具有预制的铁氧体芯的同轴磁感应器制造技术

实施例包括感应器、形成感应器的方法以及半导体封装。感应器包括：衬底层中的多个镀覆通孔(PTH)过孔；以及在所述衬底层中的具有多个开口的多个磁互连。所述多个磁互连的开口围绕PTH过孔。所述感应器还包括：所述衬底层中的绝缘层；在PTH过孔、磁互连和绝缘层之上的第一导电层；以及在PTH过孔、磁互连和绝缘层下方的第二导电层。所述绝缘层围绕PTH过孔和磁互连。磁互连可以具有基本上等于PTH过孔的厚度的厚度。磁互连可以被成形为具有磁性材料的中空圆柱形磁芯。磁性材料可以包括铁电、导电或环氧树脂材料。中空圆柱形磁芯可以是铁电芯。

【技术实现步骤摘要】
具有预制的铁氧体芯的同轴磁感应器
实施例涉及封装半导体器件。更具体地，实施例涉及具有嵌入式同轴磁感应器的半导体器件，该嵌入式同轴磁感应器具有预制的铁氧体芯。
技术介绍
在过去的几十年中，集成电路(IC)的特征缩放一直是不断发展的半导体工业背后的驱动力。缩放到越来越小的特征使得能够在半导体器件的有限的不动产上增大功能单元的密度。虽然优化了半导体器件的性能，但是驱动以缩小诸如具有嵌入式磁感应器之类的IC中的特征并非没有问题。半导体器件通常利用具有电压调节器(诸如，完全集成的电压调节器(FIVR))的封装磁感应器来调节电压功率。FIVR通常实现为在较低的输入电压下操作，并且在大多数情况下，还需要在较高的开关频率下操作。然而，现有技术正在寻求可在较高输入电压(例如，与FIVR相比)和较低开关频率下操作的封装上(on-package)电压调节器。现有的封装解决方案是对半导体封装使用分立感应器。分立感应器通常可以具有不同的厚度，但在设计为具有低厚度(或z高度)时会受到限制。这样，这些分立感应器可以被嵌入在封装内，特别是对于较高的服务器部件，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种感应器，包括：/n衬底层中的多个镀覆通孔(PTH)过孔；/n在所述衬底层中的具有多个开口的多个磁互连，其中，所述多个磁互连的所述多个开口围绕所述多个PTH过孔；/n所述衬底层中的绝缘层，其中，所述绝缘层围绕所述多个PTH过孔和所述多个磁互连；/n在所述多个PTH过孔、所述多个磁互连和所述绝缘层之上的第一导电层；以及/n在所述多个PTH过孔、所述多个磁互连和所述绝缘层下方的第二导电层。/n

【技术特征摘要】
20191008 US 16/596,3281.一种感应器，包括：
衬底层中的多个镀覆通孔(PTH)过孔；
在所述衬底层中的具有多个开口的多个磁互连，其中，所述多个磁互连的所述多个开口围绕所述多个PTH过孔；
所述衬底层中的绝缘层，其中，所述绝缘层围绕所述多个PTH过孔和所述多个磁互连；
在所述多个PTH过孔、所述多个磁互连和所述绝缘层之上的第一导电层；以及
在所述多个PTH过孔、所述多个磁互连和所述绝缘层下方的第二导电层。


2.根据权利要求1所述的感应器，其中，所述多个磁互连具有基本上等于所述多个PTH过孔的厚度的厚度，其中，所述多个磁互连被成形为多个中空圆柱形磁芯，其中，所述多个中空圆柱形磁芯包括一种或多种磁性材料，其中，所述多个中空圆柱形磁芯是多个铁电芯，其中，所述一种或多种磁性材料包括一种或多种铁磁材料，并且其中，所述一种或多种铁磁材料包括钴(Co)、铁(Fe)、氧化铁(III)(Fe2O3)、氧化铁(II)(FeO)与氧化铁(III)(FeOFe2O3)、氧化镍(NiO)与氧化铁(III)(NiOFe2O3)、氧化铜(II)(CuO)与氧化铁(III)(CuOFe2O3)、氧化镁(MgO)与氧化铁(III)(MgOFe2O3)、铋化锰(III)(MnBi)、镍(Ni)、锑化锰(III)(MnSb)、氧化锰(II)(MnO)与氧化铁(III)(MnOFe2O3)、氧化钇铁(Y3Fe5O12)、氧化铬(IV)(CrO2)、砷化锰(III)(MnAs)或碲化镉锌(CdZnTe)。


3.根据权利要求2所述的感应器，其中，所述衬底层具有基本上等于所述多个PTH过孔的厚度的厚度，并且其中，所述多个磁互连的所述多个开口从所述第二导电层垂直延伸到所述第一导电层。


4.根据权利要求1、2或3所述的感应器，其中，所述多个PTH过孔从所述第二导电层垂直延伸到所述第一导电层，并且其中，所述多个PTH过孔将所述第二导电层导电耦合到所述第一导电层。


5.根据权利要求1、2或3所述的感应器，其中，所述多个磁互连的所述多个开口暴露所述多个磁互连的多个内侧壁。


6.根据权利要求1、2或3所述的感应器，其中，所述多个磁互连的所述多个内侧壁完全围绕所述多个PTH过孔的多个外侧壁，其中，所述多个PTH过孔具有宽度，并且其中，所述多个磁互连的所述多个开口具有第一宽度或第二宽度。


7.根据权利要求6所述的感应器，其中，所述多个磁互连的所述多个开口具有大于所述多个PTH过孔的宽度的所述第一宽度，或者其中，所述多个磁互连的所述多个开口具有基本上等于所述多个PTH过孔的宽度的所述第二宽度。


8.根据权利要求7所述的感应器，其中，当所述多个磁互连的所述多个开口具有所述第一宽度时，所述绝缘层在所述多个磁互连的所述多个开口中，并且其中，当所述多个磁互连的所述多个开口具有所述第一宽度时，所述绝缘层直接在所述多个磁互连的所述多个内侧壁与所述多个PTH过孔的所述多个外侧壁之间。


9.根据权利要求7所述的感应器，其中，当所述多个磁互连的所述多个开口具有所述第二宽度时，所述绝缘层在所述多个磁互连的所述多个开口中，所述多个磁互连的所述多个内侧壁与所述多个PTH过孔的所述多个外侧壁直接相邻并导电耦合，并且其中，当所述多个磁互连的所述多个开口具有所述第二宽度时，所述绝缘层仅在所述多个磁互连与所述衬底层中间。


10.一种形成感应器的方法，包括：
图案化穿过衬底层的多个第一开口；
将具有多个开口的多个磁互连设置到所述衬底层的所述多个第一开口中；
将绝缘层设置到所述多个磁互连的所述多个开口和所述衬底层的所述多个第一开口中，其中，所述绝缘层完全围绕所述多个磁互连；
图案化穿过位于所述多个磁互连的所述多个开口内的所述绝缘层的多个过孔开口；
将导电材料设置到所述多个过孔开口中以形成多个PTH过孔，其中，所述多个磁互连的所述多个开口围绕所述多个PTH过孔，并且其中，所述绝缘层围绕所述多个PTH过孔和所述多个磁互连；
在所述多个PTH过孔、所述多个磁互连和所述绝缘层之上设置第一导电层；以及
在所述多个PTH过孔、所述多个磁互连和所述绝缘层下方设置第二导电层。


11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述多个磁互连具有基本上等于所述多个PTH过孔的厚度的厚度，其中，所述多个磁互连被成形为多个中空圆柱形磁芯，其中，所述多个中空圆柱形磁芯包括一种或多种磁性材料，其中，所述多个中空圆柱形磁芯是多个铁电芯，其中，所述一种或多种磁性材料包括一种或多种铁磁材料，并且其中，所述一种或多种铁磁材料包括Co、Fe、Fe2O3、FeOFe2O3、NiOFe2O3、CuOFe2O3、MgOFe2O3、MnBi、Ni、MnSb、MnOFe2O3、Y3Fe5O12、CrO2、MnAs或CdZnTe。


12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述衬底层具有基本上等于所述多个PTH过孔的所述厚度的厚度，并且其中，所述多个磁互连的所述多个开口从所述第二导电层垂直延伸到所述第一导电层。


13.根据权利要求10、11或12所...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·拉达克里希南，K·巴拉斯，C·亨德里克斯，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：美国;US