一种方法包括在衬底上沉积包含大量陶瓷材料纳米微粒的胶体的悬浮液;并且热处理该悬浮液以形成薄膜。一种方法包括将多个陶瓷材料纳米微粒沉积在衬底表面的预定位置上;并且热处理该多个纳米微粒以形成薄膜。一种系统包括包含微处理器的计算设备,该微处理器通过衬底耦合至印刷电路板,该衬底包括在衬底上形成的至少一个电容器结构,该电容器结构包括第一电极、第二电极、以及耦合在第一电极和第二电极之间的陶瓷材料,其中该陶瓷材料包括柱状晶粒。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利说明带优化C(T)的ITFC 领域 电路结构和无源器件。 背景 期望提供与集成电路芯片或管芯极为接近的解耦合电容。对此种电容的需求随着芯片或管芯的开关速度和电流要求变得更高而增加。于是,对用于高密度集成电路芯片或管芯的大量无源部件的需求、其导致的印刷线路板(PWB)的电路密度的增加、以及多千兆赫范围内更高频率的趋势成为了组合在一起对在封装衬底或PWB上表面安装的无源部件增加压力的因素。通过将嵌入式无源部件(例如,电容器、电阻器和电感器)结合到封装衬底或PWB中,能够实现改善的性能、更佳的可靠性、更小的占用面积以及更为低廉的成本。 电容器在大多数电路设计中是主要的无源部件。诸如聚合物和高介电常数(高k)陶瓷粉末的合成物或者高k陶瓷粉末与玻璃粉末混合物之类的适用于嵌入式电容器部件的典型材料一般限于约为毫微法/cm2至0.1微法/cm2的电容密度。 附图简述 各实施例的特征、方面和优点将在随后的详细描述、所附权利要求书及附图中变得更为显而易见,在附图中 附图说明图1示出了适用于安装在印刷电路或线路板上的芯片或管芯封装的实施例的横截面侧视图。 图2示出了图1的封装衬底的横截面侧视图。 图3描述了用于形成电容器的工艺流程。 图4示出了具有其上沉积有第一温度特征的介电材料的第一导体片的侧视图。 图5示出了在在介电层上形成与第一导体相对的第二导体之后的图4的结构。 图6示出了在第一导体和第二导体的露出表面上形成不同导电材料之后的图5的结构。 图7示出了具有其上沉积有第二温度特征的介电材料的第一导体片的侧视图。 图8示出了在介电层上形成与第一导体相对的第二导体之后的图7的结构。 图9示出了在第一导体和第二导体的露出表面上形成不同导电材料之后的图7的结构。 图10示出了包括带有其对侧相连的图6的结构和图7的结构的核衬底在内的封装衬底的横截面侧视图。 图11描述了执行电容器的第二种工艺流程。 图12示出了其中有开口形成的陶瓷绿带(green sheet)的示意性俯视图。 图13示出了具有连接至其一侧的图12的陶瓷绿带的第一导体的横截面侧视图。 图14示出了在将第二陶瓷材料引入在第一陶瓷材料内形成的开口之后的图13的结构。 图15示出了在将第二导体连接到与第一导体相对的介电层(合成陶瓷材料)之后的图14的结构。 图16示出了在将不同的导电材料引入到第一导体和第二导体的露出表面上之后的图15的结构。 图17示出了包括核以及耦合至该核的管芯侧的图16的结构的封装衬底。 图18示出了具有由带不同额定温度的介电材料形成的电容器的封装衬底的示意性俯视图。 图19描述了执行电容器的第三种工艺流程。 图20示出了各自具有贯穿其厚度形成的开口的第一导体和第二导体。 图21示出了在各开口中设有热膨胀系数(CTE)匹配材料的图20的第一导体和第二导体。 图22示出了连接至陶瓷材料的相对侧并被置于其上的图21的第一导体和第二导体。 详细描述 图1示出了能够在物理上或电学上连接至印刷线路板或印刷电路板(PCB)以形成电子组件的集成电路封装的横截面侧视图。该电子组件可以是电子系统的—部分,诸如计算机(例如,台式、膝上型、手持式、服务器等)、无线通信设备(例如,蜂窝电话、无绳电话、寻呼机等)、计算机相关外围设备(例如,打印机、扫描仪、监视器等)、娱乐设备(例如,电视机、收音机、立体声系统、磁带和致密盘播放器、盒式磁带录像机、MP3(运动图像专家组音频层3)播放器等)之类的一部分。图1示出了作为台式计算机的一部分的封装。 图1示出了包括在物理上和电学上连接至封装衬底101的管芯110在内的电子组件100。管芯110是集成电路管芯,诸如处理器管芯。电触点(例如,管芯110的表面上的接触焊盘)通过导电凸块层125连接至封装衬底101。封装衬底101可用于将电子组件100连接至诸如主板或其他电路板等印刷电路板130。 在一个实施例中,封装衬底101包括一个或多个电容器结构。参见图1,封装衬底101包括嵌入其中的电容器结构140和电容器结构150。电容器结构140和电容器结构150与核衬底160相对的两侧相连。在另一个实施例中,电容器结构140和电容器结构150可以一个层叠在另一个上。 在一个实施例中,核衬底160是诸如包括玻璃纤维加强的材料的环氧树脂等有机核,也被称为半固化片(pre-greg)。这一构造可以被称为集成薄膜电容器(iTFC)系统,其中一个或多个电容器集成到封装衬底中,而非例如在管芯和封装衬底之间有插入件。电容器结构140上覆盖的是粘合层175(例如,填充硅石的环氧树脂)。电容器结构150底下是粘合层185。粘合层175上覆盖的是积聚(build-up)层176。粘合层185底下是积聚层186。粘合层175和粘合层185分别用作对覆盖的积聚层176和底下的积聚层186的粘合层。每个积聚层包括分别用于管芯110和封装衬底101之间、以及封装衬底101和印刷电路板130之间的触点的横向平移的迹线(例如,铜迹线),并且通常是作为顶层的阻焊剂。由层185、150、160、140和175的组合形成的区域在此被称为功能核120。 图2示出了功能核120的一部分的放大图。功能核120包括在一个实施例中具有约为200微米(μm)至700μm的厚度的核衬底160。在另一个实施例中,核衬底160具有约为200μm至300μm的厚度。在一个实施例中,核衬底160包括诸如玻璃纤维加强的环氧树脂之类的核162,以及诸如填充硅石微粒的环氧树脂等壳165。 电容器结构140连接至核衬底160的一侧(示为顶侧)。电容器结构140包括紧接核衬底160的第一导体210以及第二导体230。置于第一导体210和第二导体230之间的是介电材料220。电容器结构150连接至核衬底160的相对侧(示为底侧)并且具有介电材料置于两导体之间的类似构造。功能核120的电容器结构140和电容器结构150上(在面向核衬底160的两相对侧上)覆盖的分别是粘合层175和185,它们例如由有机材料制成并且具有约为10微米(μm)至50μm的代表性厚度。图1的积聚层176和积聚层186可以沉积在这些粘合层上。如上所述,积聚层可以包括将封装衬底分别连接至芯片或管芯以及连接至印刷电路板的迹线和触点,以及作为顶层的阻焊剂。 在一个实施例中,电容器结构140的第一导体210和第二导体230是导电材料。合适的材料包括但不限于镍或铜材料。在一个实施例中,介电材料220是具有相对较高的介电常数(高k)的陶瓷材料。适用于介电材料220的材料包括但不限于钛酸钡(BaTiO3)、钛酸钡锶((Ba,Sr)TiO3)和钛酸锶(SrTiO3)。 在一个实施例中,电容器结构140包括具有约为20μm至50μm厚度的第一导体210和第二导体230,以及约1μm至3μm厚,且在另一个实施例中小于1μm厚的高k陶瓷材料的介电材料220。电容器结构150在一个实施例中与电容器结构140相类似。 在图2所示的功能核120的实施例中,电容器结构140包括第二导体230的上覆层240。上覆层240是可在第二导体230是与向其暴露功能核120的材料或处理操作不兼容或不那么兼容的材料的情况下使用的可任选导电层本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种装置,包括: 包含置于两个电极之间的第一陶瓷材料的第一电容器结构;以及 包含置于两个电极之间的第二陶瓷材料的第二电容器结构, 其中所述第一陶瓷材料和所述第二陶瓷材料具有不同的额定工作温度。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员:C帕兰杜茨,D伍德,
申请(专利权)人:英特尔公司,
类型:发明
国别省市:US[美国]
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