嵌入在封装基板中的深沟槽电容器制造技术

本公开涉及嵌入在封装基板中的深沟槽电容器。在一些方面，芯片封装包括集成电路裸片，该集成电路裸片具有用于集成电路的一个或多个电路的配电电路。芯片封装还包括与集成电路不同的基板，并且该基板具有其上安装有集成电路裸片的第一表面，和与第一表面相对的第二表面。基板包括形成在第一表面或第二表面中的至少一个表面中的一个或多个腔。芯片封装还包括被设置在该一个或多个腔的至少一个腔中的一个或多个深沟槽电容器。每个深沟槽电容器通过导体连接到配电电路。

【技术实现步骤摘要】
嵌入在封装基板中的深沟槽电容器
本公开涉及嵌入在封装基板中的深沟槽电容器。
技术介绍
由于更快的核心时钟频率和更高的电路电流消耗，因此处理器核心和专用集成电路(ASIC)的动态噪声(di/dt)变得越来越成问题。di/dt表示电流对负载(例如，ASIC的核心)的变化率。更快的核心时钟频率导致更多的瞬态电流流动，并因此导致更多噪声。另外，较高的di/dt噪声导致供应给电路的电力的电压损失较高。
技术实现思路
本说明书描述了涉及嵌入在其上安装有集成电路的封装基板中的深沟槽电容器的技术。通常，本说明书中描述的主题的一个创新方面可以体现在芯片封装中，所述芯片封装包括：集成电路裸片，所述集成电路裸片包括配电电路，所述配电电路用于集成电路中的一个或多个电路；基板，所述基板不同于所述集成电路并且具有(i)第一表面，在所述第一表面上安装有所述集成电路裸片，和(ii)第二表面，所述第二表面与所述第一表面相对，所述基板包括一个或多个腔，所述一个或多个腔形成在所述第一表面或所述第二表面中的至少一个表面中；以及一个或多个深沟槽电容器，所述一个或多个深沟槽电容器被设置在所述一个或多个腔中的至少一个腔中，每个深沟槽电容器通过导体连接到所述配电电路。这些和其它实施方案均可以可选地包括以下特征中的一个或多个。在一些方面，每个腔形成在第一表面上，并从第一表面延伸到基板中。在一些方面，每个腔形成在第二表面上，并从第二表面延伸到基板中。在一些方面，每个腔和每个深沟槽电容器布置在配电电路的下方。在一些方面，基板包括针对每个导体的通孔，该导体被布设为从深沟槽电容器在该通孔中通过基板到达集成电路裸片的触点。在一些方面，该一个或多个腔包括多个腔，并且基板包括在相邻的腔之间的基板壁。在一些方面，每个腔形成在第二表面上，并从第二表面延伸到基板中。第二表面可以包括带有多个互连焊盘的球栅阵列，每个互连焊盘均从第二表面延伸到该互连焊盘的端部。每个深沟槽电容器可以延伸出相应的腔，而不延伸超过互连焊盘的端部。通常，本说明书中描述的主题的另一方面可以体现在用于制造芯片封装的方法中。所述方法包括：在基板中形成一个或多个腔，所述基板具有(i)第一表面，所述第一表面被配置成接纳集成电路裸片，和(ii)第二表面，所述第二表面与所述第一表面相对，每个腔形成在所述第一表面或所述第二表面中的至少一个表面中；将一个或多个深沟槽电容器安装在每个腔中；和将所述集成电路裸片安装在所述第一表面上。这些和其它实施方案均可以可选地包括以下特征中的一个或多个。在一些方面，每个腔形成在第一表面中。形成该一个或多个腔包括在将该一个或多个深沟槽电容器安装在每个腔中之后，将一层或多层基板堆积件施加到第一表面。在一些方面，每个深沟槽电容器通过形成在基板中的通孔而被电连接到集成电路。在一些方面，形成该一个或多个腔包括蚀刻掉基板的一部分。在一些方面，每个腔形成在第一表面中，在将集成电路安装在第一表面上之前，深沟槽电容器被连接到集成电路裸片；将集成电路裸片安装在第一表面上并将该一个或多个深沟槽电容器安装在每个腔中包括：安装集成电路裸片，使得每个深沟槽电容器被设置在一个腔内。在一些方面，形成一个或多个腔包括：将脱膜层施加到第一表面；将一层或多层堆积层施加在脱膜层上；以及去除脱膜层以及每个堆积层的覆盖脱膜层的每个部分。施加脱膜层可以包括将脱膜层施加在第一表面的将形成腔的部分上。通常，本说明书中描述的主题的另一方面可以体现在芯片封装中，所述芯片封装包括：集成电路裸片；基板，所述基板具有(i)第一表面，在所述第一表面上安装有所述集成电路裸片，和(ii)第二表面，所述第二表面与所述第一表面相对，所述基板包括一个或多个腔，所述一个或多个腔形成在所述第一表面或所述第二表面中的至少一个表面中；以及一个或多个电容器，所述一个或多个电容器被设置在所述一个或多个腔中的至少一个腔中，并且被连接到所述集成电路裸片。这些和其它实施方案均可以可选地包括以下特征中的一个或多个。在一些方面，该一个或多个电容器包括深沟槽电容器。在一些方面，该一个或多个电容器将集成电路裸片的一个或多个电路与集成电路裸片的电源电路去耦。在一些方面，每个腔形成在第一表面上，并从第一表面延伸到基板中。在一些方面，每个腔形成在第二表面上，并从第二表面延伸到基板中。在一些方面，每个腔和每个深沟槽电容器被布置在配电电路的下方。本说明书中描述的主题可以在特定实施例中实施，以实现以下优点中的一个或多个。通过将深沟槽电容器嵌入在芯片封装的基板中，而不是在集成电路裸片上，可以在不增加裸片尺寸的情况下增加去耦电容的数量。这能够在不增加裸片的尺寸的情况下，更大程度地降低动态噪声(di/dt)，并且能够更大程度地降低由噪声引起的电压降。深沟槽电容器可以嵌入在基板的安装有裸片的一侧上或相对侧，从而基于引起噪声的负载变化频率提供灵活性。例如，由于电容器与裸片之间的导体较短，导致相对于较远的电容器的电感增加较少，因此更靠近裸片嵌入的深沟槽电容器可以较小且电容较低，以解决较高的频率噪声。由于较高的电容和较高的电感导致较低的谐振频率，因此将深沟槽电容器嵌入在基板的相对侧上可以允许具有较高电容的较大电容器以解决较低频率的噪声。下面参考附图描述前述主题的各种特征和优点。根据本文描述的主题和权利要求，其它特征和优点是显而易见的。附图说明图1是示例集成电路(IC)封装的截面图，该IC封装包括IC和嵌入在IC封装的基板中的深沟槽电容器。图2是用于制造IC封装的示例过程的图，该IC封装包括IC和嵌入在IC封装的基板中的深沟槽电容器。图3是另一示例IC封装的截面图，该IC封装包括IC和嵌入在IC封装的基板中的深沟槽电容器。图4是用于制造IC封装的示例过程的图，该IC封装包括IC和嵌入在IC封装的基板中的深沟槽电容器。图5是另一示例IC封装的截面图，该IC封装包括IC和嵌入在IC封装的基板中的深沟槽电容器。图6是用于深沟槽电容器的腔的示例布置的图。图7是用于深沟槽电容器的腔的示例布置的图。图8是用于深沟槽电容器的腔的另一示例布置的图。在各个附图中，相同的附图标记和标号指示相同的元件。具体实施方式通常，本文献描述了涉及嵌入在其上安装有集成电路(IC)的封装基板中的深沟槽电容器的技术。通过将去耦电容器添加到芯片封装，可以抑制由高性能IC的较高的核心时钟频率和较高的电流消耗所引起的di/dt噪声。但是，由于芯片的裸片尺寸的实际空间有限，因此保持将去耦电容器添加到裸片以抵消由更快的时钟频率和更高的电流消耗所产生的额外噪声的能力是有限的。在本文献中描述的芯片封装包括呈深沟槽电容器形式的去耦电容器，该深沟槽电容器嵌入在其上安装有IC的封装基板中，而不是嵌入在IC本身中。例如，IC可以安装到基板的一侧，并且基板的另一侧可以包括用于将该封装连接到印刷电路板(PCB)的球栅阵列(BGA)。封装基板可以在封装基板的一侧或两侧上包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种芯片封装，包括：/n集成电路裸片，所述集成电路裸片包括配电电路，所述配电电路用于集成电路中的一个或多个电路；/n基板，所述基板不同于所述集成电路裸片并且具有(i)第一表面，在所述第一表面上安装有所述集成电路裸片，和(ii)第二表面，所述第二表面与所述第一表面相对，所述基板包括一个或多个腔，所述一个或多个腔形成在所述第一表面和所述第二表面中的至少一个表面中；以及/n一个或多个深沟槽电容器，所述一个或多个深沟槽电容器被设置在所述一个或多个腔中的至少一个腔中，每个深沟槽电容器通过导体连接到所述配电电路。/n

【技术特征摘要】
20200302 US 16/806,7911.一种芯片封装，包括：
集成电路裸片，所述集成电路裸片包括配电电路，所述配电电路用于集成电路中的一个或多个电路；
基板，所述基板不同于所述集成电路裸片并且具有(i)第一表面，在所述第一表面上安装有所述集成电路裸片，和(ii)第二表面，所述第二表面与所述第一表面相对，所述基板包括一个或多个腔，所述一个或多个腔形成在所述第一表面和所述第二表面中的至少一个表面中；以及
一个或多个深沟槽电容器，所述一个或多个深沟槽电容器被设置在所述一个或多个腔中的至少一个腔中，每个深沟槽电容器通过导体连接到所述配电电路。


2.根据权利要求1所述的芯片封装，其中，每个腔形成在所述第一表面上，并从所述第一表面延伸到所述基板中。


3.根据权利要求1所述的芯片封装，其中，每个腔形成在所述第二表面上并从所述第二表面延伸到所述基板中。


4.根据权利要求1所述的芯片封装，其中，每个腔和每个深沟槽电容器被布置在所述配电电路的下方。


5.根据权利要求1所述的芯片封装，其中，所述基板包括用于每个导体的通孔，该导体被布设以从所述深沟槽电容器在该通孔中通过所述基板到达所述集成电路裸片的触点。


6.根据权利要求1所述的芯片封装，其中：
所述一个或多个腔包括多个腔；并且
所述基板包括在相邻的腔之间的基板壁。


7.根据权利要求1所述的芯片封装，其中：
每个腔形成在所述第二表面上，并从所述第二表面延伸到所述基板中；
所述第二表面包括带有多个互连焊盘的球栅阵列，每个互连焊盘均从所述第二表面延伸到该互连焊盘的端部；并且
每个深沟槽电容器均延伸出相应的腔，而不延伸超过所述多个互连焊盘的端部。


8.一种用于制造芯片封装的方法，包括：
在基板中形成一个或多个腔，所述基板具有(i)第一表面，所述第一表面被配置成接纳集成电路裸片，和(ii)第二表面，所述第二表面与所述第一表面相对，每个腔形成在所述第一表面和所述第二表面中的至少一个表面中；
将一个或多个深沟槽电容器安装在每个腔中；和
将所述集成电路裸片安装在所述第一表面上。


9.根据权利要求8所述的方法，其中：
每个腔形成在所述第一表面中；并且
形成所述一个或多个腔包括在将所述一个...

【专利技术属性】
技术研发人员：金楠勋，特克久·康，斯克特·李·柯克曼，权云星，
申请(专利权)人：谷歌有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US