用于层叠封装架构的嵌入式结构制造技术

描述了包括衬底的电子组件及其制造。一个组件包括嵌入在多层衬底的电介质层中的管芯，和嵌入在多层衬底的电介质层中的电介质区域。多层衬底包括管芯侧和焊盘侧，并且第一电介质区域和电介质层延伸至管芯侧。多个通孔定位在第一电介质区域中，通孔延伸至管芯侧上的焊盘。描述并要求保护其他实施例。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于层叠封装架构的嵌入式结构相关技术电子器件制造得越来越小，封装架构的进展包括一个或多个管芯结构到封装衬底的安装、或将一个封装衬底安装至层叠封装(POP)组件中的另一封装衬底。这种组件可利用各种封装衬底结构形成。一种类型的封装衬底是无凸块构建层(BBUL)结构,无凸块构建层(BBUL)结构是不利用焊料凸块来将管芯附接至封装衬底的封装技术。管芯定位在电介质表面和层上并且导电材料(例如，金属)围绕管芯构建。附图简述参照所附附图，作为示例描述了实施例，所附附图不一定按比例绘制。图1㈧一I (N)示出了根据某些实施例的用于形成包括嵌入式管芯和POP通孔的组件的处理操作的视图。图2示出了根据某些实施例的包括嵌入式管芯和在嵌入式电介质区域中的POP通孔的组件的截面图；图3示出了根据某些实施例的包括嵌入式管芯和在嵌入式电介质区域中的POP通孔的组件的截面图；图4示出了根据某些实施例的用于形成组件的过程操作的流程图；图5示出了其中可应用实施例的电子系统布置。详细描述以下将参照附图，在附图中相同的结构可设置有相同的附图标记标识。为了最清楚地显示各个实施例的结构，包括在本文中的附图包括电子器件的图解表示。因此，所制造的结构的实际外观可看起来不同，但仍包含所示实施例的所要求保护的结构。此外，附图仅显示理解所示实施例的所必须的结构。不包括本领域已知的附加结构以保持附图的清楚。某些实施例涉及嵌入式管芯结构的形成。这种嵌入式管芯结构一般需要高的高宽比的层叠封装(POP)通孔。某些实施例形成堆叠的POP通孔来形成到封装衬底的表面的互连。当嵌入式管芯具有需要存在大高宽比POP通孔的厚度(例如，大于大约1.5到I)时，可利用堆叠的POP通孔。例如，对于具有大约120微米(μ m)的厚度的嵌入式管芯，在某些实施例中的POP管芯深度应当为大约160-200 μ m深度。然而，当POP通孔深度超过大约80-90 μ m时，可观察到分层和裂化。此外，已证明很难形成这种高的高宽比POP通孔的完全镀敷的(填充的)POP通孔。在堆叠的POP通孔结构中，每个具有更小的高宽比的若干更短的POP通孔相互堆叠，以创建可更可靠形成的更深的POP通孔结构。这可通过在封装结构中的更大电介质层内形成嵌入式电介质区域进行。图1(A) -1(N)示出了根据某些实施例的用于在无芯衬底中形成包括嵌入式管芯的组件的操作。在某些实施例中，可以背对背方式形成两个相同的嵌入式管芯组件。这通过使用粘合剂将组件配合在一起来完成。例如，如图1(A)所示，载体结构包括诸如预浸材料10的材料，在预浸材料10的上部上定位诸如短铜(Cu)箔12的金属层。为了实现背对背组件形成，诸如短Cu箔12的另一金属层定位在如图1所示的预浸材料10的下部上。如图1(A) — I(K)所示，在预浸材料10之上和之下形成相同的组件。为了简单起见，将讨论和参考图1 (A)中的预浸材料10之上的组件的形成。诸如长Cu箔14的金属层被耦合至短Cu箔12。长Cu箔14可以是在以后的处理过程中被移除的牺牲层。所示的组件可以是具有多个相同的背对背结构的更大面板的一部分。在某些实施例中，可从单个面板形成数千个组件。组件可形成作为背对背的单个衬底组件的大面板的部分。面板可被形成为使得短Cu箔12不一直延伸至面板边缘，同时长Cu箔14延伸越过短Cu箔12。在不存在短Cu箔12的那些端部处，长Cu箔12被(例如，从预浸材料中的环氧树脂)接合至预浸10。长Cu箔14和预浸10之间的结合起作用以将组件固定在一起。当面板处理完成时，长Cu箔14接合至预浸10处的端部区域被切去。沿着面板的剩下的长度，不存在将长Cu箔固定至短Cu箔的部件。而后在后面的处理操作中蚀刻掉长Cu箔。如图1(B)所示，在长Cu箔14上形成层叠封装(POP)焊盘16。可使用用于POP焊盘16的任何合适的材料，该任何合适的材料包括，但不限于，包括第一层16a和第二层16b的多层结构，第一层16a包括金(Au)和镍(Ni),第二层16b包括Cu。第一层16a可构成表面精整层，表面精整层将在另一部件可耦合到其上的表面上。POP焊盘16可使用任何合适的工艺形成，该任何合适的工艺包括，但不限于沉积、掩模、和蚀刻操作。图1(C)示出了在长Cu箔14和POP焊盘16上形成电介质层18。电介质层18可由任何合适的电介质材料，该任何合适的电介质材料包括，但不限于，聚合材料。例如，电介质层18可利用BBUL工艺采用诸如聚合物的材料形成。合适的材料的一个示例为可从味之素精细技术公司(Ajinomoto Fine-Techno Company, Inc)购得的称为味之素(Aginomoto)构建膜(ABF)的环氧聚合物薄膜。如图1(D)所示，电介质层18可被图案化以形成覆盖POP焊盘16的一个或多个电介质区域20并且在电介质区域20之间形成腔或开口 21。这可使用任何合适的工艺执行，包括，但不限于，随后进行喷砂和后续DFR移除的干膜抗蚀剂(DFR)光刻。在某些实施例中，电介质区域20可以是围绕腔21的部分或所有延伸的单个电介质区域20。在其他实施例中，电介质区域20可包括彼此间隔开一段距离的单独的电介质区域20。如图1 (E)所示，然后管芯22可安装在长Cu箔14的POP焊盘16之间的腔21中。可使用各种管芯结构，包括，但不限于，具有或不具有硅通孔(TSV)的硅管芯结构。管芯接合膜24可定位在管芯22和长Cu箔14之间。管芯接合膜24可以是任何合适的材料，包括，但不限于，聚合物粘合剂。如图1(E)所示，管芯可包括在管芯的上表面上的多个管芯焊盘26。虽然示出了两个焊盘26，但可存在任何数量的焊盘。图1(F)示出了形成通过延伸至POP焊盘16的电介质区域20的POP通孔开口 28。可利用任何合适的方法形成开口 28，该任何合适的方法包括，但不限于，激光钻孔。在某些实施例中，可在安装管芯22之前执行通孔28的形成。图1(G)不出了用导电材料填充开口 28,该导电材料包括,但不限于,金属。合适的材料的一个示例为Cu，可利用任何合适的工艺将Cu沉积在POP通孔开口 28中，该任何合适的工艺包括，但不限于，随后进行干膜抗蚀剂(DFR)图案化、随后进行电镀和DFR剥离和闪蒸铜籽晶蚀刻的化学沉积。所得的结构包括具有在电介质区域20的表面上延伸的顶部放置焊盘(landing pad) 32的导电POP通孔30。如果需要，顶部放置焊盘32可在与形成导电POP通孔30不同的操作中形成。在某些实施例中，可省略放置焊盘32。在某些实施例中，可在形成POP通孔开口 28之前进行管芯22(图1(E))的安装。在其他实施例中，可在形成POP通孔开口 28之后进行管芯的安装。如以下将结合图2更详细描述的，可在某些实施例中利用的通过电介质材料(包括一个或多个嵌入式电介质区域)达到POP焊盘16的通孔的叠层，例如，以容纳更厚的管芯和/或附加的布线。如图1(H)所示，在电介质区域20、经填充的POP通孔30上的放置焊盘32、管芯22和管芯焊盘26、以及长Cu箔14上形成附加的电介质层34。附加的电介质层34可以是任何合适的电介质材料，包括，但不限于，层压至组件的其中具有填充物的ABF。所得的结构包括嵌入在附加的电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组件，包括：管芯，所述管芯嵌入在多层衬底中的电介质层中；电介质区域，所述电介质区域嵌入在所述多层衬底中的电介质层中；多层衬底，所述多层衬底包括管芯侧和焊盘侧，第一电介质区域和电介质层延伸至所述管芯侧；以及在电介质区域中的多个通孔，所述通孔延伸至所述管芯侧上的焊盘。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.09.29 US 13/631,9901.一种组件，包括: 管芯，所述管芯嵌入在多层衬底中的电介质层中； 电介质区域，所述电介质区域嵌入在所述多层衬底中的电介质层中； 多层衬底，所述多层衬底包括管芯侧和焊盘侧，第一电介质区域和电介质层延伸至所述管芯侧；以及 在电介质区域中的多个通孔，所述通孔延伸至所述管芯侧上的焊盘。2.如权利要求1所述的组件，其特征在于，进一步包括在电介质层中的耦合至所述电介质区域中的通孔的多个通孔。3.如权利要求1所述的组件，其特征在于，嵌入在电介质区域中的管芯为第一管芯，所述组件进一步包括定位于衬底的管芯侧上的管芯上的附加的管芯。4.如权利要求3所述的组件，其特征在于，进一步包括耦合至焊盘的衬底，其中所述衬底在第二管芯上延伸。5.如权利要求1所述的组件，其特征在于，进一步包括耦合至焊盘的衬底。6.如权利要求1所述的组件，其特征在于，嵌入在电介质层中的电介质区域为第一电介质区域，所述组件进一步包括嵌入在电介质层中的第二电介质区域，所述第二电介质区域通过第一电介质区域与管 芯侧隔开。7.如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述电介质区域围绕上部电介质层中的管芯延伸。8.如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述电介质区域包括多个间隔开的电介质区域。9.如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述多层衬底包括无芯衬底。10.如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述管芯包括硅管芯，所述硅管芯包括硅通孔。11.如权利要求6所述的组件，其特征在于，在第一电介质区域中的通孔为第一通孔，其中第二电介质区域包括其中的多个第二通孔，其中至少一些第二通孔从至少一些第一通孔偏移并且电耦合至所述至少一些第一通孔。12.—种组件,包括: 多层衬底，所述多层衬底包括焊盘侧和管芯侧； 第一管芯，所述第一管芯嵌入在所述多层衬底的第一电介质层中，所述第一电介质层通过多个附加的电介质层与所述焊盘侧隔开； 第一电介质区域，所述第一电介质区域嵌入在第一电介质层中； 在第一电介质区域中的多个第一通孔，所述第一通孔电耦合至管芯侧上的焊盘； 第二电介质区域，所述第二电介质区域嵌入在所述第一电介质层中；以及 在第二电介...

【专利技术属性】
技术研发人员：W·H·泰赫，V·拉古纳丹，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：美国;US