3D阵列的基于玻璃的毫米波和太赫兹结构制造技术

公开了3D阵列的基于玻璃的毫米波和太赫兹结构。本文公开的实施例包括电子封装。在实施例中，一种电子封装包括核心，其中，所述核心包括玻璃。在实施例中，电磁波发射器嵌入于所述核心中。在实施例中，所述电磁波发射器包括鳍状物，其中，所述鳍状物是导电材料，并且其中，所述鳍状物包括阶梯轮廓。所述鳍状物包括阶梯轮廓。所述鳍状物包括阶梯轮廓。

【技术实现步骤摘要】
3D阵列的基于玻璃的毫米波和太赫兹结构


[0001]本公开的实施例涉及电子封装，并且更具体地涉及包括位于玻璃核心内的毫米波和太赫兹电磁发射器(launcher)的电子封装。

技术介绍

[0002]随着计算技术变得更加普及，存在对低成本普适感测的不断增长的需求。具体而言，化学、温度、压力和加速度感测是人们怀有强烈兴趣的领域。例如，当前的化学传感器往往体积大，而且总是必须附接至SoC封装或系统板(并且路由至SoC)的外部部件。类似地，加速度计是很多当今的计算平台(例如平板电脑、智能手机、可穿戴设备、IoT乃至如膝上型电脑的客户端装置)的不可缺少的部分。这些传感器中的大多数是使用基于硅的MEMS方案制造的，并且被作为分立部分而封装并且组装到封装或板上。这些传感器封装通常较高(例如，大约1mm或者更大的高度)，这可能给容纳到希望获得薄外形因子的某些平台中带来挑战。此外，传感器装置是使用昂贵的材料(例如，硅)在晶圆级上制造的，并且需要在封装之后进行组装，这增加了总系统成本。压力传感器对于消费者移动装置尤其重要，其用以监测大气压，而且还具有很宽范围的应用(例如，工业设备和设施监测、汽车系统、IoT和移动健康监测)。
[0003]在一些系统中，在封装衬底中使用玻璃核心。可以用激光辅助蚀刻工艺对玻璃核心进行图案化，从而制作出穿过玻璃核心的高深宽比过孔开口。然而，高深宽比特征难以用导电材料填充。在一些情况下，将过孔开口衬有晶种层，并且之后对过孔开口进行镀覆。过孔开口内的镀覆是从侧壁延伸出来的横向镀覆。这样的镀覆操作可能导致在过孔开口的中心处形成接缝。在一些情况下，还可能在过孔开口的中心处存在孔隙。
[0004]除了在将传感器集成到电子系统中以及填充玻璃核心中的高深宽比特征方面存在困难之外，数据传送速率也不断提高。随着更多的装置变得互连并且用户消费的数据越来越多，对服务器的需求也在以惊人的速度增长。这些需求尤其包括提高的数据速率、需要更长的互连的交换架构以及极具成本和功率竞争力的解决方案。为了支持所需的数据速率，电互连变得越来越昂贵并渴求功率。例如，为了扩展电缆的抵达范围或者电缆上的给定带宽，可能必须使用更高质量的电缆和/或必须采用先进的均衡、调制和/或数据校正技术。这些解决方案为系统增加了功率和延迟。对于已经提出的架构中所需的一些距离和数据速率而言，没有可行的电学解决方案。经由光纤的光学传输能够支持所需的数据速率和距离，但是要付出严重的功率和成本代价，尤其是对于中短距离(例如，几米)而言。
附图说明
[0005]图1A
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1C是描绘根据实施例的用于采用激光辅助蚀刻工艺形成穿过玻璃核心的过孔开口的过程的截面图。
[0006]图2A
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2C是描绘根据实施例的用于采用激光辅助蚀刻工艺向玻璃核心中形成多个盲过孔开口的过程的截面图。
[0007]图3A
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3C是描绘根据实施例的用于采用激光辅助蚀刻工艺向玻璃核心中形成盲过孔开口的过程的截面图。
[0008]图4A
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4D是描绘根据实施例的用于形成跨过进入玻璃核心中的盲开口的悬置极板(plate)的过程的截面图。
[0009]图5是根据实施例的能够跨越进入玻璃核心中的盲开口的极板的平面图。
[0010]图6A是根据实施例的具有位于玻璃核心中的过孔开口之上的悬置极板连同位于所述极板之上的磁性盖的电子结构的截面图。
[0011]图6B是根据实施例的具有位于玻璃核心中的过孔开口之上的悬置极板连同位于所述极板之上的磁性盖和位于玻璃核心下方的构建层的电子结构的截面图。
[0012]图6C是根据实施例的具有位于玻璃核心中的过孔开口之上的悬置极板连同在所述过孔开口下方的位于玻璃核心中的磁性块的电子结构的截面图。
[0013]图7是根据实施例的能够跨越进入玻璃核心中的盲开口且具有位于锚之上的压电层的极板的平面图。
[0014]图8A
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8D是描绘根据实施例的用于在穿过玻璃核心的过孔开口中对过孔进行镀覆的过程的截面图。
[0015]图9A
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9E是描绘根据实施例的用于采用自底向上镀覆工艺在过孔开口中对过孔进行镀覆的过程的截面图。
[0016]图10A
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10G是描绘根据实施例的用于在过孔开口中对过孔进行镀覆且在该过孔的中间具有电介质层的过程的截面图。
[0017]图11是根据实施例的具有电磁波发射器的电子封装的截面图。
[0018]图12A是根据实施例的电磁波发射器的透视图。
[0019]图12B是根据实施例的电磁波发射器的阵列的透视图。
[0020]图13是根据实施例的具有垂直取向的电磁波发射器的阵列的截面图。
[0021]图14A
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14F是描绘根据实施例的在玻璃核心中形成结构的过程的截面图。
[0022]图15A
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15C是根据实施例的描绘在玻璃核心中形成电容器的过程的截面图。
[0023]图16A和图16B是根据实施例的位于核心中的腔穴之上的蛇行线迹线的平面图。
[0024]图17是根据实施例的电子系统的截面图。
[0025]图18是根据实施例构建的计算装置的示意图。
具体实施方式
[0026]本文描述了根据各种实施例的具有位于玻璃核心内的毫米波和太赫兹电磁发射器的电子封装。在下文的描述中，将使用本领域技术人员常用的术语描述例示性实施方式的各个方面，从而将其工作的实质传达给本领域其他技术人员。但是，对于本领域技术人员而言，显然可以只借助于所描述的方面中的一些方面来实践本专利技术。出于解释的目的，阐述了具体的数字、材料和构造，从而提供对例示性实施方式的透彻理解。但是，对本领域技术人员将显而易见的是，可以在无需这些具体细节的情况下实践本专利技术。在其他情况下，省略或简化了公知的特征，从而避免对这些例示性实施方式造成模糊。
[0027]将按照对理解本专利技术最有帮助的方式将各项操作依次描述为多个分立的操作，但是不应将所述描述的顺序解释为暗示这些操作必然是顺序相关的。具体而言，未必按照所
给出的顺序执行这些操作。
[0028]如上文指出的，存在几个方面的问题，包括：1)将传感器集成到电子系统中；2)填充玻璃核心中的高深宽比过孔开口；以及3)提供具有成本和延迟竞争力的互连架构。为了解决这些方面的问题，本文公开的实施例利用了激光辅助玻璃蚀刻工艺。在一个实施例中，激光辅助玻璃蚀刻工艺可以用于在玻璃核心上提供类似于MEMS的制作。例如，可以将极板悬置于形成到玻璃中的腔穴之上，以提供传感器结构。在另一实施例中，可以采用自底向上沉积工艺完全填充高深宽比过孔。例如，可以在玻璃核心的表面之上设置导电层，并且可以在导电层之上形成过孔开口。之后，可以从该导电层向上(而非从过孔开口的侧壁)对该过孔进行镀覆。在又一实施例中，可以采用形成于玻璃核心中的发射器架构发射毫米波或亚太赫兹信号。可以使本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电子封装，包括：核心，其中，所述核心包括玻璃；嵌入于所述核心中的电磁波发射器，其中，所述电磁波发射器包括：鳍状物，其中，所述鳍状物是导电材料，并且其中，所述鳍状物包括阶梯轮廓。2.根据权利要求1所述的电子封装，还包括：位于所述核心中的与所述鳍状物相邻的电磁波导。3.根据权利要求2所述的电子封装，还包括：通信耦接至所述核心中的所述电磁波导的外部波导。4.根据权利要求1、2或3所述的电子封装，还包括：围绕所述鳍状物的导电壁。5.根据权利要求1、2或3所述的电子封装，其中，所述鳍状物通信耦接至所述电子封装上的收发器。6.根据权利要求1、2或3所述的电子封装，还包括：位于所述鳍状物之下的接地平面；穿过所述接地平面的狭槽；以及位于所述接地平面之下的馈线。7.根据权利要求6所述的电子封装，其中，所述狭槽是哑铃形状的狭槽。8.根据权利要求7所述的电子封装，其中，所述馈线与所述鳍状物对准。9.根据权利要求8所述的电子封装，其中，所述鳍状物居于所述狭槽的中心。10.根据权利要求1、2或3所述的电子封装，其中，所述电磁波发射器被配置为发射毫米波信号或亚太赫兹信号。11.一种电子封装，包括：玻璃核心；嵌入于所述玻璃核心中的多个电磁波发射器，其中，所述多个电磁波发射器彼此横向相邻，并且其中，每一电磁波发射器包括：接地平面；穿过所述接地平面的狭槽；位于所述狭槽下...

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