具有嵌入式通信腔体的管芯制造技术

本文中一般讨论的是包括通信腔体的系统、设备和方法。根据示例，一种设备可以包括具有形成于其中的第一腔体的基板，在腔体中暴露并且被腔体封闭的第一和第二天线，以及形成在基板中的互连结构，该互连结构包括交替的导电材料层和层间介电层。

Tube Core with Embedded Communication Cavity

In this paper, the system, equipment and method including communication cavity are generally discussed. According to an example, an apparatus may include a substrate having a first cavity formed therein, first and second antennas exposed in the cavity and enclosed by the cavity, and an interconnection structure formed in the substrate comprising alternating conductive material layers and interlayer dielectric layers.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有嵌入式通信腔体的管芯
实施例一般涉及可以包括诸如可以被配置用于高速通信的通信腔体的封装。一些实施例可以包括具有高密度互连结构和/或通信腔体的设备。
技术介绍
诸如电子设备之类的半导体设备可以包括基板路由，该基板路由具有比附接到基板的芯片中的一些路由更低的密度。这样的设备可以包括复杂的路由方案，尤其是在其中所附接的芯片包括比基板中的路由更高密度路由的区域中。附图说明在不一定按比例绘制的附图中，相同的数字可以在不同视图中描述相似的部件。具有不同字母后缀的相同数字可以表示相似部件的不同实例。作为示例而不是作为限制，附图一般图示本文档中所讨论的各种实施例。图1作为示例图示了允许信号通过PCB在管芯之间传送的系统的实施例的剖视图。图2作为示例图示了允许信号通过高密度互连结构在管芯之间传送以及通过基板传送到管芯的系统的实施例的剖视图。图3作为示例图示了允许信号在管芯之间传送的系统的实施例的剖视图。图4A、4B、4C、4D、4E、4F、4G、4H、4I和4J作为示例图示了在高密度互连结构中创建腔体的过程的实施例。图5A、5B、5C和5D作为示例图示了用于创建罩盖材料的过程的实施例的相应阶段。图6作为示例图示了与设备和结构相似的设备的实施例的剖视图，其中设备包括在高密度互连结构下方的通信腔体。图7A、7B、7C和7D作为示例图示了用于在基板中制作通信腔体的过程的实施例的剖视图。图8A、8B、8C、8D、8E、8F和8G作为示例图示了用于制作罩盖的阶段的实施例的剖视图。图9作为示例图示了包括形成于其中的凹进部的基板的实施例的剖视图。图10作为示例图示了系统的实施例的逻辑框图。具体实施方式实施例一般涉及可以包括诸如可以被配置用于高速通信的通信腔体的封装。一些实施例可以包括具有高密度互连结构和/或通信腔体的设备。下面的描述包括术语，诸如上部、下部、第一、第二等，其仅被用于描述性目的并且不要被理解为是限制性的。可以以多个位置和取向来制造、使用或运送在本文中描述的装置、设备或物品的示例。术语“管芯”和“芯片”一般指代作为基本工件的物理对象，其通过各种过程操作转换成期望的集成电路设备。管芯通常是从晶片单颗化的，并且晶片可以由半导体材料、非半导体材料或半导体材料和非半导体材料的组合来制成。当今的服务器和客户端计算机应用可以受益于或者要求处理器之间的非常高的数据速率。这些处理器可以包括具有一个或多个高密度互连结构的芯片。为了实现管芯之间的非常高密度互连，一个或多个嵌入式多管芯互连桥（EMIB）（有时被称为硅桥）可以被用来连接多个管芯。硅桥可以包括可能使用芯片级制造过程（诸如双镶嵌过程）的互连密度。互连可以包括焊盘、通孔、迹线、平面或其他导电部件中的一个或多个。然而，随着操作的频率增加，互连损耗增加，这诸如可能是由于金属表面粗糙引起的。这样的互连还受串扰干扰和/或杂散噪声拾取的影响。这些互连问题使信号的质量变差。本文中讨论的一个或多个设备可以包括用于芯片之间的射频通信的通信腔体，诸如可以诸如除了同一管芯（诸如片上系统（SOC）管芯）中的硅桥之外还包括毫米波收发器电路。如果没有采取足够的防范，RF与数字信号之间的信号干扰可能变成障碍。一个帮助避免互连的串扰和信号退化问题中的一个或多个问题的解决方案可以包括使用无线互连来通过无线芯片对芯片通信和其他腔体方法（诸如甚高数据速率）来提供数据。由于天线被放置在嘈杂的环境中（例如，露天放置），天线可能受噪声拾取、多径变化和/或来自附近物体的干扰的影响。可以使用基板中的腔体来构建波导结构，诸如可以包括完全封闭的腔体。一个或多个实施例可以帮助使得能够实现使用基板（诸如硅基板）中的通信腔体来在两个设备之间进行高频无线传输和高速数字传输。本文中讨论的一些实施例关于将可以帮助实现高密度路由以及高速通信的高密度互连结构和通信腔体进行组合。实施例可以帮助使得能够实现使用一个设备进行高频无线传输和高速数字互连。一个或多个实施例可以包括基板内的通信腔体（例如，波导结构），诸如可以在高密度互连结构中或者在设备的另一基板中。在一个或多个实施例中，通信腔体可以是至少部分地封闭或者完全封闭在导电材料中和/或被屏蔽，以使得RF信号传输可以被包含在屏蔽的通信腔体内，并且与可以经由铜互连所传输的高速数字信号和通信腔体周围的其他噪声进行隔离。在一个或多个实施例中，外壳（有时被称为屏蔽物）可以是接地的。可以使用基板中的腔体（例如，蚀刻的或者以其他方式形成的槽）来实现波导。可以使用与其电连接的芯片的结构来激发波导。可以实现诸如可以在不蚀刻基板的情况下创建的波导，但是其通常需要使用相对高成本和低损耗的基板。充气的或低损耗的介电波导可以被用来帮助创建与天线相比损耗低得多的通信设备，并且可以使用标准印刷电路板（PCB）或芯片制造技术来实现。本文中讨论的一个或多个实施例可以提供优于用于高频无线传输的导电互连的一个或多个优点。可以创建（和屏蔽）腔体，以便创建受控制的环境和/或提供对外部噪声和RF干扰的屏蔽。图1作为示例图示了允许信号通过PCB106在芯片102与104之间传送的系统100的实施例的剖视图。通过PCB上的一个或多个焊盘、PCB106中的通孔110以及PCB106中的迹线108将芯片102连接到芯片104。PCB106中的迹线的路由密度通常比芯片102和104中的基板路由在密度上小得多。PCB中/上的互连的路由可以在密度上比芯片102和104中的互连的路由的1/100更小。图2作为示例图示了允许信号通过高密度互连结构206在芯片202与204之间传送以及通过基板208传送到芯片202和204的系统200的实施例的剖视图。高密度互连结构是一种专用于信号路由并且使用芯片制造技术创建的芯片。高密度互连结构206中的互连210的路由密度可以在密度上比基板208中的互连212的路由密度高达100倍（或更多）。这样的密度上的增加允许设备耗费的总面积上的减少，因此允许更小巧的封装。图3作为示例图示了允许信号在芯片302与304之间传送的系统300的实施例的剖视图。如图示的系统300包括芯片302和304、具有形成于其中的通信腔体307的高密度互连结构306、以及基板308。芯片302和304可以使用通信腔体307中的相应的天线314和316、使用高密度互连结构306的互连310、电粘合剂322（例如，焊料或导电粘合剂）和/或使用基板308的互连312与彼此通信。互连312是低密度互连。可以使用聚合物（例如，电介质，诸如味之素堆积膜（ABF））和导电层来制作低密度互连。低密度互连的密度可以高达大约九微米互连宽度，其中互连之间具有大约十二微米空间。芯片302和304可以包括数字和/或模拟部件、存储器、中央处理单元（CPU）和/或无线电设备（例如，接收和/或传输无线电），除了别的以外。芯片302和304可以通过互连312、通过一个或多个焊盘318、320和324以及电粘合剂322彼此电耦合。互连312可以被用于向芯片302和304提供功率或其他信号（例如，在芯片302和304外部生成的信号）。互连312可以被用于在芯片302与304之间传送更高功率信号。芯片302和304可以通过天线314和316、焊盘318和328以及电粘合剂3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种设备，其包括：具有在其中的第一互连路由的基板，所述第一互连路由包括第一密度；嵌入在所述基板中的互连结构，所述互连结构包括在其中的第二互连路由，并且包括形成在其中的腔体，所述第二互连路由包括第二密度，所述第一密度小于所述第二密度；在所述腔体中暴露的第一和第二天线；以及第一管芯和第二管芯，所述第一管芯和第二管芯电连接到所述第一互连路由并且通过所述第二互连路由彼此电连接，所述第一管芯电连接到所述第一天线并且所述第二管芯电连接到所述第二天线。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种设备，其包括：具有在其中的第一互连路由的基板，所述第一互连路由包括第一密度；嵌入在所述基板中的互连结构，所述互连结构包括在其中的第二互连路由，并且包括形成在其中的腔体，所述第二互连路由包括第二密度，所述第一密度小于所述第二密度；在所述腔体中暴露的第一和第二天线；以及第一管芯和第二管芯，所述第一管芯和第二管芯电连接到所述第一互连路由并且通过所述第二互连路由彼此电连接，所述第一管芯电连接到所述第一天线并且所述第二管芯电连接到所述第二天线。2.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一和第二天线在所述腔体中暴露于空气。3.根据权利要求1所述的设备，其中所述腔体被涂覆有导电材料以形成用于所述第一和第二天线的射频屏蔽物。4.根据权利要求1所述的设备，其中使所述腔体落位在所述互连结构的第二互连路由上方。5.根据权利要求1所述的设备，其中使所述腔体落位在所述互连结构的第二互连路由旁边。6.根据权利要求1所述的设备，其中使所述腔体落位在所述互连结构的第二互连路由的旁边和下方。7.根据权利要求1所述的设备，其中所述互连结构进一步包括形成所述腔体的至少一部分的玻璃或硅罩盖。8.根据权利要求7所述的设备，其中使所述罩盖落位在所述第一和第二天线之上。9.一种方法，其包括：在基板中形成第一和第二天线；在所述基板之上堆积交替的导电材料层和层间介电层，所述交替的导电材料层和层间介电层包括在其中的互连路由；以及在所述基板中、在所述第一和第二天线周围和下面形成第一腔体。10.根据权利要求9所述的方法，进一步包括用第一导电材料涂覆所述基板以便形成用于所述第一和第二天线的射频信号屏蔽物。11.根据权利要求10所述的方法，进一步包括：将罩盖材料成形为在其中包括凹进部；用第二导电材料涂覆所述罩盖材料；以及在所述第一腔体之上附接所述罩盖材料使得所述凹进部和所述第一腔体对齐以形成更大的通信腔体。12.根据权利要求11所述的方法，进一步包括：在附接所述罩盖材料之前，移除所述交替的导电材料层和层间介电层在所述第一腔体之上的介电材料，其中将所述罩盖材料成形包括将所述罩盖材料成形为与所移除的介电材料的形状是共形的。13.根据权利要求12所述的方法，其中在所述基板中形成所述第一和第二天线包括：移除在所述基板上的介...

【专利技术属性】
技术研发人员：VK奈尔，D劳拉内，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：美国,US