[发明专利]中介片中的磁芯电感器

说明书

本文公开的实施例包括具有嵌入式电感器的无芯中介片。在一个实施例中，无芯中介片包括多个内建层，其中，电气布线被提供在多个内建层中。在一个实施例中，无芯中介片还包括嵌入在多个内建层中的电感器。在一个实施例中，电感器包括磁壳和在磁壳的内表面之上的导电衬里。

技术领域

本公开的实施例涉及半导体器件，并且更具体地涉及具有集成到中介片（interposer）中的磁芯电感器的电子封装。

背景技术

中介片上贴片（PoINT）架构已可用于降低某些服务器封装架构中的封装成本。在PoINT架构中，高密度互连（HDI）贴片设置在低密度互连（LDI）中介片之上。HDI布线功能可与贴片隔离，且布线的其余部分在LDI中介片上实现。这可以减小需要HDI功能的封装基板（即，贴片）的尺寸，并因此降低总成本。目前，贴片是用带芯的封装基板来实现的。芯是集成电感器以用于功率管理（例如，完全集成的电压调节器（FIVR））的适当场所。

期望PoINT架构的进一步成本降低。一种降低贴片基板的成本的方法是消除芯的存在。即，期望以所谓的“无芯”架构来实现贴片。然而，迄今为止还没有实现从贴片去除芯，因为对于移动FIVR电感器的地方的解决方案不是最佳的。一种解决方案是在贴片焊区侧提供分立电感器。然而，分立电感器的集成是有问题的。例如，分立电感器的厚度需要小于中介片和贴片之间的间隙（其可以小至140μm）。减小厚度会减小磁性材料的体积。因此，电感器性能会受到负面影响。另外，由于每个处理芯都需要其自己的电感器模块，所以所需的电感器模块的数量很大（例如，在一些应用中，大于100个）。这增加了组装复杂性和成本。另外，分立电感器将与用于FIVR输入电源的去耦电容器或中级互连（MLI）BGA球竞争占用面积。还提出了利用集成的平面磁芯电感器架构。然而，平面磁芯电感器增加了HDI基板的成本和复杂性，这使降低成本的目的失败。

附图说明

图1是根据一个实施例的具有中介片上贴片（PoINT）架构的电子系统的截面图示，该架构包括嵌入在中介片中的同轴金属电感器环（MIL）结构；

图2A-2H是描绘根据一个实施例的用于在无芯中介片中制造同轴MIL结构的过程的截面图示；

图3A是根据一个实施例的可嵌入在无芯中介片中的电感器的平面图图示；

图3B是根据一个实施例的图3A中的电感器的侧视图；

图3C是根据一个实施例的图3A中的电感器的另外的侧视图；

图4是根据一个实施例的用于无芯中介片中的高度耦合的同轴MIL结构的平面图图示；

图5A是根据一个实施例的可嵌入在无芯中介片中的变压器的平面图图示；

图5B是根据一个实施例的图5A中的变压器的侧视图；

图6A是根据一个实施例的具有单个初级绕组和多个次级绕组的变压器的电示意图；

图6B是根据一个实施例的图6A中的变压器的平面图图示；

图7是根据一个实施例的具有包括无芯中介片中的电感器的PoINT架构的电子系统的截面图示；

图8是根据一个实施例构建的计算设备的示意图。

具体实施方式

本文描述了根据各种实施例的具有集成到中介片中的磁芯电感器的电子封装。在以下描述中，将使用本领域技术人员通常采用的术语来描述说明性实现的各个方面，以向本领域其他技术人员传达其工作的实质。然而，对于本领域技术人员来说，显然本发明可以利用所描述的方面中的仅一些来实施。为了解释的目的，阐述了具体的数字、材料和配置，以便提供对说明性实现的透彻理解。然而，对于本领域技术人员来说，显然可以在没有这些具体细节的情况下实施本发明。在其他实例中，省略或简化了公知的特征，以免模糊说明性实现。

各种操作将以最有助于理解本发明的方式依次被描述为多个分立的操作，然而，描述的顺序不应被解释为暗示这些操作必须是与顺序相关的。特别地，这些操作不需要以所呈现的顺序来执行。