具有用以形成电感器的嵌入式电介质磁性材料的电子衬底制造技术

本申请公开了可以制作一种包括磁性材料层和延伸穿过所述磁性材料层的导电通孔或迹线的电感器，其中，所述磁性材料层包括处于载体材料内的电介质磁性填充颗粒。其它实施例可以包括将本说明书的电感器并入到电子衬底中，并且可以进一步包括附接至所述电子衬底的集成电路器件，并且所述电子衬底可以进一步附接至诸如母板的板。

Electronic Substrates with Embedded Dielectric Magnetic Materials for Forming Inductors

【技术实现步骤摘要】
具有用以形成电感器的嵌入式电介质磁性材料的电子衬底
本公开的实施例总体上涉及电子衬底的领域，并且更具体而言涉及将电介质磁性材料集成到电子衬底中以形成电感器。
技术介绍
集成电路行业不断地争取制造出更快、更小的集成电路器件，以便用于各种服务器和移动电子产品中，所述的服务器和移动电子产品包括但不限于计算机服务器产品和便携式产品，诸如可穿戴集成电路系统、便携式计算机、电子平板电脑、蜂窝电话和数字照相机等。然而，实现这些目标增大了集成电路器件的电力输送需求。这些电力输送需求由用于使集成电路器件中的电流稳定的电感器支持。本领域技术人员应当理解，电感器是将能量存储到由磁性材料生成的磁场中的无源电部件，并且一般是电附接至集成电路器件的独立部件。为了产生更快且更小的集成电路器件，可以将这些电感器嵌入到电子衬底中，其中，所述电子衬底用于为集成电路器件中的有源部件和无源部件路由电信号。然而，嵌入电感器可能需要使用由设置在聚合物载体中的磁性填充颗粒形成的磁性膜、膏和墨水。磁性填充颗粒一般是基于铁的磁性颗粒，例如铁氧化物，其是导电的。由于这些磁性填充颗粒是导电的，因而它们可能干扰信号完整性，并且可能促使串扰和短路发生。可以通过采用非导电材料涂覆磁性填充颗粒而减小其导电性。然而，尽管这样的涂覆可以减小信号破坏的风险，但是其还可能降低磁性填充颗粒的磁特性。此外，采用非导电材料完全并且均匀地涂覆磁性填充颗粒可能是困难的。此外，这样的非导电材料涂层还可能具有化学不稳定性和热不稳定性，并且可能在用于制作电子衬底的加工步骤期间发生分解。附图说明在本说明书的结束部分具体指出了本公开的主题并且明确要求对其予以保护。结合附图根据以下具体实施方式和所附权利要求，本公开的前述和其它特征将变得更加充分地显而易见。应当理解，附图仅描绘了根据本公开的若干实施例，因此不应视为对本公开的范围构成限制。将通过使用附图以额外的特异性和细节描述本公开，以使得本公开的优势能够被更加容易地确定，在附图中：图1-图4示出了根据本说明书的各种实施例的形成具有电介质磁性材料层的电感器的方法的侧视截面图。图5和图6示出了根据本说明书的一个实施例的形成具有包括多个层的电介质磁性材料层的电感器的方法的侧视截面图。图7示出了根据本说明书的实施例的嵌入到电子衬底中的电感器的侧视截面图，其中，所述电子衬底电附接至电子板，并且其中，集成电路器件电附接至所述电子衬底。图8是根据本说明书的实施例的制作集成电路封装的过程的流程图。图9示出了根据本说明书的一种实施方式的电子系统/装置。具体实施方式在下文的详细描述中，参考了附图，附图以举例说明方式示出了可以实践所要求保护的主题的具体实施例。将对这些实施例予以充分详细的描述，以使本领域技术人员能够实践所述主题。应当理解，各种实施例尽管是不同的，但未必是互斥的。例如，在文中结合一个实施例描述的特定特征、结构或特性可以在其它实施例内实施，而不脱离所主张保护的主题的精神和范围。本说明书中提到的“一个实施例”或“实施例”是指，结合实施例所描述的特定特征、结构或特性包括在本专利技术内包含的至少一个实施例中。因此，短语“一个实施例”或“在实施例中”的使用未必是指同一实施例。此外，应当理解，可以对所公开的每一实施例中的个体元件的位置和布置做出修改，而不脱离所要求保护的主题的精神和范围。因此，不应从限定的意义上考虑以下具体实施方式，并且本主题的范围仅由所附权利要求限定，连同为所附权利要求赋予权利的等同物的全部范围对所附权利要求的范围加以适当的解释。在附图中，贯穿各图以类似的附图标记指代相同或类似的要素或功能，并且其中描绘的要素未必相互成比例，相反，各个要素可以被放大或缩小，以便于在本说明书的语境下更容易地理解各个要素。本文所使用的术语“在...之上”、“到”、“在...之间”和“在...上”可以指一层相对于其它层的相对位置。一层在另一层“之上”或“上”或者接合“到”另一层可以是与另一层直接接触或可以具有一个或多个中间层。处于层“之间”的一个层可以直接与所述层接触，或者可以具有一个或多个中间层。本说明书的实施例可以包括一种电感器，所述电感器具有包括处于载体材料内的电介质磁性填充颗粒的磁性材料层以及延伸穿过所述磁性材料层的导电通孔。其它实施例可以包括将本说明书的电感器并入到电子衬底中，并且可以进一步包括附接至所述电子衬底的集成电路器件，并且所述电子衬底可以进一步附接至诸如母板的板。如图1所示，可以通过本领域已知的任何技术在第一电介质层120上形成至少一个接触部110。可以通过(例如)层压在第一电介质层120和至少一个接触部110上形成第二电介质层130。如图2所示，可以穿过第二电介质层130形成至少一个开口132，以暴露至少一个接触部110。如图3所示，可以通过将磁性材料设置到第二电介质开口132(参考图2)的至少其中之一中而形成磁性材料层140。磁性材料层140可以包括处于载体材料144内的电介质磁性填充颗粒142。术语“电介质磁性填充颗粒”被定义为是指具有大于大约1e-7欧姆米的电阻率、大于大约200的初始磁导率、以及大于大约0.05毫特斯拉的矫顽力的任何适当填充颗粒。在一个实施例中，电介质磁性填充颗粒142可以具有处于大约1e-7欧姆米和1e-4欧姆米之间的电阻率。在具体实施例中，电介质磁性填充颗粒可以具有大于大约5.5e-7欧姆米的电阻率。在另一实施例中，电介质磁性填充颗粒142可以具有处于大约200和4600之间的初始磁导率。在又一实施例中，电介质磁性填充颗粒142可以具有处于大约0.05毫特斯拉和10毫特斯拉之间的矫顽力。在另一实施例中，电介质磁性填充颗粒142按重量包括磁性材料层140的大约50％到85％之间。在另一实施例中，电介质磁性填充颗粒142可以具有处于大约0.05微米和50微米之间的平均颗粒直径。在又一实施例中，载体材料144可以包括聚合树脂，其中，所述聚合树脂可以包括环氧树脂。电介质磁性填充颗粒142可以是任何适当的材料。在一个实施例中，电介质磁性填充颗粒142包括基于铁的软磁性填充颗粒。在具体实施例中，基于铁的软磁性填充颗粒可以包括铁/硅合金、镍/铁合金以及软铁氧体。在另一实施例中，电介质磁性填充颗粒142可以包括铁/钴/铝合金。在其具体实施例中，铁/钴/铝合金可以包括Fe49Co36Al15。在另一实施例中，电介质磁性填充颗粒142可以包括钴/铁/铪/氧合金。在其具体实施例中，钴/铁/铪/氧合金可以包括Co10.78Fe60.59Hf7.32O21.3。在又一实施例中，电介质磁性填充颗粒142可以包括铁/铪/氧合金。在其具体实施例中，铁/铪/氧合金可以包括Fe62Hf11O27。在又一实施例中，电介质磁性填充颗粒142可以包括铁/铝/氧合金。在其具体实施例中，铁/铝/氧合金可以包括Fe88Al3.5O8。如图4所示，可以穿过磁性材料层140形成电感器导电通孔150，并且可以在磁性材料层140上形成与电感器导电通孔150电接触的电感器接触部152，以形成电感器160的至少部分以及电子衬底100的至少部分。如图5所示，可以将磁性材料层140形成为分层堆叠体而不是单层。在一个实施例中，磁性层140可以包括设置在外侧层对140E1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电感器，包括磁性材料层和延伸穿过所述磁性材料层的导电通孔，其中，所述磁性材料层包括处于载体材料内的电介质磁性填充颗粒。

【技术特征摘要】
2017.12.28 US 15/856,5471.一种电感器，包括磁性材料层和延伸穿过所述磁性材料层的导电通孔，其中，所述磁性材料层包括处于载体材料内的电介质磁性填充颗粒。2.根据权利要求1所述的电感器，其中，所述电介质磁性填充颗粒具有大于大约5.5e-7欧姆米的电阻率。3.根据权利要求1到2中的任一项所述的电感器，其中，所述电介质磁性填充颗粒是从由以下各项组成的组中选择的：基于铁的软磁性填充物、铁/钴/铝合金、钴/铁/铪/氧合金、铁/铪/氧合金、以及铁/铝/氧合金。4.根据权利要求1所述的电感器，其中，所述磁性材料层包括分层堆叠体。5.根据权利要求4所述的电感器，其中，所述分层堆叠体包括处于外侧层对之间的中心层，所述中心层包括处于载体材料中的铁/钴/镍合金填充颗粒，所述外侧层包括处于载体材料中的镍/铁合金颗粒。6.根据权利要求5所述的电感器，其中，所述铁/钴/镍合金填充颗粒包括(Fe0.7Co0.3)0.95Ni0.05。7.根据权利要求5所述的电感器，其中，所述镍铁合金填充颗粒包括Ni0.81Fe0.19。8.根据权利要求1到2中的任一项所述的电感器，其中，所述载体材料包括聚合树脂。9.一种电子系统，包括：板；以及附接至所述板的电子封装，其中，所述电子封装包括：具有至少一个电介质层的电子衬底；嵌入到所述电子衬底中的电感器，其中，所述电感器包括磁性材料层和延伸穿过所述磁性材料层的导电通孔，其中，所述磁性材料层包括处于载体材料内的电介质磁性填充颗粒。10.根据权利要求9所述的电子系统，其中，所述电介质磁性填充颗粒具有大于大约5.5e-7欧姆米的电阻率。11.根据权利要求9到10中的任一项所述的电子系统，其中，所述电介质磁性填充颗粒是从由以下各项组成的组中选择的：基于铁的软磁性填充物、铁/钴/铝合金、钴/铁/铪/氧合金、铁/铪/氧合金、以及铁/铝/氧合金。12.根据权利要求9所述的电子系统，其中，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·J·布朗，P·查特吉，L·A·林克，S·瓦德拉曼尼，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：美国,US