半导体封装中的具有用于电力输送的部分嵌入导电层的玻璃衬底和相关方法技术

公开了半导体封装中的具有用于电力输送的部分嵌入导电层的玻璃层和相关方法。一种示例性半导体封装包括核心层，该核心层具有处于第一表面和相反的第二表面之间的厚度。该核心层包括被提供在第一表面中的沟槽。该沟槽部分地在第一表面和第二表面之间延伸。导电材料被置于沟槽中。迹线被提供在导电材料上。迹线在背离核心层的第一表面并且背离核心层的第二表面的方向上偏移。表面的方向上偏移。表面的方向上偏移。

【技术实现步骤摘要】
半导体封装中的具有用于电力输送的部分嵌入导电层的玻璃衬底和相关方法


[0001]本公开总体上涉及集成电路封装，并且更具体地涉及半导体封装中的具有用于电力输送的部分 嵌入导电层的玻璃衬底和相关方法。

技术介绍

[0002]集成电路(IC)芯片和/或半导体管芯按常规经由封装衬底连接至更大电路板(例如母板和其他 类型的印刷电路板(PCB))。随着集成电路(IC)芯片和/或管芯的尺寸的缩小以及互连密度的增大， 需要针对传统层的替代方案，从而提供在不同电路系统之间的高频数据信号的稳定传输和/或提高的 电力输送。
附图说明
[0003]图1是根据本公开的教导的包括示例性玻璃衬底的示例性半导体封装的截面图。
[0004]图2A是图1的示例性半导体封装的局部放大图。
[0005]图2B是图2A的示例性半导体封装的示例性玻璃衬底和示例性导电层的局部顶视图。
[0006]图2C是图2A的示例性玻璃衬底的截面图，但是其未示出导电材料。
[0007]图3A是本文公开的能够实施图1的示例性半导体封装的另一示例性玻璃衬底的截面图。
[0008]图3B是图3A的示例性玻璃衬底和示例性导电层的顶视图。
[0009]图3C是图3A的示例性玻璃衬底的截面图，但是其未示出导电材料。
[0010]图4是制造本文公开的示例性半导体封装的示例性方法的流程图。
[0011]图5A
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5C描绘了处在对应于图4的示例性方法的各个制造阶段上的图2A
‑
2C的示例性玻璃衬 底。
[0012]附图未按比例绘制。相反，在附图中可能放大了层或区域的厚度。尽管附图以清晰的线和边界 示出了层和区域，但是这些线和/或边界中的一些或全部可能是理想化的。在现实中，边界和/或线可 能是观测不到的、融合的和/或不规则的。一般而言，将在附图和所附书面描述中始终使用相同附图 标记指代相同或类似部分。如本文所使用的，除非另行陈述，否则术语“在
……
上方”描述两个部 件相对于地面的关系。如果第二部分具有位于地面与第一部分之间的至少一部分，那么第一部分位 于第二部分上方。类似地，如本文所使用的，当第一部分比第二部分更接近地面时，第一部分位于 第二部分“下方”。如上文所指出的，在下述情况中的一者或多者中，第一部分可以位于第二部分上 方或下方：有其他部分位于其间，没有其他部分位于其间，第一部分和第二部分发生接触，或者第 一部分和第二部分不相互直接接触。尽管存在前文，但是在半导体器件的情况下，“在
……
上方”不 参照地面，而是参照在上面建立集成电路的部件的基础半导体衬底(例如，半导体晶圆)的体块区。 具体地，如本文所使用的，当集成电路的第一部件与第二部件相比离半导体衬底的体
块区更远时， 第一部件位于第二部件“上方”。如本专利中所使用的，陈述任何部分(例如，层、膜、区域、区或 板)以任何方式处于另一部分上(例如，被置于、位于、被设置于、被建立于、被提供于该另一部分 上等等)指明所引述部分要么与该另一部分接触，要么所引述部分位于该另一部分上方且有一个或 多个中间部分位于其间。如本文所使用的，连接引用(例如，附接、耦合、连接和相接)可以包括该 连接引用所引述的元件之间的中间构件和/或这些元件之间的相对移动，除非做出另外的指示。照此， 连接引用未必是指两个元件相互直接连接和/或位于固定位置上。如本文所使用的，陈述任何部分与 另一部分“接触”被定义为是指这两个部分之间没有中间部分。
[0013]除非做出另外的具体陈述，否则在本文中使用诸如“第一”、“第二”、“第三”等的描述词并非 归因于或者并非以其他方式表明任何优先级、物理顺序、列表中的排列和/或任何方式的排序的含义， 而是仅用作区分元件的标签和/或任意名称，从而便于理解所公开的示例。在一些示例中，描述词“第 一”在具体实施方式部分中可以用于指一元件，而同一元件在权利要求中则可以用诸如“第二”或
ꢀ“
第三”的不同描述词来指代。在这样的情况下，应当理解，这样的描述词仅用于对这些元件做出 区分性的标示，否则这些元件可能共有同一名称。如本文所使用的，“大致”和“大约”是指外形尺 寸可能因制造容差和/或其他现实世界缺陷而不确切。如本文所用，“基本上实时地”是指按照近于即 时的方式发生，从而承认对于计算时间、传输等可以有现实世界延迟。
具体实施方式
[0014]半导体封装架构的进步带来了对封装衬底的材料特性的提高的要求。例如，随着封装衬底变得 更薄以取得缩小的外形轮廓，衬底的具有小厚度的核心可能易于随着时间的推移而翘曲或弯曲，由 此降低封装衬底的功能性。例如，对于更小尺寸的封装组件(例如，用于移动装置或其他装置的薄 且小外形轮廓的封装)而言，衬底组件的核心必须具有改善的总厚度变化(TTV)、更低的热膨胀系 数(CTE)、更低的收缩率和更高的弹性模量。为了改善封装衬底的此类特性，可以采用玻璃层。在 一些示例中，封装衬底可以包括由玻璃制成的层或衬底，以限制或者防止封装组件随着时间的推移 而从其初始制造形状发生翘曲或弯曲。该玻璃衬底可以包括(例如)核心层、内插器和/或半导体封 装的任何其他层。
[0015]此外，在高密度的高速互连衬底中，需要提高的电力输送来提高衬底效率。如本文所使用的， 术语“高速信号或高频信号”可以指所具有的频率落在电磁频谱的从大约300GHz延伸到大约1THz 或更高值的部分内的任何或所有信号。
[0016]往往通过提高传送电力的导电迹线的厚度来改善这样的提高的电力输送。作为对照，为了在封 装部件之间传输多个和/或高频信号，半导体封装往往采用平面传输线(例如微带、带线和共平面传 输线)来传输信号和/或电力。然而，随着信号发送线的厚度增大，通过这样的传输线(例如，带线、 微带等)传输的高频信号可能遭受大损耗。因而，电力输送希望有较厚的导电迹线(例如，铜线)以 提高导电性和/或降低电阻性，而信号布线使用较薄的导电迹线(例如，铜迹线)来满足阻抗和/或扇 出/分线(breakout)图案化要求，从而使信号能够行进至不同的操作耦合的管芯(例如，没有干扰或 干扰减少)。电力输送和信号发送之间的此类折中对构建层和核心层两者都适用。
[0017]然而，增大电力迹线的厚度往往在制造期间导致信号发送迹线的厚度增大。例如，
迹线厚度是 通过光刻或其他制造技术提供的(例如，在垂直方向或向上堆叠方向上增大)。因而，电力迹线的建 立还包括建立信号发送迹线(例如，通过光刻技术)，因为电力迹线和信号发送迹线往往被提供在相 同的或公共的构建层中。因而，增大电力迹线的厚度可能对信号发送性能造成负面影响。因此，在 电力输送线的厚度与信号发送线的厚度之间存在折中。
[0018]本文公开的示例采用双重导电迹线(例如，双重铜线)进行电力输送增强，而不对信号发送性 能造成负面影响。具体地，本文公开的示例采用在不同层中延伸的电力线，而信号发送线在单个构 建层中延伸。结果，电力线具有大于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体封装，包括：具有处于第一表面和相反的第二表面之间的厚度的核心层，所述核心层包括：在所述第一表面中提供的沟槽，所述沟槽部分地在所述第一表面和所述第二表面之间延伸；被置于所述沟槽中的导电材料；以及位于所述导电材料上的迹线，所述迹线在背离所述核心层的所述第一表面并且背离所述核心层的所述第二表面的方向上偏移。2.根据权利要求1所述的半导体封装，其中，在所述导电材料被置于所述沟槽中时，所述导电材料与所述核心层的所述第一表面平齐。3.根据权利要求1
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2中任一项所述的半导体封装，其中，所述迹线和所述导电材料形成了所述半导体衬底的电力线，其中，所述电力线具有大于形成于所述半导体封装的构建层中的信号线的厚度的厚度。4.根据权利要求1
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3中任一项所述的半导体封装，其中，所述沟槽在所述核心层的第一端和所述核心层的第二端之间的方向上沿由所述迹线限定的路径延伸。5.根据权利要求1
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4中任一项所述的半导体封装，其中，所述核心层还包括在所述第一表面和所述第二表面之间延伸的贯穿玻璃过孔，所述贯穿玻璃过孔被镀覆有金属。6.根据权利要求1
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5中任一项所述的半导体封装，其中，所述沟槽的导电材料和所述迹线用于传送电力。7.根据权利要求1
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6中任一项所述的半导体封装，其中，所述迹线被置于所述沟槽的所述导电材料上，以限定用于传输电力的电力迹线。8.一种半导体封装，包括：第一层的第一迹线，包括第一迹线，所述第一迹线限定第一厚度；第二层的第二迹线；被置于所述第一层和所述第二层之间的核心层，所述核心层限定了被定向为朝向所述第一层的第一表面和被定向为朝向所述第二层的与所述第一表面相反的第二表面，所述核心层包括在所述第一表面处提供的限定了第一深度的第一凹陷通道；以及被提供在所述第一凹陷通道中的第一金属，所述第一金属具有第二厚度，所述第一金属用于与所述第一迹线对准，以限定所述半导体封装的第一电力线，所述第一电力线具有由所述第一迹线的所述第一厚度和所述第一金属的所述第二厚度限定的第三厚度。9.根据权利要求8所述的半导体封装，其中，所述第一凹陷通道在所述第一表面和所述第二表面之间部分地延伸到所述核心层中。10.根据权利要求8
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【专利技术属性】
技术研发人员：K，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：