具有集成磁芯电感器的微电子组件制造技术

本文公开了微电子组件、相关装置和方法。在一些实施例中，一种微电子组件可以包括：位于第一电介质层中的第一管芯；位于第一电介质层中的具有第一表面和相对的第二表面的磁芯电感器，该磁芯电感器包括：第一导电柱，其具有位于该磁芯电感器的第一表面处的第一端和位于该磁芯电感器的第二表面处的相对的第二端，第一导电柱至少部分地被磁性材料围绕，所述磁性材料从第二端至少部分地沿第一导电柱的厚度延伸并且朝第一端逐渐变窄；以及耦合至所述第一导电柱的第二导电柱；以及位于第一电介质层上的第二电介质层中的第二管芯，其耦合至该磁芯电感器的第二表面。磁芯电感器的第二表面。磁芯电感器的第二表面。

【技术实现步骤摘要】
具有集成磁芯电感器的微电子组件

技术介绍

[0001]集成电路(IC)封装可以包括用于管理向IC管芯的功率输送的集成电压调节器(IVR)。一些IVR可以包括磁芯电感器结构。
附图说明
[0002]结合附图参考下文的具体实施方式能够容易地理解实施例。为了便于这种描述，类似的附图标记指示类似的结构元件。在附图的图中通过举例方式而非限制方式示出了实施例。
[0003]图1A是根据各种实施例的示例性微电子组件的侧视截面图。
[0004]图1B
‑
1C是根据各种实施例的图1A的放大部分。
[0005]图2A是根据各种实施例的示例性微电子组件的侧视截面图。
[0006]图2B
‑
2C是示出了根据各种实施例的图2A的微电子组件中的集成磁芯电感器的顶视示意图。
[0007]图3是根据各种实施例的示例性微电子组件的侧视截面图。
[0008]图4是示出了根据各种实施例的示例性集成磁芯电感器的顶视示意图。
[0009]图5A
‑
5G是根据各种实施例的用于制造示例性微电子组件的示例性工艺中的各种阶段的侧视截面图。
[0010]图6是晶圆和可以被包括在根据本文公开的实施例中的任何实施例的微电子组件中的管芯的顶视图。
[0011]图7是可以包括在根据本文公开的实施例中的任何实施例的微电子组件中的IC装置的截面侧视图。
[0012]图8是可以包括根据本文公开的实施例中的任何实施例的微电子组件的IC装置组件的截面侧视图。/>[0013]图9是可以包括根据本文公开的实施例中的任何实施例的微电子组件的示例性电装置的框图。
具体实施方式
[0014]本文公开了微电子组件以及相关装置和方法。例如，在一些实施例中，一种微电子组件可以包括：位于第一电介质层中的具有第一表面和相对的第二表面的第一管芯；位于所述第一电介质层中的具有第一表面和相对的第二表面的磁芯电感器，其中，该磁芯电感器包括第一导电柱和耦合至第一导电柱的第二导电柱，该第一导电柱具有位于该磁芯电感器的第一表面处的第一端和位于该磁芯电感器的第二表面处的相对的第二端，其中，第一导电柱至少部分地被磁性材料围绕，所述磁性材料从第二端至少部分地沿第一导电柱的厚度延伸并且朝第一端逐渐变窄(taper)，第二导电柱具有位于该磁芯电感器的第一表面处的第一端和位于该磁芯电感器的第二表面处的相对的第二端；以及位于第二电介质层中的具有第一表面和相对的第二表面的第二管芯，其中，第二电介质层位于第一电介质层上，并
且其中，第二管芯的第一表面耦合至该磁芯电感器的第二表面。
[0015]在多管芯IC封装中的两个或更多管芯之间传递大量信号是具有挑战性的，这是由于这种管芯的越来越小的尺寸、热约束、以及功率输送约束、以及其他因素。向管芯提供功率的电压调节器电路一般包括电感器。典型地，通过将电感器集成到封装衬底中或者通过将电感器安装到封装衬底上来并入电感器，这样做由于增多的衬底层而增加了复杂性，并且因增大的电路径距离而增加了时延。例如，空气芯电感器被集成在封装衬底中并提供小电感密度，但是需要向封装衬底添加显著数量的层。另一种常规解决方案包括并入管芯上电感器，管芯上电感器是昂贵且不可靠的，因为其增加了复杂性并且成品率损失更高。本文公开的实施例中的各种实施例可以有助于以低成本、提高的功率效率和更大的设计自由度实现对多个IC管芯的可靠附接，与此同时相对于常规方案提高了电感密度和效率。本文公开的微电子组件对于计算机、平板电脑、工业机器人和消费电子品(例如，可穿戴装置)中的小型且不显眼的应用而言是尤为有利的。
[0016]在下文的具体实施方式中，将参考构成了其组成部分的附图，在附图中，始终以类似的附图标记表示类似的部分，并且在附图中以举例说明的方式示出了可以实践的实施例。应当理解，可以采用其他实施例，并且可以做出结构或逻辑上的改变，而不脱离本公开的范围。因此，不应从限定的意义上理解下文的具体实施方式。
[0017]可以按照对理解所主张保护的主题最有帮助的方式将各项操作依次描述为分立的动作或操作。然而，不应将描述的顺序解释为暗示这些操作必然是顺序相关的。具体而言，可以不按照介绍的顺序执行这些操作。可以按照不同于所描述的实施例的顺序执行所描述的操作。在附加的实施例中，可以执行各种附加的操作和/或可以省略所描述的操作。
[0018]出于本公开的目的，短语“A和/或B”是指(A)、(B)或者(A和B)。出于本公开的目的，短语“A、B和/或C”是指(A)、(B)、(C)、(A和B)、(A和C)、(B和C)或者(A、B和C)。附图未必是按比例绘制的。尽管很多附图示出了具有平直壁和直角拐角的直线结构，但是这只是为了简化例示，并且使用这些技术做出的实际装置将表现出圆化拐角、表面粗糙度和其他特征。
[0019]描述使用了短语“在实施例中”，其可以指代相同或不同实施例中的一个或多个。此外，关于本公开的实施例使用的术语“包括”、“包含”、“具有”等是同义的。如文中使用的，“封装”和“IC封装”是同义的，“管芯”和“IC管芯”也是这样。本文可能使用术语“顶部”和“底部”来解释附图的各种特征，但这些术语只是为了易于讨论，并且不暗示预期的或所需的取向。如本文所使用的，术语“绝缘”是指“电绝缘”，除非另作说明。在说明书中的各处以及在权利要求书中，术语“耦合”是指直接或间接连接，例如，受到连接的事物之间的直接电、机械或磁连接、或者通过一个或多个无源或有源中间装置的间接连接。“一”和“所述”的含义包括复数个引述对象。“在
……
中”的含义包括“在
……
中”和“在
……
上”。
[0020]在用于描述尺寸的范围时，短语“X和Y之间”表示包括X和Y的范围。为了方便起见，短语“图1”可以用于指图1A
‑
1C的图示的集合，短语“图5”可以用于指图5A
‑
5G的图示的集合，等等。尽管可能在本文中以单数形式提到某些元件，但这样的元件可以包括多个子元件。例如，“绝缘材料”可以包括一种或多种绝缘材料。如本文所用，“导电接触部”可以指在不同部件之间充当电接口的导电材料(例如，金属)的部分；导电接触部可以凹陷到部件的表面中，与部件的表面平齐或者从部件的表面延伸出去，并且可以采取任何适当形式(例如，导电焊盘或插槽、或者导电线或过孔的部分)。
[0021]图1A是根据各种实施例的微电子组件100的侧视截面图。微电子组件100可以包括封装衬底102，其耦合至具有集成磁芯电感器(MCI)190A、190B的多层管芯子组件104。
[0022]图1B
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1C是根据各种实施例的图1A的放大部分。具体而言，如图1B中所示，MCI 190A可以包括至少部分地被磁性材料194围绕的第一导电柱192
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B1以及第二导电柱192
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B2。MCI 190A可以具有第一表面170
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1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微电子组件，包括：位于第一电介质层中的具有第一表面和相对的第二表面的第一管芯；位于所述第一电介质层中的具有第一表面和相对的第二表面的磁芯电感器，其中，所述磁芯电感器包括：第一导电柱，其具有位于所述磁芯电感器的所述第一表面处的第一端和位于所述磁芯电感器的所述第二表面处的相对的第二端，所述第一导电柱至少部分地被磁性材料围绕，所述磁性材料从所述第二端至少部分地沿所述第一导电柱的厚度延伸并且朝所述第一端逐渐变窄；以及耦合至所述第一导电柱的第二导电柱，所述第二导电柱具有位于所述磁芯电感器的所述第一表面处的第一端和位于所述磁芯电感器的所述第二表面处的相对的第二端；以及位于第二电介质层中的具有第一表面和相对的第二表面的第二管芯，其中，所述第二电介质层位于所述第一电介质层上，并且其中，所述第二管芯的所述第一表面耦合至所述磁芯电感器的所述第二表面。2.根据权利要求1所述的微电子组件，其中，所述磁芯电感器的所述第二导电柱至少部分地被从所述第二端至少部分地沿所述第二导电柱的厚度延伸并且朝所述第一端逐渐变窄的磁性材料围绕。3.根据权利要求1所述的微电子组件，其中，所述第二导电柱经由位于所述磁芯电感器的所述第一表面处的导电通路耦合至所述第一导电柱。4.根据权利要求1所述的微电子组件，其中，所述磁芯电感器的所述第一表面耦合至封装衬底。5.根据权利要求4所述的微电子组件，其中，所述第二导电柱经由所述封装衬底中的导电通路耦合至所述第一导电柱。6.根据权利要求1
‑
5中任一项所述的微电子组件，其中，所述第二管芯的所述第一表面进一步耦合至所述第一管芯的所述第二表面。7.根据权利要求1
‑
5中任一项所述的微电子组件，其中，所述磁性材料包括以下中的一者或多者：铁、镍、钴、铁氧体、Heusler合金、坡莫合金、Mu金属、钴锆钽合金以及具有磁性颗粒或碎屑的电介质。8.一种微电子组件，包括：位于第一电介质层中的具有第一表面和相对的第二表面的磁芯电感器，其中，所述磁芯电感器包括至少部分地被磁性材料包围的第一导电柱和耦合至所述第一导电柱的第二导电柱，所述磁性材料沿所述第一导电柱的高度逐渐变窄；以及位于第二电介质层中的具有第一表...

【专利技术属性】
技术研发人员：K，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：