封装与部件之间的高速桥制造技术

本文描述的实施例可以涉及与被置于微电子封装的BGA区域内的垂直高速桥有关的设备、工艺和技术。在实施例中，该桥用于高速信号传输并且可以包括镀覆的贯穿孔过孔，所述过孔的间距小于该BGA区域的间距。在实施例中，垂直高速桥可以是使用玻璃互连的激光辅助蚀刻工艺由玻璃晶圆或玻璃面板构建的。可以描述和/或要求保护其他实施例。要求保护其他实施例。要求保护其他实施例。

【技术实现步骤摘要】
封装与部件之间的高速桥


[0001]本公开的实施例总体上涉及半导体封装领域，并且尤其涉及部件之间的输入/输出(I/O)耦合。

技术介绍

[0002]虚拟机和云计算的持续增长将不断增加对封装与衬底之间的高速I/O的需求。
附图说明
[0003]图1示出了根据实施例的玻璃互连的激光辅助蚀刻工艺的多个示例。
[0004]图2示出了在封装与衬底之间的使用球栅阵列(BGA)第二级互连的电互连的旧式实施方式。
[0005]图3示出了根据实施例的包括用以在封装与衬底之间提供高密度I/O连接的桥的组件的侧视图。
[0006]图4示出了根据实施例的桥的自顶向下视图。
[0007]图5示出了根据实施例的包括用以在包括玻璃核心的封装与衬底之间提供高密度I/O连接的桥的组件的侧视图。
[0008]图6示出了根据实施例的包括延伸到封装的构建层腔穴中的桥的组件的侧视图，其中，该封装包括局部玻璃核心。
[0009]图7示出了根据实施例的包括延伸到封装的构建层腔穴中的桥的组件的侧视图，其中，该封装包括完全玻璃核心。
[0010]图8示出了根据实施例的用于建立包括与桥耦合的封装和衬底的设备的示例性工艺。
[0011]图9示意性地示出了根据实施例的计算装置。
具体实施方式
[0012]本文的实施例可以涉及用于在微电子封装的BGA区域(field)内提供垂直高速桥的设备、工艺和技术。在实施例中，桥可以用于高速信号传输，其与仅用于(例如)低频率信号传输和功率输送的旧式互连形成了对照。在实施例中，垂直高速桥可以是由玻璃晶圆或玻璃面板构建的。
[0013]可以使用一个或多个激光源和随后的湿法蚀刻向玻璃面板或玻璃晶圆中建立贯穿孔过孔或者沟槽。使用这些激光技术，可以建立具有小直径(例如，大约不到10μm)的过孔，并且这些过孔可以按照大约50μm或更小的间距间隔开。可以建立具有不同直径尺寸的其他过孔。然后可以对这些过孔进行镀覆或填充，以建立通过桥的电通路。这些技术可以用于在玻璃晶圆或面板中建立具有高深宽比(例如，40:1或50:1)的过孔。由于过孔的精细间距，可以使更多的信号以更高的密度通过BGA区域，并且所述更多的信号可以扩展频率范围，从而获得更高带宽的通信。此外，这些技术可以减少或者消除阻抗失配，所述阻抗失配
在旧式实施方式中可能限制通过封装BGA界面传送的信号的频率带宽。
[0014]在实施例中，又可以被称为桥的垂直桥可以在第二级互连处插入在封装与衬底之间。桥可以是硅的或者基于玻璃的，桥可以具有精细间距垂直互连，其可以被称为贯穿衬底过孔(TSV)和贯穿衬底平面(TSP)，其可以用于高速信号传输。第二级互连可以进一步包括按照比该垂直桥的贯穿孔过孔更宽的间距间隔开的BGA球。这些BGA球可以用于功率输送和低频率信号传输，其中，桥可以用于更高频率信号传输。BGA球的间距可以约为300μm到1000μm，而该垂直桥上的过孔的间距可以约为50μm到200μm。
[0015]在未来的封装实施方式中，高速互连的平台级实施方式对于未来的高性能微电子系统将是很重要的。随着平台上的管芯的数量的提高，变得有必要使用多个封装来容纳所有的管芯。将高速管芯置于这些不同封装上要求提供进出各种封装的高速链路。在旧式实施方式中，封装的两个主要方面可能对这种链路的带宽构成限制。第一个带宽限制可以源自于封装核心内的大间距过孔，其可能引入宽带阻抗失配。第二个带宽限制可以源自于宽间距第二级互连(例如，BGA)，其表现出高失配以及增强的信号耦合和劣化。
[0016]在使用内插器上补片(patch)的旧式实施方式中，BGA间距可以很好地发挥作用，并且因此使用BGA对带宽限制影响可能不太显著。然而，对于印刷电路板上的BGA组件而言，第二级互连(SLI)的大凸块高度和间距放大了性能问题。在实施例中，使用本文描述的玻璃互连的激光辅助蚀刻(其可以被称为“LEGIT”技术)来制作高密度过孔可以有助于降低封装的核心处的阻抗适配和信号耦合。在实施例中，对于最终的部件集成而言，具有非常精细的SLI对于系统操作的带宽和信号密度两者而言可能都是非常关键的。本文描述的实施例包括用以促进SLI处的信号完整性的桥。
[0017]在旧式实施方式中，除了其中带宽密度不成问题的非常小的外形因子的封装之外，微电子封装在封装与印刷电路板之间使用大间距SLI。这些旧式实施方式从频率限制和高BGA间距这两方面都导致了低带宽密度，而且由于在大间距下进行屏蔽可能需要额外的BGA，因而信号泄漏增大，并且可能封装尺寸也增大。
[0018]在下文的具体实施方式中，将参考构成了其部分的附图，其中，通篇以类似的附图标记表示类似部分，并且其中，以举例说明的方式示出了其中可以实践本公开的主题的实施例。应当理解，可以利用其他实施例，并且可以做出结构或逻辑上的改变，而不脱离本公开的范围。因此，不应从限制的意义上理解下文的具体实施方式，并且实施例的范围由所附权利要求及其等价方案限定。
[0019]出于本公开的目的，短语“A和/或B”是指(A)、(B)或者(A和B)。出于本公开的目的，短语“A、B和/或C”是指(A)、(B)、(C)、(A和B)、(A和C)、(B和C)或(A、B和C)。
[0020]所述描述可以使用基于透视的描述，例如，顶部/底部、内/外、之上/之下等。这样的描述只是用于促进讨论，而非意在使本文描述的实施例的应用局限于任何特定取向。
[0021]所述描述可以使用短语“在实施例中”，其可以指相同或不同实施例中的一个或多个。此外，联系本公开的实施例使用的术语“包括”、“包含”、“具有”等是同义的。
[0022]本文中可以使用术语“与
……
耦合”连同其派生词。“耦合”可以指下述含义中的一者或多者。“耦合”可以指两个或更多元件直接物理或电接触。然而，“耦合”也可以指两个或更多元件间接相互接触，但是仍然相互协作或相互作用，并且可以指一个或多个其他元件耦合或者连接于被说成相互耦合的元件之间。术语“直接耦合”可以指两个或更多元件直接
接触。
[0023]可以按照对理解所主张保护的主题最有帮助的方式将各项操作依次描述为多个分立的操作。然而，不应将所述描述的顺序推断为暗示这些操作必然是顺序相关的。
[0024]如本文所用，术语“模块”可以指代或包括以下各项或是以下各项的部分：执行一个或多个软件或固件程序的ASIC、电子电路、处理器(共享、专用或群组)和/或存储器(共享、专用或群组)、组合逻辑电路、和/或提供所描述的功能的其他适当部件。
[0025]本文的各种附图可以描绘一个或多个封装组件的一个或多个层。本文描绘的层是作为不同封装组件的层的相对位置的示例而描绘的。出于解释的目的描绘了所述层，并且所述层不是按比例绘制的。因此，不应当根据附图来假设层的相对尺寸，并且仅仅对于其中具体指示或论述的一些实施例才可以假设尺寸、厚度或规模。
[0026]图1示出了根据实施例的玻本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种设备，包括：具有第一侧和与所述第一侧相对的第二侧的桥，所述桥的所述第一侧包括多个电接触部，所述多个电接触部使用所述桥内的多个电连接器分别与所述桥的所述第二侧上的多个电接触部电耦合；其中，所述桥的所述第一侧上的所述多个电接触部用于与封装上的多个接触部电耦合；其中，所述桥的所述第二侧上的所述多个电接触部用于与衬底上的多个接触部电耦合；其中，所述桥被定位于所述封装与所述衬底之间，以使所述封装与所述衬底电耦合；并且其中，所述桥内的所述多个电连接器的间距小于位于所述桥外部的使所述封装与所述衬底物理耦合的多个耦合部的间距。2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述桥是玻璃桥。3.根据权利要求2所述的设备，其中，所述桥的所述多个电连接器分别位于所述玻璃桥中的多个贯穿孔过孔内。4.根据权利要求3所述的设备，其中，所述多个电连接器被形成为所述玻璃桥中的镀覆的贯穿孔过孔。5.根据权利要求3所述的设备，其中，所述贯穿孔过孔中的至少一些具有小于10微米(μm)的间距。6.根据权利要求3所述的设备，其中，所述贯穿孔过孔中的至少一些具有至少20比1的深宽比。7.根据权利要求3所述的设备，其中，所述贯穿孔过孔是使用玻璃互连的激光辅助蚀刻(LEGIT)工艺而建立的。8.根据权利要求3所述的设备，其中，所述贯穿孔过孔中的至少一个是非圆形的。9.根据权利要求1所述的设备，其中，所述电连接器包括铜或金中的选定的一种。10.根据权利要求1所述的设备，其中，位于所述桥的所述第一侧上的所述多个电接触部或者位于所述桥的所述第二侧上的所述多个电接触部延伸到所述桥的所述第一侧的平面或者所述桥的所述第二侧的平面上方。11.根据权利要求1所述的设备，其中，位于所述桥的外部的所述多个耦合部是球栅阵列(BGA)耦合...

【专利技术属性】
技术研发人员：T，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：