安装在有机衬底上的凹入的分立组件的制作方法
【专利摘要】本发明公开了安装在有机衬底上的凹入的分立组件。一种方法和设备包括有机多层衬底，具有部署在该有机多层衬底的凹入层上的图案化导体。一种分立组件耦合至凹入层，以使该组件从该有机多层衬底的顶层凹入。
【专利说明】安装在有机衬底上的凹入的分立组件
【背景技术】
[0001]使用表面安装方法来将分立组件安装在衬底上可导致具有不期望的封装高度(通常被称为Z高度)的电子封装。使用表面安装技术，诸如电容器、电阻器、电感器和其他组件之类的分立组件一般用衬底上的焊料球附连至管芯侧的衬底表面，当组件被安装在焊料球上时回流焊料球。这提供了组件直接至衬底的稳固的电连接和保持的连接。很多时候，所得封装和组件的z高度高于其中使用该封装的产品所期望的。
【发明内容】
[0002]一种设备包括有机多层衬底，具有部署在该有机多层衬底的凹入层上的图案化导体。分立组件经由表面安装工艺耦合至该凹入层，以使该组件从该有机多层衬底的顶层凹入。
[0003]一种方法包括:在有机多层衬底的所选层上图案化导体、在图案化的导体之间在所选层上形成可揭层、在所选层和可揭层上形成附加层、形成通过附加层的开口从而在该多层衬底中形成凹入、移除该可揭层、并在该凹入内将组件附连至衬底。
[0004]又一方法包括在有机多层衬底的所选层上图案化导体、在图案化的导体之间在所选层上形成可揭层、在所选层和可揭层上形成附加层、形成通过附加层的开口从而在该多层衬底中形成凹入、移除该可揭层、并将分立组件附连至所选层以使该组件凹入在该有机多层衬底内。
[0005]附图简述
[0006]图1是根据示例性实施例的具有多层的有机衬底的截面示意示图。
[0007]图2A、2B、2C、2D和2E是根据示例性实施例的在构建和组件安装期间的有机衬底的截面示意示图。
[0008]图3是根据示例性实施例的具有在多级处凹入的组件的有机衬底的截面示意示图。
[0009]详细描述
[0010]以下的描述和附图充分地示出了具体实施例以使本领域中的技术人员能够实施它们。其它的实施例可结合结构、逻辑、电、进程和其它改变。某些实施例的部分和特征可被包括在其它实施例的部分和特征中、或代替其它实施例的部分和特征。在权利要求中陈述的实施例包括这些权利要求的所有可用的等效技术方案。
[0011]图1是具有多层的有机衬底100的一部分的截面示意示图。该示图可不包括整个衬底，但是示出与讨论相关的具体段或部分。完整的衬底可具有比图1中所示的更多的特征，诸如通孔、镀敷透孔(PTH)、管芯等。在一个实施例中，衬底100被形成为具有底层110、第二层115、第三层120和第四层125，该第四层125是在有机衬底100生长期间形成的最后一层。可使用底层110来安装中央处理单元或其他处理元件。在一个实施例中，分立组件130被安装在最后一层之下的第三层120上。在又一些实施例中，该组件可被直接安装在更下面的层上、更接近底层或者直接安装在底层本身。可在附连分立组件130后，添加保护层或钝化层135。
[0012]对应于在该组件和位于衬底对应层上的金属结合区(metal land)之间做出的每一个电连接，可通过使用标准表面安装工艺将分立组件130安装在该层上。在一个实施例中，表面安装工艺使用分发在结合区上的焊膏(焊料和焊剂混合物)。分立组件130被放置在焊膏顶部并回流(熔化)到位。在各实施例中，分立组件可以是电容器、电阻器、电感器或其他组件。这样的分立组件可能不易于在高度上被减小。通过将分立组件凹入在衬底100内，可在不企图减少组件本身高度方面花费资源的情况，获得包括衬底100在内的所得封装的较低的Z高度轮廓。凹入该组件还可提供减少的寄生效应，包括减少的寄生电容和寄生电阻。
[0013]在图2A、2B、2C、2D和2E中以截面示出形成具有凹入分立组件的衬底200的工艺步骤。在图2A中，示出核心层210。在一个实施例中，核心层210形成衬底的核心且由玻璃增强树脂制成。在一个实施例中，对称地形成整个衬底，且在半加成工艺中，在核心层210的两侧均添加多层。如图所示，在一个实施例中，在核心层210的两侧用导体215、220对其进行图案化。如图所示，还可在层之间形成导体。在一个实施例中，使用铜作为该导体。导体215被形成在衬底200的附连侧上，且与其他图案化一起对应于添加组件时对该组件做出的连接。
[0014]在图2B中，已经将可揭膜225添加至衬底200的组件附连侧。在一个实施例中，可通过挤压工艺来施加该可揭膜225，得到与导体215几乎相同厚度的层。在不同实施例中可使用各种可揭膜，诸如可在合适时间剥落的通用光刻胶或干膜。在将安装组件的层的顶部形成该可揭膜225。
[0015]图2C示出构建附加对称层240、245，如图所示，直到对称地施加SR层和表面抛光。在一个实施例中，用诸如塑料和聚合物之类的有机材料来构建该衬底，以及金属层构建某些导电路径。
[0016]图2D示出在衬底200的组件附连侧上移除所构建的层，将组件嵌入于此处。开口260被向下形成到导体215级，且还移除了可揭膜225。在一个实施例中，经由激光划片或其他可用方法，来移除所构建的层。可揭膜225可以是光刻胶且可经由通用蚀刻工艺来移除。在一个实施例中，可执行表面沾污去除来将残余物从可揭膜225上清理出去。在一个实施例中，在将要安装组件的层上形成可揭膜。在一个实施例中，这个层被图示为位于核心层210上的单层，但也可以是位于外层下的任意层，来提供当安装组件时组件从衬底200顶层的一定量的凹入。
[0017]图2E示出位于开口 260内的组件265。在放置组件265前，可执行用于组件焊垫的有机表面保护剂(OSP )表面抛光，且可在所选附连点处经由喷嘴或其他装置来分配焊膏。然后附连组件265，焊膏回流来将组件265紧固至衬底200的层240。
[0018]在一个实施例中，该组件凹入在或低于衬底200的顶部表面。在又一些实施例中，组件可被凹入，以使该组件的顶部仍高于衬底顶部表面，但是低于它附连至衬底顶部表面时的高度。
[0019]图3是根据示例性实施例的具有在多级处凹入的组件的有机衬底300的截面示意示图。在图3中最小化了各级上和各级之间的导体图案来简化示图。有机核心303具有围绕其形成的多个对称有机层305、310、315、320、325和330。多个分立组件被结合至位于核心303的一侧或多侧上的不同级。在衬底300的顶侧，示出组件335经由导体340安装至层315。示出组件345经由导体350安装至层305。为简化，仅示出两个导体。在衬底300的底侧，示出组件355经由导体360安装至层320。还示出处理器370安装至衬底300的底侧的层330上。为简化原因省略了触点，但是处理器可经由球栅阵列、表面安装工艺或任意类型的焊料连接，安装至多个导体。
[0020]示例
[0021]1.一种方法，包括:
[0022]在有机多层衬底的所选层上图案化导体；
[0023]在所图案化的导体之间在所选层上形成可揭层；
[0024]在所选层和可揭层上形成附加层；
[0025]形成通过附加层的开口来在所述多层衬底中形成凹入；
[0026]移除可揭层；以及
[0027]在凹入内将组件附连至衬底。
[0028]2.如示例I所述的方法，其特征在于，衬底包括聚合物核心，且多个对称层形成在该核心顶部和底部上。
[0029]3.如示例2所述的方法，其特征在于，形成附加层包括形成多个附加层；且
[0030]其中形成开口包括形成通过多层至所选层的凹入。
[0031]4.如示例1-3中任意所述的方法，其特征在于，该组件是电容器。
[0032]5.如示例1-4中任意所述的方法，其特征在于，该组件是电阻器。
[0033]6.如示例1-5中任意所述的方法，其特征在于，该组件是电感器。
[0034]7.如示例1-6中任意所述的方法，其特征在于，经由激光划片形成该开口。
[0035]8.如示例1-7中任意所述的方法，其特征在于，经由挤压工艺形成该可揭层。
[0036]9.如示例1-8中任意所述的方法，其特征在于，通过如下步骤来执行在凹入内将组件附连至衬底:
[0037]通过喷嘴将焊膏分配在位于所述所选层上的图案化的导体上；
[0038]将组件放置在焊膏上；且
[0039]回流焊膏以将组件焊接至图案化的导体。
[0040]10.—种方法，包括:
[0041]在有机多层衬底的所选层上图案化导体；
[0042]在所图案化的导体之间在所选层上形成可揭层；
[0043]在所选层和可揭层上形成附加层；
[0044]形成通过附加层的开口来在所述多层衬底中形成凹入；
[0045]移除可揭层；
[0046]将分立组件表面安装至所选层以使组件凹入在有机多层衬底内。
[0047]11.如示例10所述的方法，其特征在于，衬底包括玻璃增强树脂核心，且多个对称层形成在所述核心顶部和底部。
[0048]12.如示例11述的方法，其特征在于，形成附加层包括形成多个附加有机层；且
[0049]其中形成开口包括形成通过多层至所选层的凹入。
[0050]13.如示例10-12中任意所述的方法，其特征在于，述组件是分立的电容器。[0051]14.如示例10-13中任意所述的方法，其特征在于，组件是分立的电阻器。
[0052]15.如示例10-14中任意所述的方法，其特征在于，组件是分立的电感器。
[0053]16.如示例10-15中任意所述的方法，其特征在于，经由挤压工艺形成可揭层。
[0054]17.—种设备，包括:
[0055]有机多层衬底；
[0056]部署于所述有机多层衬底的凹入层上的图案化的导体；以及
[0057]分立组件，耦合至所述凹入层，以使所述组件从有机多层衬底的顶层凹入。
[0058]18.如示例17所述的设备，其特征在于，有机多层衬底的多层是围绕有机核心对称地部署的。
[0059]19.如示例17-18中任意所述的设备，其特征在于，有机多层衬底包括聚合物核心，且在核心顶部和底部上形成多个对称层。
[0060]20.如示例19所述的设备，其特征在于，组件是凹入的多层。
[0061]21.如示例19-20中任意所述的设备，其特征在于，组件是电容器。
[0062]22.如示例19-21中任意所述的设备，其特征在于，组件是电阻器。
[0063]23.如示例19-22中任意所述的设备，其特征在于，组件是电感器。
[0064]尽管上文已经描述了数个实施例，其他变化也是可能的。例如，附图中示出的逻辑流程并不要求图示特定顺序、或顺序地，来实现期望的结果。从所述流程中，可提供其他步骤、或者消除各步骤，或可从所述系统中添加、或移除其他组件。其他实施例可落在随附权利要求内，诸如具有通过引线接合连接至衬底的销钉栅格阵列、结合区栅格阵列、管芯的封
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[0065]遵照要求使读者能够确定技术公开的特性和要点的摘要的37C.F.R.部分1.72(b)提供了摘要。其主张这样的理解:它将不用于限制或解释权利要求的范围或含义。所附权利要求由此结合在详细的描述中，且每个权利要求自身可作为单独的实施例。
【权利要求】
1.一种形成电子设备的方法，包括: 在有机多层衬底的所选层上图案化导体； 在所图案化的导体之间在所述所选层上形成可揭层； 在所述所选层和可揭层上形成附加层； 形成通过所述附加层的开口来在所述多层衬底中形成凹入； 移除所述可揭层；以及 在所述凹入内将组件附连至衬底。
2.如权利要求1所述的形成电子设备的方法，其特征在于，所述衬底包括聚合物核心，且多个对称层形成在所述核心顶部和底部。
3.如前述权利要求任一项所述的形成电子设备的方法，其特征在于，形成附加层包括形成多个附加层；且 其中形成开口包括形成通过多层至所述所选层的凹入。
4.如前述权利要求任一项所述的形成电子设备的方法，其特征在于，所述组件选自如下构成的组:电容器、电阻器和电感器。
5.如权利要求1-4中任一项所述的形成电子设备的方法，其特征在于，经由激光划片形成所述开口。
6.如权利要求1-4中任一项所述的形成电子设备的方法，其特征在于，经由挤压工艺形成所述可揭层。`
7.如前述权利要求任一项所述的形成电子设备的方法，其特征在于，通过如下步骤来执行在所述凹入内将组件附连至所述衬底: 通过喷嘴将焊膏分配在位于所述所选层上的所述图案化的导体上； 将所述组件放置在所述焊膏上；且 回流所述焊膏来将所述组件焊接至所述图案化的导体。
8.一种形成电子设备的方法，包括: 在有机多层衬底的所选层上图案化导体； 在所图案化的导体之间在所述所选层上形成可揭层； 在所述所选层和可揭层上形成附加层； 形成通过所述附加层的开口来在所述多层衬底中形成凹入； 移除所述可揭层； 将分立组件表面安装至所述所选层以使所述组件凹入在所述有机多层衬底内。
9.如权利要求8所述的形成电子设备的方法，其特征在于，所述衬底包括玻璃增强树脂核心，且多个对称层形成在所述核心的顶部和底部上。
10.如权利要求8-9中任一项所述的形成电子设备的方法，其特征在于，形成附加层包括形成多个附加有机层；且 其中形成开口包括形成通过多层至所述所选层的凹入。
11.如权利要求8-10中任一项所述的形成电子设备的方法，其特征在于，所述组件选自如下构成的组:分立的电容器、分立的电阻器和分立的电感器。
12.如权利要求8-11中任一项所述的形成电子设备的方法，其特征在于，经由挤压工艺形成所述可揭层。
13.—种电子设备,包括: 有机多层衬底； 部署于所述有机多层衬底的凹入层上的图案化的导体；以及 分立组件，耦合至所述凹入层，以使所述组件从所述有机多层衬底的顶层凹入。
14.如权利要求13所述的电子设备，其特征在于，所述有机多层衬底的多层是围绕有机核心对称地部署的。
15.如权利要求13-14中任一项所述的电子设备，其特征在于，所述有机多层衬底包括聚合物核心，且多个对称层形成在所述核心顶部和底部。
16.如权利要求13-15中的任一项所述的电子设备，其特征在于，所述组件是凹入的多层。
17.如权利要求13-16中任一项所述的电子设备，其特征在于，所述组件选自如下构成的组:电容器、电阻器和电感`器。
【文档编号】H01L21/60GK103871913SQ201310666263
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2013年12月10日 优先权日:2012年12月11日
【发明者】C·鲍德温, M·K·洛伊 申请人:英特尔公司