安裝在有機襯底上的凹入的分立組件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了安裝在有機襯底上的凹入的分立組件。一種方法和設備包括有機多層襯底，具有部署在該有機多層襯底的凹入層上的圖案化導體。一種分立組件耦合至凹入層，以使該組件從該有機多層襯底的頂層凹入。
【專利說明】安裝在有機襯底上的凹入的分立組件
【背景技術】
[0001]使用表面安裝方法來將分立組件安裝在襯底上可導致具有不期望的封裝高度(通常被稱為Z高度)的電子封裝。使用表面安裝技術，諸如電容器、電阻器、電感器和其他組件之類的分立組件一般用襯底上的焊料球附連至管芯側(cè)的襯底表面，當組件被安裝在焊料球上時回流焊料球。這提供了組件直接至襯底的穩(wěn)固的電連接和保持的連接。很多時候，所得封裝和組件的z高度高于其中使用該封裝的產(chǎn)品所期望的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0002]一種設備包括有機多層襯底，具有部署在該有機多層襯底的凹入層上的圖案化導體。分立組件經(jīng)由表面安裝工藝耦合至該凹入層，以使該組件從該有機多層襯底的頂層凹入。
[0003]一種方法包括:在有機多層襯底的所選層上圖案化導體、在圖案化的導體之間在所選層上形成可揭層、在所選層和可揭層上形成附加層、形成通過附加層的開口從而在該多層襯底中形成凹入、移除該可揭層、并在該凹入內(nèi)將組件附連至襯底。
[0004]又一方法包括在有機多層襯底的所選層上圖案化導體、在圖案化的導體之間在所選層上形成可揭層、在所選層和可揭層上形成附加層、形成通過附加層的開口從而在該多層襯底中形成凹入、移除該可揭層、并將分立組件附連至所選層以使該組件凹入在該有機多層襯底內(nèi)。
[0005]附圖簡述
[0006]圖1是根據(jù)示例性實施例的具有多層的有機襯底的截面示意示圖。
[0007]圖2A、2B、2C、2D和2E是根據(jù)示例性實施例的在構建和組件安裝期間的有機襯底的截面示意示圖。
[0008]圖3是根據(jù)示例性實施例的具有在多級處凹入的組件的有機襯底的截面示意示圖。
[0009]詳細描述
[0010]以下的描述和附圖充分地示出了具體實施例以使本領域中的技術人員能夠?qū)嵤┧鼈?。其它的實施例可結(jié)合結(jié)構、邏輯、電、進程和其它改變。某些實施例的部分和特征可被包括在其它實施例的部分和特征中、或代替其它實施例的部分和特征。在權利要求中陳述的實施例包括這些權利要求的所有可用的等效技術方案。
[0011]圖1是具有多層的有機襯底100的一部分的截面示意示圖。該示圖可不包括整個襯底，但是示出與討論相關的具體段或部分。完整的襯底可具有比圖1中所示的更多的特征，諸如通孔、鍍敷透孔(PTH)、管芯等。在一個實施例中，襯底100被形成為具有底層110、第二層115、第三層120和第四層125，該第四層125是在有機襯底100生長期間形成的最后一層?？墒褂玫讓?10來安裝中央處理單元或其他處理元件。在一個實施例中，分立組件130被安裝在最后一層之下的第三層120上。在又一些實施例中，該組件可被直接安裝在更下面的層上、更接近底層或者直接安裝在底層本身。可在附連分立組件130后，添加保護層或鈍化層135。
[0012]對應于在該組件和位于襯底對應層上的金屬結(jié)合區(qū)(metal land)之間做出的每一個電連接，可通過使用標準表面安裝工藝將分立組件130安裝在該層上。在一個實施例中，表面安裝工藝使用分發(fā)在結(jié)合區(qū)上的焊膏(焊料和焊劑混合物)。分立組件130被放置在焊膏頂部并回流(熔化)到位。在各實施例中，分立組件可以是電容器、電阻器、電感器或其他組件。這樣的分立組件可能不易于在高度上被減小。通過將分立組件凹入在襯底100內(nèi)，可在不企圖減少組件本身高度方面花費資源的情況，獲得包括襯底100在內(nèi)的所得封裝的較低的Z高度輪廓。凹入該組件還可提供減少的寄生效應，包括減少的寄生電容和寄生電阻。
[0013]在圖2A、2B、2C、2D和2E中以截面示出形成具有凹入分立組件的襯底200的工藝步驟。在圖2A中，示出核心層210。在一個實施例中，核心層210形成襯底的核心且由玻璃增強樹脂制成。在一個實施例中，對稱地形成整個襯底，且在半加成工藝中，在核心層210的兩側(cè)均添加多層。如圖所示，在一個實施例中，在核心層210的兩側(cè)用導體215、220對其進行圖案化。如圖所示，還可在層之間形成導體。在一個實施例中，使用銅作為該導體。導體215被形成在襯底200的附連側(cè)上，且與其他圖案化一起對應于添加組件時對該組件做出的連接。
[0014]在圖2B中，已經(jīng)將可揭膜225添加至襯底200的組件附連側(cè)。在一個實施例中，可通過擠壓工藝來施加該可揭膜225，得到與導體215幾乎相同厚度的層。在不同實施例中可使用各種可揭膜，諸如可在合適時間剝落的通用光刻膠或干膜。在將安裝組件的層的頂部形成該可揭膜225。
[0015]圖2C示出構建附加對稱層240、245，如圖所示，直到對稱地施加SR層和表面拋光。在一個實施例中，用諸如塑料和聚合物之類的有機材料來構建該襯底，以及金屬層構建某些導電路徑。
[0016]圖2D示出在襯底200的組件附連側(cè)上移除所構建的層，將組件嵌入于此處。開口260被向下形成到導體215級，且還移除了可揭膜225。在一個實施例中，經(jīng)由激光劃片或其他可用方法，來移除所構建的層?？山夷?25可以是光刻膠且可經(jīng)由通用蝕刻工藝來移除。在一個實施例中，可執(zhí)行表面沾污去除來將殘余物從可揭膜225上清理出去。在一個實施例中，在將要安裝組件的層上形成可揭膜。在一個實施例中，這個層被圖示為位于核心層210上的單層，但也可以是位于外層下的任意層，來提供當安裝組件時組件從襯底200頂層的一定量的凹入。
[0017]圖2E示出位于開口 260內(nèi)的組件265。在放置組件265前，可執(zhí)行用于組件焊墊的有機表面保護劑(OSP )表面拋光，且可在所選附連點處經(jīng)由噴嘴或其他裝置來分配焊膏。然后附連組件265，焊膏回流來將組件265緊固至襯底200的層240。
[0018]在一個實施例中，該組件凹入在或低于襯底200的頂部表面。在又一些實施例中，組件可被凹入，以使該組件的頂部仍高于襯底頂部表面，但是低于它附連至襯底頂部表面時的高度。
[0019]圖3是根據(jù)示例性實施例的具有在多級處凹入的組件的有機襯底300的截面示意示圖。在圖3中最小化了各級上和各級之間的導體圖案來簡化示圖。有機核心303具有圍繞其形成的多個對稱有機層305、310、315、320、325和330。多個分立組件被結(jié)合至位于核心303的一側(cè)或多側(cè)上的不同級。在襯底300的頂側(cè)，示出組件335經(jīng)由導體340安裝至層315。示出組件345經(jīng)由導體350安裝至層305。為簡化，僅示出兩個導體。在襯底300的底側(cè)，示出組件355經(jīng)由導體360安裝至層320。還示出處理器370安裝至襯底300的底側(cè)的層330上。為簡化原因省略了觸點，但是處理器可經(jīng)由球柵陣列、表面安裝工藝或任意類型的焊料連接，安裝至多個導體。
[0020]示例
[0021]1.一種方法，包括:
[0022]在有機多層襯底的所選層上圖案化導體；
[0023]在所圖案化的導體之間在所選層上形成可揭層；
[0024]在所選層和可揭層上形成附加層；
[0025]形成通過附加層的開口來在所述多層襯底中形成凹入；
[0026]移除可揭層；以及
[0027]在凹入內(nèi)將組件附連至襯底。
[0028]2.如示例I所述的方法，其特征在于，襯底包括聚合物核心，且多個對稱層形成在該核心頂部和底部上。
[0029]3.如示例2所述的方法，其特征在于，形成附加層包括形成多個附加層；且
[0030]其中形成開口包括形成通過多層至所選層的凹入。
[0031]4.如示例1-3中任意所述的方法，其特征在于，該組件是電容器。
[0032]5.如示例1-4中任意所述的方法，其特征在于，該組件是電阻器。
[0033]6.如示例1-5中任意所述的方法，其特征在于，該組件是電感器。
[0034]7.如示例1-6中任意所述的方法，其特征在于，經(jīng)由激光劃片形成該開口。
[0035]8.如示例1-7中任意所述的方法，其特征在于，經(jīng)由擠壓工藝形成該可揭層。
[0036]9.如示例1-8中任意所述的方法，其特征在于，通過如下步驟來執(zhí)行在凹入內(nèi)將組件附連至襯底:
[0037]通過噴嘴將焊膏分配在位于所述所選層上的圖案化的導體上；
[0038]將組件放置在焊膏上；且
[0039]回流焊膏以將組件焊接至圖案化的導體。
[0040]10.—種方法，包括:
[0041]在有機多層襯底的所選層上圖案化導體；
[0042]在所圖案化的導體之間在所選層上形成可揭層；
[0043]在所選層和可揭層上形成附加層；
[0044]形成通過附加層的開口來在所述多層襯底中形成凹入；
[0045]移除可揭層；
[0046]將分立組件表面安裝至所選層以使組件凹入在有機多層襯底內(nèi)。
[0047]11.如示例10所述的方法，其特征在于，襯底包括玻璃增強樹脂核心，且多個對稱層形成在所述核心頂部和底部。
[0048]12.如示例11述的方法，其特征在于，形成附加層包括形成多個附加有機層；且
[0049]其中形成開口包括形成通過多層至所選層的凹入。
[0050]13.如示例10-12中任意所述的方法，其特征在于，述組件是分立的電容器。[0051]14.如示例10-13中任意所述的方法，其特征在于，組件是分立的電阻器。
[0052]15.如示例10-14中任意所述的方法，其特征在于，組件是分立的電感器。
[0053]16.如示例10-15中任意所述的方法，其特征在于，經(jīng)由擠壓工藝形成可揭層。
[0054]17.—種設備，包括:
[0055]有機多層襯底；
[0056]部署于所述有機多層襯底的凹入層上的圖案化的導體；以及
[0057]分立組件，耦合至所述凹入層，以使所述組件從有機多層襯底的頂層凹入。
[0058]18.如示例17所述的設備，其特征在于，有機多層襯底的多層是圍繞有機核心對稱地部署的。
[0059]19.如示例17-18中任意所述的設備，其特征在于，有機多層襯底包括聚合物核心，且在核心頂部和底部上形成多個對稱層。
[0060]20.如示例19所述的設備，其特征在于，組件是凹入的多層。
[0061]21.如示例19-20中任意所述的設備，其特征在于，組件是電容器。
[0062]22.如示例19-21中任意所述的設備，其特征在于，組件是電阻器。
[0063]23.如示例19-22中任意所述的設備，其特征在于，組件是電感器。
[0064]盡管上文已經(jīng)描述了數(shù)個實施例，其他變化也是可能的。例如，附圖中示出的邏輯流程并不要求圖示特定順序、或順序地，來實現(xiàn)期望的結(jié)果。從所述流程中，可提供其他步驟、或者消除各步驟，或可從所述系統(tǒng)中添加、或移除其他組件。其他實施例可落在隨附權利要求內(nèi)，諸如具有通過引線接合連接至襯底的銷釘柵格陣列、結(jié)合區(qū)柵格陣列、管芯的封
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[0065]遵照要求使讀者能夠確定技術公開的特性和要點的摘要的37C.F.R.部分1.72(b)提供了摘要。其主張這樣的理解:它將不用于限制或解釋權利要求的范圍或含義。所附權利要求由此結(jié)合在詳細的描述中，且每個權利要求自身可作為單獨的實施例。
【權利要求】
1.一種形成電子設備的方法，包括: 在有機多層襯底的所選層上圖案化導體； 在所圖案化的導體之間在所述所選層上形成可揭層； 在所述所選層和可揭層上形成附加層； 形成通過所述附加層的開口來在所述多層襯底中形成凹入； 移除所述可揭層；以及 在所述凹入內(nèi)將組件附連至襯底。
2.如權利要求1所述的形成電子設備的方法，其特征在于，所述襯底包括聚合物核心，且多個對稱層形成在所述核心頂部和底部。
3.如前述權利要求任一項所述的形成電子設備的方法，其特征在于，形成附加層包括形成多個附加層；且 其中形成開口包括形成通過多層至所述所選層的凹入。
4.如前述權利要求任一項所述的形成電子設備的方法，其特征在于，所述組件選自如下構成的組:電容器、電阻器和電感器。
5.如權利要求1-4中任一項所述的形成電子設備的方法，其特征在于，經(jīng)由激光劃片形成所述開口。
6.如權利要求1-4中任一項所述的形成電子設備的方法，其特征在于，經(jīng)由擠壓工藝形成所述可揭層。`
7.如前述權利要求任一項所述的形成電子設備的方法，其特征在于，通過如下步驟來執(zhí)行在所述凹入內(nèi)將組件附連至所述襯底: 通過噴嘴將焊膏分配在位于所述所選層上的所述圖案化的導體上； 將所述組件放置在所述焊膏上；且 回流所述焊膏來將所述組件焊接至所述圖案化的導體。
8.一種形成電子設備的方法，包括: 在有機多層襯底的所選層上圖案化導體； 在所圖案化的導體之間在所述所選層上形成可揭層； 在所述所選層和可揭層上形成附加層； 形成通過所述附加層的開口來在所述多層襯底中形成凹入； 移除所述可揭層； 將分立組件表面安裝至所述所選層以使所述組件凹入在所述有機多層襯底內(nèi)。
9.如權利要求8所述的形成電子設備的方法，其特征在于，所述襯底包括玻璃增強樹脂核心，且多個對稱層形成在所述核心的頂部和底部上。
10.如權利要求8-9中任一項所述的形成電子設備的方法，其特征在于，形成附加層包括形成多個附加有機層；且 其中形成開口包括形成通過多層至所述所選層的凹入。
11.如權利要求8-10中任一項所述的形成電子設備的方法，其特征在于，所述組件選自如下構成的組:分立的電容器、分立的電阻器和分立的電感器。
12.如權利要求8-11中任一項所述的形成電子設備的方法，其特征在于，經(jīng)由擠壓工藝形成所述可揭層。
13.—種電子設備,包括: 有機多層襯底； 部署于所述有機多層襯底的凹入層上的圖案化的導體；以及 分立組件，耦合至所述凹入層，以使所述組件從所述有機多層襯底的頂層凹入。
14.如權利要求13所述的電子設備，其特征在于，所述有機多層襯底的多層是圍繞有機核心對稱地部署的。
15.如權利要求13-14中任一項所述的電子設備，其特征在于，所述有機多層襯底包括聚合物核心，且多個對稱層形成在所述核心頂部和底部。
16.如權利要求13-15中的任一項所述的電子設備，其特征在于，所述組件是凹入的多層。
17.如權利要求13-16中任一項所述的電子設備，其特征在于，所述組件選自如下構成的組:電容器、電阻器和電感`器。
【文檔編號】H01L21/60GK103871913SQ201310666263
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2013年12月10日 優(yōu)先權日:2012年12月11日
【發(fā)明者】C·鮑德溫, M·K·洛伊 申請人:英特爾公司