相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
本申請(qǐng)要求于2014年9月11日向美國(guó)專利商標(biāo)局提交的美國(guó)非臨時(shí)申請(qǐng)no.14/484,000的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益,其全部?jī)?nèi)容通過(guò)援引納入于此。
背景
領(lǐng)域
各個(gè)特征涉及封裝基板或印刷電路板(pcb)中的高品質(zhì)因數(shù)電感器和/或高品質(zhì)因數(shù)濾波器。
背景技術(shù):
位于集成電路(ic)封裝中的電感器由于在ic封裝中有限的占用空間的原因而在其支持高電流的能力方面受到限制。具體而言,由于這些電感器位于ic中,因此這些電感器的大小受到ic大小的限制。作為ic中的受限空間的結(jié)果,這些電感器通常具有高電阻和低品質(zhì)(q)因數(shù)。圖1概念性地解說(shuō)了包括電感器的半導(dǎo)體器件。具體而言,圖1解說(shuō)了管芯100、封裝基板102、一組焊球104、印刷電路板(pcb)106、以及電感器108。如圖1所示,管芯100耦合至封裝基板102。封裝基板102通過(guò)該組焊球104耦合至pcb106。電感器108被限定并位于管芯100中。
圖1還解說(shuō)了在電感器108附近的區(qū)域中一些焊球被省略/移除。這是因?yàn)楹盖蚩捎绊?破壞電感器的性能。更具體地,電感器附近的焊球可破壞電感器的磁通,這導(dǎo)致電感器的低電感和低q因數(shù),這也是為何在電感器附近的區(qū)域中移除了焊球。然而,移除封裝基板與pcb之間的焊球可影響封裝基板和pcb的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。因此,當(dāng)前的ic設(shè)計(jì)在確定將管芯和封裝基板耦合至pcb時(shí)要使用多少個(gè)焊球以及在哪里放置焊球時(shí)必須衡量移除焊球的益處(例如,得到具有更好電感和q因數(shù)的電感器)比對(duì)移除焊球的缺點(diǎn)(例如,穩(wěn)定性較低的封裝基板/pcb結(jié)構(gòu))。
因此,對(duì)于集成器件而言,需要改進(jìn)的電感器設(shè)計(jì)。理想地,這樣的電感器將具有更好的電感性能、更低的電阻以及更好的品質(zhì)因數(shù)值,而無(wú)需犧牲半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。此外,此類電感器可被用作具有高品質(zhì)因數(shù)值的濾波器的一部分。
概述
本文所描述的各個(gè)特征、裝置和方法提供了封裝基板或印刷電路板(pcb)中的高品質(zhì)因數(shù)電感器和/或高品質(zhì)因數(shù)濾波器。
第一示例提供了一種封裝基板,其包括:至少一個(gè)介電層,至少部分地位于該介電層中的第一電感器結(jié)構(gòu),耦合至第一電感器結(jié)構(gòu)的第三互連,以及至少部分地位于該介電層中的第二電感器結(jié)構(gòu)。第二電感器耦合至第三互連。第三互連被配置成提供用于接地信號(hào)的電路徑。第一電感器結(jié)構(gòu)包括第一互連、耦合至第一互連的第一通孔、以及耦合至第一通孔的第二互連。第二電感器結(jié)構(gòu)包括第四互連、耦合至第四互連的第二通孔、以及耦合至第二通孔的第五互連。
根據(jù)一方面,第一電感器結(jié)構(gòu)和第二電感器結(jié)構(gòu)是封裝基板中的多個(gè)電感器結(jié)構(gòu)中的電感器結(jié)構(gòu),該多個(gè)電感器結(jié)構(gòu)以陣列配置排列。
根據(jù)一方面,第一電感器結(jié)構(gòu)包括第一焊球。
根據(jù)一方面,第一和第二電感器結(jié)構(gòu)被配置成與電容器一起作為濾波器來(lái)操作。該濾波器是至少抑制濾波器和/或三次諧波抑制濾波器之一。該電容器是位于耦合至封裝基板的集成器件中的電容器。
根據(jù)一方面,第三互連是第二互連和第五互連的部分。
根據(jù)一方面,第一電感器結(jié)構(gòu)和第二電感器結(jié)構(gòu)個(gè)體或集體地包括約20或更大的品質(zhì)因數(shù)。
根據(jù)一方面,第一電感器結(jié)構(gòu)和第二電感器結(jié)構(gòu)個(gè)體或集體地包括約200或更大的品質(zhì)因數(shù)。
根據(jù)一方面,該集成器件被納入音樂(lè)播放器、視頻播放器、娛樂(lè)單元、導(dǎo)航設(shè)備、通信設(shè)備、移動(dòng)設(shè)備、移動(dòng)電話、智能電話、個(gè)人數(shù)字助理、固定位置終端、平板計(jì)算機(jī)、和/或膝上型計(jì)算機(jī)中的至少一者中。
第二示例提供了一種封裝基板,其包括:至少一個(gè)介電層;被配置成提供封裝基板中的電感的第一電感性裝置;耦合至第一電感性裝置的互連裝置,該互連裝置被配置成提供用于接地信號(hào)的電路徑;以及被配置成提供封裝基板中的電感的第二電感性裝置。第二電感性裝置耦合至該互連裝置。
根據(jù)一方面,第一電感性裝置和第二電感性裝置是封裝基板中的多個(gè)電感器裝置中的電感性裝置,該多個(gè)電感性裝置以陣列配置排列。
根據(jù)一方面,第一和第二電感性裝置結(jié)構(gòu)被配置成與電容性裝置一起作為濾波器來(lái)操作。該濾波器是至少抑制濾波器和/或三次諧波抑制濾波器之一。
根據(jù)一方面,該封裝基板被納入到音樂(lè)播放器、視頻播放器、娛樂(lè)單元、導(dǎo)航設(shè)備、通信設(shè)備、移動(dòng)設(shè)備、移動(dòng)電話、智能電話、個(gè)人數(shù)字助理、固定位置終端、平板計(jì)算機(jī)、和/或膝上型計(jì)算機(jī)中的至少一者中。
第三示例提供了一種印刷電路板(pcb),其包括:至少一個(gè)介電層,至少部分地位于該介電層中的第一電感器結(jié)構(gòu),耦合至第一電感器結(jié)構(gòu)的第三互連,以及至少部分地位于該介電層中的第二電感器結(jié)構(gòu)。第二電感器耦合至第三互連。第三互連被配置成提供用于接地信號(hào)的電路徑。第一電感器結(jié)構(gòu)包括第一互連、耦合至第一互連的第一通孔、以及耦合至第一通孔的第二互連。第二電感器結(jié)構(gòu)包括第四互連、耦合至第四互連的第二通孔、以及耦合至第二通孔的第五互連。
根據(jù)一方面,第一電感器結(jié)構(gòu)和第二電感器結(jié)構(gòu)是印刷電路板中的多個(gè)電感器結(jié)構(gòu)中的電感器結(jié)構(gòu),該多個(gè)電感器結(jié)構(gòu)以陣列配置排列。
根據(jù)一方面,第一電感器結(jié)構(gòu)包括第一焊球。
根據(jù)一方面,第一和第二電感器結(jié)構(gòu)被配置成與電容器一起作為濾波器來(lái)操作。該濾波器是至少抑制濾波器和/或三次諧波抑制濾波器之一。該電容器是位于耦合至印刷電路板的集成器件中的電容器。
根據(jù)一方面,第三互連是第二互連和第五互連的部分。
根據(jù)一方面,第一電感器結(jié)構(gòu)和第二電感器結(jié)構(gòu)個(gè)體或集體地包括約20或更大的品質(zhì)因數(shù)。
根據(jù)一方面,第一電感器結(jié)構(gòu)和第二電感器結(jié)構(gòu)個(gè)體或集體地包括約200或更大的品質(zhì)因數(shù)。
根據(jù)一方面,該集成器件被納入音樂(lè)播放器、視頻播放器、娛樂(lè)單元、導(dǎo)航設(shè)備、通信設(shè)備、移動(dòng)設(shè)備、移動(dòng)電話、智能電話、個(gè)人數(shù)字助理、固定位置終端、平板計(jì)算機(jī)、和/或膝上型計(jì)算機(jī)中的至少一者中。
第四示例提供了一種印刷電路板(pcb),其包括:至少一個(gè)介電層;被配置成提供印刷電路板中的電感的第一電感性裝置;耦合至第一電感性裝置的互連裝置,該互連裝置被配置成提供用于接地信號(hào)的電路徑;以及被配置成提供印刷電路板中的電感的第二電感性裝置。第二電感性裝置耦合至該互連裝置。
根據(jù)一方面,第一電感性裝置和第二電感性裝置是印刷電路板中的多個(gè)電感器裝置中的電感性裝置,該多個(gè)電感性裝置以陣列配置排列。
根據(jù)一方面,第一和第二電感性裝置結(jié)構(gòu)被配置成與電容性裝置一起作為濾波器來(lái)操作。該濾波器是至少抑制濾波器和/或三次諧波抑制濾波器之一。
根據(jù)一方面,該印刷電路板被納入到音樂(lè)播放器、視頻播放器、娛樂(lè)單元、導(dǎo)航設(shè)備、通信設(shè)備、移動(dòng)設(shè)備、移動(dòng)電話、智能電話、個(gè)人數(shù)字助理、固定位置終端、平板計(jì)算機(jī)、和/或膝上型計(jì)算機(jī)中的至少一者中。
附圖
在結(jié)合附圖理解下面闡述的詳細(xì)描述時(shí),各種特征、本質(zhì)和優(yōu)點(diǎn)會(huì)變得明顯,在附圖中,相像的附圖標(biāo)記貫穿始終作相應(yīng)標(biāo)識(shí)。
圖1解說(shuō)了已知的集成在管芯中的電感器。
圖2解說(shuō)了包括若干電感器結(jié)構(gòu)的封裝基板。
圖3解說(shuō)了包括若干電感器結(jié)構(gòu)的封裝基板。
圖4解說(shuō)了包括若干電感器結(jié)構(gòu)的封裝基板。
圖5解說(shuō)了包括若干電感器結(jié)構(gòu)的封裝基板。
圖6解說(shuō)了電感器結(jié)構(gòu)陣列的成角度視圖。
圖7解說(shuō)了包括封裝基板的集成器件的示例性電路圖,該封裝基板包括若干電感器結(jié)構(gòu)。
圖8解說(shuō)了包括若干電感器結(jié)構(gòu)的封裝基板。
圖9解說(shuō)了包括管芯和封裝基板的示例性集成器件,該集成器件包括無(wú)源器件。
圖10解說(shuō)了在重分布部分中包括無(wú)源器件的示例性集成器件。
圖11解說(shuō)了在重分布部分中包括無(wú)源器件的另一示例性集成器件。
圖12解說(shuō)了包括無(wú)源器件的另一示例性集成器件。
圖13(包括13a-13c)解說(shuō)了用于提供/制造包括電感器結(jié)構(gòu)的封裝基板的示例性序列。
圖14解說(shuō)了用于提供/制造包括電感器結(jié)構(gòu)的封裝基板的方法的示例性流程圖。
圖15(包括15a-15e)解說(shuō)了用于提供/制造在重分布部分中包括無(wú)源器件的集成器件的示例性序列。
圖16解說(shuō)了用于提供/制造在重分布部分中包括無(wú)源器件的集成器件的方法的示例性流程圖。
圖17(包括圖17a-17d)解說(shuō)了用于制造包括無(wú)源器件的集成器件的序列的示例。
圖18解說(shuō)了用于制造包括電容器的集成器件的方法的流程圖。
圖19解說(shuō)了半加成圖案化(sap)工藝的示例。
圖20解說(shuō)了半加成圖案化(sap)工藝的流程圖的示例。
圖21解說(shuō)了鑲嵌工藝的示例。
圖22解說(shuō)了鑲嵌工藝的流程圖的示例。
圖23解說(shuō)了可集成本文所描述的半導(dǎo)體器件、管芯、集成電路和/或pcb的各種電子設(shè)備。
詳細(xì)描述
在以下描述中,給出了具體細(xì)節(jié)以提供對(duì)本公開(kāi)的各方面的透徹理解。然而,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解,沒(méi)有這些具體細(xì)節(jié)也可實(shí)踐這些方面。例如,電路可能用框圖示出以避免使這些方面湮沒(méi)在不必要的細(xì)節(jié)中。在其他實(shí)例中,公知的電路、結(jié)構(gòu)和技術(shù)可能不被詳細(xì)示出以免模糊本公開(kāi)的這些方面。
概覽
一些新穎特征涉及一種封裝基板(或印刷電路板),其包括至少一個(gè)介電層、至少部分地位于該介電層中的第一電感器結(jié)構(gòu)、第三互連和第二電感器結(jié)構(gòu)。第一電感器結(jié)構(gòu)包括第一互連、耦合至第一互連的第一通孔、以及耦合至第一通孔的第二互連。第三互連耦合至第一電感器結(jié)構(gòu)。第三互連被配置成提供用于接地信號(hào)的電路徑。第二電感器結(jié)構(gòu)至少部分地位于該介電層中。第二電感器耦合至第三互連。第二電感器結(jié)構(gòu)包括第四互連、耦合至第四互連的第二通孔、以及耦合至第二通孔的第五互連。在一些實(shí)現(xiàn)中,第一電感器結(jié)構(gòu)和第二電感器結(jié)構(gòu)是封裝基板中的若干電感器結(jié)構(gòu)中的電感器結(jié)構(gòu)。這些電感器結(jié)構(gòu)以陣列配置來(lái)排列。在一些實(shí)現(xiàn)中,第一電感器結(jié)構(gòu)包括第一焊球。在一些實(shí)現(xiàn)中,第一和第二電感器結(jié)構(gòu)被配置成與電容器一起作為濾波器來(lái)操作。在一些實(shí)現(xiàn)中,該濾波器是至少抑制濾波器和/或三次諧波抑制濾波器之一。
術(shù)語(yǔ)和定義
互連是器件(例如,集成器件、集成封裝器件、管芯)和/或基底(例如,封裝基板、印刷電路板、中介體)的允許或促成兩個(gè)點(diǎn)、元件和/或組件之間的電連接的元件或組件。在一些實(shí)現(xiàn)中,互連可以包括跡線、通孔、焊盤、柱、重分布金屬層、和/或凸塊下金屬化(ubm)層。在一些實(shí)現(xiàn)中,互連是為信號(hào)(例如,數(shù)據(jù)信號(hào)、接地信號(hào)、功率信號(hào))提供電路徑的導(dǎo)電材料?;ミB可包括一個(gè)以上元件/組件。
重分布層(或重分布金屬層)是集成器件的重分布部分的金屬層。重分布層可包括一個(gè)或多個(gè)重分布互連,其形成在重分布部分的相同金屬層上。集成器件的重分布部分可包括若干重分布層,每個(gè)重分布層可包括一個(gè)或多個(gè)重分布互連。因此,例如,重分布部分可包括第一重分布層上的第一重分布互連、以及不同于第一重分布層的第二重分布層上的第二重分布互連。
封裝基板或印刷電路板(pcb)中的示例性高品質(zhì)因數(shù)電感器和/或高品質(zhì)因數(shù)濾波器
圖2解說(shuō)了包括一個(gè)或多個(gè)電感器的封裝基板200的剖面圖。在一些實(shí)現(xiàn)中,封裝基板200是中介體。封裝基板200包括第一介電層202、第二介電層212、第三介電層222、第一阻焊層232以及第二阻焊層242。
封裝基板200可包括核心層或者可以是無(wú)核的。在一些實(shí)現(xiàn)中,在封裝基板200包括核心層時(shí),第一介電層202是核心層,并且第二和第三介電層是預(yù)浸層。在一些實(shí)現(xiàn)中,在封裝基板200為無(wú)核時(shí),第一、第二和第三介電層可以是預(yù)浸層。
封裝基板200包括第一電感器結(jié)構(gòu)250、第二電感器結(jié)構(gòu)260、以及第三電感器結(jié)構(gòu)270。在一些實(shí)現(xiàn)中,第一、第二和第三電感器結(jié)構(gòu)250、260和270可以集體地作為一電感器結(jié)構(gòu)。這些電感器結(jié)構(gòu)250、260和/或270個(gè)體地和/或集體地可為電感性裝置。
如圖2中所示,第一電感器結(jié)構(gòu)250(其可為電感性裝置)包括焊球251、第一互連252、第二互連253、第三互連254、第四互連255、第五互連256、第六互連257、以及第七互連258。第一互連252、第三互連254、第五互連256和第七互連258可以是封裝基板200中/上的焊盤和/或跡線。第二互連253、第四互連255和第六互連257可以是封裝基板200中的通孔。
類似地,第二電感器結(jié)構(gòu)260(其可為另一電感性裝置)包括焊球261、第一互連262、第二互連263、第三互連264、第四互連265、第五互連266、第六互連267、以及第七互連258。第一互連262、第三互連264和第五互連266可以是封裝基板200中/上的焊盤和/或跡線。第二互連263、第四互連265和第六互連267可以是封裝基板200中的通孔。
第三電感器結(jié)構(gòu)270(其可為另一電感性裝置)包括焊球271、第一互連272、第二互連273、第三互連274、第四互連275、第五互連276、第六互連277、以及第七互連258。第一互連272、第三互連274和第五互連276可以是封裝基板270中/上的焊盤和/或跡線。第二互連273、第四互連275和第六互連277可以是封裝基板200中的通孔。
如圖2中所示,第一、第二和第三電感器結(jié)構(gòu)250、260和270共享共用互連,即,第七互連258。在圖2的示例中,第一、第二和第三電感器結(jié)構(gòu)250、260和270通過(guò)第七互連258物理地耦合在一起。在一些實(shí)現(xiàn)中,第七互連258是被配置成提供用于接地信號(hào)的電路徑的互連裝置(例如,互連)。例如,在一些實(shí)現(xiàn)中,接地信號(hào)(例如,來(lái)自管芯)可橫穿第一電感器結(jié)構(gòu)250通過(guò)焊球251、第一互連252、第二互連253、第三互連254、第四互連255、第五互連256、第六互連257到第七互連258。相同接地信號(hào)可橫穿第二和第三電感器結(jié)構(gòu)260和270到第七互連258。第七互連258可以是單個(gè)互連、極板、和/或跡線和/或焊盤的組合。
以上的包括/集成了焊球作為電感器一部分的示例性電感器、電感器結(jié)構(gòu)、電感性裝置提供了超越已知電感器(例如,不集成焊球的電感器)的若干技術(shù)優(yōu)點(diǎn)。例如,以上的示例性電感器提供了比已知電感器更好的性能/屬性。電感器的相關(guān)屬性中的一些包括電感器的有效電感、q因數(shù)和/或耦合效力。電感器的效力可由其q因數(shù)來(lái)定義。q因數(shù)是定義電感器的效率的品質(zhì)因數(shù)/值。電感器的q因數(shù)可被定義為電感器的電抗與該電感器的電阻之間的比率(例如,q=l/r)。q因數(shù)越高,電感器就越逼近理想電感器的行為,理想電感器是無(wú)損電感器。因此,一般而言,較高的q因數(shù)比較低的q因數(shù)更為可取。在一些實(shí)現(xiàn)中,以上的示例性電感器具有更好的電感(l)(例如,更高的電感)、更好的q因數(shù)(例如,更高的q因數(shù))以及更好的電阻(r)(例如,更低的電阻)。
在一些實(shí)現(xiàn)中,這些電感器具有更好的屬性(例如,更好的電感)在于它們利用了焊球的高度來(lái)增大電感。使用集成了焊球的電感器的一個(gè)益處是此類電感器能夠支持用于高功率應(yīng)用的高電流。另外,焊球的(與管芯的作為電感器的一部分的金屬層相比)相對(duì)大的尺寸降低了電感器的電阻,這有效地提高了電感器的q因數(shù)。類似地,封裝基板和/或印刷電路板(pcb)上的作為電感器一部分的互連(例如,跡線、焊盤、通孔)通常比在管芯中的作為電感器一部分的金屬層大。在一些實(shí)現(xiàn)中,封裝基板或pcb的(作為電感器一部分的)這些互連可以是管芯上的(作為電感器一部分的)金屬互連/線的約2倍寬。這些較寬的互連具有相比于較窄的金屬互連更低的電阻。因此,這些較寬的互連降低了電感器的總有效電阻。結(jié)果,集成了封裝基板或pcb上的互連作為其一部分的電感器與單純位于管芯中的電感器相比具有更好的q因數(shù)(因?yàn)橛懈偷碾娮?。
此外,使用和保留焊球有助于提供/維持半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)耦合、穩(wěn)定性、和/或剛性,而與此同時(shí),最小化、避免了由于焊球效應(yīng)導(dǎo)致的磁通降級(jí)。例如,保留焊球有助于減少半導(dǎo)體器件(例如,封裝)中的機(jī)械應(yīng)力。
在一些實(shí)現(xiàn)中,第一、第二和/或第三電感器結(jié)構(gòu)250、260和/或270的配置提供了具有高品質(zhì)因數(shù)(q)的一個(gè)或多個(gè)電感器或電感器結(jié)構(gòu)。在一些實(shí)現(xiàn)中,第一、第二和/或第三電感器結(jié)構(gòu)250、260和/或270的品質(zhì)因數(shù)(q)可以約為20或更大(集體或個(gè)體地)。在一些實(shí)現(xiàn)中,第一、第二和/或第三電感器結(jié)構(gòu)250、260和/或270的品質(zhì)因數(shù)(q)可以約為200或更大(集體或個(gè)體地)。
應(yīng)注意,代替封裝基板,高品質(zhì)因數(shù)電感器可按上述類似方式集成在印刷電路板(pcb)中。
另外,以上電感器結(jié)構(gòu)250、260和/或270可被實(shí)現(xiàn)或配置有電容器以作為用于電信號(hào)的濾波器來(lái)操作。在一些實(shí)現(xiàn)中,該濾波器是至少陷波濾波器、槽式濾波器和/或三次諧波抑制濾波器之一。在一些實(shí)現(xiàn)中,該濾波器是高品質(zhì)因數(shù)(q)濾波器。電容器和濾波器的示例將在以下圖7和9-12中進(jìn)一步描述。同樣,在一些實(shí)現(xiàn)中,以上電感器結(jié)構(gòu)250、260和/或270可被實(shí)現(xiàn)有集成器件(例如,管芯)中的電感器。
此外,以上電感器結(jié)構(gòu)250、260和/或270可被實(shí)現(xiàn)或配置有管芯中的電感器以進(jìn)一步增大集成器件(例如,管芯+封裝基板,管芯+pcb)的有效品質(zhì)因數(shù)。
圖3解說(shuō)了包括一個(gè)或多個(gè)電感器的封裝基板300的另一示例。封裝基板300類似于圖2的封裝基板200,不同之處在于封裝基板300解說(shuō)了互連302和焊球304。互連302耦合至第七互連258。在一些實(shí)現(xiàn)中,接地信號(hào)(例如,來(lái)自管芯)可從焊球251、261和/或271(通過(guò)如以上在圖2中描述的各個(gè)互連)橫穿到第七互連258、互連302、并到焊球304。
應(yīng)注意,不同實(shí)現(xiàn)可提供封裝基板和/或印刷電路板中的電感器、電感器結(jié)構(gòu)和/或電感性裝置的不同配置。圖4-5解說(shuō)了封裝基板和/或印刷電路板中的此類電感器、電感器結(jié)構(gòu)和/或電感性裝置的其它示例性實(shí)現(xiàn)。
封裝基板或印刷電路板(pcb)中的示例性高品質(zhì)因數(shù)電感器和/或高品質(zhì)因數(shù)濾波器
圖4解說(shuō)了包括一個(gè)或多個(gè)電感器的封裝基板400的剖面圖。在一些實(shí)現(xiàn)中,封裝基板400是中介體。封裝基板400包括第一介電層402、第二介電層412、第三介電層422、第一阻焊層432以及第二阻焊層442。
封裝基板400可包括核心層或者可以是無(wú)核的。在一些實(shí)現(xiàn)中,在封裝基板400包括核心層時(shí),第一介電層402是核心層,并且第二和第三介電層是預(yù)浸層。在一些實(shí)現(xiàn)中,在封裝基板400為無(wú)核時(shí),第一、第二和第三介電層可以是預(yù)浸層。
封裝基板400包括第一電感器結(jié)構(gòu)450、第二電感器結(jié)構(gòu)460、以及第三電感器結(jié)構(gòu)470。在一些實(shí)現(xiàn)中,第一、第二和第三電感器結(jié)構(gòu)450、460和470可以集體地作為一電感器結(jié)構(gòu)。這些電感器結(jié)構(gòu)450、460和/或470個(gè)體地和/或集體地可為電感性裝置。
如圖4中所示,第一電感器結(jié)構(gòu)450(其可為電感性裝置)包括焊球451、第一互連452、第二互連453、第三互連454、第四互連455、以及第五互連456。第一互連452、第三互連454和第五互連456可以是封裝基板400中/上的焊盤和/或跡線。第二互連453和第四互連455可以是封裝基板400中的通孔。
類似地,第二電感器結(jié)構(gòu)460(其可為另一電感性裝置)包括焊球461、第一互連462、第二互連463、第三互連464、第四互連465、以及第五互連456。第一互連462和第三互連464可以是封裝基板400中/上的焊盤和/或跡線。第二互連463和第四互連465可以是封裝基板400中的通孔。
第三電感器結(jié)構(gòu)470(其可為另一電感性裝置)包括焊球471、第一互連472、第二互連473、第三互連474、第四互連475、以及第五互連456。第一互連472和第三互連474可以是封裝基板400中/上的焊盤和/或跡線。第二互連473和第四互連475可以是封裝基板400中的通孔。
如圖4中所示,第一、第二和第三電感器結(jié)構(gòu)450、460和470共享共用互連,即,第五互連456。在圖4的示例中,第一、第二和第三電感器結(jié)構(gòu)450、460和470通過(guò)第五互連456物理地耦合在一起。在一些實(shí)現(xiàn)中,第五互連456是被配置成提供用于接地信號(hào)的電路徑的互連裝置(例如,互連)。例如,在一些實(shí)現(xiàn)中,接地信號(hào)(例如,來(lái)自管芯)可橫穿第一電感器結(jié)構(gòu)450通過(guò)焊球451、第一互連452、第二互連453、第三互連454、第四互連455到第五互連456。相同接地信號(hào)可橫穿第二和第三電感器結(jié)構(gòu)460和470到第五互連456。第五互連456可以是單個(gè)互連、極板、和/或跡線和/或焊盤的組合。
在一些實(shí)現(xiàn)中,第一、第二和/或第三電感器結(jié)構(gòu)450、460和/或470的配置提供了具有高品質(zhì)因數(shù)(q)的一個(gè)或多個(gè)電感器或電感器結(jié)構(gòu)。在一些實(shí)現(xiàn)中,第一、第二和/或第三電感器結(jié)構(gòu)450、460和/或470的品質(zhì)因數(shù)(q)可以約為20或更大(集體或個(gè)體地)。在一些實(shí)現(xiàn)中,第一、第二和/或第三電感器結(jié)構(gòu)450、460和/或470的品質(zhì)因數(shù)(q)可以約為200或更大(集體或個(gè)體地)。
封裝基板400還解說(shuō)了互連480、第二互連482、第三互連484和焊球489。第一和第三互連480和484可以為跡線和/或焊盤。第二互連482可以是通孔。第一互連480耦合至第五互連456。在一些實(shí)現(xiàn)中,接地信號(hào)(例如,來(lái)自管芯)可從焊球451、461和/或471(通過(guò)如上所述的各個(gè)互連)橫穿到第五互連456、第一互連480、第二互連482、第三互連484并到焊球489。
應(yīng)注意,代替封裝基板,高品質(zhì)因數(shù)電感器可按上述類似方式集成在印刷電路板(pcb)中。
另外,以上電感器結(jié)構(gòu)450、460和/或470可被實(shí)現(xiàn)或配置有電容器以作為用于電信號(hào)的濾波器來(lái)操作。在一些實(shí)現(xiàn)中,該濾波器是至少陷波濾波器、槽式濾波器和/或三次諧波抑制濾波器之一。在一些實(shí)現(xiàn)中,該濾波器是高品質(zhì)因數(shù)(q)濾波器。電容器和濾波器的示例將在以下圖7和9-12中進(jìn)一步描述。同樣,在一些實(shí)現(xiàn)中,以上電感器結(jié)構(gòu)450、460和/或470可被實(shí)現(xiàn)有集成器件(例如,管芯)中的電感器。
封裝基板或印刷電路板(pcb)中的示例性高品質(zhì)因數(shù)電感器和/或高品質(zhì)因數(shù)濾波器
圖5解說(shuō)了包括一個(gè)或多個(gè)電感器的封裝基板500的剖面圖。在一些實(shí)現(xiàn)中,封裝基板500是中介體。封裝基板500包括第一介電層502、第二介電層512、第三介電層522、第一阻焊層532以及第二阻焊層542。
封裝基板500可包括核心層或者可以是無(wú)核的。在一些實(shí)現(xiàn)中,在封裝基板500包括核心層時(shí),第一介電層502是核心層,并且第二和第三介電層是預(yù)浸層。在一些實(shí)現(xiàn)中,在封裝基板500為無(wú)核時(shí),第一、第二和第三介電層可以是預(yù)浸層。
封裝基板500包括第一電感器結(jié)構(gòu)550、第二電感器結(jié)構(gòu)560、以及第三電感器結(jié)構(gòu)570。在一些實(shí)現(xiàn)中,第一、第二和第三電感器結(jié)構(gòu)550、560和570可以集體地作為一電感器結(jié)構(gòu)。這些電感器結(jié)構(gòu)550、560和/或570個(gè)體地和/或集體地可為電感性裝置。
如圖5中所示,第一電感器結(jié)構(gòu)550(其可為電感性裝置)包括焊球551、第一互連552、第二互連553、以及第三互連554。第一互連552和第三互連554可以是封裝基板500中/上的焊盤和/或跡線。第二互連553可以是封裝基板500中的通孔。
類似地,第二電感器結(jié)構(gòu)560(其可為另一電感性裝置)包括焊球561、第一互連562、第二互連563、以及第三互連564。第一互連562和第三互連564可以是封裝基板500中/上的焊盤和/或跡線。第二互連563可以是封裝基板500中的通孔。
第三電感器結(jié)構(gòu)570(其可為另一電感性裝置)包括焊球571、第一互連572、第二互連573、以及第三互連574。第一互連572和第三互連574可以是封裝基板500中/上的焊盤和/或跡線。第二互連573可以是封裝基板500中的通孔。
如圖5中所示,第一、第二和第三電感器結(jié)構(gòu)550、560和570共享共用互連,即,第五互連556。在圖5的示例中,第一、第二和第三電感器結(jié)構(gòu)550、560和570通過(guò)第三互連554物理地耦合在一起。在一些實(shí)現(xiàn)中,第三互連554是被配置成提供用于接地信號(hào)的電路徑的互連裝置(例如,互連)。例如,在一些實(shí)現(xiàn)中,接地信號(hào)(例如,來(lái)自管芯)可橫穿第一電感器結(jié)構(gòu)550通過(guò)焊球551、第一互連552、第二互連553和第三互連554。相同接地信號(hào)可橫穿第二和第三電感器結(jié)構(gòu)560和570到第三互連554。第三互連554可以是單個(gè)互連、極板、和/或跡線和/或焊盤的組合。
在一些實(shí)現(xiàn)中,第一、第二和/或第三電感器結(jié)構(gòu)550、560和/或570的配置提供了具有高品質(zhì)因數(shù)(q)的一個(gè)或多個(gè)電感器或電感器結(jié)構(gòu)。在一些實(shí)現(xiàn)中,第一、第二和/或第三電感器結(jié)構(gòu)550、560和/或570的品質(zhì)因數(shù)(q)可以約為20或更大(集體或個(gè)體地)。在一些實(shí)現(xiàn)中,第一、第二和/或第三電感器結(jié)構(gòu)550、560和/或570的品質(zhì)因數(shù)(q)可以約為200或更大(集體或個(gè)體地)。
封裝基板500還解說(shuō)了第一互連580、第二互連582、第三互連584、第四互連586、第五互連588和焊球589。第一、第三和第五互連580、584和588可以是跡線和/或焊盤。第二和第四互連582和586可以是通孔。第一互連580耦合至第三互連554。在一些實(shí)現(xiàn)中,接地信號(hào)(例如,來(lái)自管芯)可從焊球551、561和/或571(通過(guò)如上所述的各個(gè)互連)橫穿到第三互連554、第一互連580、第二互連582、第三互連584、第四互連586、第五互連588并到焊球589。
應(yīng)注意,代替封裝基板,高品質(zhì)因數(shù)電感器可按上述類似方式集成在印刷電路板(pcb)中。
另外,以上電感器結(jié)構(gòu)550、560和/或570可被實(shí)現(xiàn)或配置有電容器以作為用于電信號(hào)的濾波器來(lái)操作。在一些實(shí)現(xiàn)中,該濾波器是至少陷波濾波器、槽式濾波器和/或三次諧波抑制濾波器之一。在一些實(shí)現(xiàn)中,該濾波器是高品質(zhì)因數(shù)(q)濾波器。電容器和濾波器的示例將在以下圖7和9-12中進(jìn)一步描述。同樣,在一些實(shí)現(xiàn)中,以上電感器結(jié)構(gòu)550、560和/或570可被實(shí)現(xiàn)有集成器件(例如,管芯)中的電感器。
示例性高品質(zhì)因數(shù)電感器陣列
如以上所提及的,一個(gè)或多個(gè)電感器結(jié)構(gòu)可被安排和/或配置在一起以集體地產(chǎn)生具有高品質(zhì)因數(shù)的電感器結(jié)構(gòu)或電感性裝置。
圖6解說(shuō)了包括若干電感器結(jié)構(gòu)或電感性裝置的電感器結(jié)構(gòu)陣列600。在一些實(shí)現(xiàn)中,電感器結(jié)構(gòu)陣列600可被稱為電感器結(jié)構(gòu)或電感性裝置。如圖6所示,電感器結(jié)構(gòu)陣列600包括以對(duì)稱3x3配置排列的九(9)個(gè)電感器結(jié)構(gòu)(例如,電感器結(jié)構(gòu)250)。然而,應(yīng)注意,不同實(shí)現(xiàn)可使用不同配置和/或數(shù)目的電感器結(jié)構(gòu)。在一些實(shí)現(xiàn)中,這些配置可以是對(duì)稱的(2x2陣列)或不對(duì)稱的(例如,2x3陣列)。另外,電感器結(jié)構(gòu)之間的間隔在電感器結(jié)構(gòu)陣列中可以是相同或不同的。因此,電感器結(jié)構(gòu)陣列600僅僅是可如何在封裝基板或印刷電路板(pcb)中配置和/或排列電感器結(jié)構(gòu)的示例。應(yīng)注意,出于清楚起見(jiàn),圖6未解說(shuō)將電感器結(jié)構(gòu)物理地耦合在一起的互連(例如,圖2的互連258)。在一些實(shí)現(xiàn)中,此類互連(例如,接地互連)可以是物理地耦合每個(gè)電感器結(jié)構(gòu)的一個(gè)毗連焊盤,或者此類互連可以是物理地耦合每個(gè)電感器結(jié)構(gòu)的若干跡線和/或焊盤。
應(yīng)注意,不同實(shí)現(xiàn)可提供封裝基板和/或印刷電路板中的電感器、電感器結(jié)構(gòu)和/或電感性裝置的不同配置。圖2-6僅提供了電感器結(jié)構(gòu)或電感器結(jié)構(gòu)陣列可被如何配置的示例。在一些實(shí)現(xiàn)中,一個(gè)或多個(gè)電感器結(jié)構(gòu)可具有更多或更少數(shù)目的互連和/或通孔。在一些實(shí)現(xiàn)中,至少一個(gè)電感器結(jié)構(gòu)具有至少一個(gè)互連(例如,焊盤)和至少一個(gè)通孔,并且通過(guò)互連(例如,互連258)耦合至另一電感器結(jié)構(gòu),該互連被配置成提供用于接地信號(hào)的電路徑。
包括高品質(zhì)因數(shù)電感器的示例性電路圖
圖7解說(shuō)了包括管芯且耦合至封裝基板或印刷電路板(pcb)的集成器件的電路圖700。電路圖700包括電容器電路元件702。電容器電路元件702可對(duì)應(yīng)于集成器件(例如,管芯)中的電容器。集成器件中的電容器的示例將在圖10-12中進(jìn)一步描述。
電路圖700還包括兩個(gè)點(diǎn)(1)和(2)。在一些實(shí)現(xiàn)中,這兩個(gè)點(diǎn)(1)和(2)對(duì)應(yīng)于如圖6中所示的端子1和端子2。也就是說(shuō),在一些實(shí)現(xiàn)中,這兩個(gè)點(diǎn)(1)和(2)對(duì)應(yīng)于耦合至圖6的電感器結(jié)構(gòu)陣列600中的相應(yīng)焊球的端子。在一些實(shí)現(xiàn)中,這兩個(gè)點(diǎn)(1)和(2)可對(duì)應(yīng)于圖6的電感器結(jié)構(gòu)陣列600中的相應(yīng)焊球。
在一些實(shí)現(xiàn)中,電容器電路元件702和這兩個(gè)點(diǎn)(1)和(2)之間的電感器結(jié)構(gòu)陣列的組合被配置成作為集成器件中的濾波器來(lái)操作。在一些實(shí)現(xiàn)中,該濾波器是抑制濾波器(例如,三次諧波抑制濾波器)。在一些實(shí)現(xiàn)中,電容器電路元件702和電感器結(jié)構(gòu)陣列可耦合在一起以實(shí)現(xiàn)并聯(lián)lc諧振器濾波器,其與rf信號(hào)路徑串聯(lián)連接。該濾波器可被調(diào)諧到集成器件的三次諧波頻率以便抑制信號(hào)的三次諧波分量而不使信號(hào)的基頻分量降級(jí)。
高品質(zhì)因數(shù)電感器的示例性特性
圖8解說(shuō)了若干電感器結(jié)構(gòu)的配置可如何提供高品質(zhì)因數(shù)電感器結(jié)構(gòu)。具體而言,圖8解說(shuō)了封裝基板或印刷電路板(pcb)中的第一、第二和第三電感器結(jié)構(gòu)250、260和270。
如圖8所示,封裝基板或pcb中的第一電感器結(jié)構(gòu)250和第二電感器結(jié)構(gòu)260的各部分提供了增強(qiáng)的電感特性(例如,增大電感)。類似地,封裝基板或pcb中的第二電感器結(jié)構(gòu)260和第三電感器結(jié)構(gòu)270的各部分提供了增強(qiáng)的電感特性(例如,增大電感)。
在一些實(shí)現(xiàn)中,第一、第二和第三電感器結(jié)構(gòu)250、260和270具有從焊球(例如,251、261、271)通過(guò)第一互連252、第二互連253(例如,第一通孔)、第三互連254、第四互連255(例如,第二通孔)、第五互連256和第六互連257(例如,第三通孔)到互連258的特定電感量。另外,可存在電容性耦合,其在圖8中表示為互連252與互連262、互連254與互連264、互連256與互連266之間、以及互連262與互連272、互連264與互連274、互連266與互連276之間的電容。電感結(jié)構(gòu)之間的電感和電容的組合增強(qiáng)了端子之間的電感特性。
包括高品質(zhì)因數(shù)電感器的示例性集成器件
圖9解說(shuō)了包括管芯902和封裝基板904的集成器件900。管芯902包括無(wú)源器件906。無(wú)源器件可包括電容器(例如,金屬絕緣體金屬(mim)電容器)和/或電感器(例如,螺旋電感器)。封裝基板904包括第一電感器結(jié)構(gòu)910、第二電感器結(jié)構(gòu)920、以及第三電感器結(jié)構(gòu)930。
管芯902耦合至封裝基板904。封裝基板904包括若干電感器結(jié)構(gòu)。在一些實(shí)現(xiàn)中,封裝基板904可以是本公開(kāi)中描述的任何封裝基板。如圖9所示,在一些實(shí)現(xiàn)中,無(wú)源器件906與封裝基板904上的電感器結(jié)構(gòu)中的一者或多者垂直(例如,至少部分地)交疊。
在一些實(shí)現(xiàn)中,無(wú)源器件906(例如,管芯902中的電容器)與一個(gè)或多個(gè)電感器結(jié)構(gòu)910、920和/或930的組合被配置成作為集成器件900中的濾波器來(lái)操作。在一些實(shí)現(xiàn)中,該濾波器是抑制濾波器(例如,三次諧波抑制濾波器)。
在已經(jīng)描述了管芯中的無(wú)源器件的情況下,現(xiàn)在將詳細(xì)描述管芯中的無(wú)源器件的若干示例。
包括無(wú)源器件的示例性集成器件
圖10解說(shuō)了集成器件1000的剖面圖,集成器件1000在該集成器件的重分布部分中包括無(wú)源器件。在一些實(shí)現(xiàn)中,集成器件1000是至少管芯和/或晶片級(jí)封裝集成器件之一。在一些實(shí)現(xiàn)中,無(wú)源器件是至少電容器和/或電感器之一。在一些實(shí)現(xiàn)中,該電容器可以是至少金屬-絕緣體-金屬(mim)電容器和/或金屬-氧化物-金屬(mom)電容器之一。在一些實(shí)現(xiàn)中,該電感器可以是螺旋電感器。
集成器件1000包括基板1001、下級(jí)金屬和介電層1002以及重分布部分1003。在一些實(shí)現(xiàn)中,基板1001是硅基板和/或晶片(例如,硅晶片)。下級(jí)金屬和介電層1002包括下級(jí)金屬層(例如,m1金屬層、m2金屬層、m3金屬層、m4金屬層、m5金屬層、m6金屬層、m7金屬層)。下級(jí)金屬和介電層1002的下金屬層包括跡線和/或通孔。下級(jí)金屬和介電層1002還包括一個(gè)或多個(gè)介電層。在一些實(shí)現(xiàn)中,下級(jí)金屬和介電層1002是使用后端制程(beol)工藝來(lái)提供和/或形成的。
集成器件1000還包括第一焊盤1004、第二焊盤1006和鈍化層1011。在一些實(shí)現(xiàn)中,第一焊盤1004和第二焊盤1006被稱為集成器件1000的頂部金屬層。第一和第二焊盤1004和1006耦合至下金屬和介電層1002中的相應(yīng)下金屬。
重分布部分1003包括第一通孔1050、第二通孔1052、第一介電層1013、第二介電層1015、第三介電層1017、第一重分布互連1010、第二重分布互連1012、以及凸塊下金屬化(ubm)層1014。第一重分布互連1010電耦合至第一通孔1050。第一通孔1050電耦合至第一焊盤1004。第二重分布互連1012電耦合至第二通孔1052。第二通孔1052電耦合至第二焊盤1006。第二通孔1052橫穿第一和第二介電層1013和1015。第一和第二互連1010和1012具有相對(duì)平坦的形狀。
如圖10所示,第一重分布互連1010的部分與第二重分布互連1012的部分交疊(例如,垂直交疊)。在一些實(shí)現(xiàn)中,第一和第二重分布互連1010和/或1012的交疊(例如,垂直交疊)部分被配置成形成和/或限定重分布部分1003中的無(wú)源器件1030。也就是說(shuō),無(wú)源器件1030可由重分布互連1010和/或1012中的任一者或兩者限定。無(wú)源器件1030可包括至少電容器和/或電感器之一。例如,重分布互連1010或1012可被配置為電感器。在另一示例中,重分布互連1010和1012的組合可被配置為電容器。
第一、第二和第三介電層1013、1015和1017是絕緣層。在一些實(shí)現(xiàn)中,第一、第二和第三介電層1013、1015和1017可以是聚酰亞胺層。例如,第一、第二和第三介電層1013、1015和1017可以是聚苯并噁唑(pbo)層和/或聚合物層。
圖10進(jìn)一步解說(shuō)了耦合至ubm層1014的焊球1020。然而,在一些實(shí)現(xiàn)中,焊球1020可直接耦合至重分布互連。例如,焊球1020可直接耦合至第二重分布互連1012。
包括無(wú)源器件的示例性集成器件
圖11解說(shuō)了集成器件1100的剖面圖,集成器件1100在該集成器件的重分布部分中包括無(wú)源器件。在一些實(shí)現(xiàn)中,集成器件1100是至少管芯和/或晶片級(jí)封裝集成器件之一。在一些實(shí)現(xiàn)中,無(wú)源器件是至少電容器和/或電感器之一。在一些實(shí)現(xiàn)中,該電容器可以是至少金屬-絕緣體-金屬(mim)電容器和/或金屬-氧化物-金屬(mom)電容器之一。在一些實(shí)現(xiàn)中,該電感器可以是螺旋電感器。
集成器件1100包括基板1101、下級(jí)金屬和介電層1102以及重分布部分1103。在一些實(shí)現(xiàn)中,基板1101是硅基板和/或晶片(例如,硅晶片)。下級(jí)金屬和介電層1102包括下級(jí)金屬層(例如,m1金屬層、m2金屬層、m3金屬層、m4金屬層、m5金屬層、m6金屬層、m7金屬層)。下級(jí)金屬和介電層1102的下金屬層包括跡線和/或通孔。下級(jí)金屬和介電層1102還包括一個(gè)或多個(gè)介電層。在一些實(shí)現(xiàn)中,下級(jí)金屬和介電層1102是使用后端制程(beol)工藝來(lái)提供和/或形成的。
集成器件1100還包括第一焊盤1104、第二焊盤1106和鈍化層1111。在一些實(shí)現(xiàn)中,第一焊盤1104和第二焊盤1106被稱為集成器件的頂部金屬層。第一和第二焊盤1104和1106耦合至下金屬和介電層1102中的相應(yīng)下金屬。
重分布部分1103包括第一通孔1150、第二通孔1152、第一介電層1113、第二介電層1115、第三介電層1117、第四介電層1119、第一重分布互連1110、第二重分布互連1112、以及凸塊下金屬化(ubm)層1114。第一重分布互連1110電耦合至第一通孔1150。第一通孔1150電耦合至第一焊盤1104。第二重分布互連1112電耦合至第二通孔1152。第二通孔1152電耦合至第二焊盤1106。第二通孔1152具有比第一通孔1150大的高度。第二通孔1152橫穿第一和第二介電層1113和1115。第一和第二互連1110和1112具有至少部分地成u或v形的形狀。
如圖11所示,第一重分布互連1110的部分與第二重分布互連1112的部分交疊(例如,垂直交疊)。在一些實(shí)現(xiàn)中,第一和第二重分布互連1110和/或1112的交疊(例如,垂直交疊)部分被配置成形成和/或限定重分布部分1103中的無(wú)源器件1130。也就是說(shuō),無(wú)源器件1130可由重分布互連1110和/或1112中的任一者或兩者限定。無(wú)源器件1130可包括至少電容器和/或電感器之一。例如,重分布互連1110或1112可被配置為電感器。在另一示例中,重分布互連1110和1112的組合可被配置為電容器。
第一、第二、第三和第四介電層1113、1115、1117和1119是絕緣層。在一些實(shí)現(xiàn)中,第一、第二、第三和第四介電層1113、1115、1117和1119可以是聚酰亞胺層。例如,第一、第二和第三介電層1113、1115和1117可以是聚苯并噁唑(pbo)層和/或聚合物層。
圖11進(jìn)一步解說(shuō)了耦合至ubm層1114的焊球1120。然而,在一些實(shí)現(xiàn)中,焊球1120可直接耦合至重分布互連。例如,焊球1120可直接耦合至第二重分布互連1112。
包括無(wú)源器件的示例性集成器件
圖12解說(shuō)了包括無(wú)源器件的集成器件1200的剖面圖的示例。集成器件1200包括基板1201、若干下級(jí)金屬和介電層1202、焊盤1204、鈍化層1206、第一絕緣層1208、第一金屬重分布層1210、第二絕緣層1212、和凸塊下金屬化(ubm)層1214。集成器件1200還包括焊球1216。具體而言,集成器件1200的焊球1216被配置成耦合至封裝基板或印刷電路板(pcb)(兩者均未示出)的互連。
下級(jí)金屬和介電層1202包括無(wú)源器件(例如,電容器或電感器)。在圖12的示例中,無(wú)源器件是電容器。在一些實(shí)現(xiàn)中,電容器是被配置成儲(chǔ)存能量(例如,在電場(chǎng)中靜電地儲(chǔ)存能量)的無(wú)源電容性裝置。在一些實(shí)現(xiàn)中,該電容器是至少金屬-絕緣體-金屬(mim)電容器和/或金屬-氧化物-金屬(mom)電容器之一。該電容器包括第一互連1220、第二互連1221、第三互連1223、第四互連1224、和第五互連1225。在一些實(shí)現(xiàn)中,第一互連1220是第一通孔。在一些實(shí)現(xiàn)中,第二互連1221是第一跡線。在一些實(shí)現(xiàn)中,第三互連1223是第二跡線。在一些實(shí)現(xiàn)中,第四互連1224是第二通孔。在一些實(shí)現(xiàn)中,第五互連1225是第三跡線。在一些實(shí)現(xiàn)中,第一互連1220、第二互連1221、第三互連1223、第四互連1224、和/或第五互連1225是集成器件1200(例如,管芯)中的下級(jí)金屬層。
用于提供/制造包括高品質(zhì)因數(shù)電感器的封裝基板的示例性序列
在一些實(shí)現(xiàn)中,提供/制造具有一個(gè)或多個(gè)高品質(zhì)因數(shù)電感器的封裝基板包括若干工藝。圖13(其包括圖13a-13c)解說(shuō)了用于提供/制造具有一個(gè)或多個(gè)高品質(zhì)因數(shù)電感器的封裝基板的示例性序列。在一些實(shí)現(xiàn)中,圖13a-13c的序列可被用來(lái)提供/制造圖3的封裝基板、和/或本公開(kāi)中的其他封裝基板。在一些實(shí)現(xiàn)中,圖13a-13c可被用來(lái)提供/制造包括一個(gè)或多個(gè)高品質(zhì)因數(shù)電感器的印刷電路板(pcb)。然而,出于簡(jiǎn)化目的,圖13a-13c將在提供/制造圖3的封裝基板的上下文中描述。
應(yīng)注意,圖13a-13c的序列可組合一個(gè)或多個(gè)階段以便簡(jiǎn)化和/或闡明用于提供封裝基板的序列。在一些實(shí)現(xiàn)中,各過(guò)程的次序可被改變或修改。在一些實(shí)現(xiàn)中,與圖13a-13c的序列相似的序列可被用來(lái)提供印刷電路板(pcb)。
圖13a的階段1解說(shuō)了在提供核心層1300之后的狀態(tài)。在一些實(shí)現(xiàn)中,核心層1300是由供應(yīng)商提供的。在一些實(shí)現(xiàn)中,核心層1300被制造(例如,形成)。核心層1300包括第一介電層1302、第一金屬層1304和第二金屬層1306。第一金屬層1304在第一介電層1302的第一表面(例如,頂表面)上。第二金屬層1306在第一介電層1302的第二表面(例如,底表面)上。
階段2解說(shuō)了在核心層1300中形成若干腔之后的狀態(tài)。如階段2處所示,在第一介電層1302、第一金屬層1304和第二金屬層1306中形成若干腔(例如,腔1307)。不同實(shí)現(xiàn)可使用不同工藝來(lái)在核心層1300中形成腔。在一些實(shí)現(xiàn)中,激光工藝和/或光蝕刻工藝可被用來(lái)在核心層1300中形成腔。
階段3解說(shuō)了在腔(例如,腔1307)中形成通孔(例如,通孔1308)之后的狀態(tài)。不同實(shí)現(xiàn)可使用不同工藝來(lái)在腔中形成通孔。在一些實(shí)現(xiàn)中,一個(gè)或多個(gè)鍍敷工藝可被用來(lái)形成通孔。在一些實(shí)現(xiàn)中,糊劑可被用來(lái)形成通孔。
階段4解說(shuō)了在第一金屬層1304的部分和第二金屬層1306的部分被選擇性地移除(例如,蝕刻)以限定一個(gè)或多個(gè)互連(例如,跡線、焊盤)之后的狀態(tài)。
階段5解說(shuō)了在核心層1300上形成第二介電層1310和第三介電層1312之后的狀態(tài)。如階段4處所示,第二介電層1310形成在第一介電層1302的第一表面之上,并且第三介電層1312形成在第一介電層1302的第二表面之上。在一些實(shí)現(xiàn)中,第二和第三介電層1310和1312是預(yù)浸層。
如圖13b中所示,階段6解說(shuō)了在形成第三金屬層1314和第四金屬層1316之后的狀態(tài)。具體而言,第三金屬層1314形成在第二介電層1310之上,并且第四金屬層1316形成在第三介電層1312之上。
階段7解說(shuō)了在第二和第三介電層1310和1312中形成若干腔之后的狀態(tài)。如階段2處所示,在第二介電層1310和第三金屬層1314中形成若干腔(例如,腔1315)。還在第三介電層1312和第四金屬層1316中形成若干腔(例如,腔1317)。不同實(shí)現(xiàn)可使用不同工藝來(lái)形成腔。在一些實(shí)現(xiàn)中,激光工藝和/或光蝕刻工藝可被用來(lái)形成腔。
階段8解說(shuō)了在腔(例如,腔1315、1317)中形成通孔(例如,通孔1318、1320)之后的狀態(tài)。不同實(shí)現(xiàn)可使用不同工藝來(lái)在腔中形成通孔。在一些實(shí)現(xiàn)中,一個(gè)或多個(gè)鍍敷工藝可被用來(lái)形成通孔。在一些實(shí)現(xiàn)中,糊劑可被用來(lái)形成通孔。
階段9解說(shuō)了在第三金屬層1314的部分和第四金屬層1316的部分被選擇性地移除(例如,蝕刻)以限定一個(gè)或多個(gè)互連(例如,跡線、焊盤)之后的狀態(tài)。例如,選擇性地移除第四金屬層1316可限定接地信號(hào)互連1322和焊盤1324。
如圖13c中所示,階段10解說(shuō)了在封裝基板的部分上形成第一阻焊層1330和第二阻焊層1332之后的狀態(tài)。
階段11解說(shuō)了在封裝基板上提供第一組焊球1340之后的狀態(tài)。階段11還解說(shuō)了在封裝基板上提供第二組焊球1342之后的狀態(tài)。
用于提供/制造包括高品質(zhì)因數(shù)電感器的封裝基板的方法的示例性流程圖
在一些實(shí)現(xiàn)中,提供/制造具有一個(gè)或多個(gè)高品質(zhì)因數(shù)電感器的封裝基板包括若干工藝。圖14解說(shuō)了用于提供/制造具有一個(gè)或多個(gè)高品質(zhì)因數(shù)電感器的封裝基板的方法的示例性流程圖。在一些實(shí)現(xiàn)中,圖14的方法用來(lái)提供/制造圖3的封裝基板、和/或本公開(kāi)中的其他封裝基板。在一些實(shí)現(xiàn)中,圖14可被用來(lái)提供/制造包括一個(gè)或多個(gè)高品質(zhì)因數(shù)電感器的印刷電路板(pcb)。
應(yīng)當(dāng)注意,圖14的方法可以組合一個(gè)或多個(gè)步驟以簡(jiǎn)化和/或闡明用于提供集成器件的序列。在一些實(shí)現(xiàn)中,各過(guò)程的次序可被改變或修改。
該方法提供(1405)核心層。在一些實(shí)現(xiàn)中,核心層是由供應(yīng)商提供的。在一些實(shí)現(xiàn)中,核心層被制造(例如,形成)。核心層可包括第一介電層、第一金屬層和第二金屬層。第一金屬層在第一介電層的第一表面(例如,頂表面)上。第二金屬層在第一介電層的第二表面(例如,底表面)上。
該方法在核心層中提供(1410)若干通孔。在一些實(shí)現(xiàn)中,提供(例如,形成)若干通孔包括:在核心層中形成若干腔以及在這些腔中形成金屬層以限定一個(gè)或多個(gè)通孔。不同實(shí)現(xiàn)可使用不同工藝來(lái)在核心層中形成腔。在一些實(shí)現(xiàn)中,激光工藝和/或光蝕刻工藝可被用來(lái)在核心層中形成腔。不同實(shí)現(xiàn)可使用不同工藝來(lái)在腔中形成通孔。在一些實(shí)現(xiàn)中,一個(gè)或多個(gè)鍍敷工藝可被用來(lái)形成通孔。在一些實(shí)現(xiàn)中,糊劑可被用來(lái)形成通孔。
該方法選擇性地移除(1415)第一和第二金屬層的部分以限定互連(例如,焊盤、跡線)。在一些實(shí)現(xiàn)中,選擇性地移除第一和第二金屬層的部分包括蝕刻(例如,光蝕刻)第一和第二金屬層。
該方法隨后在核心層上提供(1420)至少一個(gè)介電層。在一些實(shí)現(xiàn)中,提供至少一個(gè)介電層包括在核心層上形成至少一個(gè)介電層。
該方法在介電層上提供(1425)至少一個(gè)金屬層(例如,第三和第四金屬層)。在一些實(shí)現(xiàn)中,提供至少一個(gè)金屬層包括在介電層上形成金屬層。
該方法在介電層中提供(1430)若干通孔。在一些實(shí)現(xiàn)中,提供(例如,形成)若干通孔包括:在介電層中形成若干腔以及在這些腔中形成金屬層以限定一個(gè)或多個(gè)通孔。不同實(shí)現(xiàn)可使用不同工藝來(lái)在介電層中形成腔。在一些實(shí)現(xiàn)中,激光工藝和/或光蝕刻工藝可被用來(lái)在介電層中形成腔。不同實(shí)現(xiàn)可使用不同工藝來(lái)在腔中形成通孔。在一些實(shí)現(xiàn)中,一個(gè)或多個(gè)鍍敷工藝可被用來(lái)形成通孔。在一些實(shí)現(xiàn)中,糊劑可被用來(lái)形成通孔。
該方法選擇性地移除(1435)金屬層(例如,第三和第四金屬層)的部分以限定互連(例如,焊盤、跡線)。在一些實(shí)現(xiàn)中,選擇性地移除金屬層的部分包括蝕刻(例如,光蝕刻)第一和第二金屬層。
該方法隨后提供(1440)至少一個(gè)阻焊層和若干焊球。
用于提供/制造包括無(wú)源器件的集成器件的示例性序列
在一些實(shí)現(xiàn)中,提供/制造具有重分布部分中的無(wú)源器件的集成器件包括若干工藝。圖15(包括圖15a-15e)解說(shuō)了用于提供/制造具有重分布部分中的無(wú)源器件的集成器件的示例性序列。在一些實(shí)現(xiàn)中,圖15a-15e的序列可被用來(lái)提供/制造圖10-11的集成器件、和/或本公開(kāi)中的其他集成器件。然而,出于簡(jiǎn)化目的,圖15a-15e將在提供/制造圖10的集成器件的上下文中描述。
應(yīng)當(dāng)注意,圖15a-15e的序列可以組合一個(gè)或多個(gè)階段以簡(jiǎn)化和/或闡明用于提供集成器件的序列。在一些實(shí)現(xiàn)中,各過(guò)程的次序可被改變或修改。
圖15a的階段1解說(shuō)了在提供基板1501之后的狀態(tài)。在一些實(shí)現(xiàn)中,基板1501是由供應(yīng)商提供的。在一些實(shí)現(xiàn)中,基板1501被制造(例如,形成)。在一些實(shí)現(xiàn)中,基板1501是硅基板和/或晶片(例如,硅晶片)。
階段2解說(shuō)了在提供下級(jí)金屬和介電層1502之后的狀態(tài)。在一些實(shí)現(xiàn)中,提供下級(jí)金屬和介電層1502包括形成下級(jí)金屬層(例如,m1金屬層、m2金屬層、m3金屬層、m4金屬層、m5金屬層、m6金屬層、m7金屬層)。下級(jí)金屬和介電層1502的下金屬層包括跡線和/或通孔。在一些實(shí)現(xiàn)中,提供下級(jí)金屬和介電層1502包括形成一個(gè)或多個(gè)介電層。在一些實(shí)現(xiàn)中,下級(jí)金屬和介電層1502是使用后端制程(beol)工藝來(lái)提供和/或形成的。
階段3解說(shuō)了在下級(jí)金屬和介電層1502上提供(例如,形成)第一金屬層1504之后的狀態(tài)。第一金屬層1504可形成不同組件。例如,第一金屬層1504的各部分可形成圖10的第一焊盤1104和第二焊盤1106。如階段3處所示,第一金屬層1504形成第一焊盤1504a和第二焊盤1504b。
階段4解說(shuō)了在下級(jí)金屬和介電層1502和金屬層1504之上提供(例如,形成)鈍化層1506之后的狀態(tài)。在一些實(shí)現(xiàn)中,提供鈍化層1506包括:在下級(jí)金屬和介電層1502和金屬層1504上形成鈍化層1506以及選擇性地蝕刻鈍化層1506在金屬層1504之上的部分(例如,選擇性地蝕刻鈍化層1506在焊盤之上的部分)。
如圖15b中所示,階段5解說(shuō)了在鈍化層1506和金屬層1504上提供第一介電層1508之后的狀態(tài)。
階段6解說(shuō)了選擇性地移除(例如,蝕刻)第一介電層1508的部分之后的狀態(tài)。如階段6處所示,第一介電層1508的部分被選擇性地蝕刻以在焊盤之上在第一介電層1508中形成腔1509和腔1511。
階段7解說(shuō)了分別在腔1509和1511中形成第一通孔1550和第二通孔1552之后的狀態(tài)。第一通孔1550耦合至焊盤1504a,而第二通孔1552耦合至焊盤1504b。
如圖15c中所示,階段8解說(shuō)了在第一介電層1508上提供(例如,形成)第一重分布層1510之后的狀態(tài)。如階段7處所示,第一重分布層1510包括第一重分布互連1510a和第二互連1510b。第一重分布互連1510a耦合至第一通孔1550。第二互連1510b形成在第二通孔1552上。在一些實(shí)現(xiàn)中,第二互連1510b是第二通孔1552的部分。
在一些實(shí)現(xiàn)中,提供第一重分布層1510包括:形成(例如,鍍敷)一個(gè)或多個(gè)金屬層(例如,晶種層和金屬層)以及選擇性地蝕刻該一個(gè)或多個(gè)金屬層的部分。圖19-22解說(shuō)了使用若干鍍敷工藝來(lái)提供一個(gè)或多個(gè)金屬層的示例。
階段9解說(shuō)了在第一介電層1508和第一重分布層1510上提供第二介電層1512之后的狀態(tài)。
階段10解說(shuō)了選擇性地移除(例如,蝕刻)第二介電層1512的部分之后的狀態(tài)。如階段10處所示,第二介電層1512的部分被選擇性地蝕刻以在第二互連1510b和/或第二通孔1552之上在第二介電層1512中形成腔1513。
如圖15d中所示,階段11解說(shuō)了在腔1513中形成金屬層以進(jìn)一步形成和/或限定第二通孔1552之后的狀態(tài)。
階段12解說(shuō)了在第二介電層1512上提供(例如,形成)第二重分布層1514之后的狀態(tài)。第二重分布層1514耦合至第二互連1510b。圖19-22解說(shuō)了使用若干鍍敷工藝來(lái)提供一個(gè)或多個(gè)金屬層(例如,重分布層)的示例。
階段13解說(shuō)了在第二介電層1512和第二重分布層1514上提供第三介電層1516之后的狀態(tài)。
如圖15e中所示,階段14解說(shuō)了選擇性地移除(例如,蝕刻)第三介電層1516的部分之后的狀態(tài)。如階段12處所示,第三介電層1516的部分被選擇性地蝕刻以在第三介電層1516中形成腔1517。
階段15解說(shuō)了在第三介電層1516和第二重分布層1514上提供(例如,形成)凸塊下金屬化(ubm)層1518之后的狀態(tài)。在一些實(shí)現(xiàn)中,ubm層1518是可任選的。圖19-22解說(shuō)了使用若干鍍敷工藝來(lái)提供一個(gè)或多個(gè)金屬層(例如,ubm層)的示例。
階段16解說(shuō)了在向ubm層1518提供(例如,耦合)焊球1520之后的狀態(tài)。在一些實(shí)現(xiàn)中,ubm層1518是可任選的。在此類實(shí)例中,焊球1520可直接耦合至第二重分布層1514。
用于提供/制造包括無(wú)源器件的集成器件的方法的示例性流程圖
在一些實(shí)現(xiàn)中,提供/制造具有重分布部分中的無(wú)源器件(例如,電容器、電感器)的集成器件包括若干工藝。圖16解說(shuō)了用于提供/制造具有重分布部分中的無(wú)源器件的集成器件的方法的示例性流程圖。
在一些實(shí)現(xiàn)中,圖16的方法可被用來(lái)提供/制造圖10、11、12的集成器件、和/或本公開(kāi)中的其他集成器件。應(yīng)當(dāng)注意,圖16的方法可以組合一個(gè)或多個(gè)步驟以簡(jiǎn)化和/或闡明用于提供集成器件的序列。在一些實(shí)現(xiàn)中,各過(guò)程的次序可被改變或修改。
該方法提供(1605)基板。在一些實(shí)現(xiàn)中,基板是由供應(yīng)商提供的。在一些實(shí)現(xiàn)中,提供基板包括制造基板。在一些實(shí)現(xiàn)中,基板是硅基板和/或晶片(例如,硅晶片)。
該方法提供(1610)下級(jí)金屬和介電層。在一些實(shí)現(xiàn)中,提供下級(jí)金屬和介電層包括形成下級(jí)金屬層(例如,m1金屬層、m2金屬層、m3金屬層、m4金屬層、m5金屬層、m6金屬層、m7金屬層)。下級(jí)金屬和介電層1402的下金屬層包括跡線和/或通孔。在一些實(shí)現(xiàn)中,提供下級(jí)金屬和介電層1402包括形成一個(gè)或多個(gè)介電層。在一些實(shí)現(xiàn)中,下級(jí)金屬和介電層1402是使用后端制程(beol)工藝來(lái)提供和/或形成的。
該方法提供(1615)一組焊盤。在一些實(shí)現(xiàn)中,可以在集成器件的重分布部分中提供(例如,形成)該組焊盤。該組焊盤可以形成在下級(jí)金屬和介電層之上。
該方法在該組焊盤以及下級(jí)金屬和介電層之上提供(1620)鈍化層。在一些實(shí)現(xiàn)中,提供(1620)鈍化層包括:在下級(jí)金屬和介電層以及金屬層(例如,焊盤)上形成鈍化層以及選擇性地蝕刻鈍化層在金屬層之上的部分(例如,選擇性地蝕刻鈍化層在焊盤之上的部分)。
該方法隨后提供(1625)若干介電層和若干重分布金屬層,其中至少一些重分布層被配置成作為無(wú)源器件(例如,電容器、電感器)來(lái)操作。
該方法可任選地提供(1630)凸塊下金屬化(ubm)層。在一些實(shí)現(xiàn)中,提供ubm層包括形成ubm層以使得ubm層耦合至一個(gè)重分布層。
該方法隨后在ubm層上提供(1635)焊球。在一些實(shí)現(xiàn)中,ubm層是可任選的。在此類實(shí)例中,焊球可直接耦合至重分布層。
用于提供/制造包括無(wú)源器件的管芯的示例性序列
圖17(包括圖17a-17d)解說(shuō)了用于提供和/或制造包括無(wú)源器件(例如,電容器、電感器)的集成器件的示例性序列。在一些實(shí)現(xiàn)中,圖17a-17d的序列可被用來(lái)提供和/或制造圖10-12的集成器件和/或本公開(kāi)中所描述的其他集成器件。
圖17a的階段1解說(shuō)了在提供(例如,形成、制造)基板(例如,基板1701)之后的階段。在一些實(shí)現(xiàn)中,基板是晶片。不同實(shí)現(xiàn)可以將不同材料用于該基板(例如,硅基板、玻璃基板)。
階段2解說(shuō)了在基板1701上提供(例如,形成、制造)若干下級(jí)金屬和介電層(例如,下級(jí)金屬和介電層1702)之后的狀態(tài)。不同實(shí)現(xiàn)可以提供不同數(shù)目的下級(jí)金屬和介電層(例如,m1金屬層、m2金屬層、m3金屬層、m4金屬層、m5金屬層、m6金屬層、m7金屬層)。在一些實(shí)現(xiàn)中,還在基板1701和/或下級(jí)金屬和介電層1702中提供電路、布線和/或互連。如階段2中所示,在下級(jí)金屬和介電層1702中提供無(wú)源器件1703。在一些實(shí)現(xiàn)中,無(wú)源器件1703是金屬-絕緣體-金屬(mim)電容器,如圖12中所示。然而,在一些實(shí)現(xiàn)中,無(wú)源器件1703可以是其他類型的電容器,諸如金屬上金屬(mom)電容器。
階段3解說(shuō)了在下級(jí)金屬和介電層1702上提供(例如,形成、制造)至少一個(gè)焊盤(例如,焊盤1704)之后的狀態(tài)。在一些實(shí)現(xiàn)中,該焊盤被耦合至這些下級(jí)金屬層之一(例如,頂部的下級(jí)金屬層,即m7金屬層)。在一些實(shí)現(xiàn)中,焊盤1704是鋁焊盤。然而,不同實(shí)現(xiàn)可以將不同材料用于焊盤1704。不同實(shí)現(xiàn)可以使用不同工藝來(lái)在下級(jí)金屬和介電層1702上提供焊盤。例如,在一些實(shí)現(xiàn)中,光刻和/或蝕刻工藝可被用于在下級(jí)金屬和介電層1702上提供焊盤1704。
階段4解說(shuō)了在下級(jí)金屬和介電層1702上提供(例如,形成、制造)鈍化層(例如,鈍化層1706)之后的狀態(tài)。不同實(shí)現(xiàn)可為鈍化層使用不同材料。如階段4中所示,在下級(jí)金屬和介電層1702上提供鈍化層1706,從而暴露焊盤1704的至少一部分。
圖17b的階段5解說(shuō)了在鈍化層1706和焊盤1704上提供(例如,形成、制造)第一絕緣層(例如,第一絕緣層1708)之后的狀態(tài)。不同實(shí)現(xiàn)可以將不同材料用于第一絕緣層1708。例如,第一絕緣層1708可以是聚苯并惡唑(pbo)層或聚合物層。
階段6解說(shuō)了在第一絕緣層1708中提供(例如,形成、制造)腔(例如,腔1709)之后的狀態(tài)。如進(jìn)一步在階段6中所示,在焊盤1704之上創(chuàng)建腔1709。不同的實(shí)現(xiàn)可不同地創(chuàng)建腔1709。例如,可通過(guò)蝕刻第一絕緣層1708來(lái)提供/創(chuàng)建腔1709。
階段7解說(shuō)了在提供(例如,形成、制造)第一金屬重分布層之后的狀態(tài)。具體而言,在焊盤1704和第一絕緣層1708之上提供第一金屬重分布層1710。如階段17中所示,第一金屬重分布層1710被耦合至焊盤1704。在一些實(shí)現(xiàn)中,第一金屬重分布層1710是銅層。
圖17c的階段8解說(shuō)了在第一絕緣層1708和第一金屬重分布層1710上提供(例如,形成、制造)第二絕緣層(例如,第二絕緣層1712)之后的狀態(tài)。不同實(shí)現(xiàn)可為第二絕緣層1712使用不同材料。例如,第二絕緣層1712可以是聚苯并噁唑(pbo)層或者聚合物層。
階段9解說(shuō)了在第二絕緣層1712中提供(例如,形成、制造)腔(例如,腔1713)之后的狀態(tài)。不同的實(shí)現(xiàn)可不同地創(chuàng)建腔1713。例如,可以通過(guò)蝕刻第二絕緣層1712來(lái)提供/創(chuàng)建腔1713。
階段10解說(shuō)了在提供(例如,形成、制造)凸塊下金屬化(ubm)層之后的狀態(tài)。具體而言,在第二絕緣層1712的腔1713中提供凸塊下金屬化(ubm)層1714。如階段21處所示,ubm層1714耦合至第一金屬重分布層1710。在一些實(shí)現(xiàn)中,ubm層1714是銅層。
階段11解說(shuō)了在ubm層上提供焊球之后的狀態(tài)。具體而言,焊球1716耦合至ubm層1714。在一些實(shí)現(xiàn)中,焊球1716、ubm層1714、和/或重分布層1710是集成器件中的電感器的一部分。
用于提供/制造包括無(wú)源器件的管芯的方法的示例性流程圖
圖18解說(shuō)了用于提供和/或制造包括電容器的集成器件的方法的示例性流程圖。在一些實(shí)現(xiàn)中,圖18的流程圖可被用來(lái)提供和/或制造圖12的集成器件和/或本公開(kāi)中所描述的其他集成器件。
該方法提供(1805)基板。在一些實(shí)現(xiàn)中,提供(1805)基板包括提供晶片(例如,硅晶片)。然而,不同實(shí)現(xiàn)可以將不同材料用于基板(例如,玻璃基板)。該方法隨后可任選地在下級(jí)金屬層中提供(1810)電容器(例如,mim電容器、mom電容器)。
該方法進(jìn)一步在下級(jí)金屬和介電層之一(例如,m7金屬層)上提供(1815)至少一個(gè)焊盤。在一些實(shí)現(xiàn)中,提供(1815)焊盤包括將焊盤耦合至這些下級(jí)金屬層之一(例如,頂部的下級(jí)金屬層,即m7金屬層)。在一些實(shí)現(xiàn)中,該焊盤是鋁焊盤。然而,不同實(shí)現(xiàn)可以將不同材料用于該焊盤。此外,不同實(shí)現(xiàn)可以使用不同工藝來(lái)在下級(jí)金屬和介電層上提供焊盤。例如,在一些實(shí)現(xiàn)中,光刻和/或蝕刻工藝可被用于在下級(jí)金屬和介電層上提供(1815)焊盤。
該方法提供(1820)鈍化層(例如,鈍化層1706)、第一絕緣層(例如,第一絕緣層1708)、重分布層(例如,重分布層1710)、和第二絕緣層(例如,第二絕緣層1712)。不同實(shí)現(xiàn)可為鈍化層使用不同材料。在一些實(shí)現(xiàn)中,在下級(jí)金屬和介電層上提供鈍化層,從而暴露焊盤的至少一部分。在一些實(shí)現(xiàn)中,金屬重分布層設(shè)在焊盤和第一絕緣層之上。在一些實(shí)現(xiàn)中,金屬重分布層被耦合至焊盤。在一些實(shí)現(xiàn)中,金屬重分布層是銅層。
不同實(shí)現(xiàn)可以將不同材料用于第一和第二絕緣層。例如,第一和第二絕緣層可以是聚苯并噁唑(pbo)層和/或聚合物層。
該方法隨后提供(1825)凸塊下金屬化(ubm)層。在一些實(shí)現(xiàn)中,提供(1825)ubm層包括將ubm層耦合至金屬重分布層。在一些實(shí)現(xiàn)中,ubm層是銅層。該方法進(jìn)一步在ubm層上提供(1835)焊球。
示例性半加成圖案化(sap)工藝
在本公開(kāi)中描述了各種互連(例如,跡線、通孔、焊盤)。這些互連可形成在封裝基板、印刷電路板(pcb)和/或集成器件的重分布部分中。在一些實(shí)現(xiàn)中,這些互連可包括一個(gè)或多個(gè)金屬層。例如,在一些實(shí)現(xiàn)中,這些互連可包括第一金屬晶種層和第二金屬層??墒褂貌煌兎蠊に噥?lái)提供(例如,形成)這些金屬層。以下是具有晶種層的互連(例如,跡線、通孔、焊盤)的詳細(xì)示例以及可如何使用不同鍍敷工藝來(lái)形成這些互連。
不同實(shí)現(xiàn)可使用不同工藝來(lái)形成和/或制造金屬層(例如,互連、重分布層、凸塊下金屬化層)。在一些實(shí)現(xiàn)中,這些工藝包括半加成圖案化(sap)工藝和鑲嵌工藝。這些各種不同工藝在下文進(jìn)一步描述。
圖19解說(shuō)了用于使用半加成圖案化(sap)工藝來(lái)形成互連以在一個(gè)或多個(gè)介電層中提供和/或形成互連的序列。如圖19中所示,階段1解說(shuō)了在提供(例如,形成)介電層1902之后的集成器件(例如,基板)的狀態(tài)。在一些實(shí)現(xiàn)中,階段1解說(shuō)了介電層1902包括第一金屬層1904。在一些實(shí)現(xiàn)中,第一金屬層1904是晶種層。在一些實(shí)現(xiàn)中,可以在提供(例如,接收或形成)介電層1902之后在介電層1902上提供(例如,形成)第一金屬層1904。階段1解說(shuō)了在介電層1902的第一表面上提供(例如,形成)第一金屬層1904。在一些實(shí)現(xiàn)中,第一金屬層1904是通過(guò)使用沉積工藝(例如,pvd、cvd、鍍敷工藝)來(lái)提供的。
階段2解說(shuō)了在第一金屬層1904上選擇性地提供(例如,形成)光致抗蝕層1906(例如,光顯影抗蝕層)之后的集成器件的狀態(tài)。在一些實(shí)現(xiàn)中,選擇性地提供抗蝕層1906包括在第一金屬層1904上提供第一抗蝕層1906并且通過(guò)顯影(例如,使用顯影工藝)來(lái)選擇性地移除抗蝕層1906的諸部分。階段2解說(shuō)了提供抗蝕層1906,從而形成腔1908。
階段3解說(shuō)了在腔1908中形成第二金屬層1910之后的集成器件的狀態(tài)。在一些實(shí)現(xiàn)中,在第一金屬層1904的暴露部分上方形成第二金屬層1910。在一些實(shí)現(xiàn)中,第二金屬層1910是通過(guò)使用沉積工藝(例如,鍍敷工藝)來(lái)提供的。
階段4解說(shuō)了在移除抗蝕層1906之后的集成器件的狀態(tài)。不同實(shí)現(xiàn)可將不同工藝用于移除抗蝕層1906。
階段5解說(shuō)了在選擇性地移除第一金屬層1904的諸部分之后的集成器件的狀態(tài)。在一些實(shí)現(xiàn)中,移除第一金屬層1904的未被第二金屬層1910覆蓋的一個(gè)或多個(gè)部分。如階段5中所示,剩余的第一金屬層1904和第二金屬層1910可以在集成器件和/或基板中形成和/或限定互連1912(例如,跡線、通孔、焊盤)。在一些實(shí)現(xiàn)中,移除第一金屬層1904,以使得位于第二金屬層1910下方的第一金屬層1904的尺寸(例如,長(zhǎng)度、寬度)小于第二金屬層1910的尺寸(例如,長(zhǎng)度、寬度),這可導(dǎo)致底切,如圖19的階段5所示。在一些實(shí)現(xiàn)中,以上提及的過(guò)程可被迭代若干次以在集成器件和/或基板的一個(gè)或多個(gè)介電層中提供和/或形成若干互連。
圖20解說(shuō)了用于使用(sap)工藝以在一個(gè)或多個(gè)介電層中提供和/或形成互連的方法的流程圖。該方法提供(2005)介電層(例如,介電層1802)。在一些實(shí)現(xiàn)中,提供介電層包括形成介電層。在一些實(shí)現(xiàn)中,提供介電層包括形成第一金屬層(例如,第一金屬層1804)。在一些實(shí)現(xiàn)中,第一金屬層是晶種層。在一些實(shí)現(xiàn)中,可以在提供(例如,接收或形成)介電層之后在該介電層上提供(例如,形成)第一金屬層。在一些實(shí)現(xiàn)中,第一金屬層是通過(guò)使用沉積工藝(例如,物理氣相沉積(pvd)或鍍敷工藝)來(lái)提供的。
該方法選擇性地在第一金屬層上提供(2010)光致抗蝕層(例如,光顯影抗蝕層1806)。在一些實(shí)現(xiàn)中,選擇性地提供抗蝕層包括在第一金屬層上提供第一抗蝕層并且選擇性地移除抗蝕層的諸部分(這提供一個(gè)或多個(gè)腔)。
該方法隨后在光致抗蝕層的腔中提供(2015)第二金屬層(例如,第二金屬層1810)。在一些實(shí)現(xiàn)中,在第一金屬層的暴露部分上方形成第二金屬層。在一些實(shí)現(xiàn)中,第二金屬層是通過(guò)使用沉積工藝(例如,鍍敷工藝)來(lái)提供的。
該方法進(jìn)一步移除(2020)抗蝕層。不同實(shí)現(xiàn)可將不同工藝用于移除抗蝕層。該方法還選擇性地移除(2025)第一金屬層的諸部分。在一些實(shí)現(xiàn)中,移除第一金屬層的未被第二金屬層覆蓋的一個(gè)或多個(gè)部分。在一些實(shí)現(xiàn)中,任何剩余的第一金屬層和第二金屬層可以在集成器件和/或基板中形成和/或限定一個(gè)或多個(gè)互連(例如,跡線、通孔、焊盤)。在一些實(shí)現(xiàn)中,以上提及的方法可被迭代若干次以在集成器件和/或基板的一個(gè)或多個(gè)介電層中提供和/或形成若干互連。
示例性鑲嵌工藝
圖21解說(shuō)了用于使用鑲嵌工藝來(lái)形成互連以在介電層中提供和/或形成互連的序列。如圖21中所示,階段1解說(shuō)了在提供(例如,形成)介電層2102之后的集成器件的狀態(tài)。在一些實(shí)現(xiàn)中,介電層2102是無(wú)機(jī)層(例如,無(wú)機(jī)膜)。
階段2解說(shuō)了在介電層2102中形成腔2104之后的集成器件的狀態(tài)。不同實(shí)現(xiàn)可將不同工藝用于在介電層2102中提供腔2104。
階段3解說(shuō)了在介電層2102上提供第一金屬層2106之后的集成器件的狀態(tài)。如階段3中所示,在介電層2102的第一表面上提供第一金屬層2106。在介電層2102上提供第一金屬層2106,以使得第一金屬層2106占據(jù)介電層2102的輪廓,包括腔2104的輪廓在內(nèi)。在一些實(shí)現(xiàn)中,第一金屬層2106是晶種層。在一些實(shí)現(xiàn)中,第一金屬層2106是通過(guò)使用沉積工藝(例如,物理氣相沉積(pvd)、化學(xué)氣相沉積(cvp)、或鍍敷工藝)來(lái)提供的。
階段4解說(shuō)了在腔2104中和介電層2102的表面中形成第二金屬層2108之后的集成器件的狀態(tài)。在一些實(shí)現(xiàn)中,在第一金屬層2106的暴露部分上方形成第二金屬層2108。在一些實(shí)現(xiàn)中,第二金屬層2108是通過(guò)使用沉積工藝(例如,鍍敷工藝)來(lái)提供的。
階段5解說(shuō)了在移除第二金屬層2108的諸部分和第一金屬層2106的諸部分之后的集成器件的狀態(tài)。不同實(shí)現(xiàn)可使用不同工藝來(lái)移除第二金屬層2108和第一金屬層2106。在一些實(shí)現(xiàn)中,化學(xué)機(jī)械拋光(cmp)工藝被用于移除第二金屬層2108的諸部分和第一金屬層2106的諸部分。如階段5中所示,剩余的第一金屬層2106和第二金屬層2108可以在集成器件和/或基板中形成和/或限定互連2112(例如,跡線、通孔、焊盤)。如階段5中所示,以在第二金屬層2110的基底部分和(諸)側(cè)面部分上形成第一金屬層2106的方式來(lái)形成互連2112。在一些實(shí)現(xiàn)中,腔2104可以包括兩級(jí)電介質(zhì)中的溝和/或孔的組合,以使得可以在單個(gè)沉積步驟中形成通孔和互連(例如,金屬跡線),在一些實(shí)現(xiàn)中,以上提及的過(guò)程可被迭代若干次以在集成器件和/或基板的一個(gè)或多個(gè)介電層中提供和/或形成若干互連。
圖22解說(shuō)了用于使用鑲嵌工藝來(lái)形成互連以在介電層中提供和/或形成互連的方法的流程圖。該方法提供(2205)介電層(例如,介電層2102)。在一些實(shí)現(xiàn)中,提供介電層包括形成介電層。在一些實(shí)現(xiàn)中,提供介電層包括從供應(yīng)商接收介電層。在一些實(shí)現(xiàn)中,介電層是無(wú)機(jī)層(例如,無(wú)機(jī)膜)。
該方法在介電層中形成(2210)至少一個(gè)腔(例如,腔2104)。不同實(shí)現(xiàn)可將不同工藝用于在介電層中提供腔。
該方法在介電層上提供(2215)第一金屬層(例如,第一金屬層2106)。在一些實(shí)現(xiàn)中,在介電層的第一表面上提供(例如,形成)第一金屬層。在一些實(shí)現(xiàn)中,在介電層上提供第一金屬層,以使得第一金屬層占據(jù)介電層的輪廓,包括腔的輪廓在內(nèi)。在一些實(shí)現(xiàn)中,第一金屬層是晶種層。在一些實(shí)現(xiàn)中,第一金屬層2106是通過(guò)使用沉積工藝(例如,pvd、cvd或鍍敷工藝)來(lái)提供的。
該方法在腔中和介電層的表面中提供(2220)第二金屬層(例如,第二金屬層2108)。在一些實(shí)現(xiàn)中,在第一金屬層的暴露部分上方形成第二金屬層。在一些實(shí)現(xiàn)中,第二金屬層是通過(guò)使用沉積工藝(例如,鍍敷工藝)來(lái)提供的。在一些實(shí)現(xiàn)中,第二金屬層與第一金屬層相似或相同。在一些實(shí)現(xiàn)中,第二金屬層不同于第一金屬層。
該方法隨后移除(2225)第二金屬層的諸部分和第一金屬層的諸部分。不同實(shí)現(xiàn)可使用不同工藝來(lái)移除第二金屬層和第一金屬層。在一些實(shí)現(xiàn)中,化學(xué)機(jī)械拋光(cmp)工藝被用于移除第二金屬層的諸部分和第一金屬層的諸部分。在一些實(shí)現(xiàn)中,剩余的第一金屬層和第二金屬層可以形成和/或限定互連(例如,互連2112)。在一些實(shí)現(xiàn)中,互連可以包括集成器件和/或基板中的至少跡線、通孔、和/或焊盤中的一者。在一些實(shí)現(xiàn)中,以在第二金屬層的基底部分和(諸)側(cè)面部分上形成第一金屬層的方式來(lái)形成互連。在一些實(shí)現(xiàn)中,以上提及的方法可被迭代若干次以在集成器件和/或基板的一個(gè)或多個(gè)介電層中提供和/或形成若干互連。
示例性電子設(shè)備
圖23解說(shuō)了可集成有前述集成器件、半導(dǎo)體器件、集成電路、管芯、中介體、封裝或?qū)盈B封裝(pop)中的任一者的各種電子設(shè)備。例如,移動(dòng)電話2302、膝上型計(jì)算機(jī)2304、以及固定位置終端2306可包括如本文所描述的集成器件2300。集成器件2300可以是例如本文所描述的集成電路、管芯、封裝或?qū)盈B封裝中的任一者。圖23中所解說(shuō)的設(shè)備2302、2304、2306僅是示例性的。其它電子設(shè)備也能以集成器件2300為其特征,此類電子設(shè)備包括但不限于移動(dòng)設(shè)備、手持式個(gè)人通信系統(tǒng)(pcs)單元、便攜式數(shù)據(jù)單元(諸如個(gè)人數(shù)字助理)、啟用gps的設(shè)備、導(dǎo)航設(shè)備、機(jī)頂盒、音樂(lè)播放器、視頻播放器、娛樂(lè)單元、固定位置數(shù)據(jù)單位(諸如儀表讀取設(shè)備)、通信設(shè)備、智能電話、平板計(jì)算機(jī)或者存儲(chǔ)或檢索數(shù)據(jù)或計(jì)算機(jī)指令的任何其它設(shè)備,或者其任何組合。
在圖2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13a-13c、14、15a-15e、16、17a-17d、18、19、20、21、22和/或23中解說(shuō)的一個(gè)或多個(gè)組件、步驟、特征和/或功能可被重新安排和/或組合成單個(gè)組件、步驟、特征或功能,或?qū)嵤┰谌舾山M件、步驟或功能中。也可添加額外的元件、組件、步驟、和/或功能而不會(huì)脫離本公開(kāi)。還應(yīng)當(dāng)注意,本公開(kāi)中的圖2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13a-13c、14、15a-15e、16、17a-17d、18、19、20、21、22和/或23及其相應(yīng)描述不限于管芯和/或ic。在一些實(shí)現(xiàn)中,圖2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13a-13c、14、15a-15e、16、17a-17d、18、19、20、21、22和/或23及其相應(yīng)描述可被用于制造、創(chuàng)建、提供、和/或生產(chǎn)集成器件。在一些實(shí)現(xiàn)中,集成器件可以包括管芯、管芯封裝、集成電路(ic)、集成封裝器件、晶片、半導(dǎo)體器件、層疊封裝和/或中介體。
措辭“示例性”在本文中用于表示“用作示例、實(shí)例或解說(shuō)”。本文中描述為“示例性”的任何實(shí)現(xiàn)或方面不必被解釋為優(yōu)于或勝過(guò)本公開(kāi)的其他方面。同樣,術(shù)語(yǔ)“方面”不要求本公開(kāi)的所有方面都包括所討論的特征、優(yōu)點(diǎn)或操作模式。術(shù)語(yǔ)“耦合”在本文中被用于指兩個(gè)對(duì)象之間的直接或間接耦合。例如,如果對(duì)象a物理地接觸對(duì)象b,且對(duì)象b接觸對(duì)象c,則對(duì)象a和c可仍被認(rèn)為是彼此耦合的——即便它們并非彼此直接物理接觸。
還應(yīng)注意,這些實(shí)施例可能是作為被描繪為流程圖、流圖、結(jié)構(gòu)圖、或框圖的過(guò)程來(lái)描述的。盡管流程圖可能會(huì)把諸操作描述為順序過(guò)程,但是這些操作中有許多操作能夠并行或并發(fā)地執(zhí)行。另外,這些操作的次序可被重新安排。過(guò)程在其操作完成時(shí)終止。
本文中所描述的本公開(kāi)的各種特征可實(shí)現(xiàn)于不同系統(tǒng)中而不會(huì)脫離本公開(kāi)。應(yīng)注意,本公開(kāi)的以上各方面僅是示例,且不應(yīng)被解釋成限定本公開(kāi)。對(duì)本公開(kāi)的各方面的描述旨在是解說(shuō)性的,而非限定所附權(quán)利要求的范圍。由此,本發(fā)明的教導(dǎo)可以現(xiàn)成地應(yīng)用于其他類型的裝置,并且許多替換、修改和變形對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員將是顯而易見(jiàn)的。