[发明专利]用于集成电路封装的有机插入器

说明书

用于集成电路封装的有机插入器可以形成一种电子插入器，该电子插入器包括：上部区段、下部区段以及中间区段。上部区段和下部区段可以各自具有两个与四个之间的层，其中，每个层包括有机材料层和至少一个传导路线，该至少一个传导路线包括至少一个传导迹线和至少一个传导通孔。中间区段可以形成于上部区段与下部区段之间，其中，中间区段包括高达八个层，其中，每个层包括有机材料和至少一个传导路线，该至少一个传导路线包括至少一个传导迹线和至少一个传导通孔，并且其中，中间区段的每个层的厚度薄于上部区段的层中的任一个的厚度，并且薄于下部区段的层中的任一个的厚度。

技术领域

本描述的实施例一般涉及集成电路封装制造的领域，并且更特定地涉及集成电路封装内的有机插入器（interposer）的制造，其中，有机插入器包括高密度互连。

背景技术

集成电路工业不断努力生产供在各种电子产品中使用的越来越快、越来越小并且越来越薄的集成电路封装，所述各种电子产品包括但不限于计算机服务器和便携式产品，诸如，便携式计算机、电子平板、蜂窝电话、数码相机等。

作为这种努力的一部分，已开发出包含多个集成电路装置（诸如，微电子管芯）的集成电路封装。这些多个集成电路装置封装在本领域中被称为多装置或多芯片封装（MCP），并且提供针对以降低的成本而提高架构灵活性的可能性，但必须这样做，使得提供集成电路装置之间的和到外部组件的适当的互连。通过制造插入器提供这些互连，其中，集成电路装置机械地附接到插入器并且电连接到插入器。这些插入器可以通过将硅嵌入来自有机介电层的插入器的介电层中而由硅形成等等。

硅插入器可以是有源的（即，包括集成电子装置）或无源的（即，不包括集成电子装置）。然而，当前使用的大部分硅插入器是无源的，其中，传导布线结构可以是硅穿孔（through-silicon vias）（“TSV”）和被称为“后道工序（backend of line）”或“BEOL”的互连堆叠，以提供用于组合在硅插入器上的有源集成电路管芯的高密度互连。虽然硅插入器具有关于能够制造非常小的传导布线结构（即，高密度互连）的益处，但与有机插入器（例如，具有有机介电层的插入器）中的简单通孔堆叠相比，TSV具有差的信令性能。另外，硅插入器由于高成本的TSV和BEOL处理而具有与有机插入器相比更高的成本。此外，如将由本领域技术人员理解的那样，硅插入器由于机械组合考虑和可靠性而具有大小限制。

为了解决关于硅插入器的问题中的一些，已开发出嵌入互连桥（“EMIB”）插入器。通过将无源硅桥嵌入要求高密度互连的插入器的区域中而形成EMIB插入器。嵌入的无源硅桥用于形成高密度互连，而不需要提供具有差的信令性能的TSV。虽然EMIB插入器一般比硅插入器是更加成本有效的，但当要求大量的硅桥时，由于将每个硅桥嵌入相继地增加处理时间和成本，所以这种成本效率减小。另外，硅桥的形状因子（例如，大小）受限。例如，如果将两个大的集成电路管芯与单个桥一起边对边地“缝合”，则将要求超过五（5）的管芯纵横比。此外，如将由本领域技术人员理解的那样，由于仅可以使用矩形的硅片，所以不可能进行有效空间变换。

为了解决关于硅插入器和EMIB插入器的问题中的一些，有机插入器可以在相对地改进功率递送和信令（取决于所使用的有机电介质）的同时，提供低成本备选方案。有机插入器一般针对互连堆叠中的材料（例如，层间电介质“ILD”）而利用碳基光可成像电介质（“PID”），诸如，聚酰亚胺。这些材料具有通常大于大约40ppm/℃的高的热膨胀系数（“CTE”）。PID材料的CTE可导致大约20ppm/℃的有机插入器的CTE，其显著地高于安装在有机插入器上的集成电路管芯的CTE，所述集成电路管芯主要地是硅（具有大约3ppm/℃的CTE））。该CTE不匹配可能引起随着插入器大小增长而增大应力，并且因而通常将这些有机插入器的大小和层数（layer count）两者都限制于远低于硅插入器可以达到的大小和层数。

附图说明