[发明专利]垂直嵌入的无源组件

说明书

实施例一般针对垂直嵌入的无源组件。装置的实施例包括半导体管芯;以及与半导体管芯耦合的封装。该封装包括与半导体管芯连接的一个或多个无源组件，该一个或多个无源组件垂直嵌入封装衬底中，无源组件中的每个包括第一端子和第二端子。第一无源组件嵌入在封装中钻孔的通孔中，第一无源组件的第一端子借助通过封装上的上堆积层的过孔连接到半导体管芯。

技术领域

本文描述的实施例一般涉及电子装置的领域，并且更具体地涉及垂直嵌入的无源组件。

背景技术

在电子封装中，存在有在小型区域中对无源组件（例如电容器和电感器）的需要。尤其，封装可以包括细间距（fine pitch）BGA（球栅阵列）封装。在此类封装中，对于封装的任一侧上的组件常常没有充足的空间。此外，所述组件受包括封装上的焊盘（land）或凸块（bump）的因素以及受寄生电感或电阻因素的限制。

存在用于嵌入组件的某些常规方法，但是常规的嵌入方法添加了许多需要的工艺，因此增加了封装的成本。当前，大多数组件都使用工艺（其中激光或机械布线器（router）将矩形空腔布线到封装的堆积层或芯中）嵌入到封装中。然后使用射片机（chip-shooter）或贴装（pick and place）机器将组件放置在空腔中。通过粘合剂载体将组件保持在空腔中适当位置，直到其用环氧树脂永久地固定在适当位置。到此类组件的连接使用过孔建立，在这之后继续进一步加工。这种类型的工艺是昂贵的，并且在封装内占用大量区域。

用于组件嵌入的最低成本选项导致关于能将多少嵌入的组件放置在单个空腔中的严格规则和大组件放置公差，同时更精确组件放置要求更高成本工艺，其常常消除组件周围的封装布线层的使用。

附图说明

在附图的图形中通过示例方式而不通过限制方式来示出此处描述的实施例，其中相同的参考数字指类似的元件。

图1是根据实施例的包括垂直嵌入的无源组件的装置的图示;

图2是根据实施例的包括安装在非电镀通孔中的垂直嵌入的无源组件的装置的图示;

图3是根据实施例的包括安装在电镀通孔中的垂直嵌入的无源组件的装置的图示;

图4是根据实施例的安装在非电镀通孔中的垂直嵌入的无源组件的图示;

图5是根据实施例的垂直嵌入的无源组件的图示;

图6是根据实施例的备选垂直嵌入的无源组件的图示;

图7是示出根据实施例的用于制造垂直嵌入的无源组件的工艺的流程图;以及

图8是根据实施例的包括具有垂直嵌入的无源组件的封装的设备或系统的实施例的图示。

具体实施方式

本文描述的实施例一般针对垂直嵌入的无源组件。

为了本描述的目的，以下定义适用：

“无源装置”或“无源组件”指不要求用于操作的能量源的电子组件。无源装置包括但不限于电容器、电感器、电阻器和二极管。

“片上系统”或“SoC”指包括系统的所有组件（包括例如计算机的所有组件）的芯片或集成电路（IC）。

在一些实施例中，设备、系统或工艺提供垂直嵌入的无源组件。在一些实施例中，使用机械钻或激光钻在封装芯中钻孔圆柱形孔，并且然后将组件垂直插入这些孔中。（如本文所使用的，“垂直”指针对封装的z方向（垂直于封装的顶部和底部表面））。在一些实施例中，然后将所述组件连接到在封装芯的每个侧上的金属层（本文描述为上封装堆积和下封装堆积）。

在一些实施例中，工艺提供了将双端子组件嵌入衬底中的低成本方法，其中双端子无源组件的垂直嵌入可以操作以：