[发明专利]一种2.5D电子封装结构

说明书

本发明涉及一种2.5D电子封装结构，属于集成电路封装领域。本发明在该2.5D封装中，多个集成电路并排安装在转接板上，以提供集成电路之间的连接；其中转接板安装在封装基板上，为了减少翘曲，集成电路的互连层不包括厚金属化层；所述厚金属化层所执行的配电功能至少一部分是由安装在转接板的一个或多个金属化层所执行的。转接板是一个薄扁平基板，厚度大约100微米或更少，由硅制成，在一个或两个主表面上有多个金属化层。所述转接板通过一组凸点连接到所述集成电路；并且它通过一组C4凸点连接到所述封装基板上。本发明可以有效地克服集成电路封装时的翘曲问题。

技术领域

本发明属于集成电路封装技术领域，具体涉及一种2.5D电子封装结构。

背景技术

集成电路封装包括大量电路元件，例如在半导体基板中的晶体管，在绝缘材料的交替层中定义的互连层，和在电路元件顶部的导电材料。最新的集成电路中，互连路径具有十二层或更多层导电材料，以提供电路元件的信号，电源和接地连接。带有电路元件和互连层的半导体基板的一面通常被称为正面或有源面。基板的相对面称为背面。

为了确保集成电路与其他面之间的良好连接，至关重要的是两个连接表面在接合温度下应基本平行。该表面由二维阵列的焊球或凸块组成，焊球或凸块通常是铜制的。

半导体制造中，导致非并行键合集成电路的翘曲是经常关注的问题。翘曲问题是在集成电路上的互连层中使用厚金属层在配电网络中引起的问题。例如，几个集成电路晶圆片是在一个20纳米(nm)的技术节点上用12个金属层制作，最上层大约是最下层厚度的三倍。在最上层金属化层形成之后，上层的翘曲会改变每个晶圆片的翘曲，会产生从正翘曲约30微米(mm)到负翘曲约150微米(mm)(正翘曲表示在基板的正面有凹形，负翘曲表示有凸形)的翘曲，其中负翘曲数量较多，这些大量的负值是不可接受的。一般，翘曲会随着模具尺寸的增加而增加。因此，在小型裸芯片上使用的堆叠金属层可能不会产生过度的翘曲，而在较大的裸芯片使用的同样的堆叠金属层可能产生过度的翘曲。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是如何提供一种2.5D电子封装结构，以解决半导体制造中非并行键合集成电路的翘曲问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提出一种2.5D电子封装结构，包括：

一种具有第一和第二主表面并有多个有源器件的集成电路，所述集成电路的安装使集成电路的第一主表面与封装基板之间的连接成为可能；多个互连层和金属间介电层位于所述集成电路中，所述多个互连层中最高层的厚度不大于所述互连层中任何其他一层的厚度；

一种具有第一和第二主表面的封装基板；

一种集成电路和封装基板之间的转接板，封装基板与安装在所述转接板上的集成电路相连接，所述转接板中的至少一个互连层主要用于在集成电路中进行配电，此互连层扩展到整个所述转接板的宽度。

进一步地，所述集成电路中的多个互连层是垂直叠加的。

进一步地，所述转接板为包括具有第一和第二主表面的半导体材料，并且在所述转接板的第一和第二主表面之间有多个导电通孔。

进一步地，所述集成电路以倒装芯片的方式安装在所述转接板上。

进一步地，所述转接板是一种薄的、扁平的基板，具有第一和第二主表面，在两个主表面上都有互连层。

进一步地，所述集成电路是由硅制成的，所述转接板是具有第一和第二主表面的薄硅层，所述转接板具有提供第一和第二主表面之间电导的多个硅通孔。

进一步地，所述转接板的厚度为100微米或更少，而硅通孔的直径为10微米或更小。

本发明还提供一种2.5D电子封装结构，包括：