带有裹绕式互连件的高密度封装件制造技术

本发明专利技术的一种高密度电互连系统（１０）具有至少一个基片（１２）和一个柔性裹绕式互连组件（１４），该互连组件从所述基片的第一表面（１６）延伸至所述基片的第二表面（１８），其中，所述柔性裹绕式互连组件（１４）围绕着所述基片的外表面布置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种高密度电子互连系统，其中，根据为该系统设计的预定电气特性来选择支撑基片的物理特性。更具体地说，本专利技术涉及基于所选物理特性的基片的柔性电互连件。
技术介绍
随着小型化和微电子的发展，在微观电气领域中电子元件之间必须能快速地相互作用和通信以及响应。球栅阵列(Ball grid array，BGA)技术提供了单位面积上的高密度互连，但是当陶瓷、硅或聚合物的BGA基片和印刷电路板接合在一起使用时会出现热膨胀系数(coefficients of thermal expansion，CTEs)的失配，并且常常会导致有裂纹的接合部，在基片的尺寸和温度范围变大的情况下尤其是如此。此外，不能将互连件的节距(pitch，即两个相邻互连件之间的最小间距)设计成小于约50微米。出于实际的考虑，当节距非常小时，互连件不能穿过基片的中心。相应地，需要有创新的封装技术能提供一种高密度的互连件系统，其中，互连件被布置在基片的顶上或跨越基片的表面而不会穿透该基片。还希望彼此靠近的互连件能提供大约50微米或更小的节距。还希望与其它的准则一起按照预定的电容、介电常数和阻抗的电气需求来选择基片的物理特性。还希望基片能成形为可相互连接以便在邻接的基片之间提供最小的间隙或者没有间隙，从而提供一种柔性互连件的高密度封装系统。
技术实现思路
本专利技术的一个实施例提供了一种高密度电互连系统，包括至少一个基片和一个柔性裹绕式互连组件，该互连组件从所述基片的第一表面延伸至所述基片的第二表面，其中，所述柔性裹绕式互连组件围绕着所述基片的外表面布置。本专利技术的第二实施例提供了一种具有高密度电互连系统的阵列，包括多个基片和一个柔性裹绕式互连组件，该互连组件从所述多个基片中相应一个基片的第一表面延伸至所述多个基片中相应一个基片的第二表面，其中，所述柔性裹绕式互连组件围绕着所述多个基片的外表面布置。从随后的详细描述、附图和所附的权利要求书，本专利技术的这些和其它实施例、方面、优点和显著特征将会变得明显。附图说明现在参考附图，其中类似的部件被相类似地编号图1的示意图示出了本专利技术的高密度电互连系统的一个实施例；图2的示意图示出了具有高密度电互连系统的阵列的一个实施例。具体实施例方式在随后的描述中，遍及附图中示出的若干视图，类似的参考标记表示类似的或对应的部件。还应当理解，诸如“顶”、“底”、“前”、“后”等术语是用来针对图示描述本专利技术的方便用语，而不能解释为限定用语或要求按照本专利技术制成的器件处于一个特殊的朝向。总体上参见附图特别是参见图1，将会理解，这些图示是为了描述本专利技术的优选实施例而不是要将本专利技术限制于此。按照本专利技术的一个实施例，一种高密度电互连系统10包括至少一个基片12和一个柔性裹绕式互连组件14，该互连组件14从基片12的第一表面16延伸至该基片的第二表面18使得该柔性裹绕式互连组件14围绕基片12的外表面布置。在这里所用的“外表面”是指基片12的外部表面；也就是说，基片的上、下或侧表面。用示例的方法但不限于示例，在图1中第一表面16确定为基片下方的外部表面，第二表面18确定为基片上方的外部表面；类似地，侧表面17也是基片12的外部表面。在这里所用的“柔性”是指互连组件14围绕基片12的一个或多个外表面布置以使互连组件14与其所在的基片外表面的轮廓相适应的能力。因而，互连组件14被布置成裹绕着那些其所在的基片表面。该柔性裹绕式互连组件14包括多个导电体元件13和底层材料15，这些导电体元件嵌在该底层材料上(如下文中更全面的描述)；互连组件14通过延伸跨过基片12的外表面从而是从基片12的第一表面16上的至少一个第一触点(在图1的视图中不可见)延伸至基片12的第二表面18上的至少一个第二触点26。为了图示的简单，在图1中，导体元件13和底层材料15仅被确定为沿基片侧表面17布置的那部分互连组件14；但是，将会理解，这种结构还延伸通过第一表面16和第二表面18，使得相应的导体元件电连接至布置在基片12的第一和第二表面上的相应触点26。一个诸如发光二极管、传感器等的有源器件(未示出)通常布置在位于基片12的表面18上的互连组件14表面上。本领域的技术人员将会理解，这种有源器件具有布置成与柔性互连组件14的触点26电接合的多个电触点24(在图1中以假象图示出)。于是，柔性互连组件14通过导体元件13提供了从有源器件触点24到布置在基片第一表面16上的那部分互连组件14之间的电路径；然后，可将这部分互连组件14与基片结构之外的其它器件或导管建立电连接。在本专利技术的一个实施例中，该柔性裹绕式互连组件14从基片12的第一表面16延伸到该基片12的第二表面18，而没有物理地穿透基片12。在这里所说的“没有物理地穿透基片12”是指柔性裹绕式互连组件14基本上是沿着基片的外表面安置，而没有穿过基片12的片体或者到基片12片体内部的通道，例如没有在第一表面16和第二表面18之间直接穿过基片的通道。因此，互连组件14围绕基片12外表面的布置不会损害或危及基片12的结构完整性而且也是便于容易制造。通常，在一个或多个基片表面上涂上粘合剂而将该柔性裹绕式互连组件14机械固定到基片12，从而防止该互连组件的滑动或滑移。该基片12最好具有经选择的适合于该已装配器件的预期用途和工作环境的物理特性，并且该基片12还构造成可联接到至少一个另外的基片。另外，互连系统的电气特性通常与支撑电部件的基片的机械特性紧密关联。例如，基片材料的选择决定了诸如电容、阻抗、电阻、半导体性质、介电常数的特性，这些特性可以单独或者组合来影响该已装配器件的电气性能。作为本专利技术的结果，形成该基片12的材料可以选择成来提供所希望的机械特性和电气特性，而不被在现有技术的方法中由于要钻出穿过基片12片体的互连通道而要求的机械强度的问题所限制。所希望的机械特性通常需要考虑的包括尺寸、形状、重量、尺寸公差、强度、厚度、热传导性、热膨胀及其组合。基片12通常具有规则的几何形状，例如立方体、梯形或矩形截面。在一些实施例中，基片12具有复杂的形状，亦即不能用常规的公知几何形状术语来描述的不规则基片形状。基片12通常被机械加工、打磨、模压或挤压而制成一个其上布置有柔性裹绕式互连组件14的机械结构。按需要选择基片材料以维持该封装器件的机械、热学和电学要求。制造该柔性裹绕式互连组件14而在布置在基片一个表面的电触点26到基片第二表面之间通常是在基片的相对两面之间提供所希望的电气互连。各个基片12最好被构造成可联接到相邻的基片。在这里所用的用语“构造成可联接到”是指各个基片上的结构元件能使相邻或邻接的基片使用诸如舌片-凹槽接头22(凹槽部分在图2中不可见)的各种机械接合在结构上彼此插入或者互锁。通常也可以使用其它的连接类型(图中未示出)，例如燕尾接合、搭接、球-球窝接合及其组合。当联接到一起时，各个基片12联合在一起形成一个提供了所希望的机械强度和尺寸的基片组件20(图2)。裹绕式互连组件14通常布置在基片的非耦合表面上使得基片可以彼此紧密装配，而且柔性裹绕式互连组件14没有任何一部分布置在基片的耦合面中间，使得基片能被紧密装配以便提供布置在基片上的电子部件的高密度封装。另外，互连组件14容易调整尺寸以便与已装配的基片组件20(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高密度电互连系统（１０），包括：　　　　ａ）至少一个基片（１２）；和　　　　ｂ）一个柔性裹绕式互连组件（１４），从所述基片（１２）的第一表面（１６）延伸至所述基片（１２）的第二表面（１８），其中，所述柔性裹绕式互连组件（１４）围绕着所述基片的外表面布置。

【技术特征摘要】
US 2004-6-28 10/8772561.一种高密度电互连系统(10)，包括a)至少一个基片(12)；和b)一个柔性裹绕式互连组件(14)，从所述基片(12)的第一表面(16)延伸至所述基片(12)的第二表面(18)，其中，所述柔性裹绕式互连组件(14)围绕着所述基片的外表面布置。2.根据权利要求1所述的高密度电互连系统(10)，其中，所述柔性裹绕式互连组件(14)从所述基片的第一表面(16)延伸至所述基片的第二表面(18)而没有物理穿透所述基片(12)。3.根据权利要求1所述的高密度电互连系统(10)，其中，所述基片(12)具有选定的物理特性并且成形为可被联接到至少一个另外的基片。4.根据权利要求3所述的高密度电互连系统(10)，其中，所述成形为可被联接的基片(12)包括一联接机构，该联接结构选自舌片-凹槽接合(22)、燕尾接合、搭接接合、球-球窝接合以及它们的组合。5.根据权利要求1所述的高密度电互连系统(10)，其中，所述裹绕式互连组件(14)还包括一组件底层材料，该组件底层材料选自聚酰亚胺、聚乙烯、聚丙烯、Ulte...

【专利技术属性】
技术研发人员：WE小伯迪克，JW罗斯，MA拉姆齐，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]