具有金属桩互连的底部封装制造技术

提供了包括多个金属桩的底部封装基板，该多个金属桩通过管芯侧重分布层电耦合至多个管芯互连。金属桩和管芯互连被镀敷到底部封装基板上的晶种层上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求于2014年2月18日提交的美国临时专利申请序列号61/941,345的提交日的优先权，该临时申请要求于2014年4月16日提交的美国专利申请序列号14/254,494的提交日的优先权，这两篇申请的全部内容通过援引纳入于此。
本申请涉及集成电路封装，尤其涉及具有金属桩互连的底部封装。背景有机基板由于其低成本而通常在层叠封装架构中使用。例如，触发器管芯(诸如微处理器)可通过多个焊料凸块或铜柱耦合至用于底部封装的有机基板的第一表面。为了支持至顶部封装基板的耦合或互连，底部封装基板具有足够大的占用面积，从而底部封装管芯在底部封装基板的第一表面上存在周界。该周界可随后支持至顶部封装的焊球互连。尽管结果所得的层叠封装架构由于其低成本而非常流行，但是有机基板通常不适于现代的细间距管芯，因为有机基板仅容适相对粗略的互连间距。该互连间距是基板至管芯互连(诸如，微凸块或铜柱)与底部封装至顶部封装互连(诸如，焊球)之间的分隔。由于针对有机基板的互连间距限制，用于现代的细间距管芯的底部封装基板通常包括玻璃或半导体中介体。与有机基板形成对比，玻璃或半导体中介体支持细间距互连。因此将细间距管芯安装到中介体上是常规的，因为玻璃或硅中介体实现必要的细间距互连。多个细间距管芯(诸如，第一处理器管理和第二处理器管芯)可安装到同一中介体上。中介体通过重分布层(RDL)从每个管芯接收细间距互连(诸如，微凸块或铜柱)，该互连使得每个管芯能通过RDL与其他(诸)管芯通信。尽管结果所得的中介体封装因此是有利的，因为它容适必要的细间距互连，但是使处理器与相关联的外部存储器(诸如，使用
层叠封装(PoP)构造的DRAM管芯)对接是常规的。但是中介体的占用面积已经有点大，因为它必须具有必要的表面面积以支持细间距管芯。如果此类中介体还包括围绕细间距管芯的周界以向上存储器封装基板提供用于常规PoP焊球互连的空间，则中介体占用面积变得过多。例如，在底部封装的制造期间用模塑复合物来包裹中介体上的管芯和焊球互连是常规的。被包住的焊球必须随后被暴露，诸如通过使用对模塑复合物的激光钻孔。来自激光的热要求焊球与管芯之间的某个禁用(keep-out)距离。用于底部封装的结果所得的中介体因此需要相对较大的占用面积以不仅支持管芯和焊球，而且还支持焊球与管芯之间的禁用距离。另外，焊球必须相对较大以耦合至上封装。此种相对较大的互连尺寸要求相应较大的互连间距。中介体占用面积因此必须足够大以支持具有其必不可少的间距的焊球以及焊球与管芯之间的相关联的禁用面积两者，这减少了密度并且是昂贵的。作为替换方案，中介体可包括支持互连条(诸如，印刷电路条或硅或玻璃互连条)的周界。互连条包括与焊球相对的数个镀敷通孔。但在互连条中制造镀敷通孔还要求关于互连条外周界的某个距离或禁用面积。因此，不管常规中介体包括焊球还是互连条，中介体占用面积必须相对较大。相应地，在本领域存在对具有减少的占用面积的底部封装基板(诸如，中介体)的需要。概述底部封装被提供有用于形成至顶部封装的互连的镀敷金属桩。与使用焊球或互连条以形成至上封装或附加管芯的互连的常规底部封装相比，该镀敷金属桩实现底部封装的减少的占用面积。底部封装包括支持一个或多个管芯的底部封装基板。在一些实施例中，底部封装基板可包括支持多个管芯的玻璃、硅、或层叠有机中介体。在替换性实施例中，底部封装基板可包括支持单个管芯的玻璃基板、半导体基板、或层叠有机基板。为了提供减少的占用面积，底部封装基板包括通过重分布层(RDL)耦合至管芯互连的多个镀敷金属桩。由底部封装基板支持的(诸)管芯通过管芯互连耦合至RDL，从RDL耦合至金属桩，以及从金属桩耦合至顶部封装基板。
与常规条互连实施例形成对比，金属桩和管芯互连两者被镀敷到覆盖RDL的晶种层上。管芯互连和金属桩可在管芯(或多个管芯)被附连至底部封装基板之前被镀敷到晶种层上。与常规的条互连或焊球实施例形成对比，金属桩可因此被沉积而无需禁用面积。与常规架构相比，本文公开的结果所得的底部封装基板因此具有有利地增强的密度。附图简述图1A是根据本公开的实施例的包括金属桩的底部封装的横截面视图。图1B是图1A的底部封装在其接收顶部封装以形成层叠封装(PoP)构造时的横截面视图。图2A是在沉积管芯互连和金属桩之前用于形成图1A的底部封装的中介体的横截面视图。图2B是在沉积晶种层之后的图2A的中介体的横截面视图。图2C是在沉积并图案化第一掩模层以形成管芯互连之后的图2B的中介体的横截面视图。图2D是在沉积管芯互连并移除第一掩模层之后的图2C的中介体的横截面视图。图2E是在沉积并图案化第二掩模层以形成金属桩之后的图2D的中介体的横截面视图。图2F是在沉积金属桩并移除第二掩模层之后的图2E的中介体的横截面视图。图2G是在一对管芯的附连之后的图2F的中介体的横截面视图。图2H是在沉积模塑复合物以包裹管芯并在附连焊球之后的图2G的中介体的横截面视图。图2I是在背侧研磨并形成面向板的重分布层和焊球之后的图2H的中介体的横截面视图。图2I是在划片以完成底部封装的构造之后的图2I的中介体的横截面视图。图3是示出关于管芯的金属桩的布置的图2J的底部封装的平面图。图4是根据本公开的实施例的概述用于底部封装的制造方法的流程图。图5解说了根据本公开的实施例的纳入底部封装的一些示例电子系统。本公开的各实施例及其优势通过参考以下详细描述而被最好地理解。应当领会，在一个或多个附图中，相同的参考标记被用来标识相同的元件。详细描述为了避免来自常规使用焊球或条互连以将底部封装电耦合至顶部封装的过量占用面积需求，底部封装被提供有镀敷金属桩以形成至顶部封装的互连。与使用焊球或互连条以形成至上封装或附加管芯的互连的常规底部封装相比，该电镀金属桩实现底部封装的减少的占用面积。底部封装包括支持一个或多个管芯的底部封装基板。在一些实施例中，底部封装基板可包括支持多个管芯的玻璃、硅、或层叠有机中介体。在替换性实施例中，底部封装基板可包括支持单个管芯的玻璃、半导体或层叠有机基板。因为本文公开的金属桩被镀敷在底部封装基板上，所以与要求将互连条嵌入到底部封装基板中的额外处理步骤的常规使用互连条相比，制造成本显著降低。此外，互连条制造通常要求对通孔的激光钻孔，该通孔随后被镀敷以在互连条中形成金属桩。互连条因此要求围绕其整个周界的相对较大的禁用面积。相反，本文公开的用于底部封装的金属桩的镀敷不需要激光钻孔。与不仅关于(诸)管芯而且还关于底部封装基板的周界使用互连条相比，被镀敷的金属桩因此需要减少的禁用面积。相应地，所公开的底部封装提供增加的密度和降低的制造成本。为了提供减少的占用面积并增加密度，被镀敷的金属桩在底部封装中通过重分布层(RDL)电耦合至管芯互连。在一个实施例中，管芯互连包括金属柱。就此而言，常规中介体还可具有将管芯互连(诸如，金属柱)电耦合至条互连中的金属桩的重分布层。但常规的条互连是与底部封装基板分开制造的。在常规制造过程中，形成条互连的基板被钻孔(诸如通过激光或机械钻孔)以形成随后被镀敷以完成条互连桩的多个通孔。由于在条互连基板中形成通孔的钻孔或机械加工工艺，各通孔(以及因此将最终填充各通孔的金属本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种封装，包括：基板；管芯侧重分布层；所述管芯侧重分布层上的晶种层；通过所述晶种层电耦合至所述管芯侧重分布层的多个管芯互连；以及通过所述晶种层电耦合至所述管芯侧重分布层的多个金属桩。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.18 US 61/941,345;2014.04.16 US 14/254,4941.一种封装，包括：基板；管芯侧重分布层；所述管芯侧重分布层上的晶种层；通过所述晶种层电耦合至所述管芯侧重分布层的多个管芯互连；以及通过所述晶种层电耦合至所述管芯侧重分布层的多个金属桩。2.如权利要求1所述的封装，其特征在于，进一步包括电耦合至所述多个管芯互连的至少子集的至少一个管芯。3.如权利要求2所述的封装，其特征在于，所述基板包括玻璃中介体，并且其中所述至少一个管芯包括多个管芯，每个管芯电耦合至所述管芯互连的相应子集。4.如权利要求3所述的封装，其特征在于，进一步包括至少部分地封装所述多个管芯的模塑复合物，并且其中所述管芯互连和所述金属桩两者都包括选自由铜和镍构成的组中的金属。5.如权利要求2所述的封装，其特征在于，进一步包括电耦合至所述多个金属桩的顶部封装。6.如权利要求1所述的封装，其特征在于，所述管芯互连包括多个焊料凸块。7.如权利要求1所述的封装，其特征在于，所述管芯互连包括多个焊柱。8.如权利要求1所述的封装，其特征在于，进一步包括：延伸通过所述基板的多个穿板通孔；与所述基板的面向板的表面毗邻的面向板的重分布层，其中所述穿板通孔的至少子集将所述面向管芯的重分布层电耦合至所述面向板的重分布层。9.如权利要求8所述的封装，其特征在于，进一步包括毗邻所述基板的所述面向板的表面的多个焊球，其中所述多个焊球电耦合至所述面向板的重分布层。10.如权利要求8所述的封装，其特征在于，所述管芯侧重分布层和所述面向板的重分布层各自包括经图案化的铜金属层。11.一种方法，包括：在基板上通过毗邻重分布层的介电层来形成多个管芯互连开口；通过所述介电层来形成多个金属桩开口；在所述管芯互连开口中形成管芯互连；以及在所述金属桩开口中形成金属桩。12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，进一步包括：在所述重分布层上沉积晶种层，其中形成所述管芯互连包括将所述管芯互连镀敷到所述晶种层的暴露于所述管芯互连开口内的部分上，并且其中形成所述金属桩包括将所述金属桩镀敷到所述晶种层的暴露于所述金属桩开口内的部分上。13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，镀敷所述管芯互连和所述金属桩包括镀敷选自由铜和镍构成的组中的金属。14.如权利要求11所述的方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·顾，R·拉多伊契奇，D·W·金，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US