[发明专利]端子

说明书

一种电子支撑结构，包括一个或更多个铜特征层，例如铜布线层，其层压在电介质材料内，电介质材料包括在聚合物基质中的连续玻璃纤维，其中成对的相邻铜特征层通过通孔层连接，其中在电子支撑结构的至少一侧上的端子包括改进的迹线上接合附着位点，所述位点包括在铜特征结构的外层中的铜特征结构的选择性暴露的顶面和部分侧面，用于导电连接焊料。

技术领域

本发明涉及用于诸如插件的多层电子支撑结构的端子及其制造方法。

背景技术

在对于越来越复杂的电子器件的小型化需求越来越大的带动下，诸如计算和电信设备等消费电子产品的集成度越来越高。这已经导致要求支撑结构，如IC基板和IC插件，具有高密度的多个导电层和通孔，这些导电层和通孔通过电介质材料彼此电绝缘。

这种支撑结构的总体要求是可靠性和适当的电气性能、薄度、刚度、平坦度、散热性好和有竞争力的单价。

在用于将基板与芯片互连的高密度引线技术中，成熟的技术是“倒装芯片”(“FlipChip”)技术，其中在芯片的端接焊盘上生长焊料凸块、无铅焊料凸块或在其端部具有焊料或无铅焊料的铜凸块，然后将芯片翻转以将其凸块与基板的上表面上的焊盘互连。随着芯片凸块和间距变得更致密，先进的基板有时自身配有凸块以辅助与芯片凸块的互连。在基板焊盘上的这种凸块也称为“SoP”(Solder on Pad，焊盘上焊料)凸块，并且通常由焊料或无铅焊料构成。SoP凸块通常应用于基板端接焊盘上，其方法是通过丝网印刷然后回流，或通过电镀工艺随后回流，或通过将焊球滴落到基板的经焊剂处理的焊盘上。这种凸块通常通过施加热和压力来“铸造”(“coined”)，以在凸块上生成顶部平坦表面，这可以有助于从芯片侧(the die side)布置凸块。

140μm至150μm的基板上最小凸块阵列间距目前用于许多应用中的焊料凸块，预期需要与引入14nm节点硅相对应的50μm至60μm间距。

以越来越紧密的间距在基板上生成焊料凸块是非常棘手的，因为现有的丝网印刷、焊球滴或焊料凸块电镀的方法被要求越来越准确从而也越加昂贵，以便克服更微细间距的临近连接之间发生短路的风险。

赫尔维茨(Hurwitz)和黄(Huang)于2013年6月7日申请的题为“芯片和基板间的新型端子和连接(Novel Terminations and Couplings Between Chips and Substrates)”的美国专利US 9,049,791公开了一种多层复合电子结构，包括在X-Y平面中延伸的至少一对特征层，每个相邻的成对特征层被内部通孔层分隔开，所述通孔层包括在垂直于X-Y平面的Z方向上连接相邻特征层的通孔柱，所述通孔柱嵌入在内层电介质中，所述多层复合结构还包括由嵌入在外电介质材料中的通孔柱的外层构成的端子，其被减薄以暴露出通孔柱外层的端部。

赫尔维茨(Hurwitz)的美国专利申请USSN13/912,652教导了一种铜通孔柱，其嵌入在电介质中，然后被减薄使得铜通孔柱的端部与电介质的表面齐平。通常，具有暴露端的被减薄的通孔柱外层嵌入在粗糙度小于3微米的基本平坦的外电介质材料中，并且通孔柱的暴露外层与倒装芯片凸块可互连。通孔柱端部与其所嵌入的电介质齐平，该通孔柱端部可以利用可焊金属通过回流或通过Z导电各向异性粘合剂材料连接到倒装芯片凸块上。

应当理解，焊料凸块和铜通孔柱之间的接触面积受限于铜通孔柱的横截面面积。所有的触点都处在一个平面上。这导致断开接触和电开路故障存在一定的易发性。