用于改进到基板中过孔的连接可靠性的方法和装置制造方法及图纸

本公开的一些实施例提供了一种半导体封装中介层，该半导体封装中介层包括：基板，具有第一表面和第二表面；多个过孔，在基板的第一表面与第二表面之间延伸，该多个过孔将基板的第一表面上的电连接器或电路电连接到基板的第二表面上的电连接器或电路；以及金属塞，至少部分地填充该多个过孔。基板的(i)第一表面或(ii)第二表面中的至少一个包括处于金属塞的末端处的凹陷。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本公开要求对2015年2月3日提交的名称为“MethodandApparatusforImprovingtheReliabilityofaConnectiontoaviainaSubstrate”的美国专利申请No.14/613,218的优先权，该美国专利申请要求对2014年2月7日提交的名称为“StructuretoimprovereliabilityofTGV”的美国临时专利申请No.61/937,331的优先权，它们通过引用并入本文。
本公开的实施例涉及用于半导体集成电路的芯片封装技术，并且更特别地涉及包括过孔的芯片封装技术。
技术介绍
快速成长的便携式电子市场(例如，蜂窝电话、膝上型计算机和个人数字助理(PDA))是现代生活的组成方面，并且每种都由具有严格封装要求的集成电路(IC)来操作。集成电路具有对制造集成具有重大影响的独特属性，因为集成电路一般必须小型、重量轻、功能丰富，并且集成电路必须以相对低的成本大量地被生产。例如，存在对于特别良好适合于使用在小尺寸设备(诸如小型手持设备)中的IC封装的需求。为了满足这种需求，制造商正在集成更多的电路功能，收缩设备特征，并且提高速度。作为IC产业的延伸，电子封装产业面临着类似的技术和市场动态。从封装的视角来看，更小的形状因数、对于更多输入/输出信号的要求、以及功率管理是主要的技术驱动力。所有类型的复杂新产品正在被开发，而常规的IC封装和工艺正不断地达到壁垒。
技术实现思路
在各种实施例中，本公开提供了一种半导体封装中介层，该半导体封装中介层包括具有第一表面和第二表面的基板以及在基板的第一表面与第二表面之间延伸的多个过孔。该多个过孔将基板的第一表面上的电连接器或电路电连接到基板的第二表面上的电连接器或电路。该半导体封装中介层进一步包括至少部分地填充该多个过孔的金属塞。基板的(i)第一表面或(ii)第二表面中的至少一个包括处于金属塞的末端处的凹陷。在一些实施例中，一种集成电路封装包括：至少一个半导体裸片、印刷电路板、以及将该至少一个半导体裸片与印刷电路板电互连的中介层。该中介层包括具有第一表面和第二表面的基板、以及在基板的第一表面与第二表面之间延伸的多个过孔。该多个过孔将基板的第一表面上的电连接器或电路电连接到基板的第二表面上的电连接器或电路。该中介层进一步包括至少部分地填充该多个过孔的金属塞。基板的(i)第一表面或(ii)第二表面中的至少一个包括处于金属塞的末端处的凹陷。在一些实施例中，一种方法包括：形成从基板的第一表面延伸到基板的第二表面的过孔的孔；利用金属至少部分地填充过孔的孔以形成金属塞；以及在金属塞的末端处的基板的(i)第一表面或(ii)第二表面中的至少一个中形成凹陷。附图说明在以下详细描述中，对形成本文一部分的附图进行参考，其中相似的数字自始至终标示相似的部分，并且其中通过说明了本公开原理的实施例的方式被示出。将理解，可以使用其他实施例并且在不偏离本公开的范围的情况下可以进行结构或逻辑变化。因此，以下详细描述不在限制性意义上被采用，并且根据本公开的实施例的范围由所附权利要求和它们的等价物来限定。图1是根据一些实施例的集成电路封装的侧视图。图2是根据一些实施例的用于集成电路封装的组装工艺的侧视图。图3是根据一些实施例的设置在中介层中的过孔的横截面视图。图4是根据一些实施例的过孔连接的特写横截面视图。图5是根据其他实施例的设置在中介层中的过孔的横截面视图。图6是根据实施例的过孔连接的特写横截面视图。图7是根据更为其他的实施例的设置在中介层中的过孔的横截面视图。图8是根据实施例的过孔连接的特写横截面视图。图9-14图示了根据一些实施例的制作过孔连接的工艺。图15是图示了根据实施例的制作过孔连接的工艺的流程图。具体实施方式在各种实施例中，集成电路(IC)封装包括安装在中介层(interposer)上的IC裸片(例如，IC芯片)，该中介层进而可以附接到印刷电路板(PCB)。例如，中介层可以在线接合工艺期间被线接合，以将IC裸片的输入/输出(I/O)焊垫连接到PCB的外部焊盘(land)。在一些实施方式中，PCB上的导电迹线可以通过中介层被布线到IC裸片的个体引线。导电迹线可以终止于引脚焊盘，引脚焊盘对应于IC封装的中介层或任何其他部分的外部封装引线。导电迹线可以(例如，通过引脚焊盘)通过焊接电连接，以进行中介层上的引脚焊盘与PCB上所安装的其他元件之间的电连接。在一些实施方式中，中介层可以包括具有过孔的基板，过孔将基板的(IC裸片可以位于的)第一表面上的电连接器或电路电连接到基板的(PCB可以位于的)第二表面上的电连接器或电路。基板可以包括处于过孔在基板的第一表面和/或第二表面处终止的位置处的凹陷。例如，这种凹陷可以包括下降至基板的表面平面以下的表面部分，这种凹陷为基板与连接器构造之间的接触提供相对大量的表面积，由此改进连接器构造的机械强度。此外，在过孔处基板的凹陷可以为可以被使用在过孔处的焊料凸起或其他类型的连接提供相对大量的结构支撑。例如，设置在凹陷中的焊料凸起的一部分可以在凹陷的侧部处横向地被支撑，并且在凹陷的底部处垂直地被支撑。这与如下的情况形成对比：设置在基板的平坦表面上的焊料凸起不具有横向结构支撑并且因此可能相对易于从基板的表面被破坏(或被分离)。图1是根据一些实施例的IC封装100的侧视图。IC封装100可以包括中介层102、模块或IC裸片104、以及PCB106。中介层102可以包括将IC裸片104和PCB106的电路互连的电过孔(图1中未图示)。在一些实施方式中，中介层102可以包括玻璃基板、环氧树脂或塑料材料、或半导体材料(诸如硅)。详细地说，IC裸片104可以在界面108处(例如，通过球栅阵列的焊料)机械和/或电连接到中介层102，并且中介层102可以在界面110处(例如，通过球栅阵列的焊料)机械和/或电连接到PCB106。参考正交方向轴X、Y和Z(其中，Z在页面之外)，界面108位于X-Z平面中。用于将界面108处的电路与界面110处的电路电连接的电过孔在Y方向上传导电信号。IC裸片104的底面上的焊料凸起(例如，微凸起)或球栅阵列(BGA)可以在界面108处电连接到中介层102的顶面上的重新分布层(RDL)、落焊焊垫(landingpad)和/或其他连接。PCB106可以在界面110处电连接到中介层102的底面上的RDL、落焊焊垫和/或其他连接。PCB106的表面112可以包括电路，该电路包括例如导电迹线。图2是根据一些实施例的用于IC封装的组装工艺200的侧视图。例如，这种IC封装可以与IC封装100相同或类似。中介层202可以包括第一表面206上的连接器204(例如，焊料凸起或BGA的焊垫)和第二表面210上的连接器208(例如，焊料凸起或BGA的焊垫)。中间层202的连接器204可以如由箭头212所指示的电接合到IC裸片218的表面216上的连接器214(例如，焊料凸起或BGA的焊垫)。在本文中，“电接合”包括涉及焊料凸起、接线、落焊焊垫、RDL、导电迹线、或它们的任何组合的电连接。中介层202的连接器208可以如由箭头220所指示的电接合到PCB226的表面224上的连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体封装中介层，包括：基板，具有第一表面和第二表面；在所述基板的所述第一表面与所述第二表面之间延伸的多个过孔，所述多个过孔将所述基板的所述第一表面上的电连接器或电路电连接到所述基板的所述第二表面上的电连接器或电路；以及金属塞，至少部分地填充所述多个过孔，其中所述基板的(i)所述第一表面或(ii)所述第二表面中的至少一个表面包括处于所述金属塞的末端处的凹陷。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.07 US 61/937,331;2015.02.03 US 14/613,2181.一种半导体封装中介层，包括：基板，具有第一表面和第二表面；在所述基板的所述第一表面与所述第二表面之间延伸的多个过孔，所述多个过孔将所述基板的所述第一表面上的电连接器或电路电连接到所述基板的所述第二表面上的电连接器或电路；以及金属塞，至少部分地填充所述多个过孔，其中所述基板的(i)所述第一表面或(ii)所述第二表面中的至少一个表面包括处于所述金属塞的末端处的凹陷。2.根据权利要求1所述的半导体封装中介层，其中：所述金属塞延伸超出所述基板的(i)所述第一表面或(ii)所述第二表面中的至少一个表面。3.根据权利要求1所述的半导体封装中介层，其中：所述金属塞的所述末端与所述凹陷的表面齐平。4.根据权利要求1所述的半导体封装中介层，其中：所述金属塞的所述末端与所述基板的(i)所述第一表面或(ii)所述第二表面中的至少一个表面齐平。5.根据权利要求1所述的半导体封装中介层，进一步包括：焊料凸起，所述焊料凸起至少部分地填充所述凹陷。6.根据权利要求1所述的半导体封装中介层，进一步包括：凸起下金属化(UBM)层，所述UBM层设置在所述凹陷中。7.根据权利要求1所述的半导体封装中介层，其中所述基板包括玻璃。8.一种集成电路封装，包括：至少一个半导体裸片；印刷电路板；中介层，将所述至少一个半导体裸片与所述印刷电路板电互连，所述中介层包括：基板，具有第一表面和第二表面；在所述基板的所述第一表面与所述第二表面之间延伸的多个过孔，所述多个过孔将所述基板的所述第一表面上的电连接器或电...

【专利技术属性】
技术研发人员：LC·王，A·吴，S·吴，
申请(专利权)人：马维尔国际贸易有限公司，
类型：发明
国别省市：巴巴多斯;BB