在衬底和对应结构中选择性地嵌入磁性材料的方法技术

本文公开了在衬底和对应结构中选择性地嵌入磁性材料的方法。实施例包括一种电感器，其包括电感器迹线和围绕电感器迹线的磁体。在实施例中，磁体包括第一台阶表面和第二台阶表面。附加的实施例包括包含阻挡层的电感器。在实施例中，电感器迹线形成在阻挡层的第一表面之上。实施例包括处于电感器迹线和阻挡层的第一表面之上的第一磁体和处于阻挡层的与第一表面相对的第二表面之上的第二磁体。在实施例中，第二磁体的宽度大于第一磁体的宽度。

Selective Embedding of Magnetic Materials in Substrates and Corresponding Structures

【技术实现步骤摘要】
在衬底和对应结构中选择性地嵌入磁性材料的方法
本公开的实施例涉及电子封装，并且更具体而言，涉及利用嵌入式磁性材料进行电子封装以形成无源器件。
技术介绍
在封装架构中需要改进功率输送以满足要求越来越高的电气需求。此外，需要实施功率输送的改进而不增大封装的形状因数(例如，Z高度)。获得期望的功率输送的改进的一种方法是通过在无芯衬底上利用磁性材料。不过，目前用于将磁性材料集成到封装中的衬底制造工艺导致与诸如除胶渣、无电镀、闪光蚀刻、软蚀刻、表面精整等湿法化学过程的相互作用。具体而言，加工环境与磁性填料(例如，Fe填料)消极地相互作用。例如，加工环境可能与磁性材料相互作用并导致腐蚀。此外，磁性填料可能浸入化学浴中并降低浴槽的寿命和化学性能。附图说明图1是根据实施例的具有由磁体围绕的电感器迹线的封装的截面图示。图2是根据实施例的具有由第一磁体和第二磁体围绕的电感器迹线的封装的截面图示。图3A是根据实施例的虚设芯的截面图示。图3B是根据实施例的在虚设芯之上设置电感器迹线和柱之后的截面图示。图3C是根据实施例的在柱之间并在电感器迹线之上设置磁体之后的截面图示。图3D是根据实施例的在磁体之上设置第一电介质层之后的截面图示。图3E是根据实施例的在第一电介质层之上设置第二电介质层之后的截面图示。图3F是根据实施例的在第二电介质层之上设置阻焊剂层之后的截面图示。图3G是根据实施例的在去除虚设芯之后的截面图示。图3H是根据实施例的在去除牺牲导电特征之后的截面图示。图3I是根据实施例的在围绕电感器迹线设置磁体的第二部分之后的截面图示。图4A是根据实施例的设置在封装衬底之上的第一迹线的截面图示。图4B是根据实施例的在衬底之上设置第一电介质层之后的截面图示。图4C是根据实施例的在第一电介质层之上设置柱之后的截面图示。图4D是根据实施例的在柱之间设置第一磁体之后的截面图示。图4E是根据实施例的在设置第二电介质层并利用第一磁体的表面对第二电介质层进行平面化之后的截面图示。图4F是根据实施例的在第一磁体之上设置阻挡层并在阻挡层之上设置电感器迹线之后的截面图示。图4G是根据实施例的在阻挡层之上设置阻焊剂层之后的截面图示。图4H是根据实施例的在阻焊剂层中制造开口之后的截面图示。图4I是根据实施例的在电感器迹线之上设置第二磁体之后的截面图示。图5是根据实施例的在封装衬底中包括嵌入式磁性材料的电子封装的截面图示。图6是根据实施例构建的计算装置的示意图。具体实施方式本文描述的是具有磁性材料的电子封装和形成这种封装的方法。在以下描述中，将使用本领域技术人员常用的术语描述例示性实施方式的各方面以向本领域其他技术人员传达其工作的实质。不过，对本领域的技术人员而言显而易见的是，可以仅利用所述方面中的一些来实践本专利技术。出于解释的目的，阐述了具体的数量、材料和配置，以便提供对例示性实施方式的透彻理解。不过，对本领域技术人员将显而易见的是，可以在没有具体细节的情况下实践本专利技术。在其他实例中，省略或简化了公知的特征，以便不使例示性实施方式难以理解。各种操作将被按次序描述为多个分立操作，以使其对理解本专利技术最有帮助，不过，不应将描述的次序解释为暗示这些操作必然取决于次序。具体而言，不需要按照呈现的次序执行这些操作。如上所述，由于磁性材料(例如，铁、含铁的合金和其他铁磁颗粒或元素)浸入处理浴槽并发生腐蚀，因此在有机封装的制造中包含磁性材料当前是有问题的。因此，当前不可能将受益于使用磁性材料的诸如电感器的部件集成到有机衬底中。不过，本文描述的实施例提供了允许将磁性材料集成到有机封装中的处理方法。具体而言，实施例包括嵌入磁性材料，以使得磁性材料不暴露于其中磁性材料的浸入有害的处理环境。例如，实施例包括嵌入磁性材料，以使得磁性材料不暴露于具有可能被浸入的磁性材料不利地改变的化学品的处理环境，所述化学品例如无电镀浴、除胶渣浴、减法蚀刻浴等。由于磁性材料与这种环境隔离，因此不需要重新设计处理浴槽的化学品或提供用于处理磁性材料的专用处理浴槽。现在参照图1，示出了根据实施例的具有由磁体125围绕的电感器120的电子封装100。在例示的实施例中，电子封装100可以包括一个或多个电介质层140和150。在实施例中，第一电介质层140和第二电介质层150可以是任何适当的有机电介质材料，例如积聚膜。在实施例中，电介质层140和150可以是无芯电子封装100的部分，或者电介质层140和150可以是有芯的电子封装100的部分。在实施例中，无源器件120可以被集成到一个或多个电介质层140和150中。在实施例中，诸如电感器的无源器件120被集成到第一电介质层140中。在例示的实施例中，无源器件120可以包括由磁体包围的电感器迹线123。在实施例中，电感器迹线123可以具有处于一个或多个表面之上的阻挡层119。例如，阻挡层119可以包括金属阻挡层(例如，NiPdAu)和/或有机表面保护(OSP)材料。可以利用与用于在第一电介质层140中形成第一导电层111相同的处理操作来形成电感器迹线123。因此，电感器迹线123的厚度和第一导电层111的厚度可以大体上相同。此外，电感器迹线123的表面可以与形成在第一导电层111之上的导电柱112的底表面大体上共面。如本文所用，大体上共面的表面是+/-5微米内的表面。在实施例中，电感器120可以包括传输线电感器、螺旋电感器或螺线管电感器。在实施例中，磁体125可以具有至少部分地由第一导电层111和柱112限定的几何形状。在实施例中，磁体125可以形成在相邻的柱112之间。磁体125可以具有与柱112的表面接触的侧壁175和174。因此，侧壁175和174可以具有与柱112的轮廓相同的轮廓。例如，侧壁175和174可以是大体上竖直的。如本文所使用的，大体上竖直的侧壁是与下层正交的+/-5°内的侧壁。应当认识到，柱112还可以包括可以限制磁体125的任何特征。例如，柱112还可以指壁、块、圆形垫等。在实施例中，磁体125还可以与第一导电层111共形。磁体可以包括形成在第一导电层111之上的第一台阶表面171。这样一来，第一台阶表面171可以与电感器迹线123的表面大体上共面。在实施例中，磁体125还可以包括第二台阶表面172。第二台阶表面172可以位于第一台阶表面171和第二主表面173之间。在实施例中，第二台阶表面172可以与第一电介质层140的表面大体上共面。在实施例中，第一主表面126可以在柱112的顶表面152下方。在实施例中，第一电介质层140的一部分可以被形成为与磁体的第一主表面126直接接触。在实施例中，电子封装100可以包括形成在第二电介质层150中和/或之上的导电过孔和迹线113、114。在实施例中，阻焊剂层160可以形成在第二电介质层150之上。在实施例中，可以将开口115制作到阻焊剂层160中，以暴露导电迹线114的部分。在实施例中，暴露的部分114可以包括表面保护层118。现在参照图2，示出了根据实施例的电子封装200的截面图示，该电子封装200包括由第一磁体225和第二磁体227围绕的无源器件220。在实施例中，电子封装200可以包括芯201，或者电子封装200可以是无芯的。在实施例中，电子封装可以包括第一电介质层240和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电感器，包括电感器迹线；以及围绕所述电感器迹线的磁体，其中，所述磁体包括第一台阶表面和第二台阶表面。

【技术特征摘要】
2018.03.28 US 15/938,1191.一种电感器，包括电感器迹线；以及围绕所述电感器迹线的磁体，其中，所述磁体包括第一台阶表面和第二台阶表面。2.根据权利要求1所述的电感器，其中，所述电感器被集成到封装衬底中。3.根据权利要求2所述的电感器，还包括：被嵌入在所述封装衬底内的柱，其中，所述磁体接触所述柱的表面。4.根据权利要求3所述的电感器，还包括：第一导电层，所述第一导电层与每一个所述柱的表面接触，其中，所述第一台阶表面与所述第一导电层的表面大体上共面。5.根据权利要求4所述的电感器，其中，所述第一导电层与所述电感器迹线的厚度大体上相同。6.根据权利要求3、4或5所述的电感器，其中，所述柱具有大体上竖直的侧壁。7.根据权利要求3、4或5所述的电感器，其中，所述电感器迹线的表面与所述柱的第一表面大体上共面。8.根据权利要求2、3、4或5所述的电感器，其中，所述封装衬底是无芯封装衬底。9.根据权利要求1、2、3、4或5所述的电感器，其中，所述电感器是传输线电感器、螺旋电感器或螺线管电感器。10.一种电感器，包括：阻挡层；处于所述阻挡层的第一表面之上的电感器迹线；处于所述阻挡层的所述第一表面和所述电感器迹线之上的第一磁体；以及处于所述阻挡层的与所述第一表面相对的第二表面之上的第二磁体，其中，所述第二磁体的宽度大于所述第一磁体的宽度。11.根据权利要求10所述的电感器，其中，所述第二磁体的侧壁是大体上竖直的。12.根据权利要求10所述的电感器，其中，所述第二磁体的侧壁包括阶梯式表面。13.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐澄，李圭伍，赵俊楠，R·贾因，朴志容，S·瓦德拉曼尼，金瑞暎，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：美国,US