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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-11-21
(54)【発明の名称】パターニングを含むガラス誘電体層
(51)【国際特許分類】
   H05K 1/03 20060101AFI20221114BHJP
   H01L 23/12 20060101ALI20221114BHJP
   H01L 23/15 20060101ALI20221114BHJP
【FI】
H05K1/03 610B
H01L23/12 501P
H01L23/14 C
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022507448
(86)(22)【出願日】2020-06-10
(85)【翻訳文提出日】2022-03-17
(86)【国際出願番号】 US2020036980
(87)【国際公開番号】W WO2021055030
(87)【国際公開日】2021-03-25
(31)【優先権主張番号】16/574,252
(32)【優先日】2019-09-18
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】591003943
【氏名又は名称】インテル・コーポレーション
(74)【代理人】
【識別番号】110000877
【氏名又は名称】弁理士法人RYUKA国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】コン、ジエイン
(72)【発明者】
【氏名】デュアン、ガン
(72)【発明者】
【氏名】ピエタムバラム、スリニヴァス
(72)【発明者】
【氏名】コーク、パトリック
(72)【発明者】
【氏名】セネヴィラトネ、ディラン
(57)【要約】
本開示の実施形態は、全体として、パッケージ内の導電性トレース、RDL、およびビアなどのパターニングフィーチャを含む、1つまたは複数のガラス層を含むパッケージの製造プロセスフローを対象とする、システム、装置、および/またはプロセスに関連してもよい。実施形態では、パッケージは、第1の面と第1の面とは反対側の第2の面とを有するガラス層を含んでもよく、ガラス層は誘電体層である。パッケージは、ガラス層の第1の面と結合された別の層と、堆積材料をパターンの少なくとも一部分に受け入れる、ガラス層の第2の面上のパターンとを含んでもよい。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1の面と前記第1の面とは反対側の第2の面とを有するガラス層であって、誘電体層であるガラス層と、
前記ガラス層の前記第1の面と結合された別の層と、
堆積材料をパターンの少なくとも一部分に受け入れる、前記ガラス層の前記第2の面上のパターンと
を備えるパッケージ。
【請求項2】
前記パターンが、ガラスにエッチングされたトレースまたはガラス貫通電極を含む、請求項1に記載のパッケージ。
【請求項3】
前記ガラスにエッチングされたトレースが再配線層(RDL)を提供するものである、請求項2に記載のパッケージ。
【請求項4】
前記RDLがファンアウトを含む、請求項3に記載のパッケージ。
【請求項5】
前記堆積材料が銅もしくは銅合金を含む、または前記堆積材料がシード層を含む、請求項1、2、3、または4に記載のパッケージ。
【請求項6】
前記別の層が、基板、接着層、または別のガラス層のうち選択されたものである、請求項1、2、3、または4に記載のパッケージ。
【請求項7】
前記ガラス層が第1のガラス層であり、前記堆積材料が第1の堆積材料であり、
第1の面と前記第1の面とは反対側の第2の面とを有する第2のガラス層であって、前記第2のガラス層の前記第1の面が前記第1のガラス層の前記第2の面と結合された、第2のガラス層と、
第2の堆積材料をパターンの少なくとも一部分に受け入れる、前記ガラス層の前記第2の面上のパターンと
を更に備える、
請求項1、2、3、または4に記載のパッケージ。
【請求項8】
前記別の層が第1の別の層であり、
前記第2のガラス層の前記第1の面と前記第1のガラス層の前記第2の面との間に第2の別の層を更に備える、
請求項7に記載のパッケージ。
【請求項9】
前記第1の堆積材料および前記第2の堆積材料を更に備え、前記第1の堆積材料および前記第2の堆積材料が導電性であるか、または電気的に結合される、請求項7に記載のパッケージ。
【請求項10】
前記第1の堆積材料および前記第2の堆積材料が異なる材料である、請求項9に記載のパッケージ。
【請求項11】
第1の面とは反対側の第2の面を有するガラス層の前記第1の面を別の層に結合する段階と、
前記ガラス層の前記第2の面をパターニングして、パターニングされた構造を形成する段階と、
前記ガラス層の前記第2の面を、前記パターニングされた構造の少なくとも一部分内に含まれる材料でめっきする段階と
を備える、方法。
【請求項12】
前記ガラス層の前記第2の面をパターニングする段階が、前記ガラス層の前記第2の面にトレースをエッチングするか、または前記ガラス層を通るビアを穴加工する段階を更に含む、請求項11に記載の方法。
【請求項13】
エッチングされた前記トレースがRDLを提供するものであるか、または前記ビアが、前記ガラス層の前記第1の面と前記ガラス層の前記第2の面との間に電気接続を提供するものである、請求項12に記載の方法。
【請求項14】
前記材料が銅または銅合金を含む、請求項11、12、または13に記載の方法。
【請求項15】
前記ガラス層が第1のガラス層であり、堆積材料が第1の堆積材料であり、前記パターニングされた構造が第1のパターニングされた構造であり、
第1の面と前記第1の面とは反対側の第2の面とを有する第2のガラス層の前記第1の面を、前記第1のガラス層の第2の面に結合する段階と、
前記第2のガラス層の前記第2の面をパターニングして、第2のパターニングされた構造を作成する段階と、
前記第2のガラス層の前記第2の面を、前記第2のパターニングされた構造の少なくとも一部分内に含まれる第2の堆積材料でめっきする段階と
を更に備える、
請求項11、12、または13に記載の方法。
【請求項16】
前記別の層が第1の誘電体層であり、
第1の面と前記第1の面とは反対側の第2の面とを有する第2のガラス層の前記第1の面を、前記第1のガラス層の前記第2の面に結合する段階が、
前記第2のガラス層の前記第1の面を第2の誘電体層に結合する段階と、
前記第1のガラス層の前記第2の面を前記第2の誘電体層に結合する段階と
を更に有する、請求項15に記載の方法。
【請求項17】
前記ガラス層の前記第1の面を前記別の層に結合する前に、前記別の層を基板に結合する段階を更に備える、請求項11、12、または13に記載の方法。
【請求項18】
回路基板と、
前記回路基板と結合されたパッケージと、を備え、前記パッケージが、
第1の面と前記第1の面とは反対側の第2の面とを有するガラス層と、
前記ガラス層の前記第1の面と結合された誘電体層と、
前記ガラス層の前記第2の面上のパターンと、
前記パターンの少なくとも一部分内の堆積材料と
を有する、システム。
【請求項19】
前記パターンが、RDL、ファンアウト、またはガラス貫通電極を提供する、ガラスにエッチングされたトレースを含む、請求項18に記載のシステム。
【請求項20】
前記誘電体層が基板と結合される、請求項18または19に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示の実施形態は、全体として、パッケージアセンブリの分野に関し、特に、誘電体層を含むパッケージアセンブリに関する。
【背景技術】
【0002】
スマートフォンおよびウルトラブックなどの携帯電子デバイスの最終製品サイズが継続的に低減されていることは、パッケージ部品におけるサイズが低減されたシステムの開発に対する原動力である。
【図面の簡単な説明】
【0003】
図1A】実施形態による、製造プロセスの様々な段階におけるパターニングを含むガラス誘電体層を使用するパッケージアセンブリの一例を示す図である。
図1B】実施形態による、製造プロセスの様々な段階におけるパターニングを含むガラス誘電体層を使用するパッケージアセンブリの一例を示す図である。
図1C】実施形態による、製造プロセスの様々な段階におけるパターニングを含むガラス誘電体層を使用するパッケージアセンブリの一例を示す図である。
図1D】実施形態による、製造プロセスの様々な段階におけるパターニングを含むガラス誘電体層を使用するパッケージアセンブリの一例を示す図である。
図1E】実施形態による、製造プロセスの様々な段階におけるパターニングを含むガラス誘電体層を使用するパッケージアセンブリの一例を示す図である。
図2】実施形態による、パターニングを含むパッケージのガラス層を示す上面図の一例である。
図3】実施形態による、パターニングを含む2つのガラス誘電体層を有するパッケージを示す一例の三次元図である。
図4】実施形態による、中間レベル相互接続(MLI)面において再配線層(RDL)を有するガラスに埋込みシリコンブリッジダイを有するパッケージの一例を示す図である。
図5】実施形態による、第1レベル相互接続(FLI)面にRDLを有するガラスに埋込みシリコンブリッジダイを有するパッケージの一例を示す図である。
図6】実施形態による、有機基板ハイブリッドアーキテクチャとして実装されるガラス層上にRDLを有するパッケージの一例を示す図である。
図7】実施形態による、パッケージ内にパターニングを含むガラス誘電体層を作成するプロセスの一例を示す図である。
図8】実施形態によるコンピューティングデバイスを概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0004】
本開示の実施形態は、全体として、パッケージ内の導電性トレース、RDL、およびビアなどのパターニングフィーチャを含む、1つまたは複数のガラス層を含むパッケージの製造プロセスフローを対象とする、システム、装置、および/またはプロセスに関連することがある。実施形態では、パッケージは、第1の面と第1の面とは反対側の第2の面とを有するガラス層を含んでもよく、ガラス層は誘電体層である。パッケージは、ガラス層の第1の面と結合された別の層と、堆積材料をパターンの少なくとも一部分に受け入れる、ガラス層の第2の面上のパターンとを含んでもよい。
【0005】
可搬型および高性能の用途のためのより速い速度と帯域幅の要件によって、フリップチップ相互接続のバンプピッチ(BP)を30μm未満のレベルまで縮小することが推進されてきた。結果として、熱圧着(TCB)プロセスは、より厳しいはんだバンプ高さのばらつきの目標、およびダイ領域内の基板厚さのばらつきの目標を要する。ダイ領域における基板厚さのばらつきの目標は、2μm以下であってもよい。
【0006】
加えて、埋込みマルチダイ相互接続ブリッジ(EMIB(登録商標))アーキテクチャを通してダイ間の接続を可能にするなど、基板の機能性の増加によって、基板厚さのばらつきの目標を満たすことがより困難になることがある。従来のモノリシック有機基板プロセスと比較して、シリコンブリッジダイ上で誘電材料を封入することは、平坦性制御のリスクを増加させることが知られており、結果として、基板厚さのばらつきの制御の困難さが更に増している。
【0007】
ガラスは、平坦性の利益を有することが知られており、その厚さのばらつきは、ダイ領域内で2ミクロン未満であることができる。従来、ガラスは、例えば、ガラス貫通電極(TGV)または埋込みブリッジダイを有するTGVを使用して、ベース基板およびダイを接続するパッチとして使用されることがある。しかしながら、TGVまたは埋込みブリッジダイを有するTGVは、複数のRDLを作成することができないため、層数および設計ルールを有するレガシー実装に限定されることがある。または、ガラスは、厚さのばらつきが少ない層を上に積層しパターニングすることを可能にする、一時的なキャリアとして使用されてもよい。しかしながら、厚さのばらつきが少ないことの利益は、ガラスキャリアが剥離された後に低減されることがある。
【0008】
基板およびパッケージング用途におけるガラスの利益を最大限にするため、RDL能力を有する1つまたは複数の恒久的なガラス層が有機非EMIBまたはEMIBアーキテクチャに実装されてもよい。実施形態は、上述の2つのアーキテクチャに限定されない。実施形態は、厚さのばらつきの制御を必要とする任意の基板およびパッケージング用途を含むことがある。
【0009】
本明細書に記載する実施形態は、RDL層およびガラス貫通電極としてパターンを使用してパターニングおよびファンアウト能力を提供するために、パッケージ内の指定されたガラス層にパターンを、例えばトレースおよびビアを作成する、装置、システム、およびプロセスを対象とすることがある。これらの実施形態は、パッケージの部品がガラスの平坦性の利益を維持できるようにする。加えて、その構造の一部としてRDL能力を有するガラスを含む基板およびパッケージは、アーキテクチャ設計の利点を提供する。これらの利点は、基板および組立てプロセスの収率の課題に対処する柔軟な設計ルールを可能にすることによって達成されてもよい。
【0010】
以下の詳細な説明では、その一部を形成する添付図面を参照し、その中で、全体を通して同様の数字は同様の部分を指定し、本開示の主題が実践されてもよい実施形態を例示として示す。他の実施形態が利用されてもよく、本開示の範囲から逸脱することなく、構造上または論理上の変更が行われることがあることが理解されるべきである。したがって、以下の詳細な説明は限定的な意味で解釈されるべきではなく、実施形態の範囲は添付の特許請求の範囲およびそれらの等価物によって定義される。
【0011】
本開示の目的のため、「Aおよび/またはB」という語句は、(A)、(B)、または(AおよびB)を意味する。本開示の目的のため、「A、B、および/またはC」という語句は、(A)、(B)、(C)、(AおよびB)、(AおよびC)、(BおよびC)、または(A、B、およびC)を意味する。
【0012】
説明は、例えば、上/下、内/外、上方/下方などの視点に基づく説明を使用することがある。かかる説明は、単に考察を容易にするために使用されるものであり、本明細書に記載する実施形態の適用を任意の特定の向きに制限しようとするものではない。
【0013】
説明は、「一実施形態では、」または「実施形態では、」という語句を使用することがあり、それらはそれぞれ同じまたは異なる実施形態の1つもしくは複数を指すことがある。更に、「備える」、「含む」、「有する」などの用語は、本開示の実施形態に対して使用されるとき、同義である。
【0014】
「と結合され」という用語が、その派生形とともに、本明細書で使用されることがある。「結合され」は以下のうち1つまたは複数を含むことがある。「結合され」は、2つ以上の要素が直接物理的または電気的に接触していることを意味することがある。しかしながら、「結合され」はまた、2つ以上の要素が間接的に互いに接触しているが、それでもなお互いに協働または相互作用することを意味することがあり、互いに結合されていると言われる要素の間に1つもしくは複数の他の要素が結合または接続されることを意味することがある。「直接結合され」という用語は、2つ以上の要素が直接接触していることを意味することがある。
【0015】
様々な動作が、特許請求される主題を理解するのに最も役立つ形で、複数の離散的な動作として順に記載されることがある。しかしながら、説明の順序は、これらの動作が必然的に順序に依存していることを示唆するものと解釈すべきではない。
【0016】
本明細書で使用するとき、「モジュール」という用語は、ASIC、電子回路、1つもしくは複数のソフトウェアまたはファームウェアプログラムを実行するプロセッサ(共有、専用、もしくはグループ)および/またはメモリ(共有、専用、もしくはグループ)、組み合わせ論理回路、ならびに/あるいは記載する機能性を提供する他の好適な構成要素を指すか、その一部であるか、あるいはそれらを含むことがある。
【0017】
本明細書の様々な図は、1つまたは複数のパッケージアセンブリの1つもしくは複数の層を示すことがある。本明細書に示される層は、異なるパッケージアセンブリの層の相対位置の例として示される。層は説明目的のものであり、縮尺通りに描かれていない。したがって、層の相対的なサイズを図面から推測するべきではなく、サイズ、厚さ、または寸法は、具体的に指示または考察されている一部の実施形態のみに関して推測されてもよい。
【0018】
図1A図1Eは、実施形態による、製造プロセスの様々な段階におけるパターニングを含むガラス誘電体層を使用するパッケージアセンブリの一例を示している。図1Aは、ガラス層104がベース基板102に結合される基板ステージにおけるパッケージ100aを示している。実施形態では、ガラス層104は、ガラス層104をベース基板102に接着または積層するのに使用されてもよい、誘電性接着剤106を用いて積層されてもよい。実施形態では、ガラス層104は厚さ40μmであってもよい。実施形態では、ガラス層104の厚さは35μmであってもよい。接着剤106は、味の素ビルドアップフィルム(ABF)または類似のフィルムを含んでもよい。実施形態では、接着剤106は硬化後は恒久的に接着してもよい。実施形態では、接着剤106は誘電性接着剤であってもよい。実施形態では、接着剤の厚さは5μmであってもよい。ベース基板102は、基板、半完成基板、パッケージコア、または他の何らかのパッケージ部品であってもよい。実施形態では、基板102は、後で剥離されるキャリア基板であってもよい。
【0019】
図1Bは、ガラス層104にスルーホール108がパターニングされてもよい基板ステージにおけるパッケージ100bを示している。実施形態では、このパターニングは、レーザエッチング、ドライエッチング、ウェットエッチング、またはそれらの何らかの組み合わせを使用して実行されてもよい。実施形態では、スルーホール108は、誘電性接着剤106を通ってベース基板102まで、および/またはその内部まで延在してもよい。実施形態では、レーザエッチングまたはドライエッチング技術が使用される場合、接着剤106も通して穴加工またはエッチングされてもよい。実施形態では、ウェットエッチング技術が使用される場合、誘電体の耐薬品性に応じて、基板102まで更にスルーホール108を開けるために追加のレーザ穴加工が使用されてもよい。続いて、デブリを除去し、スルーホール108をきれいにするのに、デスミア技術が使用されてもよい。
【0020】
図1Cは、ガラス表面パターニング110がガラス層104に適用される基板ステージにおけるパッケージ100cを示している。実施形態では、ガラス表面パターニング110は、表面トレンチパターン形成とも呼ばれることがある。レーザエッチング、ドライエッチング、または化学エッチングプロセスが、リソグラフィパターニングと併せて使用されてもよい。実施形態では、表面トレンチパターニングは、更に後述するような埋込み銅トレースを受け入れるため、ガラス104の表面内に深さ最大15μmまでエッチングしてもよい。実施形態では、ガラス表面パターニング110は、スルーホール108を通して結合するかまたは重なり合ってもよい。実施形態では、ガラス表面パターニング110は、ガラス層104内で様々な深さであってもよく、表面を通るトレースおよび/またはRDLパターンと一致するレイアウトパターンであってもよい。注:上から見た例の実施形態の図が図2図200に示される。
【0021】
図1Dは、ガラススルーホール108を含むパターニングに、ビア113を作成する材料が少なくとも部分的に充填され、表面パターニング110に、RDL 112を作成する材料が少なくとも部分的に充填されている、基板ステージにおけるパッケージ100dを示している。実施形態では、材料は、銅、銅合金、またはアルミニウム合金などの導電性材料であってもよい。実施形態では、材料は、シード層堆積を使用することにより、スパッタリングによるチタン/銅シーディングプロセスを使用して配置されてもよい。シード層が形成された後、電解めっき(elytic plating)プロセスが使用されてもよく、リソグラフィパターニングプロセスが、スルーホール108および表面パターニング110を充填するのに使用されてもよい。実施形態では、めっきプロセスが使用されてもよい。実施形態では、スルーホール108は、中実ビア113を作成するのに中実材料を含んでもよく、または実施形態では、スパッタリングプロセスを使用して、スルーホール108の縁部の周りに材料を堆積させて、導電性のままである中空ビア113を作成してもよい。実施形態では、ガラス層104aの頂部は、平坦な表面を得るため、上述した材料充填に続いて平坦化されてもよい。後続のガラスシートがトポロジー形態と適合しないことがあるため、この平坦化は重要である。
【0022】
図1Eは、第2の層114がガラス層104上に配置される基板ステージにおけるパッケージ100eを示している。実施形態では、第2の層114は、接着剤116を使用してガラス層104と結合される第2のガラス層118を含んでもよい。実施形態では、第2のガラス層118は、上述したような技術を使用してビア121およびRDL 120を作成するのに使用される、パターニングを含んでもよい。加えて、ビア121およびRDL 120は、材料が充填されたとき、それらをガラス層104のRDL 112およびビア113と電気的に結合させる、パターンを使用してもよい。このように、複数のRDL層112、120がパッケージ内に形成されてもよい。
【0023】
図2は、実施形態による、パターニングを含むパッケージのガラス層の上面図の一例を示している。図200は、図1Aのガラス層104と同様であってもよい、ガラス層204の上面図を示している。図1Dのビア113と同様であってもよいガラス貫通電極213、および図1Dのトレース112と同様であってもよいトレース212が、示されるように、ガラス層204に作成される。実施形態では、トレース212は、パッケージの隣接層に接続するのに使用されてもよい、パッド212aを含んでもよい。
【0024】
図3は、実施形態による、パターニングを含む2つのガラス誘電体層を有するパッケージの一例の三次元図を示している。図300は、ガラスを誘電体として使用する2つのRDL層の三次元図を示している。図1Aの基板102と同様であってもよい基板302は、接着剤306を使用して第1のガラス層304に結合されてもよく、それらは図1Aの接着剤106およびガラス層104と同様であってもよい。第1のガラス層304内には、図1Dのビア113およびトレース112(RDL)と同様であってもよい、ビア313およびRDL 312があってもよい。
【0025】
図1Eの第2のガラス層118および接着剤116と同様であってもよい、第2のガラス層318および接着剤316は、第1のガラス層304と結合されてもよい。第1のガラス層304のRDL 312は、図1Eのビア121およびRDL 120と同様であってもよい、第2のガラス層318内のビア321およびRDL 320と電気的に結合されてもよい。実施形態では、パッケージ300は、上述したような1つまたは複数の技術を使用して製造されてもよい。
【0026】
図4は、実施形態による、MLI面においてRDLを有するガラスに埋込みシリコンブリッジダイを有するパッケージの一例を示している。図400は、EMIBアーキテクチャが組み込まれた多層ガラスRDL実装の一例を示している。EMIBダイ425は、有機誘電体層422に結合され、パッド428からビア430を通して、有機誘電体層422の頂部にあるRDL 424に電気的に結合される。実施形態では、EMIBダイ425は、誘電体層426によって、または他の何らかの材料によって少なくとも部分的に取り囲まれてもよい。RDL 424は更に、複数のガラス層418a、418b、418cを通ってパッケージの下面419まで通して延在する、図3のビア321、313と同様であってもよい、一連のビア421を使用して電気的に結合される。これは、パッケージのMLI面に対応してもよい。実施形態では、パッド428、ビア430、RDL 424、およびビア421は、銅または銅合金を含んでもよい。実施形態では、EMIBダイ425の下方のガラス層418b、418cは、絶縁および剛性支持を提供する。
【0027】
図5は、実施形態による、FLI面においてRDLを有するガラスに埋込みシリコンブリッジダイを有するパッケージの一例を示している。図500は、EMIBアーキテクチャが組み込まれた多層ガラスRDL実装の別の例を示している。EMIBダイ525は、パッド528から一連のビア530および中間RDL 523を通って、図4のRDL 424と同様であってもよい、FLI RDL 524まで電気的に結合されてもよい。FLI RDL 524は次に、様々なガラス層518a、518b、518cを通るビア521を通して、パッケージの底部519に電気的に結合されてもよい。実施形態では、パッド528、ビア530、中間RDL 523、FLI RDL 524、およびビア521は、銅または銅合金を含んでもよい。実施形態では、ガラスRDL技術はまた、図4図400および図5図500と同様であってもよい、ダイ埋込みのありなし両方のガラス貫通電極パッチにも適用されてもよい。
【0028】
図6は、実施形態による、有機基板ハイブリッドアーキテクチャとして実装されるガラス層上にRDLを有するパッケージの一例を示している。図600は、ガラスRDL技術が非EMIBモノリシック基板にどのように選択的に適用されてもよいかを示している。例えば、有機基板を有するハイブリッドガラスRDL層が製造されてもよく、ガラス層は基板のいずれの層に挿入されてもよい。図600は、基板厚さのばらつきが少ない特性を提供してもよい、基板のはんだレジストの下方にある2つの最上層における2つのガラスRDLの一例を示している。
【0029】
パッケージ600の有機部分634は、パッケージ600の有機部分634と電気的に結合するビア613を含む、第1のガラス層618bに電気的に結合されてもよい。ビア613は、第1の層618bのRDL 612と結合し、第2のガラス層618aのビア613と電気的に結合してもよい。ガラス層618a、618bは、誘電性接着剤とも呼ばれることがある、接着層606と結合される。ビア613は、第2のガラス層618aのRDL層612と電気的に結合し、それが次に、別の有機層630に埋め込まれたはんだ632に電気的に結合される。実施形態では、有機層630ははんだレジスト材料であってもよい。
【0030】
図7は、実施形態による、パッケージ内にパターニングを含むガラス誘電体層を作成するプロセスの一例を示している。プロセス700は、図1A図6に関して見出されてもよい、1つまたは複数の要素、技術、またはシステムによって実行されてもよい。
【0031】
ブロック702で、プロセスは、第1の面とは反対側の第2の面を有するガラス層の第1の面を、別の層に結合することを含んでもよい。ガラス層は、図1A図1Eのガラス層104、図2のガラス層204、図3のガラス層304、図4のガラス層418a、418b、418c、図5のガラス層518a、518b、518c、または図6のガラス層618a、618bと同様であってもよい。他の層は、図1A図1Eの基板102または接着層106と同様であってもよい。
【0032】
ブロック704で、プロセスは更に、ガラス層の第2の面をパターニングして、パターニングされた構造を形成することを含んでもよい。パターニングプロセスは、上述したような、穴加工、レーザ穴加工、ドライエッチング、またはウェットエッチングを含んでもよい。パターン構造は、図1B図1Cのスルーホール108およびガラス表面パターニング110と同様であってもよい。
【0033】
ブロック706で、プロセスは更に、ガラス層の第2の面を材料でめっきすることを含んでもよく、材料は、パターニングされた構造の少なくとも一部分内に含まれる。材料は、上述したような、銅または銅合金などの導電性材料であってもよい。パターン構造内にめっきされる材料は、図1D図1EのRDL 112、120もしくはビア113、121、図2のトレース212、パッド212a、もしくはビア213、図3のRDL 312、320もしくはビア313、321、図4のビア421、図5のRDL 524、523もしくはビア521、または図6のRDL 612もしくはビア613と同様の形態を取ってもよい。
【0034】
図8は、実施形態によるコンピューティングデバイスを概略的に示している。図示されるようなコンピュータシステム800(電子システム800とも呼ばれる)は、本開示で説明するようないくつかの開示の実施形態のいずれかおよびそれらの等価物による、パターニングを含むガラス誘電体層を具体化することができる。コンピュータシステム800は、ネットブックコンピュータなどの携帯デバイスであってもよい。コンピュータシステム800は、ワイヤレススマートフォンなどの携帯デバイスであってもよい。コンピュータシステム800はデスクトップコンピュータであってもよい。コンピュータシステム800は手持ち式の読取機であってもよい。コンピュータシステム800はサーバシステムであってもよい。コンピュータシステム800は、スーパーコンピュータまたは高性能コンピューティングシステムであってもよい。
【0035】
一実施形態では、電子システム800は、電子システム800の様々な構成要素を電気的に結合するシステムバス820を含む、コンピュータシステムである。システムバス820は、様々な実施形態による、単一のバスまたはバスの任意の組み合わせである。電子システム800は、集積回路810に電力を提供する電圧源830を含む。いくつかの実施形態では、電圧源830は、システムバス820を通して集積回路810に電流を供給する。
【0036】
集積回路810は、システムバス820に電気的に結合され、任意の回路、または一実施形態による回路の組み合わせを含む。一実施形態では、集積回路810は、任意のタイプのものであることができるプロセッサ812を含む。本明細書で使用するとき、プロセッサ812は、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、グラフィックスプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、または別のプロセッサなどであるがそれらに限定されない、任意のタイプの回路を意味してもよい。一実施形態では、プロセッサ812は、本明細書に開示するような、パターニングを含むガラス誘電体層を含むか、またはそれと結合される。一実施形態では、SRAMの実施形態がプロセッサのメモリキャッシュに見出される。集積回路810に含むことができる他のタイプの回路は、セルラー電話、スマートフォン、ページャ、ポータブルコンピュータ、双方向無線機、および類似の電子システムなどの無線デバイスで使用する通信回路814、またはサーバ向けの通信回路など、カスタム回路または特定用途向け集積回路(ASIC)である。一実施形態では、集積回路810は、スタティックランダムアクセスメモリ(SRAM)などのオンダイメモリ816を含む。一実施形態では、集積回路810は、混載ダイナミックランダムアクセスメモリ(eDRAM)などの埋込みオンダイメモリ816を含む。
【0037】
一実施形態では、集積回路810は後続の集積回路811によって補完される。有用な実施形態は、デュアルプロセッサ813およびデュアル通信回路815およびSRAMなどのデュアルオンダイメモリ817を含む。一実施形態では、デュアル集積回路810は、eDRAMなどの埋込みオンダイメモリ817を含む。
【0038】
一実施形態では、電子システム800はまた、外部メモリ840を含み、それは次いで、RAMの形態のメインメモリ842など、特定の用途に適した1つまたは複数のメモリ素子、1つまたは複数のハードドライブ844、ならびに/あるいはディスケット、コンパクトディスク(CD)、デジタル多目的ディスク(DVD)、フラッシュメモリドライブ、および当該技術分野で知られている他のリムーバブルメディアなどのリムーバブルメディア846を扱う1つまたは複数のドライブなどを含んでもよい。外部メモリ840はまた、一実施形態による、ダイスタック内の第1のダイなどの埋込みメモリ848であってもよい。
【0039】
一実施形態では、電子システム800はまた、表示デバイス850、音声出力860を含む。一実施形態では、電子システム800は、キーボード、マウス、トラックボール、ゲームコントローラ、マイクロフォン、音声認識デバイス、または情報を電子システム800に入力する他の任意の入力デバイスであってもよい、コントローラなどの入力デバイス870を含む。一実施形態では、入力デバイス870はカメラである。一実施形態では、入力デバイス870はデジタル録音装置である。一実施形態では、入力デバイス870は、カメラおよびデジタル録音装置である。
【0040】
本明細書に示されるように、集積回路810は、いくつかの開示の実施形態およびそれらの等価物のいずれかによる、パターニングを含むガラス誘電体層を有するパッケージ基板、電子システム、コンピュータシステム、集積回路を作成する1つまたは複数の方法、ならびに様々な実施形態および当該技術分野で認識されているそれらの等価物において本明細書で説明するようないくつかの開示の実施形態のいずれかによる、パターニングを含むガラス誘電体層を有するパッケージ基板を含む電子アセンブリを作成する1つまたは複数の方法を含む、多数の異なる実施形態で実装することができる。要素、材料、幾何学形状、寸法、および動作のシーケンスは全て、パターニングを含むガラス誘電体層を有するパッケージ基板のいくつかの開示の実施形態およびそれらの等価物のいずれかによる、プロセッサ実装用基板に埋め込まれたマイクロ電子ダイに関するアレイ接点数、アレイ接点構成を含む、特定のI/O結合要件に合うように変更することができる。図8に破線によって表されるように、下地基板が含まれてもよい。同じく図8に示されるように、受動デバイスも含まれてもよい。
【0041】
実施例
以下のパラグラフは、様々な実施形態の実施例について記載する。
【0042】
実施例1は、第1の面と第1の面とは反対側の第2の面とを有するガラス層であって、誘電体層であるガラス層と、ガラス層の第1の面と結合された別の層と、堆積材料をパターンの少なくとも一部分に受け入れる、ガラス層の第2の面上のパターンと、を備える、パッケージであってもよい。
【0043】
実施例2は、パターンが、ガラスにエッチングされたトレースまたはガラス貫通電極を含む、実施例1のパッケージを含んでもよい。
【0044】
実施例3は、ガラスにエッチングされたトレースが再配線層(RDL)を提供するものである、実施例2のパッケージを含んでもよい。
【0045】
実施例4は、RDLがファンアウトを含む、実施例3のパッケージを含んでもよい。
【0046】
実施例5は、堆積材料が銅もしくは銅合金を含む、または堆積材料がシード層を含む、実施例1のパッケージを含んでもよい。
【0047】
実施例6は、別の層が、基板、接着層、または別のガラス層のうち選択されたものである、実施例1のパッケージを含んでもよい。
【0048】
実施例7は、ガラス層が第1のガラス層であり、堆積材料が第1の堆積材料であり、第1の面と第1の面とは反対側の第2の面とを有する第2のガラス層であって、第1の面が第1のガラス層の第2の面と結合された、第2のガラス層と、第2の堆積材料をパターンの少なくとも一部分に受け入れる、ガラス層の第2の面上のパターンと、を更に備える、実施例1~6のうちいずれか1つのパッケージを含んでもよい。
【0049】
実施例8は、別の層が第1の別の層であり、第2のガラス層の第1の面と第1のガラス層の第2の面との間に第2の別の層を更に備える、実施例7のパッケージを含んでもよい。
【0050】
実施例9は、第1の堆積材料および第2の堆積材料を更に備え、第1の堆積材料および第2の堆積材料が導電性であるか、または電気的に結合される、実施例7のパッケージを含んでもよい。
【0051】
実施例10は、第1の堆積材料および第2の堆積材料が異なる材料である、実施例9のパッケージを含んでもよい。
【0052】
実施例11は、第1の面とは反対側の第2の面を有するガラス層の第1の面を別の層に結合する段階と、ガラス層の第2の面をパターニングして、パターニングされた構造を形成する段階と、ガラス層の第2の面を、パターニングされた構造の少なくとも一部分内に含まれる材料でめっきする段階と、を備える方法であってもよい。
【0053】
実施例12は、ガラス層の第2の面をパターニングする段階が、ガラス層の第2の面にトレースをエッチングするか、またはガラス層を通るビアを穴加工する段階を更に含む、実施例11の方法を含んでもよい。
【0054】
実施例13は、エッチングされたトレースがRDLを提供するものであるか、またはビアが、ガラス層の第1の面とガラス層の第2の面との間に電気接続を提供するものである、実施例12の方法を含んでもよい。
【0055】
実施例14は、材料が銅または銅合金を含む、実施例11の方法を含んでもよい。
【0056】
実施例15は、ガラス層が第1のガラス層であり、堆積材料が第1の堆積材料であり、パターニングされた構造が第1のパターニングされた構造であり、第1の面と第1の面とは反対側の第2の面とを有する第2のガラス層の第1の面を、第1のガラス層の第2の面に結合する段階と、第2のガラス層の第2の面をパターニングして、第2のパターニングされた構造を作成する段階と、第2のガラス層の第2の面を、第2のパターニングされた構造の少なくとも一部分内に含まれる第2の堆積材料でめっきする段階と、を更に備える、実施例11~14のうちいずれか1つの方法を含んでもよい。
【0057】
実施例16は、別の層が第1の誘電体層であり、第1の面と第1の面とは反対側の第2の面とを有する第2のガラス層の第1の面を、第1のガラス層の第2の面に結合する段階が、第2のガラス層の第1の面を第2の誘電体層に結合する段階と、第1のガラス層の第2の面を第2の誘電体層に結合する段階と、を更に有する、実施例15の方法を含んでもよい。
【0058】
実施例17は、ガラス層の第1の面を誘電体層に結合する前に、誘電体層を基板に結合する段階を更に備える、実施例11の方法を含んでもよい。
【0059】
実施例18は、回路基板と、回路基板と結合されたパッケージと、を備え、パッケージが、第1の面と第1の面とは反対側の第2の面とを有するガラス層と、ガラス層の第1の面と結合された誘電体層と、ガラス層の第2の面上のパターンと、パターンの少なくとも一部分内の堆積材料と、を有する、システムであってもよい。
【0060】
実施例19は、パターンが、RDL、ファンアウト、またはガラス貫通電極を提供する、ガラスにエッチングされたトレースを含む、実施例18のシステムを含んでもよい。
【0061】
実施例20は、誘電体層が基板と結合される、実施例18~19のうちいずれか1つのシステムを含んでもよい。
【0062】
様々な実施形態は、連結的な形態(「および」)で上記に記載した実施形態の代替(「または」)実施形態を含む、上述の実施形態の任意の好適な組み合わせを含んでもよい(例えば、「および」は「および/または」であってもよい)。更に、いくつかの実施形態は、実行されると上述の実施形態のいずれかの作用をもたらす命令が格納された、1つまたは複数の製品(例えば、非一時的コンピュータ可読媒体)を含んでもよい。更に、いくつかの実施形態は、上述の実施形態の様々な動作を実施するための任意の好適な手段を有する、装置またはシステムを含んでもよい。
【0063】
例示の実施形態の上述の記載は、要約に記載されるものも含めて、徹底的であること、または実施形態を開示する正確な形態に限定することを意図しない。特定の実施形態を例示の目的で本明細書に記載しているが、関連技術の当業者が認識するように、実施形態の範囲で様々な等価の修正が可能である。
【0064】
これらの修正は、上述の詳細な説明に照らして実施形態に対して行われてもよい。以下の特許請求の範囲で使用する用語は、実施形態を、明細書および特許請求の範囲に開示する特定の実装に限定するものと解釈されるべきではない。それよりもむしろ、本発明の範囲は、確立されたクレーム解釈の原則にしたがって解釈されるべきである、以下の特許請求の範囲によって全体的に決定されるべきである。
[他の考えられる請求項]
(請求項1)
第1の面と前記第1の面とは反対側の第2の面とを有するガラス層であって、誘電体層であるガラス層と、
前記ガラス層の前記第1の面と結合された別の層と、
堆積材料をパターンの少なくとも一部分に受け入れる、前記ガラス層の前記第2の面上のパターンと
を備えるパッケージ。
(請求項2)
前記パターンが、ガラスにエッチングされたトレースまたはガラス貫通電極を含む、請求項1に記載のパッケージ。
(請求項3)
前記ガラスにエッチングされたトレースが再配線層(RDL)を提供するものである、請求項2に記載のパッケージ。
(請求項4)
前記RDLがファンアウトを含む、請求項3に記載のパッケージ。
(請求項5)
前記堆積材料が銅もしくは銅合金を含む、または前記堆積材料がシード層を含む、請求項1、2、3、または4に記載のパッケージ。
(請求項6)
前記別の層が、基板、接着層、または別のガラス層のうち選択されたものである、請求項1、2、3、または4に記載のパッケージ。
(請求項7)
前記ガラス層が第1のガラス層であり、前記堆積材料が第1の堆積材料であり、
第1の面と前記第1の面とは反対側の第2の面とを有する第2のガラス層であって、前記第1の面が前記第1のガラス層の前記第2の面と結合された、第2のガラス層と、
第2の堆積材料をパターンの少なくとも一部分に受け入れる、前記ガラス層の前記第2の面上のパターンと
を更に備える、
請求項1、2、3、または4に記載のパッケージ。
(請求項8)
前記別の層が第1の別の層であり、
前記第2のガラス層の前記第1の面と前記第1のガラス層の前記第2の面との間に第2の別の層を更に備える、
請求項7に記載のパッケージ。
(請求項9)
前記第1の堆積材料および前記第2の堆積材料を更に備え、前記第1の堆積材料および前記第2の堆積材料が導電性であるか、または電気的に結合される、請求項7に記載のパッケージ。
(請求項10)
前記第1の堆積材料および前記第2の堆積材料が異なる材料である、請求項9に記載のパッケージ。(請求項11)
第1の面とは反対側の第2の面を有するガラス層の前記第1の面を別の層に結合する段階と、
前記ガラス層の前記第2の面をパターニングして、パターニングされた構造を形成する段階と、
前記ガラス層の前記第2の面を、前記パターニングされた構造の少なくとも一部分内に含まれる材料でめっきする段階と
を備える、方法。
(請求項12)
前記ガラス層の前記第2の面をパターニングする段階が、前記ガラス層の前記第2の面にトレースをエッチングするか、または前記ガラス層を通るビアを穴加工する段階を更に含む、請求項11に記載の方法。
(請求項13)
エッチングされた前記トレースがRDLを提供するものであるか、または前記ビアが、前記ガラス層の前記第1の面と前記ガラス層の前記第2の面との間に電気接続を提供するものである、請求項12に記載の方法。
(請求項14)
前記材料が銅または銅合金を含む、請求項11、12、または13に記載の方法。
(請求項15)
前記ガラス層が第1のガラス層であり、前記堆積材料が第1の堆積材料であり、前記パターニングされた構造が第1のパターニングされた構造であり、
第1の面と前記第1の面とは反対側の第2の面とを有する第2のガラス層の前記第1の面を、前記第1のガラス層の第2の面に結合する段階と、
前記第2のガラス層の前記第2の面をパターニングして、第2のパターニングされた構造を作成する段階と、
前記第2のガラス層の前記第2の面を、前記第2のパターニングされた構造の少なくとも一部分内に含まれる第2の堆積材料でめっきする段階と
を更に備える、
請求項11、12、または13に記載の方法。
(請求項16)
前記別の層が第1の誘電体層であり、
第1の面と前記第1の面とは反対側の第2の面とを有する第2のガラス層の前記第1の面を、前記第1のガラス層の前記第2の面に結合する段階が、
前記第2のガラス層の前記第1の面を第2の誘電体層に結合する段階と、
前記第1のガラス層の前記第2の面を前記第2の誘電体層に結合する段階と
を更に有する、請求項15に記載の方法。
(請求項17)
前記ガラス層の前記第1の面を前記誘電体層に結合する前に、前記誘電体層を基板に結合する段階を更に備える、請求項11、12、または13に記載の方法。
(請求項18)
回路基板と、
前記回路基板と結合されたパッケージと、を備え、前記パッケージが、
第1の面と前記第1の面とは反対側の第2の面とを有するガラス層と、
前記ガラス層の前記第1の面と結合された誘電体層と、
前記ガラス層の前記第2の面上のパターンと、
前記パターンの少なくとも一部分内の堆積材料と
を有する、システム。
(請求項19)
前記パターンが、RDL、ファンアウト、またはガラス貫通電極を提供する、ガラスにエッチングされたトレースを含む、請求項18に記載のシステム。
(請求項20)
前記誘電体層が基板と結合される、請求項18または19に記載のシステム。
図1A
図1B
図1C
図1D
図1E
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
【国際調査報告】