包括降低热膨胀系数(cte)并减小翘曲的无机材料的基板的制作方法
【专利说明】包括降低热膨胀系数(CTE)并减小翘曲的无机材料的基板
[0001]背景
[0002]优先权要求/权益要求
[0003]本申请要求于2013年5月31日提交的题为“Substrate Comprising InorganicMaterial That Lowers The Coefficient of Thermal Expans1n (CTE) and ReducesWarpage (包括降低热膨胀系数(CTE)并减小翘曲的无机材料的基板)”的美国临时申请N0.61/829，928的优先权，其通过引用明确纳入于此。
[0004]领域
[0005]各种特征涉及包括降低热膨胀系数(CTE)并减小翘曲的无机材料的基板。
[0006]背景
[0007]基板通常由中央核心层以及在该中央核心层任一侧上的多个介电层制成。在核心层和介电层的表面上使用铜或其他导电材料来将信号从集成电路(IC)/管芯的有源组件路由到设备中的母板和其他组件。核心层包括固化介电层，其中金属(例如，铜)箔被粘接至该固化介电层(例如，树脂)的两侧上。堆积介电层往往被称为半固化(预浸渍)层或堆积环氧树脂，并且可在制造期间被层压或挤压在核心的顶上。
[0008]图1解说了被耦合(例如，安装)在常规基板上的管芯。具体而言，图1解说了基板100，其上安装有管芯102。基板100是封装基板。如图1中所示，基板100包括核心层104、第一介电层106、第一阻焊层110、第二阻焊层112、第一组迹线114、第二组迹线116、第一组焊盘120、第二组焊盘122、第一通孔124、第二通孔126、和第三通孔128。
[0009]基板100还包括第一组焊球130和第二组焊球132。管芯102通过第一组焊球130耦合(例如，安装)到基板100。第二组焊球132配置成耦合至印刷电路板(PCB)。
[0010]基板的制造商面临的一个主要问题和关注点是基板在IC/管芯/芯片和/或板安装期间的翘曲，其可导致表面安装良率问题。这些高温翘曲问题与材料属性有关，包括构成基板的材料的热膨胀系数(CTE)。本质上，(安装在基板上的)IC/管芯由通常具有与基板的CTE显著不同的CTE的材料制成。通常，基板具有比IC/管芯的CTE大的CTE。这是因为基板包括比IC/管芯多的金属材料。金属材料(例如，铜)具有比IC/管芯的材料大得多的CTE。IC和基板的CTE差异是在基板上进行IC/管芯安装期间的翘曲问题的原因，因为IC将与基板不同地膨胀和收缩。在图1中，核心层104具有与管芯102的CTE不同的CTE。这种CTE差异可导致翘曲问题，并由此导致有缺陷的管芯封装。
[0011]因此，需要具有更接近IC/管芯的CTE的CTE的基板，以便减少在基板上安装IC/管芯期间的翘曲问题并由此提高被安装在基板上的管芯的表面安装良率。
[0012]概述
[0013]各种特征涉及包括降低热膨胀系数(CTE)并减小翘曲的无机材料的基板。
[0014]第一示例提供一种基板，该基板包括第一核心层、第二核心层、第一无机核心层和介电层的基板。第一核心层包括第一杨式模量。第二核心层在基板中与第一核心层横向定位。第一无机核心层横向位于第一核心层与第二核心层之间。第一无机核心层包括比第一杨式模量大的第二杨式模量。介电层覆盖第一核心层、第二核心层和第一无机核心层。
[0015]根据一方面，第一无机核心层被配置成与配置为耦合至基板的管芯垂直对齐。
[0016]根据一方面，第一无机核心层具有第一热膨胀系数(CTE)，管芯具有第二热膨胀系数，并且第一核心层具有第三热膨胀系数(CTE)，其中管芯的第二 CTE与接近第一核心层的第三CTE相比更加接近第一无机核心层的第一 CTE。在一些实现中，第一无机核心层的第一CTE紧密匹配管芯的第二 CTE以便减小翘曲的可能性。
[0017]根据一方面，第二杨式模量为第一杨式模量的至少1.35倍。在一些实现中，第二杨式模量为第一杨式模量的至少1.5倍。在一些实现中，第二杨式模量至少为50吉帕斯卡(GPa) ο
[0018]根据一方面，第一无机核心层是至少玻璃、硅和/或陶瓷中的一者。
[0019]根据一方面，该基板进一步包括横向位于第一核心层与第二核心层之间的第二无机核心层，第一和第二无机核心层被配置成与配置为耦合至该基板的管芯垂直对齐。
[0020]根据一方面，该基板进一步包括穿过第一无机核心层的至少一个通孔。
[0021]根据一方面，该基板是封装基板。
[0022]根据一方面，该管芯被配置成耦合到至少模塑或较硬附加装置中的一者。
[0023]根据一方面，该基板进一步包括堆积层。
[0024]根据一方面，该基板被纳入以下至少一者中:音乐播放器、视频播放器、娱乐单元、导航设备、通信设备、移动设备、移动电话、智能电话、个人数字助理、固定位置终端、平板计算机、和/或膝上型计算机。
[0025]第二示例提供一种装置，该装置包括第一核心层、第二核心层、用于当管芯耦合至该装置时减小翘曲的构件、以及介电层。第一核心层包括第一杨式模量。第二核心层在该装置中与第一核心层横向定位。用于减小翘曲的构件横向位于第一核心层与第二核心层之间。用于减小翘曲的构件包括比第一杨式模量大的第二杨式模量。介电层覆盖第一核心层、第二核心层和用于减小翘曲的构件。
[0026]根据一方面，用于减小翘曲的构件被配置成与配置为耦合至该装置的管芯垂直对齐。
[0027]根据一方面，用于减小翘曲的构件具有第一热膨胀系数(CTE)，管芯具有第二热膨胀系数，并且第一核心层具有第三热膨胀系数(CTE)，其中管芯的第二 CTE与接近第一核心层的第三CTE相比更加接近用于减小翘曲的构件的第一 CTE。在一些实现中，用于减小翘曲的构件的第一 CTE紧密匹配管芯的第二 CTE以便减小翘曲的可能性。
[0028]根据一方面，第二杨式模量为第一杨式模量的至少1.35倍。在一些实现中，第二杨式模量为第一杨式模量的至少1.5倍。在一些实现中，第二杨式模量至少为50吉帕斯卡(GPa) ο
[0029]根据一方面，用于减小翘曲的构件是至少玻璃、硅和/或陶瓷中的一者。
[0030]根据一方面，用于减小翘曲的构件包括第一无机核心层和第二无机核心层。第一和第二核心层横向位于第一核心层与第二核心层之间。第一和第二无机核心层被配置成与配置为耦合至该装置的管芯垂直对齐。
[0031]根据一方面，该装置进一步包括穿过用于减小翘曲的构件的至少一个通孔。
[0032]根据一方面，该装置是封装基板。
[0033]根据一方面，该管芯被配置成耦合到至少模塑或较硬附加装置中的一者。
[0034]根据一方面，该装置进一步包括堆积层。
[0035]根据一方面，该装置被纳入以下至少一者中:音乐播放器、视频播放器、娱乐单元、导航设备、通信设备、移动设备、移动电话、智能电话、个人数字助理、固定位置终端、平板计算机、和/或膝上型计算机。
[0036]第三示例提供了一种用于提供基板的方法。该方法提供包括第一杨式模量的第一核心层。该方法提供在该基板中与第一核心层横向定位的第二核心层。该方法提供横向位于第一核心层与第二核心层之间的第一无机核心层。第一无机核心层包括比第一杨式模量大的第二杨式模量。该方法提供覆盖第一核心层、第二核心层和第一无机核心层的介电层。
[0037]根据一方面，第一无机核心层被配置成与配置为耦合至基板的管芯垂直对齐。
[0038]根据一方面，第一无机核心层具有第一热膨胀系数(CTE)，管芯具有第二热膨胀系数，并且第一核心层具有第三热膨胀系数(CTE)，其中管芯的第二 CTE与接近第一核心层的第三CTE相比更加接近第一无机核心层的第一 CTE。在一些实现中，第一无机核心层的第一CTE紧密匹配管芯的第二 CTE以便减小翘曲的可能性。
[0039]根据一方面，第二杨式模量为第一杨式模量的至少1.35倍。在一些实现中，第二杨式模量为第一杨式模量的至少1.5倍。在一些实现中，第二杨式模量至少为50吉帕斯卡(GPa) ο
[0040]根据一方面，第一无机核心层是至少玻璃、硅和/或陶瓷中的一者。
[0041]根据一方面，该方法进一步提供横向位于第一核心层与第二核心层之间的第二无机核心层。在一些实现中，第一和第二无机核心层被配置成与配置为耦合至基板的管芯垂直对齐。
[0042]根据一方面，该方法还提供穿过第一无机核心层的至少一个通孔。
[0043]根据一方面，该基板是封装基板。
[0044]根据一方面，该管芯被配置成耦合到至少模塑或较硬附加装置中的一者。
[0045]根据一方面，该方法进一步提供堆积层。
[0046]根据一方面，该基板被纳入以下至少一者中:音乐播放器、视频播放器、娱乐单元、导航设备、通信设备、移动设备、移动电话、智能电话、个人数字助理、固定位置终端、平板计算机、和/或膝上型计算机。
【附图说明】
[0047]在结合附图理解下面阐述的详细描述时，各种特征、本质和优点会变得明显，在附图中，相像的附图标记贯穿始终作相应标识。
[0048]图1解说了常规基板。
[0049]图2解说了包括一个无机核心层的示例性基板。
[0050]图3解说了包括一个以上无机核心层的示例性基板。
[0051]图4解说了包括一个无机核心层和模塑层的示例性基板。
[0052]图5解说了包括一个以上无机核心层和模塑层的示例性基板。
[0053]图6解说了包括一个无机核心层和附加装置的示例性基板。
[0054]图7解说了包括一个以上无机核心层和附加装置的示例性基板。
[0055]图8A-8E解说了提供/制造包括一个或多个无机核心层的基板(例如，封装基板)的示例性序列。
[0056]图9解说了用于提供/制造包括一个或多个无机核心层的基板的方法的示例性流程图。
[0057]图10解说了包括若干介电层、一个无机核心层和模塑层的示例性基板。
[0058]图11解说了包括若干介电层、一个以上无机核心层和模塑层的示例性基板。
[0059]图12解说了可集成本文所描述的集成电路和/或PCB的各种电子设备。
[0060]详细描述
[0061]在以下描述中，给出了具体细节以提供对本公开的各方面的透彻理解。但是，本领域普通技术人员将理解，没有这些具体细节也可实践这些方面。例如，电路可能用框图示出以避免使这些方面煙没在不必要的细节中。在其他实例中，公知的电路、结构和技术可能不被详细示出以免使本公开的这些方面不明朗。
[0062]综览
[0063]—些创新性特征涉及包括第一核心层、第二核心层、第一无机核心层和介电层的基板。第二核心层在基板中与第一核心层横向定位。第一无机核心层(例如，玻璃、娃、陶瓷)横向位于第一核心层与第二核心层之间。介电层覆盖第一核心层、第二核心层和