[发明专利]形成玻璃线路板基板的方法

说明书

本申请根据35U.S.C.§119，要求2010年11月30日提交的美国临时申请系列第61/417,925号的优先权，本文以该申请为基础并将其全文通过引用结合于此。

领域

本发明涉及封装集成线路板基板，具体涉及适用于CPU或GPU封装的封装集成线路板基板，还涉及形成玻璃线路板基板的方法。

背景和概述

相比过去而言，更新一代的高性能集成电路例如中央处理单元（CPU）和图形处理单元（GPU）正变得更大并且设计成在更宽的运行温度范围内运行。更大的尺寸以及更大的运行温度范围导致需要低热膨胀系数（低CTE）的材料，使得CTE较为接近用作更新一代集成电路封装中的线路板基板的硅。

在典型的CPU封装和安装中，如图1的截面图所示，将形成在硅基板60上的集成电路安装到封装内，该封装包含通过热界面材料64与硅基板60接触的散热器62。在其上构建有多层线路和绝缘材料的线路板10提供了位于硅基板60的接口处的紧间距（紧密隔开）焊接凸起72与松间距（较不紧密隔开）焊接凸起74之间的电连接，所述焊接凸起74提供了位于其封装中的集成电路与合作接口，例如母板80上的安装插座之间的电连接。所述封装和/或母板还可包含一个或多个电容器90。

如图2的截面图所示，线路板基板10提供了核心结构层，在所述核心结构层上构建了集成电路封装线路层102以及绝缘层104，形成构建层结构100。基板10中的通孔40镀覆或者填充有导电材料以提供位于线路板基板10两侧（主表面或平面）的线路层102之间的电连接。

如今的商用基板通常由纤维增强的聚合物形成，通过机械钻孔形成通孔。聚合物的CTE通常不合乎希望地高于硅，并且在较小孔尺寸和间距尺寸时钻孔变得困难。

之前已经提出将玻璃用作线路板基板。某些玻璃可以提供所需的低CTE。仍然存在的一个技术难点在于提供一种成本节约的方法来钻孔数千个靠在一起的小孔，同时保留基板的结构强度。

本发明包括一种用于集成电路线路板的玻璃线路板基板的形成方法或过程，所述方法或过程包括：提供位于具有突出的圆台销的第一模具上的第一模制表面，所述销在其顶端的直径小于或等于150微米并且最小间距小于或等于400微米，在其相对主表面上提供具有第一和第二表面的玻璃板，将玻璃板的第一表面压靠住模制表面，将玻璃板和第一模制表面一起加热至足以使构成所述玻璃板的玻璃软化的温度，使得在玻璃板的第一表面中复刻第一模制表面的图案，从而产生其中具有孔阵列的形成的玻璃板，所述形成的玻璃板与模制表面一起冷却至低于所述玻璃的软化点的温度，并将形成的玻璃板与模制表面分开。

玻璃材料提供了与硅的CTE良好匹配的低CTE。基于使用非粘着模具，优选为石墨，所述模具具有与要形成的材料接近的CTE，该形成过程提供了尺寸再现性。形成过程包括使用一个模具表面或者同时使用两个模具表面来压制玻璃板，每个模具表面具有与玻璃中要形成的通孔对应的突出物。

对于用单个模具压制形成通孔的方法的实施方式，在压制之后的孔可以是盲孔，然后可以通过背面研磨来开孔以形成通孔。或者，可以压制玻璃以形成通孔，避免了对于背面研磨的需求。其他实施方式使用具有形成突出物的两个模具，将它们压制到要形成的玻璃板的相对主表面上。

本文所揭示的方法采用置换形成的材料的技术，而非去除或者增加材料的技术，实现以低成本大批量同时产生许多孔。这得到了更为高效且成本节约的方法。由于模具CTE和材料CTE在模制温度范围内的良好匹配，所以石墨（本发明优选的模具材料）的使用，实现了孔位置和间距的非常好的再现性。

附图简要说明

当结合以下附图阅读下面对本发明的具体实施方式的详细描述时，可对其形成最好的理解，附图中相同的结构用相同的附图标记表示，其中：

图1是集成电路封装中的线路板基板10的截面图；

图2是其上具有构建层100的线路板基板10的截面图；

图3-6是玻璃板30或者根据本发明某些实施方式的各个加工步骤形成的玻璃板30'的截面图；

图7-9是玻璃板30或者根据本发明某些其他实施方式的各个加工步骤形成的玻璃板30'的截面图；以及

图10是根据本文所揭示的一个或多个方法生产的集成电路线路板基板的部分数字图像。

详述