用于无芯基板的原位建立针栅阵列及其制造方法技术

一种无芯针栅阵列（PGA）基板包括在不需要使用焊料的情况下集成到PGA基板的PGA引脚。制造无芯PGA基板的工艺通过在PGA引脚上形成构建层来集成PGA引脚，以使通孔直接接触于PGA引脚的引脚头。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于无芯基板的原位建立针栅阵列及其制造方法
公开的实施例涉及一种针栅阵列基板。附图说明为了理解获得实施例的方式，将参考附图来呈现以上简单描述的各个实施例的更具体的描述。这些附图描述不一定按比例绘制并且不被认为是对范围的限制的实施例。一些实施例将通过使用所附附图用附加特征和细节来描述和解释，其中：图1为根据示例实施例的具有集成引脚的无芯针栅阵列基板的截面正面图；图1a为根据示例实施例的在处理期间的图1中所描绘的无芯针栅阵列基板的截面正面图；图1b为根据示例实施例的在处理期间的图1a中所描绘的无芯针栅阵列基板的截面正面图；图1c为根据示例实施例的在处理期间的图1b中所描绘的无芯针栅阵列基板的截面正面图；图1d为根据示例实施例的在处理期间的图1c中所描绘的无芯针栅阵列基板的截面正面图；图2为根据示例实施例的包括具有集成引脚的无芯针栅阵列基板的多芯片封装的截面正面图；图3为根据示例实施例的包括具有集成引脚的无芯针栅阵列基板的堆叠芯片封装的截面正面图；图4为根据示例实施例的包括具有集成引脚的无芯针栅阵列基板的层叠封装的截面正面图；图5为根据示例实施例的工艺和方法流程图；以及图6为根据实施例的计算机系统的示意图。具体实施方式公开了无芯针栅阵列基板被组装并且与微电子装置耦合作为芯片封装的过程。现将参照附图，在附图中相似的结构可设置有相似的后缀标记标识。为了更清楚地显示各个实施例的结构，包括在本文中的附图为集成电路结构的图解表示。因此，虽然仍包括所示实施例的所要求保护的结构，但单独的或在芯片封装中的所制造的芯片基板的实际外观(例如在显微照片中)可能会出现不同。此外，附图仅显示有利于理解所示实施例的结构。可能不包括本领域已知的附加的结构以保持附图的清晰。图1为根据示例实施例的作为芯片封装100的具有集成引脚的无芯针栅阵列基板(PGA)的截面正面图。可理解“集成引脚”意指PGA引脚与无芯PGA基板110原位形成。描绘了具有多个引脚112的无芯PGA基板110。引脚112包括引脚头114。作为整体，引脚112和引脚头114为PGA基板110的一部分，使得PGA基板110已被制造成包括引脚112的整体结构。换句话说，没有焊料被用于将引脚112耦合至无芯PGA基板110。在无芯PGA基板110的制造期间，引脚112被制造成无芯PGA基板110的组成部分。虽然引脚头114与引脚112成整体，但引脚头114也是PGA的焊盘114。如所描绘的，包括引脚头114的引脚112通过信号通孔116和电源－接地通孔118附接至无芯PGA基板110。信号通孔116与引脚头114直接接触。类似地，电源－接地通孔118也与引脚头114直接接触。本公开中的“直接接触”意味着引脚112不具有中间电性结构(诸如通孔116和118与引脚头114之间的焊料)。在实施例中，电源－接地通孔118被配置为多个电源－接地通孔118用于给定引脚头114，诸如两个电源－接地通孔118用于给定引脚头。这与配置为单个通孔用于给定引脚头的信号通孔116形成对比。换句话说，用于给定引脚头的信号通孔的数量小于用于给定引脚头的电源－接地通孔的数量。如实施例中所示，信号通孔116为用于给定引脚的单个通孔，而电源－接地通孔118比信号通孔的数量多。例如在实施例中，信号通孔116为用于给定引脚的单个通孔，而用于给定引脚的电源－接地通孔118在数量上比信号通孔的数量多一个。换句话说，在实施例中，每个引脚头的电源－接地通孔的数量为每个引脚头的信号通孔的数量的两倍。第一中间层120分别包围信号－和电源/接地通孔116和118，以及将引脚头114集成在无芯PGA基板110的引脚侧处的第一中间层120中。引脚侧还被称为作为PGA与基础基板(例如，母板)连接的焊盘侧。在引脚112和引脚头114处进一步给无芯PGA基板110制造多个迹线，其中的一条迹线通过附图标记122表示。由于迹线122与第一中间层120接触，因此迹线122可被称为第一级迹线122。邻接第一中间层120制造第二中间层124。继续PGA基板110的进一步构建，直到后续的中间层126和阻焊掩模128形成PGA基板110的管芯侧的一部分。后续的迹线130与后续的中间层126接触。在实施例中，从第一中间层120到后续的中间层126的层的数量在从2到15的范围内。在实施例中，从第一中间层120到后续的中间层126的层的数量在从3到9的范围内。公开了用于无芯PGA基板实施例的若干质量和数量。在实施例中，PGA108的每个引脚112具有引脚长度132以及引脚头宽度134。任何两个相邻的引脚112在中心136上间隔开。PGA基板110和PGA108配置成支持诸如由美国加利福尼亚州圣克拉拉市的英特尔公司制造的处理器之类的微电子装置138的芯片封装100。微电子装置138可配置成倒装芯片138并且通过多个电隆起焊盘耦合至无芯PGA基板110，其中的一个电隆起焊盘通过附图标记140表示。在实施例中，PGA基板110具有从0.200微米(μm)到0.8μm范围内的厚度。在实施例中，PGA基板110具有0.7μm的厚度。可使用其他厚度。“引脚拉伸强度”被定义为施加在一个引脚112上直到它失效的拉力，失效意味着直到从无芯基板110撕掉。在实施例中，引脚拉伸强度在从3kg到10kg的范围内。在实施例中，引脚拉伸强度为5kg。在对于具有60μm的通孔直径的2－通孔的示例中，引脚拉伸强度大于5kg，诸如10kg。根据所公开的实施例，与传统技术相比，引脚间距136减小。在实施例中，引脚间距136在从350μm(中心到中心)到800μm的范围内。在实施例中，引脚间距136在从400μm到550μm的范围内。在实施例中，引脚间距136在从450μm到500μm的范围内。根据所公开的实施例，与传统技术相比，引脚长度132减小。在实施例中，引脚长度132在从0.6mm到1.4mm的范围内。在实施例中，引脚长度132在从0.8mm到1.2mm的范围内。在实施例中，引脚长度为1mm。在实施例中，长度132除以宽度133的引脚长宽比在从5:1至20:1的范围内。在实施例中，无芯PGA基板110作为芯片封装100被组装到诸如膝上型或上网本计算机之类的移动系统。描述了其中可插入引脚112的基础基板190。在实施例中，基础基板190为作为刀片服务器的一部分的板。在实施例中，基础基板190为作为微服务器的一部分的板。在实施例中，基础基板190为诸如用于移动计算机(例如，平板)的母板之类的板。图1a为根据示例实施例的在处理期间的图1中所描绘的无芯针栅阵列基板110的截面正面图。前驱结构101配置有PGA引脚模具142。PGA引脚模具142可与相似的PGA引脚模具142'相对地放置以用于制造用途。PGA引脚模具142和相似的PGA引脚模具142'可通过释放层144附连，该释放层144在后续的处理中用于隔开不连续的PGA无芯基板。进一步的处理将涉及通过使用PGA引脚模具142制造的无芯PGA基板，但是可推断出用于相似的PGA引脚模具142’的处理。在实施例中，通过化学镀方法处理PGA引脚模具142以将籽晶层146粘附到其上。PGA引脚模具142包括多个引脚凹槽，其中的一个引本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无芯针栅阵列基板，包括：管芯侧和焊盘侧；针栅阵列（PGA）信号引脚，所述针栅阵列（PGA）信号引脚与所述焊盘侧集成设置，其中所述PGA信号引脚与设置在第一中间层中的第一通孔直接接触并且还与接触所述第一中间层的第一迹线直接接触；PGA电源－接地引脚，所述PGA电源－接地引脚与所述焊盘侧集成设置，其中所述PGA电源－接地引脚与设置在所述第一中间层中的第一通孔直接接触并且还与接触所述第一中间层的第一迹线直接接触；后续的中间层，所述后续的中间层毗邻管芯侧设置，其中来自所述PGA信号引脚和PGA电源－接地引脚的电连接通过所述后续的中间层耦合；后续的迹线，所述后续的迹线与后续的中间层接触；多个中间的中间层，所述多个中间的中间层设置在所述第一中间层和后续的中间层之间；以及多个信号中间通孔，所述多个信号中间通孔将PGA信号引脚电耦合至所述管芯侧；以及多个电源－接地中间通孔，所述多个电源－接地中间通孔将PGA电源－接地引脚电耦合至所述管芯侧。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.06.30 US 13/174,1091.一种无芯针栅阵列基板，包括：管芯侧和焊盘侧；针栅阵列PGA信号引脚，所述针栅阵列PGA信号引脚与所述焊盘侧集成设置，其中所述PGA信号引脚包括与其成整体的引脚头，该引脚头与第一通孔直接接触，第一通孔设置在第一中间层中并且还与接触所述第一中间层的第一迹线直接接触；PGA电源－接地引脚，所述PGA电源－接地引脚与所述焊盘侧集成设置，其中所述PGA电源－接地引脚包括与其成整体的引脚头，该引脚头与第一通孔直接接触，第一通孔设置在所述第一中间层中并且还与接触所述第一中间层的第一迹线直接接触；后续的中间层，所述后续的中间层毗邻管芯侧设置，其中来自所述PGA信号引脚和PGA电源－接地引脚的电连接通过所述后续的中间层耦合；后续的迹线，所述后续的迹线与后续的中间层接触；多个中间的中间层，所述多个中间的中间层设置在所述第一中间层和后续的中间层之间；以及多个信号中间通孔，所述多个信号中间通孔将PGA信号引脚电耦合至所述管芯侧；以及多个电源－接地中间通孔，所述多个电源－接地中间通孔将PGA电源－接地引脚电耦合至所述管芯侧。2.如权利要求1所述的无芯针栅阵列基板，其特征在于，在所述第一中间层和所述后续的中间层之间设置数量在1与50之间的中间层。3.如权利要求1所述的无芯针栅阵列基板，其特征在于，所述PGA信号引脚具有从3kg到10kg范围内的引脚拉伸强度。4.如权利要求1所述的无芯针栅阵列基板，其特征在于，所述PGA信号引脚具有5kg的引脚拉伸强度。5.如权利要求1所述的无芯针栅阵列基板，其特征在于，所述PGA信号引脚为第一PGA信号引脚，进一步包括相邻的PGA信号引脚，其中所述第一PGA信号引脚和相邻的PGA信号引脚按从350μm至800μm范围内的引脚间距设置，所述引脚间距是中心到中心的间距。6.如权利要求1所述的无芯针栅阵列基板，其特征在于，所述PGA信号引脚为第一PGA信号引脚，进一步包括相邻的PGA信号引脚，其中所述第一PGA信号引脚和相邻的PGA信号引脚按从450μm至500μm范围内的引脚间距设置。7.如权利要求1所述的无芯针栅阵列基板，其特征在于，所述PGA信号引脚具有从0.6mm到1.4mm范围内的引脚长度。8.如权利要求1所述的无芯针栅阵列基板，其特征在于，所述PGA信号引脚具有1mm的引脚长度。9.如权利要求1所述的无芯针栅阵列基板，其特征在于，所述无芯针栅阵列基板具有从0.200μm到0.8μm范围内的厚度。10.如权利要求1所述的无芯针栅阵列基板，其特征在于，所述无芯针栅阵列基板具有从0.400μm到0.7μm范围内的厚度。11.如权利要求1所述的无芯针栅阵列基板，其特征在于，在所述第一中间层和所述后续的中间层之间设置数量在1与50之间的中间层，其中所述PGA信号引脚具有从3kg至10kg范围内的引脚拉伸强度，其中所述PGA信号引脚为第一PGA信号引脚，进一步包括相邻的PGA信号引脚，并且其中所述第一PGA信号引脚和相邻的PGA信号引脚按从350μm到800μm范围内的引脚间距设置，所述引脚间距是中心到中心的间距，其中所述PGA信号引脚为第一PGA信号引脚，进一步包括相邻的PGA信号引脚，并且其中所述第一PGA信号引脚和相邻的PGA信号引脚按从450μm到500μm范围内的引脚间距设置，其中所述PGA信号引脚具有从0.6mm到1.4mm范围内的引脚长度，并且其中所述无芯针栅阵列基板具有从0.400μm到0.8μm范围内的厚度。12.一种芯片封装，包括：微电子装置，所述微电子装置设置在无芯针栅阵列PGA基板的管芯侧上，其中所述无芯PGA基板包括：管芯侧和焊盘侧；PGA信号引脚，所述PGA信号引脚与所述焊盘侧集成设置，其中所述PGA信号引脚包括与其成整体的引脚头，该引脚头与第一通孔直接接触，第一通孔设置在第一中间层中并且还与接触所述第一中间层的第一迹线直接接触；PGA电源－接地引脚，所述PGA电源－接地引脚与所述焊盘侧集...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·K·罗伊，M·J·曼努沙洛，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：
国别省市：