体振荡器。退火玻璃浆层1206可以包括具有相对较低退火温度的玻璃浆。低退火温度可能低于将损坏硅晶片1204的温度。玻璃浆层1206可以包括玻璃粉浆。玻璃浆层可以以任何合适的方式施加。玻璃浆层可以使用丝网印刷方法、浸渍方法、分色涂盖方法和/或使用任意其他合适的方法来施加。
在图32B中，另一集成电路封装1210包括导电材料层或涂层1212，其被施加到玻璃浆或环氧层1206上。导电材料层1212可以包括导电环氧层。导电材料层1212可以作为液体施加，然后被固化。导电材料层1212可以包括导电环氧涂料。导电材料层1212可以以任何合适的方式施加，包括将硅晶片1204浸渍在包含导电材料的容器(例如盘子)中。导电材料层1212易于减少来自外部设备的电磁干扰。
在图32C中，集成电路封装1220包括退火玻璃浆层1206，其被施加到硅晶片1204的所选部分上。在图32D中，集成电路封装1230包括退火玻璃浆或环氧部分1206和导电材料1212。导电材料1212可以覆盖退火玻璃浆层1206，同时触及或不触及硅晶片1204。
现在参考图33A-33D，另一些集成电路封装被示出。在图33A中，另一集成电路封装1240包括退火玻璃浆层1206和导电材料层1212，它们位于硅晶片1204的电路组件1242附近。在图33B中，另一集成电路封装1250包括退火玻璃浆层1206和导电材料层1212，它们位于硅晶片1204的振荡器1252附近。
在图33C中，另一集成电路封装1260包括退火玻璃浆层1206和导电材料层1212，它们位于硅晶片1204的电感器1262附近。电感器1262可以是片上电感器，例如螺旋电感器。在图33D中，另一集成电路封装1270包括退火玻璃浆层1206和导电材料层1212，它们位于带有电感器1274的振荡器电路1272附近。
退火玻璃浆层还易于减小可能发生的应力随时间的变化。退火玻璃浆层使硅晶片的全部或部分不受铸型材料的介电属性(例如介电损失)的变化的影响。这在试图利用温度进行校准(如上所述)时尤其有益。
现在参考图34A-34D，另一些集成电路封装被示出，它们包括在硅晶片的某些部分上建立了空气间隙的退火玻璃浆和/或环氧部分和玻璃或硅层。在图34A-34B中，集成电路封装1300和1330包括硅晶片1304。退火玻璃浆部分1306以某种空间上分离的关系形成在硅晶片1304上。AGP部分1306可以按上述方式形成。铸型材料1308可被使用。AGP部分1306的后处理可被执行(例如抛光或其他步骤)来提供平坦的外表面。
玻璃或硅层1310依靠AGP部分1306支撑在硅晶片1304上方。环氧或其他接合材料可被用于将玻璃或硅层1310粘贴到AGP部分1306上。AGP部分1306和玻璃或硅层1310在振荡器1320(图34A)和/或任意其他电路1322(图34B)上方形成空气间隙1324。空气间隙1324提供了具有最低可能的介电损失的材料(空气)。相反，当使用晶体振荡器时，需要空气来允许晶体谐振，换言之，空气被用来允许机械振荡。
在图34C-34D中，集成电路封装1340和1360包括硅晶片1304。环氧部分1342以某种空间上分离的关系形成在硅晶片1304上。环氧部分1342可以按上述方式形成。环氧部分1342的后处理可被执行(例如抛光或其他步骤)来提供平坦的外表面。玻璃或硅层1310依靠环氧部分1342支撑在硅晶片1304上方。环氧或其他接合材料可被用于将玻璃或硅层1310粘贴到环氧部分1342上。环氧部分1342和玻璃或硅层1310在振荡器1320(图34C)和/或任意其他电路1322(图34D)上方形成空气间隙1324。
现在参考图35A-35B，另一些集成电路封装被示出，它们包括建立了空气间隙的玻璃或硅部分。在图35A中，集成电路封装1380包括“C”形玻璃或硅部分1382，其限定了空气间隙1384。“C”形玻璃或硅部分1382可以包括连在一起的多个分段。空气间隙1384位于振荡器1320上方。在图35B中，集成电路封装1390包括“C”形玻璃或硅层1382，其限定了空气间隙1384。空气间隙1384位于电路1322方。
现在参考图36A-36C，示出了用于制造上述集成电路封装的方法。集成电路结构1400包括硅晶片1404、多个间隔开的AGP和/或环氧部分1410A和1410B(统称为部分1410)和玻璃或硅层1408。集成电路结构1400沿虚线1414被切成多个分段，以建立多个集成电路，这些集成电路可被封装在上述铸型材料(未示出)中。
在图36B中，硅晶片1404可以包括一个或多个接合焊盘1420。1414-1和1414-2处层1408的切口可以相对1414-3处硅晶片的切口有所偏移，以提供用于将接合线(未示出)附接到接合焊盘1420的间隔。在图36C中，在从集成电路结构1400中分割出的集成电路1450之一被示出。
现在参考图37A-37B，集成电路封装1450包括带有被涂覆了一层导电材料1456的多个间隔开的退火玻璃浆和/或环氧部分1410的硅晶片。在图37A中，部分1410被浸渍在容器1454中，容器1454中包含导电材料1456。硅晶片1408可以沿一条或多条切线1462被切块，并且可以包括接合焊盘1460，如图所示。
现在参考图38，用于制造图32A-33D的集成电路封装的方法1500的步骤被示出。控制开始于步骤1502。在步骤1504，玻璃浆层1206被施加到硅晶片1204的一个或多个表面上和/或硅晶片1204的所选区域上。在步骤1506，通过将硅晶片1204和玻璃浆层1206放在烤炉中来对玻璃浆层1206进行退火操作。烤炉的温度可被设置为足以固化(cure)玻璃浆层1206的温度。例如，在预定时段中大约400℃的温度足以使玻璃粉浆退火，并且不会损坏硅晶片1204。在步骤1508中，导电材料层1212被施加到退火玻璃浆层1206。在步骤1510，硅晶片1204的全部或部分被装入铸型材料1208中，该铸型材料例如塑料、这里描述的其他材料和/或其他合适的铸型材料。在步骤1520，控制结束。
在上述每个实施例中，硅晶片可被其他晶片或其他基板代替，并且退火玻璃浆可被环氧代替。
已经描述了发明的多个实施例。然而，将会理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以执行各种修改。因此，其他实施例也在所附权利要求的范围内。
本申请要求2005年9月6日递交的美国临时申请No.60/714,454、2006年1月6日递交的美国临时申请No.60/756,828和2005年10月27日递交的美国临时申请No.60/730,568的优先权，并且本申请是2004年7月16日递交的美国专利申请No.10/892,709的部分继续申请，而申请No.10/892,709是2002年10月15日递交的美国专利申请No.10/272,247的部分继续申请，据此以上所有申请的全部内容通过引用被结合于此。
权利要求
1.一种集成电路封装，包括集成电路，包括温度传感器，其感测所述集成电路的温度；存储器模块，其存储振荡器校准并选择所述振荡器校准之一作为所述感测的温度的函数；以及振荡器模块，其生成参考信号，该参考信号的频率基于所述选出的所述振荡器校准之一；玻璃层；环氧层，该环氧层将所述玻璃层粘附到所述集成电路；以及封装材料，该封装材料装入了所述集成电路和所述玻璃层的至少一部分。
2.如权利要求1所述集成电路封装，其中所述玻璃层在位置上与所述集成电路的包括所述振荡器模块的部分相邻。
3.如权利要求1所述集成电路封装，其中所述振荡器模块包括片上电感器，并且其中所述玻璃层在位置上与所述集成电路的包括片上电感器的部分相邻。
4.如权利要求1所述集成电路封装，其中所述玻璃层包括限定出一个空气间隙的空腔，并且所述空腔与所述集成电路的包括所述振荡器模块的部分相邻。
5.如权利要求1所述集成电路封装，其中所述玻璃层包括限定出一个空气间隙的空腔，并且所述空腔与所述集成电路的包括所述振荡器模块的电感器的部分相邻。
6.一种集成电路封装，包括集成电路，包括温度传感器，其感测所述集成电路的温度；存储器模块，其存储与振荡器校准相关的数据并选择所述振荡器校准之一作为所述感测的温度的函数；以及振荡器模块，其生成参考信号，该参考信号的频率基于所述选出的振荡器校准之一；以及封装材料，该封装材料装入了所述集成电路的至少一部分并具有低介电损失。
7.如权利要求6所述集成电路封装，其中所述封装材料包括从以下群组中选出的至少一种材料聚氯三氟乙烯、氟化乙烯-丙烯共聚物、过氟烷氧基和乙烯四氟乙烯共聚物。
8.如权利要求6所述集成电路封装，其中所述封装材料包括低介电损失塑料。
9.一种集成电路封装，包括包括振荡器模块的集成电路，所述振荡器模块生成参考信号，该参考信号的频率基于多个振荡器校准设置之一；以及封装材料，该封装材料装入了所述集成电路的至少一部分并且具有低介电损失。
10.如权利要求9所述集成电路封装，其中所述集成电路还包括温度传感器，其感测所述集成电路的温度。
11.如权利要求9所述集成电路封装，还包括存储器模块，其存储所述振荡器校准设置。
12.如权利要求9所述集成电路封装，其中所述封装材料包括从以下群组中选出的至少一种材料聚氯三氟乙烯、氟化乙烯-丙烯共聚物、过氟烷氧基和乙烯四氟乙烯共聚物。
13.如权利要求9所述集成电路封装，其中所述封装材料包括低介电损失塑料。
全文摘要
一种集成电路(IC)封装包括IC晶片和与IC晶片相邻布置的退火玻璃浆(AGP)层。铸型材料封装了AGP层和IC晶片的至少一部分。AGP层被布置在IC晶片的至少一侧上。AGP层被布置在IC晶片的至少一侧上的多个分离区域上。一层导电材料被布置在AGP层的一部分上。
文档编号H01L23/31GK1929117SQ200610126949
公开日2007年3月14日 申请日期2006年9月6日 优先权日2005年9月6日
发明者塞哈特·苏塔迪嘉 申请人:马维尔国际贸易有限公司