具有凹嵌的器件的陶瓷封装衬底制造技术

陶瓷封装衬底具有凹槽。这允许那个凹槽中的器件靠近与衬底顶侧附连的管芯，以便获得更好的性能。器件可以是阵列电容器、硅内电压调节器或者其它器件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

技术介绍
电容器和其它器件与封装衬底配合使用，以便改进去耦电容、阻抗下垂(droop) 和其它性能参数。
技术实现思路
附图说明图1是示出根据本专利技术的一个实施例的管芯(die)封装的截面侧视图。图2是示出当封装衬底安装到印刷电路板时的管芯封装的截面侧视图。图3是更详细地示出形成衬底的多层的截面侧视图。图4是示出层和孔的顶视图。图5是示出堆叠在一起以形成衬底的层的截面侧视图。图6是示出层进行了堆叠和煅烧之后的成品衬底的截面侧视图。图7是示出具有处于凹槽内的两个电器件的管芯封装的截面侧视图。图8是示出其中两个管芯与封装衬底连接并且两个电器件处于凹槽中的管芯封 装的另一实施例的截面侧视图。图9是示出其中两个管芯与封装衬底连接并且两个器件处于凹槽中的管芯封装 的另一实施例的截面侧视图。图10是示出其中两个管芯与封装衬底连接并且单个器件处于凹槽中的管芯封装 的另一实施例的截面侧视图。图11是示出其中凹槽和器件是在封装衬底的顶部而不是底部的管芯封装的又一 实施例的截面侧视图。具体实施例方式在各种实施例中，描述与下侧具有凹槽以及那个凹槽中具有器件的陶瓷封装衬底 相关的设备和方法。以下描述中将描述各种实施例。但是，相关领域的技术人员会知道， 可在没有这些具体细节的一种或多种的情况下或者可采用其它替代和/或附加方法、材料 或组件来实施各种实施例。在其它情况下，没有详细示出或描述众所周知的结构、材料或操 作，以免混淆本专利技术的各种实施例的若干方面。类似地，为了便于说明，提出了具体数量、材 料和配置，以便透彻地理解本专利技术。然而，即使没有这些具体细节也可实施本专利技术。此外要 理解，附图所示的各个实施例是说明性表示，而不一定按比例绘制。本说明书中提到“一个实施例”或“实施例”表示结合该实施例所述的具体特征、 结构、材料或特性包含在本专利技术的至少一个实施例中，而不是表示它们存在于每一个实施 例中。因此，词组“在一个实施例中”或“在实施例中”在本说明书的各个位置中的出现不一定表示本专利技术的同一个实施例。此外，具体特征、结构、材料或特性可通过任何适当方式 结合在一个或多个实施例中。可包含各种附加层和/或结构，和/或所述特征在其它实施 例中可被省略。各种操作将以最有助于理解本专利技术的方式依次描述为多个分立操作。但是，描述 的顺序不应当被理解为表示这些操作一定是顺序相关的。具体来说，这些操作不需要按照 陈述的顺序来执行。所述的操作可按照与所述实施例不同的顺序、连续或并行地执行。可 执行各种附加操作，和/或所述操作在附加实施例中可被省略。图1是示出根据本专利技术的一个实施例的管芯封装100的截面侧视图。管芯封装 100包括管芯102。管芯102可以是微处理器管芯或者另一种类型的集成电路管芯。管芯 102与陶瓷封装衬底104连接。任何类型的导电连接器可用于将管芯102与陶瓷封装衬底 104连接，包括焊球、触点(land)栅格阵列、金属与金属接合等等。陶瓷封装衬底104包括 多层陶瓷基质(matrix)材料，其中设置了导电通孔和迹线。这些通孔和迹线提供管芯102 与可连接到封装衬底104的其它组件之间的电通信。封装衬底104在其底面具有凹槽(recess) 150，又称作腔室(cavity) 150。凹槽 150通过从衬底104的底面向上延伸的凹槽侧壁110和凹面112来限定，凹面112为凹槽 150的顶面112。凹槽150可具有任何预期深度和体积。凹槽150中存在电器件106。在所示实施例中，器件106是阵列电容器，但在其它 实施例中，器件106可以是标准电容器、硅内电压调节器、另一种类型的集成电压调节器或 者其它器件。器件106与陶瓷封装衬底104电连接。电连接可通过任何适当的方法来进行。器 件106在其顶面上具有导体(连接焊盘(land pad)或者任何其它适当导体)。凹槽150的 顶面112中可存在连接焊盘或其它连接点。器件106可通过焊盘或者任何其它方法与凹槽 150的顶面112连接。在一个实施例中，这些连接是表面安装——辉球将器件106连接到凹 槽150的顶面112的连接盘(land)。封装衬底104的迹线和通孔将器件106与管芯102电连接。由于器件106处于凹 槽150中，所以电信号在器件106与管芯102之间必须传播的距离与器件106的其它布置 相比可缩短。与器件106设置成远离管芯102的情况相比，这种缩短的距离可提供更好的 性能。例如，陶瓷封装衬底104具有厚度114。在所示实施例中，器件106与管芯102之间 的距离116小于衬底104的厚度114。如果器件106处于没有凹槽150的衬底104的底侧， 或者设置于衬底104之外(例如当器件106设置在母板时)，则器件106与管芯102之间的 电距离会更长，可能降低管芯封装100的性能。在所示实施例中，凹槽150和凹槽150中的器件106实质上直接在管芯102的下 面。凹槽150和器件106的中心实质上直接在管芯102的中心的下面。这可帮助减小电信 号在器件106与管芯102之间传播的通路的电长度。在其它实施例中，凹槽150和器件106 可以直接在管芯102的下面，但中心不对准。在又一些实施例中，凹槽150和器件106可以 不是直接在管芯102的下面；除了缩短电通路距离之外的考虑可产生这些其它布置。图2是根据本专利技术的一个实施例示出当封装衬底104安装到印刷电路板(PCB) 108 时的管芯封装100的截面侧视图。例如，在一个实施例中，PCB 108是计算机系统中的母板， 但并不局限于此。封装衬底104通过例如触点栅格阵列、焊球或其它电导体等的任何适当方法与母板连接。因此，管芯102通过封装衬底104与PCB 108电连接。在所示实施例中，器件106通过器件106的底侧上的连接器直接与PCB 108连接。 这些连接器可以是任何适当类型的连接器，例如触点栅格阵列、焊球或其它电导体。器件 106可包括过孔，所述过孔从器件106的底面延伸以便允许从器件106的顶面处或附近的电 容器、电压调节器或其它电器件到器件106的底面的电连接。在其它实施例中，在器件106的底面可以没有连接器。器件106而是只可与封装 衬底104连接。在这些实施例中，到管芯102和/或PCB 108的任何电连接均通过封装衬 底104来进行。与分布于衬底104的顶面或底面或者设置在例如PCB 108上的其它位置的器件相 比，凹槽150中的阵列电容器106或其它器件106的使用可节省空间。衬底104的底面的常 规器件要占据空间，并且使该空间不再可由封装衬底104与PCB 108之间的连接使用。PCB 108本身也具有有限的空间。图3是根据本专利技术的一个实施例更详细示出形成衬底104的多层的截面侧视图。 封装衬底104由多层形成。图3中示出三层302、304和306，但在其它实施例中可使用更多 或更少的层。各层302、304、306包括陶瓷基质材料、如氧化铝。各层302、304、306可以实 质上没有有机或聚合物材料。在层302中看到，层包括导电迹线310和通孔312，以便允许 封装衬底104在管芯102、PCB 108和凹槽105中的器件106之间传递电信号。任何适当的 方法可用于对陶瓷层302、304、306形成本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种装置，包括：第一集成电路管芯；封装衬底，所述封装衬底包括：与所述第一集成电路管芯耦合的顶面；底面；包含陶瓷材料的多个基质层；从所述封装衬底的所述底面向上延伸的凹槽侧壁以及凹面，所述凹槽侧壁和凹面限定所述封装衬底底部的腔室；以及通过所述基质层的导电迹线和通孔，提供从所述顶面到所述腔室中的凹面的导电通路；以及所述腔室中的第一电器件，所述第一电器件从包含阵列电容器、电容器和硅内电压调节器的组中选取，所述第一电器件通过所述导电迹线和通孔的至少一些导电迹线和通孔与所述第一集成电路管芯电连接。

【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·巴赫，T·利特，L·宾德，K·拉哈克里什南，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：US