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无焊内建层封装的翘曲减小制造技术

技术编号:9769992 阅读:65 留言:0更新日期:2014-03-16 05:41
本公开内容涉及制造微电子封装及其制造方法的领域,其中,可以在无焊内建层无芯(BBUL-C)微电子封装内形成微电子器件,并且其中,可以在微电子器件的背部表面上设置翘曲控制结构。翘曲控制结构可以是层状结构,该层状结构包括:至少一个高热膨胀系数材料(包含但不限于填充环氧树脂材料)的层和至少一个高弹性模量材料的层(例如,金属层)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】无焊内建层封装的翘曲减小
概括地,本说明书的实施例涉及微电子器件封装设计的领域,并且更具体地,涉及具有无焊内建层(BBUL)设计的微电子器件封装。【附图说明】本公开内容的主题将在说明书的总结部分被特别指出并清楚地要求。从下面的描述和所附的权利要求、并且结合附图,本公开内容的前述及其他特征将得以更加完整体现。应当理解这些附图描述了根据本公开内容的仅仅几个实施例,因此并不能认为是对其范围的限制。将通过使用附图而以附加的特性和细节对本公开内容进行描述,使得可以更容易确定本公开内容的优点,其中:图1示出了根据本说明书的实施例的无焊内建层无芯微电子封装的侧截面图。图2示出了根据本说明书的另一个实施例的无焊内建层无芯微电子封装的侧截面图。图3-13示出了根据本说明书的实施例的形成腔式无焊内建层无芯微电子封装的过程的截面图。图14-20示出了根据本说明书的实施例的形成嵌入式无焊内建层无芯微电子封装的过程的截面图。【具体实施方式】在下面的【具体实施方式】中,将参考以示例形式示出具体实施例的附图,所要求保护的主题可以在这些实施例中实施。这些实施例被描述得足够详细以让本领域技术人员能够实施本主题。应当理解,各种实施例虽然互不相同,也不一定互相排斥。例如,这里结合某一实施例所描述的特定特征、结构或特性可以运用在其他实施例内而不脱离所要求保护的主题的精神和范围。本说明书内所引用的“一个实施例”或“一实施例”意指就该实施例描述的特定的特征、结构或特性包含在本专利技术所涵盖的至少一个实施方式中。所以,短语“一个实施例”或“在一实施例中”的使用并不必然指向同一个实施例。此外,应当理解在每个所公开的实施例中的个体元件的位置和布置可以在不脱离所要求保护的主题的精神和范围的情况下做出修改。因此,下面的【具体实施方式】不应理解为具有限制意义,而本主题的范围仅由适当解释的所附权利要求、连同所附权利要求享有权利的等同形式的整个范围所限定。在附图中,相同的附图标记指代所有几个附图中相同的或相似的元件或功能,且其中所描绘的元件并不必须彼此成比例,而为了更易于理解本说明书上下文中的元件,可以放大或缩小个体元件。本说明书的实施例涉及制造微电子封装及其制造方法的领域,其中,可以在无焊内建层无芯(BBUL-C)微电子封装内形成微电子器件,并且其中,可以在微电子器件的背部表面上设置翘曲控制结构。翘曲控制结构可以是层状结构,该层状结构包括:至少一个高热膨胀系数材料(包含但不限于硅石填充环氧树脂材料)的层和至少一个高弹性模量材料的层(例如,金属层)。这样的翘曲控制结构可以在室温下(大约25摄氏度)和在回流焊温度(例如,大约260摄氏度)下都有效地减小无焊内建层无芯微电子封装的翘曲。回流焊温度是互连焊料结构被加热到以便将微电子封装附接到外部器件(例如,母板)的温度。本领域技术人员应当理解,翘曲方面的减小可以减少微电子器件损伤的可能性和/或在将微电子器件附接到外部器件期间的连接问题。此外,可以改善微电子封装内的微电子器件的性能,因为由于在翘曲方面的减小而产生的对微电子器件内的晶体管的面内压应力减小。图1示出了腔式无焊内建层无芯(BBUL-C)微电子封装的实施例的截面图。如图1所示,微电子封装100可以包括基本上装入封装材料112中的微电子器件102,其中封装材料112可以邻接微电子器件102的有源表面104的至少一部分和微电子器件102的至少一侧110。微电子有源表面104可以具有形成在其中和/或其上的至少一个接触连接盘106。微电子器件102可以是任意期望的器件,包括但不限于:微处理器(单核或多核)、存储器器件、芯片组、图形器件、专用集成电路等。封装材料112可以是硅石填充环氧树脂,例如能够从 Ajinomoto Fine-Techno C0.,Inc., l-2Suzuki_cho, Kawasak1-ku, Kawasak1-shi,210-0801,Japan 获得的内建膜(例如,Ajinomoto ABF-GX13,Ajinomoto GX92 等)。可以在靠近微电子器件有源表面104的封装材料112的第一表面114上形成内建层122。内建层122可以包括具有导电迹线的多个电介质层,所述导电迹线邻近各个电介质层而形成,其中,导电过孔穿过各个电介质层而延伸以连接不同的层上的导电迹线。参考图1,内建层122可以包括至少一个第一层导电迹线132,其中,第一内建电介质层134邻近第一层导电迹线132和封装材料112而形成。至少一个迹线-到-器件导电过孔136可以穿过第一内建电介质层134而延伸以将至少一个第一层导电迹线132连接到至少一个微电子器件接触连接盘106。至少一个第二层导电迹线142可以邻近第一内建电介质层134而形成,并且第二内建电介质层144可以邻近第二层导电迹线142和第一内建电介质层134而形成。至少一个迹线-到-迹线导电过孔146可以穿过第一内建电介质层134而延伸以将至少一个第一层导电迹线132连接到至少一个第二层导电迹线142。在第二内建电介质层144上可以形成至少一个第三层导电迹线152,并且至少一个迹线-到-迹线导电过孔146可以穿过第二内建电介质层144而延伸以将至少一个第二层导电迹线142连接到至少一个第三层导电迹线152。可以在第二内建电介质层144上对阻焊材料154进行构图,并且第三层导电迹线152具有至少一个开口部156,所述开口部暴露至少第三层导电迹线152的一部分。应当理解,互连结构(未示出),例如焊球,可以穿过阻焊材料开口部156而形成在第三层导电迹线152上。可以在封装材料112的第二表面(基本上与封装材料第一表面114相对)上和/或中形成至少一个层叠封装(PoP)焊盘162。层叠封装焊盘162可以电气连接到至少一个第一层导电迹线132。如本领域技术人员应当理解的那样,层叠封装焊盘可以用来在用于进行堆叠(例如,被称为3D堆叠)的z方向上的微电子器件封装之间形成连接,而不需要穿过硅过孔。如图1所示,可以在第一微电子器件102的背部表面108上设置管芯背面膜172,例如可以从 Nitto Denko, 110-1-1, Funayose, Maruoka, Sakai, Fukui, 910-0381, Japan 获得的Nitto NX2DBF材料。可以在管芯背面膜172上设置翘曲控制结构180,其中,翘曲控制结构180可以包括:设置在管芯背面膜172上的高热膨胀系数(CTE)材料层182和设置在高CTE材料层182上的高弹性模量材料层184。高CTE材料层182可以包括但不限于填充环氧树脂,例如硅石填充环氧树脂,该硅石填充环氧树脂包括但不限于可以从AjinomotoFine-Techno C0., Inc.,l-2Suzuki_cho, Kawasak1-ku, Kawasak1-shi,210-0801, Japan 获得的Ajinomoto ABF-GX13, Ajinomoto GX92等。高弹性模量材料层184可以包括但不限于金属层,例如铜、镍、铝以及它们的合金。在一个实施例中,高CTE材料层182和高弹性模量材料层184可以与在用于微电子封装100的其他领域中所使用的材料相同或相似,从本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微电子封装,包括:微电子器件,其具有有源表面、相对的背部表面和至少一个侧面;以及邻近所述微电子器件背部表面的翘曲控制结构,其中,所述翘曲控制结构包括高热膨胀系数材料层和高弹性模量材料层。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.06.30 US 13/173,3271.一种微电子封装,包括:微电子器件,其具有有源表面、相对的背部表面和至少一个侧面;以及邻近所述微电子器件背部表面的翘曲控制结构,其中,所述翘曲控制结构包括高热膨胀系数材料层和高弹性模量材料层。2.如权利要求1所述的微电子封装,其中,所述高热膨胀系数材料层包括热膨胀系数大于大约25ppm/°C的材料。3.如权利要求1所述微电子封装,其中,所述高热膨胀系数材料层包括填充环氧树脂材料层。4.如权利要求1所述的微电子封装,其中,所述高弹性模量材料层包括模量大于大约50GPa的材料层。5.如权利要求1所述的微电子封装,其中,所述高弹性模量材料包括金属层。6.如权利要求1所述的微电子封装,进一步包括:邻近所述微电子器件的有源表面的至少一部分和至少一个微电子器件侧面的至少一部分而设置的封装材料。7.如权利要求6所述的微电子封装,进一步包括:在靠近所述微电子器件的有源表面的所述封装材料的第一表面上所形成的内建层。8.—种制造微电子封装的方法,包括: 形成微电子器件,所述微电子器件具有有源表面、相对的背部表面和至少一个侧面;以及形成邻近所述微电子器件的背部表面的翘曲控制结构,包括形成邻近高弹性模量材料层的高热膨胀系数材料层。9.如权利要求8所述的方法,其中,形成所述高热膨胀系数材料层包括:在所述微电子器件的背部表面上形成所述高热膨胀系数材料层。10.如权利要求8所述的方法,其中,形成所述高热膨胀系数材料层包括:形成热膨胀系数大于大约25ppm/°C的材料层。11.如权利要求8所述的方法,其中,形成所述高热膨胀系数材料层包括:形成填充环氧树脂材料层。12.如权利要求8所述的方法,其中,形成所述高弹性模量材料层包括:形成模量大于大约50GPa的材料层。13.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员:P·马拉特卡尔D·W·德莱尼
申请(专利权)人:英特尔公司
类型:
国别省市:

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