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微电子封装和层叠微电子组件以及包括该封装和组件的计算系统技术方案

技术编号:10665588 阅读:209 留言:0更新日期:2014-11-20 11:30
微电子封装包括管芯(110、210)和多个电传导层(120、220)以及包括如下的电绝缘层(130、230):比任何其它电绝缘层更靠近管芯的第一电绝缘层(131、231);以及第二(132、232)和第三电绝缘层(233)。每个电绝缘层具有对应的玻璃转变温度、热膨胀系数和弹性模数。第二电绝缘层的弹性模数大于第一电绝缘层的弹性模数,而第二电绝缘层的CTE1大于第一电绝缘层的CTE1。第三电绝缘层的CTE2小于第一电绝缘层的CTE2。在一个实施例中,电绝缘层是作为微电子封装的最外层的玻璃布层(140)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】微电子封装包括管芯(110、210)和多个电传导层(120、220)以及包括如下的电绝缘层(130、230):比任何其它电绝缘层更靠近管芯的第一电绝缘层(131、231);以及第二(132、232)和第三电绝缘层(233)。每个电绝缘层具有对应的玻璃转变温度、热膨胀系数和弹性模数。第二电绝缘层的弹性模数大于第一电绝缘层的弹性模数,而第二电绝缘层的CTE1大于第一电绝缘层的CTE1。第三电绝缘层的CTE2小于第一电绝缘层的CTE2。在一个实施例中,电绝缘层是作为微电子封装的最外层的玻璃布层(140)。【专利说明】 微电子封装和层叠微电子组件以及包括该封装和组件的计 算系统
公开的本专利技术的实施例一般涉及微电子装置的封装,并且更具体地涉及在此类封 装中的翘曲降低。
技术介绍
微电子装置封装一般包括各自具有其自身的热膨胀系数(CTE)的多种材料。通过 不同CTE所表征的任何系统对于翘曲问题担有风险,并且由于其侵略性的尺寸缩放,微电 子封装在这个领域中或许尤其脆弱。目前,使用各种技术来克服或者至少减轻微电子封装 中的翘曲问题。虽然这些技术中的许多技术已至少稍微成功,但是需要新的方法来更完全 地解决翘曲问题。 【专利附图】【附图说明】 例根据阅读以下结合附图进行的详细描述将更好地理解公开的实施,附图中: 图1是根据本专利技术一个实施例的微电子封装的横断面图; 图2是根据本专利技术另一实施例的微电子封装的横断面图; 图3是根据本专利技术一个实施例的层叠微电子组件的横断面图;以及 图4是根据本专利技术一个实施例的计算系统的横断面图。 为了说明的简洁和清晰,附图示出了构造的一般方式,并且众所周知的特征和技 术的描述和细节可以被省略以免不必要地混淆本专利技术所述实施例的论述。此外,绘图中的 要素不一定按照比例绘制。例如,图中一些要素的尺寸可以相对于其它要素被放大以帮助 改进对本专利技术实施例的理解。某些图可以用理想化的方式示出以便帮助理解,例如在结构 被示出具有在现实世界条件下将有可能是显著更不对称和有序的直线、锐角和/或平行面 等时。不同图中的相同参考数字表示相同要素,而相似参考数字可以但不一定表示相似要 素。 说明书和权利要求书中的术语"第一"、"第二"、"第三"、"第四"等如果存在则被用 于区分相似要素,并且不一定用于描述特定的顺序或时间次序。要理解,这样使用的术语在 适当环境下是可互换的,使得本文所述的本专利技术实施例例如能够以不同于本文所示或者以 其它方式所述的顺序操作。类似地,如果方法在本文中描述为包括一系列步骤,如本文呈现 的此类步骤的次序不一定是此类步骤可以被执行的唯一次序,并且某些所述步骤可能被省 略,并且/或者可能给该方法增加本文未描述的某些其它的步骤。此外,术语"包括"、"包 含"、"具有"以及它们的任何变型旨在覆盖非排他性的包含,使得包括一列要素的过程、方 法、物品或设备不一定限于那些要素,而是可以包括没有明确列出的或者此类过程、方法、 物品或设备固有的其它要素。 说明书中和权利要求书中的术语"左"、"右"、"前"、"后"、"顶部"、"底部"、"之上"、 "之下"等如果存在则被用于描述性目的而不一定用于描述永久的相对位置,除非明确地或 者通过上下文以其它方式指示。要理解,这样使用的术语在适当的环境下是可互换的,使得 本文所述的本专利技术实施例例如能够以与本文中所示或者以其他方式所述的方位不同的方 位操作。本文所用的术语"耦合"被定义为以电或非电的方式直接或者间接连接。本文中 被描述为彼此"邻近"的对象在对使用该短语的上下文适当时可以彼此物理接触、彼此靠近 或者在彼此相同的一般区域或者范围中。本文中短语"在一个实施例中"的出现不一定都 指同一实施例。 【具体实施方式】 对小形状因素产品(电话、平板计算机、上网本、笔记本计算机等)的强烈需求已经 刺激了薄核封装和无核封装,例如无核无突起组合层(BBUL-C)封装的开发。这些薄封装担 有显著的翘曲风险,并且因此需要在室温(工作温度)(大约25°C)和在制造期间在提升(回 流)温度(大约260°C)被加强以便减轻那个风险。本专利技术的实施例利用不同的优化材料来 降低在室温和提升温度的翘曲,同时维持或者改进当前可实现的封装厚度值。 现在参考附图,图1是根据一个实施例的微电子封装100的横断面图。如图1中 所不,微电子封装100包括微电子管芯110、邻接于管芯的多个电传导层120以及邻接于管 芯并且以与电传导层粗略交替的关系布置的多个电绝缘层130,如图所示。在某些实施例 中,这些电传导层和电绝缘层能够是作为BBUL或者BBUL-C封装的部分的组合层。只有几 个此类层被示出,但是应该理解,实施例可以包括与图中示出的那些类似的附加的层(如通 过"Nx"名称暗示的,这意味着所指示层或者类似层可以在特定微电子封装中被重复N次)。 电绝缘层可以包括介电层,并且电传导层可以采取邻接于每个介电层形成的电传导迹线的 形式,其中传导通孔127延伸穿过每个介电层以连接不同层上的传导迹线。微电子封装100 进一步包括焊料球180,用于将封装连接到母板(未示出)或者其它下一级部件。 微电子管芯110可以包括任意类型的集成电路装置。在一个实施例中,管芯110 包括处理系统(单核或者多核)。例如,管芯可以包括微处理器、图形处理器、信号处理器、网 络处理器、芯片集等。在一个实施例中,管芯110包括具有多个功能单元(例如一个或多个 处理单元、一个或多个图形单元、一个或多个通信单元、一个或多个信号处理单元、一个或 多个安全单元等)的片上系统(SoC)。但是,应该理解,公开的实施例不限于任何特定类型 或类的1C装置。 管芯110包括前侧112和相反的后侧114。在一些实施例中,前侧112可以被称 为管芯的"有源表面"。管芯110和下面的衬底间的电连接使用管芯突起115和将管芯突 起连接到电传导层120中的第一电传导层的电镀通孔互连116 (通孔0)来进行。管芯突起 115和通孔互连116可以包括能够在管芯110和衬底间提供电通信的任意类型的结构和材 料(例如铜),并且根据所示实施例,形成衬底的介电层和金属组合层可以直接组合在管芯 110上,在该情形中,介电和后续金属层可以直接在管芯110的前侧112上形成,其中金属 层形成与管芯上一个或多个焊接盘的电接触。在此类实施例中,分立的互连可以不是必需 的,因为在衬底中的金属化可以直接接触管芯焊接盘。可以利用前述技术的工艺的示例包 括BBUL、管芯嵌入和晶片级封装。 在其它(未不出)实施例中,备选的结构和/或方法可以被用于将管芯110和衬底 耦合。例如,管芯110可以被以倒装芯片布置设置在衬底上,在该布置中互连包括在管芯上 的电传导端子(例如盘、突起、柱突起、柱状物、支柱或者其它适合的结构或者结构组合)以 及在衬底上的对应电传导端子(例如盘、突起、柱突起、柱状物、支柱或者其它适合的结构或 者结构组合)。焊料(例如以球或者突起的形式)可以被设置在衬底和/或管芯的端子上,并 且这些端子可以然后使用焊料回流工艺来结合。当然,应该理解,在其它实施例中,许多其 它类型的互连和材料是可能的(例如在管芯1本文档来自技高网...
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【技术保护点】
一种微电子封装,包括: 微电子管芯;多个电传导层;多个电绝缘层,包括:第一电绝缘层,比任何其它电绝缘层更靠近所述管芯;以及第二电绝缘层;以及第一玻璃布层,包括包封在介电材料中的多个玻璃纤维,所述第一玻璃布层构成所述微电子封装的最外层。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员:P马拉特卡DW德拉尼RN曼帕利D塞内维拉特涅
申请(专利权)人:英特尔公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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