專利名稱：用于連接掩埋信號線和電器件的互連結(jié)構(gòu)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于連接掩埋信號線和電器件的互連結(jié)構(gòu)及方法。
背景技術(shù)：
在許多電子部件(諸如印刷電路板)中，跡線或信號線由一層或多層材料覆蓋。例如，信號線可以由電介質(zhì)層和接地層覆蓋。然后，必須創(chuàng)建穿過接地層和電介質(zhì)層的開口或過孔，以與信號線的暴露部分進(jìn)行電接觸。
圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的帶狀線電路的一部分的剖視圖。帶狀線電路100包括具有由兩層電介質(zhì)層106、108包圍的過孔捕捉焊盤(via capturepad)104的信號層102。接地層110、112分別覆蓋電介質(zhì)層106、108。過孔捕捉焊盤104與信號層102中的跡線或信號線(未示出)接觸。
已經(jīng)創(chuàng)建穿過接地層110和電介質(zhì)層106的過孔114，以暴露過孔捕捉焊盤104的一部分。金屬116填充過孔114，以創(chuàng)建過孔捕捉焊盤104和接觸焊盤118之間的電連接。另一個(gè)信號線或電器件(未示出)可以使用金屬連接器120連接到接觸焊盤118。連接器120可以例如構(gòu)造為焊球、接觸針腳或線接合。
過孔捕捉焊盤104、金屬116、接觸焊盤118以及連接器120在連接到過孔捕捉焊盤104的信號線和另一個(gè)電器件之間形成互連。但是，寄生電感和電容由于互連結(jié)構(gòu)而增大。在該連接中，接觸焊盤118增加額外的寄生電容，過孔114和金屬116增大寄生電感。當(dāng)過孔捕捉焊盤104需要的最小尺寸比互連需要的最小尺寸大時(shí)，過孔還可能限制電路的密度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了用于將掩埋信號線連接到電器件的互連結(jié)構(gòu)和方法。一種電部件(諸如跡線、信號線、或連接到跡線或信號線的接觸焊盤)由一層或多層覆蓋。電部件通過形成貫穿一層或多層的開口而直接連接到電器件。開口暴露電部件的一部分。然后，將連接器(諸如焊球、針腳接觸、或線接合)附接到電部件的暴露部分。連接器直接連接到另一個(gè)電器件，以在電部件和電器件之間創(chuàng)建電連接。電器件例如可以構(gòu)造為另一個(gè)帶狀線電路、微帶電路、集成電路或電部件中的第二信號線或接觸焊盤。


當(dāng)結(jié)合附圖閱讀根據(jù)本發(fā)明的下述具體實(shí)施例的詳細(xì)說明時(shí)，本發(fā)明將更好理解。
圖1是據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的帶狀線電路的一部分的剖視圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例中連接到電器件的帶狀線電路的一部分的剖視圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例中針腳柵格陣列的一部分的放大透視圖；圖4A-4D是帶狀線電路的一部分的剖視圖，其圖示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例中的用于制造互連的方法；圖5是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例中帶狀線電路的一部分的剖視圖；圖6A-6C是帶狀線電路的一部分的剖視圖，其圖示根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例中的用于制造帶狀線電路的方法。
具體實(shí)施例方式
以下說明陳述使本領(lǐng)域一般技術(shù)人員能夠制造和使用本發(fā)明，并且提供在母案申請和其要求的上下文中。公開實(shí)施例的不同改進(jìn)對于本領(lǐng)域一般技術(shù)人員來說是明顯的，所以，這里的一般原則可以應(yīng)用到其他實(shí)施中。因此，本發(fā)明并不意圖限制到示出的實(shí)施例，而是與這里描述的原則和特征以及權(quán)利要求相一致的最寬范圍相符。應(yīng)當(dāng)理解，本說明參考的附圖并非按比例繪制。
現(xiàn)在參考附圖(尤其參考圖2)，示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例中的連接到電器件的帶狀線電路的一部分的剖視圖。帶狀線電路200包括具有由兩層電介質(zhì)層106、108包圍的接觸焊盤202的信號層102。接地層110、112分別覆蓋電介質(zhì)層106、108。根據(jù)本發(fā)明的本實(shí)施例，接觸焊盤202可以形成到任何期望的尺寸，并與信號層202中的跡線或信號線(未示出)接觸。在根據(jù)本發(fā)明的其他實(shí)施例中，接觸焊盤202是跡線或信號線本身、電部件、或集成電路。
已經(jīng)創(chuàng)建穿過接地層110和電介質(zhì)層106的開口114，以暴露接觸焊盤202的一部分。在根據(jù)本發(fā)明的本實(shí)施例中，電器件206中的接觸焊盤204和帶狀線電路200中的接觸焊盤202之間的電連接直接由連接器208進(jìn)行。電器件206例如可以實(shí)現(xiàn)為另一個(gè)帶狀線電路、微帶電路、集成電路或電部件。連接器208包括但不限于焊球、接觸針腳、線接合或其他接觸方法。
接觸焊盤202、連接器208以及接觸焊盤204形成本實(shí)施例中的互連，并創(chuàng)建電器件206和連接到接觸焊盤202的信號線之間的電連接。如圖2中所示，電介質(zhì)層106和接地層110的厚度小于連接器208的高度，使得連接器208可以與接觸焊盤204接觸。在根據(jù)本發(fā)明的其他實(shí)施例中，帶狀線電路可以包括比圖2中所示更多的層。在這些其他實(shí)施例中，接觸焊盤上面的層的總厚度應(yīng)該小于連接器的高度或厚度。
圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例中針腳柵格陣列的一部分的放大立體圖。帶狀線電路300、302由針腳柵格陣列304電連接在一起。針腳柵格陣列304包括利用圖2中互連結(jié)構(gòu)的許多金屬針腳。因此，針腳柵格陣列304中的針腳直接插入到開口中，以在兩層電路300、302所有位置處的各個(gè)信號線之間形成直接電連接。本領(lǐng)域一般技術(shù)人員應(yīng)該意識到，在根據(jù)本發(fā)明的其他實(shí)施例中，球柵格陣列可以替代針腳柵格陣列304。
現(xiàn)在參考圖4A-4D示出的帶狀線電路的一部分的剖視圖，其圖示了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的用于制造互連的方法。帶狀線電路400包括具有由兩層電介質(zhì)層106、108包圍的接觸焊盤202的信號層102。接地層110、112分別覆蓋電介質(zhì)層106、108。在根據(jù)本發(fā)明的本實(shí)施例中，接觸焊盤202與信號層102中的跡線或信號線(未示出)接觸。在根據(jù)本發(fā)明的其他實(shí)施例中，接觸焊盤202是跡線或信號線本身、電部件或集成電路。
掩模或光刻膠層402形成或沉積在接地層110之上，如圖4A中所示。使用傳統(tǒng)圖案化技術(shù)顯影和圖案化掩模，以創(chuàng)建間隙404，間隙404中將創(chuàng)建到接觸焊盤202的開口。然后蝕刻沒有光刻膠層402覆蓋的接地層110，以暴露電介質(zhì)層106的一部分。蝕刻處理例如可以由化學(xué)蝕刻進(jìn)行。然后移除光刻膠層402。
圖4B圖示具有沉積在電介質(zhì)層106之上的另一個(gè)掩?；蚬饪棠z層406的帶狀線電路400。使用傳統(tǒng)圖案化技術(shù)顯影和圖案化光刻膠層406，以創(chuàng)建間隙408，間隙408中將創(chuàng)建開口。然后蝕刻沒有光刻膠層406覆蓋的電介質(zhì)層106，以暴露接觸焊盤202的一部分。然后移除光刻膠層406。
在根據(jù)本發(fā)明的本實(shí)施例中，接觸焊盤202可以充當(dāng)蝕刻阻擋層。本領(lǐng)域一般技術(shù)人員可以意識到，可以使用除蝕刻之外的其他技術(shù)形成開口。例如，可以用機(jī)加工或激光鉆孔技術(shù)創(chuàng)建開口。
根據(jù)本發(fā)明的本實(shí)施例中，在圖4C中使用焊球410，以形成電連接。本領(lǐng)域一般技術(shù)人員可以意識到，可以使用其他導(dǎo)電連接技術(shù)實(shí)現(xiàn)電連接，該導(dǎo)電連接技術(shù)包括但不限于接觸針腳、倒裝芯片的凸塊、線接合、針腳柵格陣列、球柵格陣列或表面安裝技術(shù)。焊球410沉積到開口中，以與接觸焊盤202進(jìn)行接觸。當(dāng)熔融時(shí)，焊料將信號層102中的接觸焊盤202直接接合到電器件414中的接觸焊盤412。這個(gè)步驟示于圖4D中。
參考圖5，示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例中的帶狀線電路一部分的剖視圖。帶狀線電路500根據(jù)結(jié)合圖4A-4D描述的制造技術(shù)來構(gòu)造。但是，在圖5的實(shí)施例中，線502接合到接觸焊盤202，以在接觸焊盤202和電器件(未示出)之間創(chuàng)建電連接。
圖6A-6C示出帶狀線電路的一部分的剖視圖，其圖示根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例中用于制造帶狀線電路的方法。帶狀線電路形成有接觸焊盤600和兩個(gè)層602、604，如圖6A中所示。在根據(jù)本發(fā)明的本實(shí)施例中，接觸焊盤600連接到跡線或信號線(未示出)。在根據(jù)本發(fā)明的其他實(shí)施例中，接觸焊盤202是跡線或信號線本身、電部件或集成電路。
層602包括預(yù)制電介質(zhì)層606和預(yù)制接地層608。當(dāng)帶狀線電路的制造完成時(shí)，已經(jīng)形成預(yù)制電介質(zhì)層606和預(yù)制接地層608，以提供到接觸焊盤600的開口610。層604包括預(yù)制電介質(zhì)層612和預(yù)制接地層614。為了構(gòu)造帶狀線電路，層602用層602、604之間的接觸焊盤600附接到層604。用于將層602附接到層604的方法包括但不限于層疊、熔接、用環(huán)氧樹脂粘合或膠接。
在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，信號層在被圖案化以形成接觸焊盤600之前附接到電介質(zhì)層612。然后，使用傳統(tǒng)圖案化技術(shù)圖案化信號層。在根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，對信號層單獨(dú)進(jìn)行圖案化，以形成放置于電介質(zhì)層606、612之間的接觸焊盤600和圖案化信號層。
此外，在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在電介質(zhì)層606附接到電介質(zhì)層612之前，將接地層608和614附接到電介質(zhì)層606、612。在根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，在電介質(zhì)層606附接到電介質(zhì)層612之后，接地層608、614附接到電介質(zhì)層606、612。
圖6B圖示了層602、604組合之后的帶狀線電路616。接觸焊盤600現(xiàn)在由電介質(zhì)材料包圍，過孔610暴露接觸焊盤600的一部分。圖6C圖示由電器件622中結(jié)構(gòu)620保持的金屬針腳618。金屬針腳618接合到接觸焊盤600，并在電器件622和接觸焊盤600之間形成電連接。
雖然參考帶狀線電路描述了圖2-6的實(shí)施例，但是根據(jù)本發(fā)明的其他實(shí)施并不限于該實(shí)現(xiàn)方式。無論何時(shí)需要到掩埋跡線或信號線的連接(例如在印刷電路板或使用倒轉(zhuǎn)芯片法時(shí))，可以利用根據(jù)本發(fā)明的互連。
權(quán)利要求
1.一種互連，包括接觸焊盤(202)，連接到第一電器件中的信號線，其中所述接觸焊盤(202)和所述信號線由一層或多層(106、110)覆蓋；開口(114)，穿過所述一層或多層(106、110)，以暴露所述接觸焊盤(202)的一部分；以及連接器，與第二電器件進(jìn)行直接接觸，并延伸到所述開口(114)中，以接觸所述接觸焊盤(202)，進(jìn)而在所述接觸焊盤(202)和所述第二電器件之間形成電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的互連，其中所述第一電器件包括第一帶狀線電路(200)、電部件和印刷電路板中的一個(gè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1-2中任一項(xiàng)所述的互連，其中所述連接器包括焊球(410)、針腳(618)、針腳柵格陣列(304)中的針腳、球柵格陣列中的焊球、線接合(502)、倒裝芯片的凸塊和表面安裝件中的一個(gè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的互連，其中所述第二電器件包括第二帶狀線電路、微帶電路、集成電路和電部件中的一個(gè)。
5.一種用于在電部件和電器件之間制造互連的方法，其中所述電部件由一層或多層(106、110)覆蓋，所述方法包括在所述一層或多層(106、110)中形成開口(114)，以暴露所述電部件的一部分；以及向所述開口(114)中引入連接器，使得所述連接器與所述電器件和所述電部件進(jìn)行直接接觸，由此在所述電部件和所述電器件之間形成電連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5中所述的方法，其中所述電部件包括信號線和連接到信號線的接觸焊盤(202)中的一個(gè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5-6中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述電部件包括在帶狀線電路(200)中。
8.根據(jù)權(quán)利要求5-7中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述連接器包括焊球(410)、針腳(618)、針腳柵格陣列(304)中的針腳、球柵格陣列中的焊球、線接合(502)和表面安裝件中的一個(gè)。
9.根據(jù)權(quán)利要求5-8中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述電器件包括第二帶狀線電路、微帶電路、集成電路和電部件中的一個(gè)。
10.一種用于制造互連的方法，包括形成第一層(602)，其中所述第一層(602)預(yù)制有開口(610)；形成第二層(604)；將所述第一層(602)附接到所述第二層(604)，使得所述開口暴露位于所述第一層(602)和所述第二層(604)之間的電部件的一部分；以及將連接器引入所述開口(610)，使得所述連接器與電器件和所述電部件進(jìn)行直接接觸，由此在所述電部件和所述電器件之間形成電連接。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述電部件包括信號線和連接到信號線的接觸焊盤(600)中的一個(gè)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10-11中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述電部件包括在帶狀線電路(616)中。
13.根據(jù)權(quán)利要求10-12中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述連接器包括焊球(410)、針腳(618)、針腳柵格陣列(304)中的針腳、球柵格陣列中的焊球、線接合(502)和表面安裝件中的一個(gè)。
14.根據(jù)權(quán)利要求10-13中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述電器件包括第二帶狀線電路、微帶電路、集成電路和電部件中的一個(gè)。
全文摘要
一種電部件(諸如跡線、信號線、或連接到跡線或信號線的接觸焊盤(202))由一層或多層(106、110)覆蓋。電部件通過形成貫穿一層或多層(106、110)的開口(114)直接連接到電器件。開口(114)暴露電部件的一部分。然后，將連接器(諸如焊球(410)、針腳接觸(618)、或線接合(502))附接到電部件的暴露部分。連接器直接連接到另一個(gè)電器件，以在電部件和電器件之間創(chuàng)建電連接。電器件例如可以構(gòu)造為另一個(gè)帶狀線電路、微帶電路、集成電路、或電部件中的第二信號線或接觸焊盤(412)。
文檔編號H05K7/10GK1922767SQ200580006101
公開日2007年2月28日 申請日期2005年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月25日
發(fā)明者史蒂文·A·羅西瑙 申請人:安華高科技光纖Ip(新加坡)私人有限公司