BR112018068970B1 - Dispositivo e método para fabricação de um substrato de pastilha embutida - Google Patents

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Jie Fu
Changhan Yun
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Mario Velez
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Abstract

Um dispositivo e método de fabricação são fornecidos. O dispositivo inclui um substrato tendo um primeiro lado e um segundo lado oposto, uma cavidade definida dentro do substrato a partir do primeiro lado, uma pastilha acoplada a um piso da cavidade e tendo uma almofada condutora em um lado da pastilha distal ao piso da cavidade. Uma camada laminada acoplada ao segundo lado do substrato pode ser incluída. Um furo pode ser perfurado, de uma só vez, através de camadas do dispositivo, através da pastilha e através da almofada condutora. O furo se estende através de e é definido dentro da camada laminada (se presente), do segundo lado do substrato, da pastilha e da almofada condutora. Um material condutor é fornecido dentro do furo e se estende entre e através da camada laminada (se fornecida), do segundo lado do substrato, da pastilha e da almofada condutora.

Description

REFERÊNCIA CRUZADA AO PEDIDO RELACIONADO
[001] Este pedido reivindica prioridade e o benefício do Pedido Não Provisório n° 15/074.750 depositado no Escritório de Marcas e Patentes dos Estados Unidos em 18 de março de 2016, cujo conteúdo total é aqui embutido por referência, como se completamente estabelecido abaixo em sua totalidade e para todos os fins aplicáveis.
Campo da Descrição
[002] Vários recursos referem-se geralmente a um substrato de pastilha embutida e, mais especificamente, a um substrato de pastilha embutida no qual uma pastilha é penetrada durante um processo de perfuração no lado posterior para expor um pad condutor de dentro da pastilha.
Fundamentos
[003] A demanda por dispositivos eletrônicos utilizáveis e portáteis continua a crescer. Exemplos de dispositivos eletrônicos portáteis incluem telefones celulares móveis, dispositivo de formação de imagem (por exemplo, câmeras), dispositivos de música (por exemplo, reprodutores de MP3) e dispositivos que integram a funcionalidade de um ou mais dos dispositivos acima mencionados. Exemplos de dispositivos eletrônicos utilizáveis incluem óculos que podem integrar a funcionalidade de um dispositivo de formação de imagem, um visor de vídeo e um terminal de acesso à Internet. Um exemplo adicional de um dispositivo vestível inclui um dispositivo vestível de pulso que pode integrar a funcionalidade de dispositivos que monitoram/registram/transmitem parâmetros fisiológicos de um usuário (por exemplo, frequência cardíaca, nível de oxigênio no sangue, inquietação durante o sono) e/ou localização geográfica. Dispositivos utilizáveis de pulso podem adicionalmente ou alternativamente integrar a funcionalidade de dispositivos celulares móveis com visores coloridos. Muitos dispositivos eletrônicos utilizáveis e portáteis se integram com alguma forma de comunicação sem fio. Os usuários esperam novos recursos, memória adicional e desempenho aperfeiçoado com cada iteração de um dispositivo eletrônico. Além disso, os usuários esperam que seus dispositivos permaneçam do mesmo tamanho ou sejam reduzidos em tamanho, apesar da incorporação de novos recursos, memória adicional e desempenho aperfeiçoado.
[004] Para reduzir o tamanho, os dispositivos podem ser projetados com um aumento na densidade do transistor e/ou uma diminuição no tamanho da pastilha embutida no dispositivo. Pelo menos para fins de proteção e integração, a pastilha pode ser montada em pacotes. Para reduzir o tamanho do pacote, a ligação por fio da pastilha aos pacotes deu lugar à ligação flip-chip. As formas de pacote, tais como a pastilha de grade de esfera, também são usadas para reduzir o tamanho geral dos dispositivos.
[005] A integração vertical de pastilha/pacotes também ajudou a reduzir o tamanho geral dos dispositivos eletrônicos. Em projetos integrados verticalmente, as pastilhas/pacotes podem ser empilhadas um sobre o outro. Exemplos de pastilhas/pacotes empilhados verticalmente incluem a estrutura package on package (PoP). A estrutura PoP pode ser compreendida por uma pilha vertical de pacotes de pastilha de grade de esfera.
[006] Outra estrutura usada para integração vertical é conhecida como substrato de pastilha embutida ou substrato laminado embutido (aqui referido por consistência como substrato de pastilha embutida (EDS)). Um EDS pode empregar um substrato de múltiplas camadas. Para reduzir o tamanho vertical, em vez de montar a pastilha ativa e/ou componentes ativos/passivos para o topo do substrato de múltiplas camadas, a pastilha ativa e/ou os componentes ativos/passivos são montados dentro de uma cavidade no substrato de múltiplas camadas.
[007] O uso de EDS pode reduzir o tamanho vertical, mas as dificuldades permanecem na implementação. Por exemplo, em uma implementação de EDS, o acesso aos pads em um lado superior (por exemplo, primeiro lado) de uma pastilha de nós adjacentes a um lado posterior oposto (por exemplo, segundo lado) da pastilha pode envolver o uso de pastilhas que são dispendiosas de fabricar. É, portanto, desejável, por exemplo, reduzir os custos da pastilha usada nas implementações de EDS, mas manter o acesso aos pads no lado superior da pastilha a partir de nós adjacentes a um lado posterior da pastilha.
SUMÁRIO
[008] Os aspectos aqui descritos proveem um dispositivo e métodos para fabricação do dispositivo, tal como um substrato de pastilha embutido.
[009] De acordo com um aspecto, um dispositivo pode incluir um substrato que tem um primeiro lado e um segundo lado oposto. O dispositivo pode adicionalmente incluir uma cavidade definida dentro do substrato a partir do primeiro lado e uma pastilha acoplada a um piso da cavidade. A pastilha pode ter um pad condutor em um lado da pastilha distal ao piso da cavidade. O dispositivo pode adicionalmente incluir um furo que se estende através e é definido dentro do segundo lado do substrato, da pastilha e do pad condutor. O dispositivo pode adicionalmente incluir um material condutor dentro do furo e que se estende entre e através do segundo lado do substrato e do pad condutor. O material condutor pode formar, ou ser descrito como, uma interconexão. Em termos mais específicos, o material condutor pode formar, ou ser descrito como, uma interconexão de pastilha penetrante de segmento único.
[0010] Em algumas implementações, o substrato é um substrato de núcleo que inclui uma camada condutora colocada entre (“sandwiched”) uma primeira camada dielétrica no primeiro lado do substrato e uma segunda camada dielétrica no segundo lado do substrato. Em alguns exemplos, quando o substrato é um tal substrato de núcleo, a cavidade é desprovida da primeira camada dielétrica e da camada condutora, e o piso da cavidade é definido pela segunda camada dielétrica exposta na cavidade.
[0011] Em um aspecto, o furo é contínuo através do segundo lado do substrato, da pastilha e do pad condutor. Em um aspecto, o furo é concêntrico ao longo de um eixo linear que se estende através do segundo lado do substrato, da pastilha e do pad condutor. Em um aspecto, o furo é um único furo linear ao longo de um comprimento do furo.
[0012] Em um aspecto, o material condutor é um segmento individual unitário. O material condutor inclui apenas uma camada.
[0013] De acordo com outro aspecto, um dispositivo pode incluir um substrato que tem um primeiro lado e um segundo lado oposto. O dispositivo pode adicionalmente incluir uma cavidade definida dentro do substrato a partir do primeiro lado e uma pastilha acoplada a um piso da cavidade. A pastilha pode ter um pad condutor em um lado da pastilha distal ao piso da cavidade. O dispositivo pode adicionalmente incluir uma camada laminada acoplada ao segundo lado do substrato. Em tal aspecto, o segundo lado do substrato é colocado entre a pastilha e a camada laminada. O dispositivo pode adicionalmente incluir um furo que se estende através e é definido dentro da camada laminada, do segundo lado do substrato, da pastilha e do pad condutor. O dispositivo pode adicionalmente incluir um material condutor dentro do furo e que se estende entre e através da camada laminada, do segundo lado do substrato, da pastilha e do pad condutor. O material condutor pode formar ou ser descrito como uma interconexão. Em termos mais específicos, o material condutor pode formar, ou ser descrito como, uma interconexão de pastilha penetrante de segmento único.
[0014] Em algumas implementações, o substrato é um substrato de núcleo que inclui uma camada condutora colocada entre uma primeira camada dielétrica no primeiro lado do substrato e uma segunda camada dielétrica no segundo lado do substrato.
[0015] Em um aspecto, o furo é contínuo através da camada laminada, do segundo lado do substrato, da pastilha e do pad condutor. Em um aspecto, o furo é concêntrico ao longo de um eixo linear que se estende através da camada laminada, do segundo lado do substrato, da pastilha e do pad condutor. Em um aspecto, o furo é um único furo linear ao longo de um comprimento do furo.
[0016] Em um aspecto, o material condutor é um segmento individual unitário. O material condutor inclui apenas uma camada.
[0017] Em um aspecto, o dispositivo é incorporado a um dispositivo selecionado a partir de um grupo que inclui pelo menos um dispositivo móvel, uma unidade de sistema de comunicação pessoal (PCS) portátil, um assistente digital pessoal, um terminal de dados portátil, um dispositivo de sistema de posicionamento global (GPS) habilitado, um dispositivo de navegação, um set top box, um reprodutor de música, um reprodutor de vídeo, uma unidade de entretenimento, um terminal de localização fixa, um dispositivo de comunicação, um telefone celular, um telefone inteligente, um computador tablet, um computador, um dispositivo vestível, um dispositivo de Internet das coisas (IoT), um laptop, um servidor, um roteador e um dispositivo eletrônico implementado em um veículo automotivo.
[0018] De acordo com outro aspecto, o dispositivo pode incluir um substrato que tem um primeiro lado e um segundo lado oposto. O dispositivo pode adicionalmente incluir uma cavidade definida dentro do substrato a partir do primeiro lado e uma pastilha acoplada a um piso da cavidade. A pastilha pode ter um pad condutor em um lado da pastilha distal ao piso da cavidade. O dispositivo pode adicionalmente incluir meios para uma interconexão penetrar no substrato e na pastilha e acoplar o pad condutor a um nó oposto ao pad condutor no segundo lado do substrato. De acordo com um exemplo, os meios para a interconexão podem incluir um furo que se estende através e é definido dentro do segundo lado do substrato, da pastilha e do pad condutor, e pode adicionalmente incluir um material condutor dentro do furo e que se estende entre e através do segundo lado do substrato e o pad condutor. De acordo com outro exemplo, os meios para a interconexão podem ser contínuos através do segundo lado do substrato, da pastilha e do pad condutor. De acordo com ainda outro exemplo, os meios para a interconexão podem ser concêntricos ao longo de um eixo linear que se estende através do segundo lado do substrato, da pastilha e do pad condutor. Em outro exemplo, os meios para a interconexão incluem um único furo linear ao longo de um comprimento do furo. Em ainda outro exemplo, os meios para a interconexão incluem um material condutor formado como um segmento individual unitário que se acopla ao pad condutor de dentro do pad condutor.
[0019] Outro aspecto aqui descrito provê um método para fabricar um substrato de pastilha embutido. O método inclui prover um substrato que tem um primeiro lado e um segundo lado oposto. O método inclui ainda a formação de uma cavidade definida dentro do substrato a partir do primeiro lado. O método inclui ainda o acoplamento de uma pastilha a um piso da cavidade, a pastilha tendo um pad condutor em um lado da pastilha distal ao piso da cavidade. Em um aspecto, o método também inclui a perfuração de um furo que se estende e é definido dentro do segundo lado do substrato, da pastilha e do pad condutor. O método ainda inclui ainda chapear e/ou preencher o furo com um material condutor que se estende entre e através do segundo lado do substrato, da pastilha e do pad condutor, e que se acopla ao pad condutor a partir do furo.
[0020] Em algumas implementações, a pastilha é acoplada ao piso da cavidade antes de perfurar o furo. Em um aspecto, a perfuração do furo é realizada de uma só vez. Assim, o furo é perfurado através do segundo lado do substrato, da pastilha e do pad condutor em um processo. Em um aspecto, o furo é formado para ser concêntrico ao longo de um eixo linear que se estende através do segundo lado do substrato, da pastilha e do pad condutor. Em um aspecto, o furo é formado para ser um único furo linear ao longo de um comprimento do furo.
[0021] Em um aspecto, o material condutor é formado como um segmento individual unitário. Em algumas implementações, o material condutor que se estende entre e através do segundo lado do substrato, da pastilha e do pad condutor é formado como apenas uma camada. Em outro aspecto, o método inclui adicionalmente acoplar uma camada laminada ao segundo lado do substrato, em que o furo é adicionalmente perfurado para se estender e ser definido dentro da camada laminada, e o material condutor estende-se ainda entre e através da camada laminada.
[0022] Outro aspecto aqui descrito provê outro método de fabricar um substrato de pastilha embutido. O método inclui prover um substrato que tem um primeiro lado e um segundo lado oposto. O método inclui ainda a formação de uma cavidade definida dentro do substrato a partir do primeiro lado. O método ainda inclui ainda, o acoplamento de uma pastilha a um piso da cavidade, a pastilha tendo um pad condutor em um lado da pastilha distal ao piso da cavidade. O método ainda inclui ainda o acoplamento de uma camada laminada ao segundo lado do substrato. Em um aspecto, o método também inclui a perfuração de um furo que se estende através e é definido dentro da camada laminada, do segundo lado do substrato, da pastilha e do pad condutor. O método ainda inclui ainda galvanizar e/ou preencher o furo com um material condutor que se estende entre e através da camada laminada, do segundo lado do substrato, da pastilha e do pad condutor, e que se acopla ao pad condutor dentro do furo.
[0023] Em algumas implementações, a pastilha é acoplada ao piso da cavidade e a camada laminada é acoplada ao segundo lado do substrato antes da perfuração do furo. Em um aspecto, a perfuração do furo é realizada de uma só vez. Em um aspecto, o furo é formado para ser concêntrico ao longo de um eixo linear que se estende através da camada laminada, do segundo lado do substrato, da pastilha e do pad condutor. Em um aspecto, o furo é formado para ser um único furo linear ao longo de um comprimento do furo.
[0024] Em um aspecto, o material condutor é formado como um segmento individual unitário. Em algumas implementações, o material condutor que se estende entre e através da camada laminada, do segundo lado do substrato, da pastilha e do pad condutor é formado apenas como uma camada. Em um exemplo, o material condutor forma uma interconexão entre uma superfície da camada laminada distal ao segundo lado do substrato e o pad condutor.
DESENHOS
[0025] Diversas características, natureza e vantagens podem tornar-se evidentes a partir da descrição detalhada apresentada a seguir, quando tomadas em conjunto com os desenhos nos quais os caracteres de referência semelhantes identificam de forma correspondente ao longo do texto.
[0026] A figura 1 ilustra uma vista em corte transversal de um exemplo de um substrato de pastilha embutida (EDS) implementando um primeiro tipo de pastilha de acordo com uma abordagem.
[0027] A figura 2 ilustra uma vista em corte transversal de um exemplo de um EDS implementando um segundo tipo de pastilha de acordo com outra abordagem.
[0028] A figura 3 ilustra uma vista em corte de um EDS incluindo uma primeira interconexão de pastilha penetrante de segmento único e uma segunda interconexão de pastilha penetrante de segmento único de acordo com os aspectos aqui descritos.
[0029] A figura 4 ilustra uma vista em corte transversal de outro EDS incluindo uma primeira interconexão de pastilha penetrante de segmento único e uma segunda interconexão de pastilha penetrante de segmento único de acordo com os aspectos aqui descritos.
[0030] A figura 5A ilustra uma vista de plano posterior de uma pastilha que pode ser instalada em uma EDS de acordo com os aspectos aqui descritos.
[0031] A figura 5B ilustra uma vista em corte da pastilha da figura 5A tomada ao longo da linha 5B-5B.
[0032] A figura 6A ilustra uma vista de plano posterior de um primeiro EDS tendo primeiros locais pré- designados para a formação de interconexões de inserção de pastilha de segmento único de acordo com os aspectos aqui descritos.
[0033] A figura 6B ilustra uma vista de plano posterior de um segundo EDS tendo primeiras localizações pré-designadas para a formação de interconexões de pastilha penetrante de segmento único de acordo com os aspectos aqui descritos.
[0034] A figura 7 (que inclui as figuras 7A- 7C) ilustra uma sequência exemplar de etapas para prover/fabricar um EDS que inclui interconexões de pastilha penetrante de segmento único de acordo com os aspectos aqui descritos.
[0035] A figura 8 ilustra um diagrama de fluxo de um método exemplar para a fabricação de um EDS, incluindo uma interconexão de pastilha penetrante de segmento único, de acordo com os aspectos aqui descritos.
[0036] A figura 9 ilustra outro diagrama de fluxo de um método exemplar para a fabricação de um EDS, incluindo uma interconexão de pastilha penetrante de segmento único, de acordo com os aspectos aqui descritos.
[0037] A figura 10 ilustra outro diagrama de fluxo de um método exemplar para a fabricação de um EDS, incluindo uma interconexão de pastilha penetrante de segmento único de acordo com os aspectos aqui descritos.
[0038] A figura 11 ilustra vários dispositivos eletrônicos que podem ser integrados com qualquer um dos EDS mencionados anteriormente que incluem uma interconexão de pastilha penetrante de segmento único.
DESCRIÇÃO DETALHADA
[0039] Na descrição a seguir, detalhes específicos são providos para prover uma compreensão completa dos vários aspectos da descrição. Contudo, será entendido por um versado na técnica que os aspectos podem ser praticados sem os detalhes específicos aqui dados. Por exemplo, circuitos podem ser mostrados em diagramas de blocos para evitar obscurecer os aspectos em detalhes desnecessários. Em outros casos, circuitos, estruturas e técnicas bem conhecidos podem não ser mostrados em detalhes a fim de não obscurecer os aspectos da descrição.
[0040] Em algumas implementações, a altura de uma pastilha pode ser definida ao longo da direção Z da pastilha, que é mostrada nas figuras da presente descrição. Em algumas implementações, a direção Z da pastilha pode ser definida ao longo de um eixo entre um primeiro lado (por exemplo, um lado superior) e um segundo lado oposto (por exemplo, um lado posterior) da pastilha. Os termos lado superior (ou topo) e lado posterior (ou fundo) podem ser arbitrariamente atribuídos; no entanto, como um exemplo, uma superfície do lado superior de uma pastilha pode ser uma porção compreendendo uma maioria dos pads de entrada/saída, enquanto uma superfície do lado posterior da pastilha pode ser uma porção que está ligada, aderida ou de outro modo afixada a um substrato. Em algumas implementações, a porção do lado superior da pastilha pode ser um lado posterior da pastilha e a porção do lado posterior da pastilha pode ser um lado superior da pastilha. Uma porção do lado superior pode ser uma porção mais alta em relação a uma porção mais baixa do lado posterior. Uma porção do lado posterior pode ser uma porção mais baixa em relação a uma porção mais alta do lado superior. Exemplos adicionais de porções do lado superior e porções do lado posterior serão descritas adicionalmente abaixo. As direções X-Y da pastilha podem se referir à direção lateral e/ou à pegada da pastilha. Exemplos de direções X-Y são mostrados nas figuras da presente descrição e/ou descritas adicionalmente abaixo. Em muitas das figuras da presente descrição, a pastilha e as porções de um EDS podem ser mostradas por entre uma seção transversal X-Z ou plano X-Z. No entanto, em algumas implementações, a pastilha e as porções do EDS podem ser representadas por entre uma seção transversal Y-Z ou plano Y-Z.
[0041] Em algumas implementações, uma interconexão é um elemento ou componente de um dado, EDS, dispositivo ou pacote que permite ou facilita um acoplamento eletrônico e/ou térmico entre dois pontos, elementos e/ou componentes. Em algumas implementações, uma interconexão pode incluir um traço e/ou um furo chapeado e/ou preenchido (por exemplo, uma via). Em algumas implementações, uma interconexão pode ser formada por segmentos em cascata (camadas), tal como uma pluralidade de vias conectadas em série; tal interconexão pode ser referida aqui como uma interconexão segmentada. Interconexões segmentadas podem incluir junções entre segmentos (por exemplo, camadas), pelo menos porque segmentos separados podem ser formados durante operações separadas durante o processamento. Portanto, uma interconexão segmentada, tal como uma interconexão segmentada formada por uma pilha de vias em cascata, pode ter emendas, entre segmentos, ao longo do comprimento da interconexão segmentada, transversal ao comprimento da interconexão segmentada. Em contraste, em algumas implementações, uma interconexão pode ser formada por apenas um segmento (por exemplo, apenas uma camada); tal interconexão pode ser aqui referida como uma interconexão de segmento único (isto é, uma interconexão não segmentada). Interconexões de segmento único podem não ter emendas ao longo do comprimento da interconexão de segmento único, transversal ao comprimento da interconexão de segmento único. Em algumas implementações, uma interconexão pode ser fabricada com um material eletricamente condutor que pode ser configurado para prover um caminho eletrônico para um sinal (por exemplo, sinal de dados, sinal de aterramento, sinal de potência) de um primeiro nó para um segundo nó. Em algumas implementações, uma interconexão pode ser fabricada com um material termicamente condutor que pode ser configurado para prover um caminho térmico de um primeiro nó para um segundo nó. Uma interconexão pode ser eletricamente e/ou termicamente condutora. Uma interconexão pode fazer parte de um circuito. Uma lista não exclusiva de exemplos de materiais condutores inclui ouro, prata e cobre. O material condutor pode ser uma pasta condutora.
[0042] Como usado aqui, a perfuração (por exemplo, perfuração de um furo) pode ser implementada com processos que incluem, por exemplo, um processo de fotolitografia, um processo mecânico e/ou um processo de perfuração a laser.
[0043] Como usado aqui, um furo pode ser uma cavidade, abertura ou vazio em um objeto físico que é definido pela(s) parede(s) lateral(is) formada(s) no objeto físico.
[0044] Em um dispositivo multicamadas, costuma-se identificar a camada de metalização mais alta como uma primeira camada de metalização ou uma camada "Ml". Cada camada de metalização inferior é habitualmente incrementada em um. Os EDS exemplares aqui apresentados são ilustrados com quatro camadas de metalização (Ml, M2, M3, M4). No entanto, EDSs de acordo com os aspectos aqui descritos podem ser apresentados com qualquer número de camadas de metalização. Nada no presente destina-se a limitar o número de camadas de metalização de um EDS.
Visão Geral
[0045] Algumas características pertencem a um substrato de pastilha embutida (EDS) que inclui um substrato com uma camada condutora colocada entre camadas dielétricas opostas, uma cavidade no substrato, uma pastilha montada no substrato dentro da cavidade e camadas pré-impregnadas laminadas nas camadas dielétricas nos lados opostos do substrato. Pelo menos uma interconexão de segmento único (por exemplo, um furo e/ou preenchido com um comprimento contínuo de um material condutor) se estende através de uma camada pré-impregnada em um lado posterior de EDS, uma camada dielétrica do substrato, e na pastilha. A interconexão de segmento único pode unir eletricamente e/ou termicamente um pad condutor em um primeiro lado (por exemplo, lado superior) da pastilha a um pad condutor em um segundo lado oposto (por exemplo, lado posterior) da camada pré-impregnada. A interconexão de segmento único, incluindo a porção dentro da pastilha, pode ser formada durante um processo de perfuração posterior de EDS, após a pastilha ser acoplada (por exemplo, montada) ao substrato dentro da cavidade. A formação da interconexão de segmento único (incluindo o lado dentro da pastilha) em uma localização pré-designado durante um processo de perfuração do lado posterior do EDS pode resultar na redução do custo da pastilha e na redução do custo de integração da pastilha na pastilha. EDS, em comparação, por exemplo, ao uso de uma pastilha com uma via através de substrato previamente formada (TSV) em um local correspondente à localização pré- designada na EDS. Além disso, a formação da interconexão de segmento único (incluindo o lado dentro da pastilha) em uma localização pré-designado durante o processo de perfuração do lado posterior de EDS permite que a interconexão de segmento único seja fabricada com um material condutor ao longo de todo o comprimento. Pode ser selecionado para minimizar a resistência de aterramento da dissipação térmica. Tipos de Pastilha de Substrato de Pastilha Embutida Exemplar
[0046] EDS geralmente usam um dos dois tipos de dados. Um primeiro tipo de pastilha tem pads de entrada/saída/aterramento/potência em uma superfície superior da pastilha. O uso do primeiro tipo de dado na EDS apresenta problemas para o roteamento. Todo o encaminhamento pode começar (ou terminar) na superfície do lado superior do dado. Roteamento para camadas do EDS abaixo do primeiro tipo de pastilha pode fazer uso de traços roteados de e sobre a pastilha. Traços de roteamento para cima e para cima da pastilha podem ser difíceis em espaços bidimensionais e tridimensionais. O tempo extra envolvido na solução de problemas de roteamento pode aumentar o custo do design geral. Traços adicionais podem diminuir a confiabilidade à medida que aumentam as chances de metalização aberta ou em curto. Além disso, o uso do primeiro tipo de pastilha na EDS pode afetar adversamente o desempenho, pois os requisitos térmicos e/ou elétricos do EDS podem não ser atendidos devido, pelo menos em parte, ao roteamento de traçados. Por exemplo, rotas longas de metalização podem dificultar a remoção de calor de um dado dentro de EDS. Adicionalmente, rotas longas de metalização aumentam a probabilidade de que a energia eletromagnética indesejada possa entrar na metalização e, assim, ter acesso aos circuitos internos da pastilha, interferindo na operação da pastilha.
[0047] Um segundo tipo de pastilha pode ter acesso a pelo menos alguns pads de entrada/saída/aterramento/potência em uma superfície do lado posterior da pastilha. O acesso aos pads da superfície do lado posterior é obtido pelo uso de vias através de substrato (TSVs) (também conhecidas como através de vias de silício) na pastilha. As TSVs podem interconectar um pad do lado superior a um pad do lado posterior. Uma TSV pode ser conceituada como uma conexão elétrica vertical entre dois nós elétricos na pastilha. No caso de uma pastilha tendo duas superfícies exteriores opostas, um primeiro não pode estar em uma primeira superfície (por exemplo, no lado superior) da pastilha enquanto o segundo não pode estar em uma segunda superfície (por exemplo, no lado posterior) da pastilha. Nesse caso, o TSV pode passar completamente através do dado.
[0048] As TSVs da pastilha são formadas durante a fabricação de pastilhas em uma fundição. Como usado aqui, o termo "fundição" refere-se a uma instalação de fabricação de semicondutores ou a um local que fabrica circuitos integrados de semicondutores. A fabricação de TSVs em um dado em uma fundição aumenta o custo do dado pelo menos devido a um aumento na contagem de máscaras e aumento em várias operações usadas para fabricar o dado com TSVs. A integração de TSVs em uma pastilha em uma fundição também pode envolver custos associados ao rendimento. Algumas das TSVs produzidas na fundição podem não ser fabricados adequadamente. Por exemplo, pode haver um circuito aberto dentro do TSV de modo que um primeiro nó em um primeiro lado da pastilha não seja conectado a um segundo nó em um segundo lado da pastilha. Devido a erros associados a TSVs fabricadas na fundição, o rendimento pode cair e o custo pode subir.
[0049] O uso do segundo tipo de pastilha (isto é, pastilhas com TSVs) em uma EDS resulta em um alto custo da pastilha devido à incorporação da TSV na pastilha (ou seja, pastilhas fabricadas com TSVs são mais caras do que pastilhas fabricadas sem TSVs). Um custo adicional está envolvido no fato de que pastilhas fabricadas com TSVs usam galvanização metálica nas porções superior e posterior da pastilha, para atuar como paradas de laser durante a integração EDS. Além disso, em conexão com TSVs formados de ouro, a condução térmica associada a TSVs de ouro não é tão boa quanto a condução térmica oferecida pelo cobre. Portanto, a resistência de aterramento de dissipação térmica em EDS usando pastilhas com TSVs não é tão baixa quanto desejado. Substrato de Pastilha Embutida (EDS) Exemplar
[0050] A figura 1 ilustra uma vista em corte transversal de um exemplo de um substrato de pastilha embutido (EDS) 100 que implementa um primeiro tipo de pastilha 124 (por exemplo, uma pastilha sem TSV) de acordo com uma abordagem. O EDS 100 pode incluir um substrato de núcleo 102 incluindo uma camada condutora central 104, uma camada dielétrica do lado superior 106, e uma camada dielétrica posterior 108.
[0051] Uma cavidade 122 para reter uma pastilha 124 pode ser formada na camada dielétrica 106 do lado superior e na camada condutora central 104. O lado inferior da cavidade 122 pode ser referida como o "piso" da cavidade 122. A pastilha 124 pode ser acoplada para o piso da cavidade 122 (por exemplo, acoplado à camada dielétrica posterior 108 dentro da cavidade 122). A cavidade 122 pode ser preenchida com um material de enchimento 138.
[0052] A pastilha 124 pode incluir uma pluralidade de pads condutores 128, 130, 132, 134 incluindo um primeiro pad condutor 128, um segundo pad condutor 130, um terceiro pad condutor 132 e uma quarto pad condutor 134 em uma superfície do lado superior da pastilha 124 A pastilha 124 da figura 1 não inclui TSVs (por exemplo, vias formadas dentro do corpo da pastilha em uma fundição durante a fabricação). Uma camada condutora protetora 136 pode ser provida em cada um dos vários pads condutores 128, 130, 132, 134.
[0053] Pode ser provida uma camada laminada do lado de cima 140 à camada dielétrica do lado de cima 106. Uma camada laminada do lado de trás 142 pode ser provida à camada dielétrica do lado de trás 108.
[0054] Na ilustração exemplar da figura 1, uma da pluralidade de pads condutores 128, 130, 132, 134 no lado superior da pastilha 124 pode ser ligada a um nó (por exemplo, um pad condutor ou traço) em uma camada do EDS 100 abaixo da pastilha 124. Um trajeto de encaminhamento exemplar 144 (para energia eléctrica e térmica) entre o segundo pad condutor 130 e um nó 146, em um lado posterior da camada laminada posterior 142, é ilustrado com uma seta de dois lados.
[0055] A perfuração do lado superior pode ser usada para alcançar o segundo pad condutor 130 da pastilha 124 no lado superior da pastilha 124. A perfuração no lado superior pode estender-se através da camada laminada do lado superior 140 e do material de enchimento 138 usado para preencher a cavidade 122. Uma perfuradora a laser pode ser usada para a perfuração do lado superior. Para fins de paragem a laser, a camada condutora protetora 136 protege o segundo pad condutor 130 da pastilha 124. O batente laser (por exemplo, camada condutora protetora 136) impede que a perfuradora a laser penetre através do segundo pad condutor 130 e na pastilha 124. A perfuração no lado posterior pode abrir um caminho a partir do nó 146 (por exemplo, um pad ou um traço) em direção à camada condutora central 104 do substrato de núcleo 102.
[0056] Para conseguir um caminho condutor entre o segundo pad condutor 130 e o nó 146 (por exemplo, um pad ou traço), a metalização pode ser encaminhada para cima e em torno da pastilha 124. A metalização pode ser encaminhada através da interconexão 112 (através da camada laminada no lado superior 140). A metalização pode então ser encaminhada lateralmente após a borda da pastilha 124, ao longo de uma porção de uma interconexão formada pelo traço condutor 148. A metalização pode então ser encaminhada para baixo passando a pastilha através de múltiplos segmentos verticais (por exemplo, segmentos substancialmente alinhados ao longo do eixo Z) de vias e pads. Por exemplo, a metalização pode ser encaminhada através de um primeiro segmento por via 152, um primeiro pad 154, um segundo segmento por via 156, um terceiro segmento por via 158, um segundo pad 160 e uma quarta segmento por via 162 antes de unir o nó 146 da camada laminada posterior 142. Quaisquer dois ou mais segmentos por via acoplados podem ser referidos aqui como uma "interconexão segmentada". O roteamento por circuitos de metalização acabado de descrever pode ser difícil de planejar e implementar. O roteamento por circuito pode adicionar custo à fabricação de EDS 100 e pode resultar no EDS 100 não atendendo aos requisitos elétricos e/ou térmicos.
[0057] A figura 2 ilustra uma vista em corte transversal de um exemplo de um EDS 200 implementando um segundo tipo de pastilha 224 (por exemplo, uma pastilha com TSVs) de acordo com outra abordagem. O EDS 200 pode incluir um substrato de núcleo 202, incluindo uma camada condutora central 204, uma camada dielétrica do lado superior 206, e uma camada dielétrica do lado posterior 208.
[0058] Uma cavidade 222 para reter uma fieira 224 pode ser formada na camada dielétrica do lado superior 206 e na camada condutora central 204. O lado inferior da cavidade 222 pode ser referida como o "piso" da cavidade 222. A fieira 224 pode ser acoplada para o piso da cavidade 222 (por exemplo, acoplado à camada dielétrica posterior 208 dentro da cavidade 222). A cavidade 222 pode ser preenchida com um material de enchimento 238.
[0059] A pastilha 224 pode incluir uma pluralidade de pads condutores 228, 230, 232, 234 incluindo um primeiro pad condutor 228, um segundo pad condutor 230, um terceiro pad condutor 232 e uma quarto pad condutor 234 em uma superfície do lado superior da pastilha 224 A pastilha 224 da figura 2 inclui um primeiro substrato através de via (TSV) 264 e um segundo TSV 266. O primeiro TSV 264 e o segundo TSV 266 podem ser vias formadas dentro do corpo da pastilha 224 em uma fundição durante a fabricação da pastilha. Uma camada condutora protetora do lado superior 236 pode ser provida em cada um dos vários pads condutores 228, 230, 232, 234.
[0060] Pode ser provida uma camada laminada do lado de cima 240 à camada dielétrica do lado superior 206. Uma camada laminada do lado de trás 242 pode ser provida à camada dielétrica do lado de trás 208.
[0061] Na ilustração exemplar da figura 2, a pastilha 224 é fabricada em uma fundição com o primeiro pad condutor 228 acoplada à primeira TSV 264 e a quarto pad condutor 234 acoplada à segunda TSV 266. O primeiro TSV 264 e o segundo TSV 266 são acoplados a um pad condutor do lado posterior 268. Isto é, a pastilha 224 inclui o primeiro TSV 264 e o segundo TSV 266 dentro do corpo da pastilha 224; o primeiro TSV 264 e o segundo TSV 266 foram formados dentro do corpo da pastilha 224 durante a fabricação da pastilha na fundição. Em tal configuração, o primeiro pad condutor 228, primeiro TSV 264, quarto pad condutor 234, segunda TSV 266, e pad condutor posterior 268 podem ser formadas de ouro.
[0062] Para fins de um batente laser em um lado superior da pastilha 224, uma camada condutora protetora do lado superior 236 protege a pluralidade de pads condutores 228, 230, 232, 234. Por exemplo, em um processo de perfuração do lado superior, o batente laser (por exemplo, camada condutora protetora do lado superior 236) impede que uma perfuradora a laser penetre através do segundo pad condutor 230 e dentro da pastilha 224.
[0063] Para fins de paragem a laser do lado posterior da pastilha 224, uma camada condutora protetora posterior 270 protege o pad condutor do lado posterior 268. A adição da camada condutora protetora do lado posterior 270 à pastilha 224 adiciona custos à pastilha 224. A camada condutora de proteção do lado posterior 270 atua como um batente laser para furos formados por perfuração a laser a partir do lado posterior de EDS 200 para a camada condutora central 204 do substrato de núcleo 202.
[0064] As interconexões 272, 274, que podem ser formadas durante um processo de perfuração posterior durante a integração EDS, não se estendem para dentro e/ou através da pastilha 224. Elas param na camada condutora de proteção posterior 270 (a camada de interrupção de laser) formada no lado posterior pad condutor 268 porque, por exemplo, uma preocupação de que os furos de perfuração (por exemplo, furos que se estendem para dentro e/ou através da pastilha, furos que penetram a pastilha) na pastilha 224 durante a integração EDS podem danificar a pastilha 224. É desejável para não danificar a pastilha 224 durante a integração EDS, porque, por exemplo, a substituição da pastilha 224 durante a integração EDS pode não ser possível. O resultado de um dado danificado pode ser uma perda completa de EDS 200.
[0065] O uso da segunda abordagem para um EDS 200 pode vir com um custo. Pastilha com TSV é mais caro do que pastilha sem TSV. Além disso, como afirmado acima, o primeiro TSV 264 e o segundo TSV 266 podem ser formados de ouro. Em contraste, as interconexões 272, 274 podem ser formadas de cobre. A condutividade térmica do ouro é menor que a do cobre. Consequentemente, a transferência de energia térmica da pastilha 224 para, por exemplo, um pad ou traço 280 no lado de trás da camada laminada posterior 242 não é a ideal.
[0066] Em contraste com as abordagens exemplares ilustradas na figura 1 e figura 2, um EDS exemplar tendo pelo menos uma interconexão de pastilha penetrante de segmento único formada em uma pastilha por perfuração na pastilha durante a integração de EDS (não na fundição) pode economizar custos reduzindo custos de TSV de fundição, pode reduzir os custos de galvanização de cobre do lado posterior para perfuração no lado posterior, e pode melhorar o desempenho usando uma interconexão de pastilha penetrante de segmento único formada inteiramente de um condutor como o cobre, que tem uma melhor condutividade térmica do que o ouro.
Substrato de Pastilha Embutida (EDS) Exemplar Melhorada
[0067] A figura 3 ilustra uma vista em corte transversal de um EDS 300 incluindo uma primeira interconexão de pastilha penetrante de segmento único 310 e uma quarta interconexão de pastilha penetrante de segmento único 316 de acordo com os aspectos aqui descritos.
[0068] O termo estrutura de "segmento único" pode ser usado aqui para descrever uma estrutura unitária, uma estrutura indivisível e/ou uma estrutura indivisível. Como usado aqui, o termo "interconexão de pastilha penetrante de segmento único" pode ser usado aqui para descrever uma interconexão unitária, indivisível e/ou não dividida onde uma porção da interconexão se estende (por exemplo, penetra, penetra, passa através de, entra) pelo menos um lado de uma camada (por exemplo, uma camada de substrato, uma camada dielétrica, uma camada laminada) de um EDS 300 e uma pastilha 324 de EDS 300. Um exemplo de uma interconexão de pastilha penetrante de segmento único pode incluir uma estrutura colunar tendo uma parede lateral com uma altura definida diferente de zero, um furo chapeado e/ou um furo preenchido formado de um material condutor tendo uma primeira extremidade (por exemplo, uma primeira extremidade em e/ou uma segunda camada laminada 342 (por exemplo, uma camada laminada no lado posterior) ou uma segunda camada dielétrica 308) e uma segunda extremidade distai (por exemplo, uma extremidade da primeira extremidade, uma segunda extremidade na e/ou em um primeiro pad condutor 328 da pastilha 324 do EDS 300, ou em e/ou em uma camada condutora de proteção 336 (por exemplo, uma parada a laser, uma camada de cobre, uma camada de cobre) provida no primeiro pad condutor 328). Como usado aqui, uma interconexão de pastilha penetrante de segmento único (por exemplo, primeira interconexão de pastilha penetrante de segmento único 310) pode ser formada, por exemplo, perfurando um primeiro furo 310H através de um substrato 302 de EDS 300, na pastilha 324 do EDS 300, e em um pad condutor 328 da pastilha 324 e galvanizando e/ou preenchendo o primeiro furo 310H com um material condutor que liga o pad condutor 328 de dentro do primeiro furo 31 OH. O material condutor pode assentar as paredes laterais do primeiro furo 31 OH e/ou preencher completamente o primeiro furo 31 OH. Em algumas implementações, o primeiro furo 31 OH pode ter um diâmetro constante ou um diâmetro linearmente decrescente (por exemplo, a perfuração do furo é implementada de tal modo que o furo tenha um diâmetro constante ou um diâmetro linearmente decrescente ao longo de todo o furo).
[0069] Em algumas implementações, uma formação de camadas (por exemplo, camadas eletricamente condutoras compreendendo uma pluralidade de segmentos) não seria detectada em uma análise de seção transversal ou uma esmerilação paralela (esmerilação-p) de uma interconexão de pastilha penetrante de segmento único no EDS 300. Em algumas implementações, uma interconexão de pastilha penetrante de segmento único de acordo com aspectos descritos aqui inclui apenas um segmento (por exemplo, camada), em contraste, por exemplo, a uma pilha de uma pluralidade de vias unidas (por exemplo, encostadas).
[0070] A primeira interconexão de pastilha penetrante de segmento único 310 pode ser revestida e/ou preenchida ao longo de todo o seu comprimento com um material condutor. Em algumas implementações, apenas um material condutor é usado. Em outras palavras, em algumas implementações, o único material condutor é distribuído ao longo de todo o comprimento da primeira interconexão 310 que penetra um segmento único. O único material condutor pode formar uma estrutura unitária, indivisível e/ou não dividida. Em algumas implementações, o material condutor pode ser cobre. Em algumas implementações, o material condutor pode ser uma pasta condutora. A primeira interconexão de pastilha penetrante de segmento único 310 pode ser formada durante um processo de perfuração posterior de EDS 300, após a pastilha 324 ser acoplada (por exemplo, fisicamente montada) ao substrato 302. Em algumas implementações, a pastilha 324 usada no O EDS 300 pode ser produzido em uma fundição sem um TSV em uma localização predeterminada para a primeira interconexão de pastilha penetrante de segmento único 310.
[0071] O EDS 300 pode incluir um substrato 302. O substrato 302 pode ter um primeiro lado 301 e um segundo lado oposto 303. O substrato 302 pode ser um substrato nuclear. O substrato 302 pode incluir uma camada condutora 304 colocada entre uma primeira camada dielétrica 306 no primeiro lado 301 do substrato 302 e uma segunda camada dielétrica 308 no segundo lado 303 do substrato 302. A camada condutora 304 pode ser formada por um metal tal como cobre. A camada condutora 304 pode ser mais espessa do que outras camadas condutoras (por exemplo, camada Ml 382, camada M2 384, camada M3 386, camada M4 388) no EDS 300. A espessura da camada condutora 304 pode prover rigidez e/ou suporte estrutural para o EDS 300. A camada condutora 304 pode ser usada como um plano de aterramento ou um plano de potência de EDS 300.
[0072] Em um aspecto alternativo, o substrato 302 pode ser um substrato de núcleo. No aspecto alternativo, é contemplado que o substrato 302 pode incluir uma camada dielétrica (não mostrada) colocada entre uma primeira camada condutora (não mostrada) no primeiro lado 301 do substrato 302 e uma segunda camada condutora (não mostrada) em o segundo lado 303 do substrato 302. Por outras palavras, no aspecto alternativo, o substrato 302 pode ter uma camada dielétrica não condutora que revestida em lados opostos com camadas condutoras. Isoladores apropriados podem ser formados em torno de interconexões que se estendem através das várias camadas para evitar curto-circuito nas camadas condutoras em ambos os lados do dielétrico.
[0073] Uma cavidade 322 pode ser definida dentro do substrato 302. Como aqui descrito, a cavidade 322 pode ser uma abertura ou vazio definido pelas paredes laterais dentro do substrato 302. A cavidade 322 pode ser definida dentro do substrato 302 a partir do primeiro lado 301 do substrato 302. A cavidade 322 pode ser formada no substrato. A cavidade 322 pode ser suficientemente grande para segurar a pastilha 324. A cavidade 322 pode ser formada por métodos, incluindo, por exemplo, perfuração fotolitográfica, mecânica e/ou a laser. O fundo da cavidade 322 pode ser referido como o "piso" da cavidade 322. Em algumas implementações, a cavidade 322 pode ser desprovida da primeira camada dielétrica 306 e da camada condutora 304, e o piso da cavidade 322 pode ser definido pela segunda camada dielétrica 308 exposta na cavidade 322.
[0074] A pastilha 324 pode incluir circuitos/componentes ativos e/ou passivos. A pastilha 324 pode ser acoplada ao piso da cavidade 322 (por exemplo, acoplada à segunda camada dielétrica 308 dentro da cavidade 322) usando um sistema de colocação de componentes de tecnologia de montagem em superfície (SMT), comumente descrito como uma máquina pick-and-place, uma máquina de ligação por pastilha ou um granulador de chip. A pastilha 324 pode ser acoplada ao piso da cavidade 322, por exemplo, usando um adesivo, solda ou epóxi 326.
[0075] A pastilha 324 pode incluir uma pluralidade de pads condutores 328, 330, 332, 334 incluindo um primeiro pad condutor 328, um segundo pad condutor 330, um terceiro pad condutor 332 e uma quarto pad condutor 334 em um lado da pastilha 324 distal para o piso da cavidade 322. A pastilha 324 da ilustração exemplar na figura 3 não ilustra através de vias através de substrato (TSV) que foram formadas dentro da pastilha 324 em uma fundição durante a fabricação da pastilha 324. Em algumas implementações, a pastilha 324 pode incluir um ou mais TSVs formados dentro da pastilha 324 em uma fundição durante a fabricação de pastilha, mas não em uma localização predeterminada para uma interconexão de pastilha penetrante de segmento único, como a primeira interconexão de pastilha penetrante de segmento único 310 e a quarta interconexão de pastilha penetrante de segmento único 316.
[0076] A pluralidade de pads condutores 328, 330, 332, 334 pode ser formada por qualquer material condutor (por exemplo, ouro). Uma camada condutora protetora 336 pode ser impressa, depositada, formada ou de outro modo provida em cada um dos vários pads condutores 328, 330, 332, 334. A camada condutora protetora 336 pode ser usada como um batente laser no caso de a perfuração a laser ser usada na formação de porções da primeira interconexão de pastilha penetrante de segmento único 310, da segunda interconexão 312, da terceira interconexão 314 e/ou da quarta interconexão de pastilha penetrante de segmento único 316.
[0077] A cavidade 322 pode ser cheia com um material de enchimento 338 para encapsular, proteger e/ou imobilizar a pastilha 324. O material de enchimento 338 pode ser, por exemplo, um material de encapsulamento, o material usado para formar a primeira camada dielétrica 306 ou um material pré-impregnado, tal como o material pré- impregnado laminado em uma superfície superior da primeira camada dielétrica 306.
[0078] Uma primeira camada laminada 340 (por exemplo, uma camada laminada no lado superior) pode ser provida à primeira camada dielétrica 306. Uma segunda camada laminada 342 (por exemplo, uma camada laminada no lado posterior) pode ser provida à segunda camada dielétrica 308. Cada uma das primeiras a camada laminada 340 e a segunda camada laminada 342 podem ser referidas como uma camada pré-impregnada (pré-impregnada). Cada uma das primeiras camadas laminadas 340 e segunda camada laminada 342 pode incluir uma ou mais camadas dielétricas e eletricamente condutoras. As camadas pré-impregnadas, por exemplo, podem ser providas depositando as camadas nas suas superfícies respectivas por pulverização. Outras maneiras de prover camadas pré-impregnadas e/ou camadas adicionais sobre o substrato 302 (por exemplo, laminação, ligação, afixação, aderência, formação) são conhecidas dos versados na técnica.
[0079] Na ilustração exemplar da figura 3, a pastilha 324 pode ser fabricada em uma fundição sem TSVs nos locais pré-designados para a primeira interconexão de pastilha penetrante de segmento único 310 e a quarta interconexão de pastilha penetrante de segmento único 316. As TSVs em outras localizações são opcionais. Reduzir o número de TSVs em um determinado dado pode reduzir o custo do dado. Em vez de formar TSVs nos locais pré-designados para a primeira interconexão de pastilha penetrante de segmento único 310 e a quarta interconexão de pastilha penetrante de segmento único 316 durante a fabricação de pastilhas em uma fundição, a primeira interconexão de pastilha penetrante de segmento único 310 e a quarta interconexão de pastilha penetrante de segmento único 316 pode ser formada durante a integração EDS por perfuração posterior através de pelo menos uma porção do substrato 302 e da pastilha 324.
[0080] O primeiro pad condutor 328 e a quarto pad condutor 334 (que pode acoplar, respectivamente, à primeira interconexão de pastilha penetrante de segmento único 310 e à quarta interconexão de pastilha penetrante de segmento único 316) podem ser acopladas a circuitos ativos e/ou passivos da pastilha 324. Do mesmo modo, o segundo pad condutor 330 e o terceiro pad condutor 332 podem ser acoplados a circuitos ativos e/ou passivos da pastilha 324.
[0081] Em ligação com um processo de perfuração do lado superior associado à segunda interconexão 312 e terceira interconexão 314, a batente laser (por exemplo, camada condutora de proteção 336) impede que um furo formado por uma perfuradora a laser penetre através dos pads condutores 330, 332 (que podem ser formadas de ouro) e na pastilha 324. A segunda interconexão 312 e a terceira interconexão 314 não se estendem para dentro e/ou através da pastilha 324.
[0082] Em conexão com o processo de perfuração do lado posterior, a primeira interconexão de pastilha penetrante de segmento único 310 e a quarta interconexão de pastilha penetrante de segmento único 316 podem se estender para dentro e/ou através da pastilha 324. Em outras palavras, a primeira interconexão de pastilha penetrante de segmento único 310 e a quarta interconexão de pastilha penetrante de segmento único 316 pode ser formada em um primeiro furo 310H e em um quarto furo 316H, respectivamente, perfurando através da segunda camada laminada 342 (se apropriado), a segunda camada dielétrica 308 (por exemplo, o piso da cavidade 322 formado no substrato 302), e dentro e/ou através da pastilha 324 acoplada ao piso da cavidade 322.
[0083] Note-se que, em ligação com um processo de perfuração posterior associado à primeira interconexão de pastilha penetrante de segmento único 310 e à quarta interconexão de pastilha penetrante de segmento único 316, não existe um batente laser no lado posterior da pastilha 324. De fato, uma parada a laser pode frustrar a formação da primeira interconexão de pastilha penetrante de segmento único 310 e da quarta interconexão de pastilha penetrante de segmento único 316 durante um processo de perfuração posterior implementado com uma perfuradora a laser. A eliminação da parada do laser, pelo menos em locais predeterminados para a formação de interconexões de pastilha penetrante de segmento único, pode economizar custos.
[0084] Na ilustração exemplar da figura 3, uma ou mais do segundo pad condutor 330 e o terceiro pad condutor 332 no lado superior da pastilha 324 podem ser ligadas a um primeiro nó 364 e a um quarto nó 370 (por exemplo, um pad condutor ou traço) a uma camada de EDS 300 abaixo do cunho 324. Um exemplo de um trajeto de encaminhamento para realizar tal ligação foi provido acima em ligação com a figura 1 e não será repetido para concisão.
[0085] Benefícios da implementação da primeira interconexão de pastilha penetrante de segmento único 310 podem incluir o fornecimento de um caminho de condução 376 através de um material condutor (por exemplo, cobre) do primeiro pad condutor 328 (ou camada condutora de proteção 336 no primeiro pad condutor 328) um pad ou traço 366 de camada M4 386 na segunda camada laminada 342. O trajeto de condução 376 pode passar através da pastilha 324 e a porção do substrato 302 entre a pastilha 324 e a segunda camada laminada 342. Porque a primeira interconexão de pastilha penetrante de segmento único 310 pode ser feita de um material condutor, o material condutor pode ser selecionado para minimizar a resistência de aterramento da dissipação térmica e maximizar a condutividade térmica. O trajeto de condução 376 está graficamente ilustrado na figura 3 por uma seta dupla face.
[0086] Os benefícios da implementação da quarta interconexão de pastilha penetrante de segmento único 316 ilustrada na figura 3 podem incluir um trajeto de condução 378 a partir do quarto pad condutor 334 (ou camada condutora protetora 336 no quarto pad condutor 334) para um terceiro nó 368 (por exemplo, uma terceira camada M3 386 de terceiro nó 368 (por exemplo, pad, traço)) sobre a segunda camada dielétrica 308. O trajeto de condução 378 pode passar através da pastilha 324 e da porção do substrato 302 entre a pastilha 324 e a segunda camada laminada 342. Porque a quarta interconexão de pastilha penetrante de segmento único 316 pode ser feita de um material de condução, o material de condução pode ser selecionado para minimizar a resistência de aterramento da dissipação térmica e maximizar a condutividade térmica. O trajeto de condução 378 está graficamente ilustrado na figura 3 por uma seta dupla face.
[0087] As estruturas e métodos de implementação aqui descritos podem resultar na minimização da resistência de aterramento da dissipação térmica e maximização da condutividade térmica dos trajetos de condução (por exemplo, caminho de condução 376) entre, por exemplo, o primeiro pad condutor 328 e pad ou traço posterior 366. Por exemplo, usando uma primeira interconexão de pastilha penetrante de segmento único 310 formada de cobre pode resultar em uma melhoria na condutividade térmica de aproximadamente 30 por cento sobre um TSV de ouro segmento por via empilhado em um cobre revestido segmento por via (por exemplo, como no exemplo descrito em ligação com a figura 2).
[0088] Em resumo, de acordo com um aspecto, um dispositivo tal como um EDS 300 pode incluir um substrato 302 tendo um primeiro lado 301 e um segundo lado oposto 303, uma cavidade 322 definida dentro do substrato 302 do primeiro lado 301, uma pastilha 324 acoplada a um soalho da cavidade 322, a pastilha tendo 324 um pad condutor (por exemplo, a quarto pad condutor 334) em um lado da pastilha 324 distal ao piso da cavidade 322. A EDS 300 pode adicionalmente incluir um furo (por exemplo, quarto furo 316H) que se estende através e é definido dentro do segundo lado 303 (por exemplo, dentro da segunda camada dielétrica 308) do substrato 302, a pastilha 324, e o pad condutor (por exemplo, quarto pad condutor 334). O EDS 300 pode adicionalmente incluir um material condutor (por exemplo, quarto interconexão de pastilha penetrante de segmento único 316) dentro do furo (por exemplo, quarto furo 316H) e estendendo entre e através do segundo lado 303 (por exemplo, dentro da segunda camada dielétrica 308) do substrato 302 e do pad condutor (por exemplo, quarto pad condutor 334). Por outras palavras, em algumas implementações de EDS 300 da figura 3, o furo (por exemplo, quarto furo 316H) pode ser contínuo através do segundo lado 303 (por exemplo, dentro da segunda camada dielétrica 308) do substrato 302, a pastilha 324, e o pad condutor (por exemplo, quarto pad condutor 334). Em algumas implementações, o furo (por exemplo, quarto furo 316H) pode ser concêntrico ao longo de um eixo linear que se estende através do segundo lado 303 (por exemplo, dentro da segunda camada dielétrica 308) do substrato 302, a pastilha 324, e o pad condutor (por exemplo, quarto pad condutor 334). Em algumas implementações, o furo (por exemplo, quarto furo 316H) pode ser um único furo linear ao longo de um comprimento do furo (por exemplo, quarto furo 316H). Em algumas implementações, o material condutor (por exemplo, que forma a quarta interconexão 316 penetrante da pastilha de segmento único) pode ser um segmento individual unitário. Em algumas implementações, o material condutor (por exemplo, que forma a quarta interconexão 316 penetrante da pastilha de segmento único) pode incluir apenas uma camada. Por outras palavras, o material condutor revestido e/ou preenchido no furo (por exemplo, quarto furo 316H) pode ser identificado como uma interconexão de pastilha penetrante de segmento único (por exemplo, quarta interconexão de pastilha penetrante de segmento único 316).
[0089] Em resumo, de acordo com um aspecto, um dispositivo tal como um EDS 300 pode incluir um substrato 302 tendo um primeiro lado 301 e um segundo lado oposto 303, uma cavidade 322 definida dentro do substrato 302 do primeiro lado 301, uma pastilha 324 acoplada a um piso da cavidade 322, a pastilha tendo 324 um pad condutor (por exemplo, primeiro pad condutor 328) em um lado da pastilha 324 distal ao piso da cavidade 322. A EDS 300 pode adicionalmente incluir uma camada laminada (por exemplo, segunda camada laminada 342) acoplada ao segundo lado 303 (por exemplo, segunda camada dielétrica 308) do substrato 302, adjacente ao piso da cavidade 322. Em alguns aspectos, o segundo lado 303 (por exemplo, segunda camada dielétrica 308) O substrato 302 pode ser colocado entre a pastilha 324 e a camada laminada (por exemplo, a segunda camada laminada 342). O EDS 300 pode adicionalmente incluir um furo (por exemplo, primeiro furo 310H) estendendo-se através e definido dentro da camada laminada (por exemplo, segunda camada laminada 342), o segundo lado 303 (por exemplo, segunda camada dielétrica 308) do substrato 302 324 e o pad condutor (por exemplo, primeiro pad condutor 328). O EDS 300 pode adicionalmente incluir um material condutor (por exemplo, primeira interconexão de pastilha penetrante de segmento único 310) dentro do furo (por exemplo, primeiro furo 310H) e se estendendo entre e através da camada laminada (por exemplo, segunda camada laminada 342), segundo lado 303 (por exemplo, segunda camada dielétrica 308) do substrato 302, a pastilha 324, e o pad condutor (por exemplo, primeiro pad condutor 328). Em algumas implementações, o furo (por exemplo, primeiro furo 310H) pode ser contínuo através da camada laminada (por exemplo, segunda camada laminada 342), o segundo lado 303 (por exemplo, segunda camada dielétrica 308) do substrato 302, a pastilha 324, e o pad condutor (por exemplo, primeiro pad condutor 328). Em algumas implementações, o furo (por exemplo, primeiro furo 310H) pode ser concêntrico ao longo de um eixo linear que se estende através da camada laminada (por exemplo, segunda camada laminada 342), o segundo lado 303 (por exemplo, segunda camada dielétrica 308) do substrato 302, a pastilha 324 e o pad condutor (por exemplo, primeiro pad condutor 328). Em algumas implementações, o furo (por exemplo, primeiro furo 310H) pode ser um único furo linear ao longo de um comprimento do furo (por exemplo, primeiro furo 310H). Em algumas implementações, o material condutor (por exemplo, que forma a primeira interconexão de pastilha penetrante de segmento único 310) pode ser um segmento individual unitário. Em algumas implementações, o material condutor (por exemplo, que forma a primeira interconexão de pastilha penetrante de segmento único 310) pode incluir apenas uma camada. Por outras palavras, o material condutor revestido e/ou preenchido no furo (por exemplo, primeiro furo 310H) pode ser identificado como uma interconexão de pastilha penetrante de segmento único (por exemplo, primeira interconexão de pastilha penetrante de segmento único 310).
[0090] Isoladores apropriados podem ser formados em torno de interconexões que se estendem através das várias camadas para evitar curto-circuito, por exemplo, para a camada condutora 304 e/ou adesivo, solda ou epóxi 326.
[0091] A figura 4 ilustra uma vista em corte transversal de um EDS 400 incluindo uma primeira interconexão 410 de entrada de um segmento único e uma quarta interconexão de pastilha penetrante de segmento único 416 de acordo com os aspectos aqui descritos. Uma diferença entre o EDS 300 da figura 3 e o EDS 400 da figura 4 é que todas as interconexões de pastilha penetrante de segmento único têm as primeiras extremidades 411, 417 na mesma camada (por exemplo, camada M4 488). Por conseguinte, no aspecto da figura 4, as interconexões de pastilha penetrante de segmento único (410, 416) podem ser formadas durante um único processo de perfuração posterior.
[0092] O EDS 400 pode incluir um substrato 402. O substrato 402 pode ter um primeiro lado 401 e um segundo lado oposto 403. O substrato 402 pode ser um substrato nuclear. O substrato 402 pode incluir uma camada condutora 404 colocada entre uma primeira camada dielétrica 406 no primeiro lado 401 do substrato 402 e uma segunda camada dielétrica 408 no segundo lado 403 do substrato 402. A camada condutora 404 pode ser formada por um metal tal como cobre. A camada condutora 404 pode ser mais espessa do que outras camadas condutoras (por exemplo, camada Ml 482, camada M2 484, camada M3 486, camada M4 488) no EDS 400. A espessura da camada condutora 404 pode prover rigidez e/ou suporte estrutural para o EDS 400. A camada condutora 404 pode ser usada como um plano de aterramento ou um plano de potência de EDS 400.
[0093] Em um aspecto alternativo, o substrato 402 pode ser um substrato nuclear. No aspecto alternativo, está contemplado que o substrato 402 pode incluir uma camada dielétrica (não mostrada) colocada entre uma primeira camada condutora (não mostrada) no primeiro lado 401 do substrato 402 e uma segunda camada condutora (não mostrada) a o segundo lado 403 do substrato 402. Por outras palavras, no aspecto alternativo, o substrato 402 pode ter uma camada dielétrica não condutora que revestida em lados opostos com camadas condutoras. Isoladores apropriados podem ser formados em torno de interconexões que se estendem através das várias camadas para evitar curto- circuito, por exemplo, para camadas condutoras em ambos os lados do dielétrico.
[0094] Uma cavidade 422 pode ser definida dentro do substrato 402. Como aqui descrito, a cavidade 422 pode ser uma abertura ou vazio definido pelas paredes laterais dentro do substrato 402. A cavidade 422 pode ser definida dentro do substrato 402 a partir do primeiro lado 401 do substrato 402. A cavidade 422 pode ser formada no substrato. A cavidade 422 pode ser suficientemente grande para segurar o cunho 424. A cavidade 422 pode ser formada por métodos incluindo, por exemplo, perfuração fotolitográfica, mecânica e/ou a laser. O fundo da cavidade 422 pode ser referido como o "piso" da cavidade 422. Em algumas implementações, a cavidade 422 pode ser desprovida da primeira camada dielétrica 406 e da camada condutora 404, e o piso da cavidade 422 pode ser definido pela segunda camada dielétrica 408 exposta na cavidade 422.
[0095] A pastilha 424 pode incluir circuitos/componentes ativos e/ou passivos. A pastilha 424 pode ser acoplada ao piso da cavidade 422 (por exemplo, acoplada à segunda camada dielétrica 408 dentro da cavidade 422) usando um sistema de colocação de componentes de tecnologia de montagem em superfície (SMT), comumente descrito como uma máquina pick-and-place, uma máquina de ligação por pastilha ou um granulador de chip. A pastilha 424 pode ser acoplada ao piso da cavidade 422, por exemplo, usando um adesivo, solda ou epóxi 426.
[0096] A pastilha 424 pode incluir uma pluralidade de pads condutores 428, 430, 432, 434 incluindo um primeiro pad condutor 428, um segundo pad condutor 430, um terceiro pad condutor 432 e uma quarto pad condutor 434 em um lado da pastilha 424 distal para o piso da cavidade 422. A pastilha 424 da ilustração exemplar na figura 4 não representa quaisquer vias através de substrato (TSV) que foram formadas dentro da pastilha 424 em uma fundição durante a fabricação da pastilha 424. Em algumas implementações, a pastilha 424 pode incluir um ou mais TSV formados dentro da pastilha 424 em uma fundição durante fabricação de pastilhas, mas não em uma localização predeterminada para uma interconexão de pastilha penetrante de segmento único, como a primeira interconexão de pastilha penetrante de segmento único 410 e a quarta interconexão de pastilha penetrante de segmento único 416.
[0097] A pluralidade de pads condutores 428, 430, 432, 434 pode ser formada por qualquer material condutor (por exemplo, ouro). Uma camada condutora de proteção 436 pode ser impressa, depositada, formada, ou de outro modo provida em cada um dos vários pads condutores 428, 430, 432, 434. A camada condutora de proteção 436 pode ser usada como um batente laser no caso de a perfuração a laser ser usada na formação de porções da primeira interconexão de pastilha penetrante de segmento único 410, da segunda interconexão 412, da terceira interconexão 414 e/ou da quarta interconexão de pastilha penetrante de segmento único 416.
[0098] A cavidade 422 pode ser preenchida com um material de enchimento 438 para encapsular, proteger e/ou imobilizar a pastilha 424. O material de enchimento 438 pode ser, por exemplo, um material de encapsulamento, o material usado para formar a primeira camada dielétrica 406 ou um material pré-impregnado, tal como o material pré- impregnado laminado em uma superfície superior da primeira camada dielétrica 406.
[0099] Uma primeira camada laminada 440 (por exemplo, uma camada laminada no lado superior) pode ser provida à primeira camada dielétrica 406. Uma segunda camada laminada 442 (por exemplo, uma camada laminada no lado posterior) pode ser provida à segunda camada dielétrica 408. Cada uma das primeiras a camada laminada 440 e a segunda camada laminada 442 podem ser referidas como uma camada pré-impregnada (pré-impregnada). Cada uma das primeiras camadas laminadas 440 e segunda camada laminada 442 pode incluir uma ou mais camadas dielétricas e eletricamente condutoras. As camadas pré-impregnadas, por exemplo, podem ser providas depositando as camadas nas suas superfícies respectivas por pulverização. Outras maneiras de prover as camadas pré-impregnadas e/ou adicionais sobre o substrato 402 (por exemplo, laminação, ligação, afixação, aderência, formação) são conhecidas dos versados na técnica.
[00100] Na ilustração exemplar da figura 4, a pastilha 424 pode ser fabricada em uma fundição sem TSVs nos locais pré-designados para a primeira interconexão de pastilha penetrante de segmento único 410 e a quarta interconexão de pastilha penetrante de segmento único 416. TSVs em outras localizações podem ser opcionais. Reduzir o número de TSVs em um determinado dado pode reduzir o custo do dado. Ao invés de formar TSVs nos locais pré-designados para a primeira interconexão de pastilha penetrante de segmento único 410 e a quarta interconexão de pastilha penetrante de segmento único 416 durante a fabricação em uma fundição, a primeira interconexão de pastilha penetrante de segmento único 410 e a quarta interconexão de pastilha penetrante de segmento único 416 pode ser formada durante a integração EDS por perfuração posterior através de pelo menos uma porção do substrato 402 e da pastilha 424.
[00101] O primeiro pad condutor 428 e a quarto pad condutor 434 (que pode acoplar, respectivamente, à primeira interconexão de pastilha penetrante de segmento único 410 e quarta interconexão de pastilha penetrante de segmento único 416) podem ser acopladas a circuitos ativos e/ou passivos a pastilha 424. Do mesmo modo, o segundo pad condutor 430 e o terceiro pad condutor 432 podem ser acoplados a circuitos ativos e/ou passivos da pastilha 424.
[00102] Em ligação com um processo de perfuração do lado superior associado à segunda interconexão 412 e terceira interconexão 414, a batente laser (por exemplo, camada condutora de proteção 436) impede que um furo formado por uma perfuradora a laser penetre através dos pads condutores 430, 432 (que podem ser formadas de ouro) e a pastilha 424. A segunda interconexão 412 e a terceira interconexão 414 não se estendem para dentro e/ou através da pastilha 424.
[00103] Em conexão com o processo de perfuração do lado posterior, a primeira interconexão de pastilha penetrante de segmento único 410 e a quarta interconexão de pastilha penetrante de segmento único 416 podem se estender para dentro e/ou através da pastilha 424. Em outras palavras, a primeira interconexão de pastilha penetrante de segmento único 410 e quarta interconexão de pastilha penetrante de segmento único 416 pode ser formada a partir do respectivo primeiro furo 410H e quarto furo 416H perfurando através da segunda camada laminada 442, a segunda camada dielétrica 408 (por exemplo, o piso da cavidade 422 formada no substrato 402), e na e/ou através da pastilha 424 acoplada ao piso da cavidade 422.
[00104] Note-se que, em ligação com um processo de perfuração posterior associado à primeira interconexão penetrante de pastilha de segmento único 410 e à quarta interconexão de pastilha penetrante de segmento único 416, um batente laser no lado posterior da pastilha 424 não está presente. De facto, um batente laser poderia frustrar a formação da primeira interconexão de corte de um só segmento 410 e da quarta interconexão de pastilha penetrante de segmento único 416 durante um processo de perfuração posterior implementado com uma perfuradora a laser. A eliminação da parada do laser, pelo menos em locais predeterminados para a formação de interconexões de pastilha penetrante de segmento único, pode economizar custos.
[00105] Os benefícios da implementação da primeira interconexão de pastilha penetrante de segmento único 410 e da quarta interconexão de pastilha penetrante de segmento único 416 podem incluir o fornecimento de trajetos de condução 476, 478 através de um material condutor (por exemplo, cobre). O trajeto de condução 476 associado à primeira interconexão de pastilha penetrante de segmento único 410 pode se estender desde o primeiro pad condutor 428 (ou camada condutora protetora 436 no primeiro pad condutor 428) até um pad 488 de camada M4 ou traço 467 na segunda camada laminada 442. O trajeto de condução 478 associado à quarta interconexão de pastilha penetrante de segmento único 416 pode se estender a partir do quarto pad condutor 434 (ou camada condutora de proteção 436 no quarto pad condutor 434) para a mesma camada 488 de camada M4 ou traço 467 na segunda camada laminada 442. Os trajetos de condução 476, 478 podem passar através da pastilha 424, da porção do substrato 402 entre a pastilha 424 e a segunda camada laminada 442, e da segunda camada laminada 442. Porque a interconexão de pastilha penetrante de segmento único 410 e a quarta interconexão de pastilha penetrante de segmento único 416 podem ser feitas de um material condutor, o material condutor pode ser selecionado para minimizar a resistência de aterramento de dissipação térmica e maximizar a condutividade térmica. Os trajetos de condução 476, 478 estão graficamente ilustrados na figura 4 por setas de dupla face.
[00106] A implementação de estruturas e métodos aqui descritos pode resultar na minimização da resistência de aterramento de dissipação térmica e maximização da condutividade térmica dos trajetos de condução (por exemplo, trajetos de condução 476, 478) entre, por exemplo, placas condutoras do lado superior (por exemplo, primeiro pad condutor 428, quarto pad condutor 434) e pad ou traço 467 na segunda camada laminada 442. Por exemplo, o uso de interconexões de pastilha penetrante de segmento único (por exemplo, 410, 416) formadas de cobre pode resultar em uma melhoria na condutividade térmica de aproximadamente 30 por cento sobre um TSV de ouro segmento por via empilhado sobre um revestimento de cobre (por exemplo, como no exemplo descrito em relação à figura 2).
[00107] Isoladores apropriados podem ser formados em torno de interconexões que se estendem através das várias camadas para evitar curto-circuito, por exemplo, para a camada condutora 404 e/ou adesivo, solda ou epóxi 426.
[00108] A figura 5A ilustra uma vista de plano posterior de uma pastilha 524 que pode ser instalada em uma EDS de acordo com os aspectos aqui descritos. Por exemplo, a pastilha 524 pode ser instalada no EDS das figuras 3, 4, 6A e/ou 6B. Uma pastilha 524 pode ter uma área 525, dentro das bordas da pastilha 524, preenchida com circuitos ativos e/ou passivos. As arestas da área 525 preenchida com circuitos ativos e/ou passivos são demarcadas na figura 5A por uma linha tracejada fantasma. Uma área de guarda 527 entre as bordas da pastilha 524 e as bordas da área 525 preenchida com circuitos ativos e/ou passivos podem ser estabelecidas. Em algumas implementações, pouco ou nenhum circuito presente na proteção é 527.
[00109] A figura 5B ilustra uma vista em corte da pastilha 524 da figura 5A tomada ao longo da linha 5B- 5B. figura 5B ilustra graficamente que pouco ou nenhum circuito presente na proteção é 527. Em algumas implementações, as interconexões de pastilha penetrante de segmento único podem estar localizadas na área de proteção 527. No entanto, as interconexões de pastilha penetrante de segmento único podem estar localizadas em qualquer lugar na pastilha 524.
[00110] A figura 6A ilustra uma vista de plano posterior de um primeiro EDS 600 tendo as primeiras localizações 602 pré-designadas para a formação de interconexões de pastilha penetrante de segmento único. Uma linha tracejada fantasma demarca uma área 625, dentro das bordas da pastilha 624, preenchida com circuitos ativos e/ou passivos. Um símbolo “mais” incluído dentro de um círculo graficamente simboliza cada uma das primeiras localizações 602. Os primeiros locais 602 estão localizados adjacentes e dentro de uma borda (por exemplo, uma borda) da pastilha 624. Todas as interconexões de pastilha penetrante de segmento único formadas nos primeiros locais designados 602 podem estender-se para dentro e/ou através da pastilha 624. A figura 6A ilustra adicionalmente as segundas localizações 604 pré-designadas para a formação de outras interconexões, que não se estendem para dentro e/ou através da pastilha 624. Um símbolo “mais” incluído dentro de um quadrado graficamente simboliza cada uma das segundas localizações 604. As segundas localizações 604 pode estar localizado fora de uma borda da pastilha 624 ou pode estar localizado dentro da borda da pastilha 624.
[00111] A vista em planta do primeiro EDS 600 é apresentada em um estágio anterior ao processo de perfuração posterior. Uma representação de uma superfície do lado posterior de uma segunda camada laminada 642, antes da adição de uma camada eletricamente condutora (semelhante à camada M4 388 da figura 3), é ilustrada. Um esboço da pastilha 624 embutida dentro da primeira EDS 600 é apresentada em linhas tracejadas fantasmas porque, na vista plana ilustrada e mesmo com a pastilha 624 acoplada à primeira EDS 600, a pastilha 624 não seria visível a partir do lado posterior do primeiro EDS 600. Adicionalmente, um esboço da cavidade 622 (por exemplo, uma abertura ou vazio definido pelas paredes laterais) dentro do qual a pastilha 624 reside é apresentado em linhas tracejadas fantasmas porque a cavidade 622 também não seria visível a partir do lado posterior da primeira EDS 600.
[00112] Em algumas implementações, durante um processo de perfuração posterior, uma perfuradora a laser pode formar uma pluralidade de furos perfurando um furo em cada um dos primeiros locais 602. Cada furo formado em cada um dos primeiros locais 602 pode estender-se para dentro e/ou através da segunda camada laminada 642, um piso da cavidade 622, a pastilha 624, e um pad condutor (não mostrada) em um lado superior da pastilha 624 (e podem ainda expor uma superfície inferior de uma camada de interrupção de laser (não mostrada) associada com o pad condutor (não mostrada) no lado superior da pastilha 624).
[00113] Em algumas implementações, durante o processo de perfuração posterior, a perfuradora a laser pode formar uma pluralidade de furos perfurando um furo em cada um dos segundos locais 604. Cada furo formado em cada um dos segundos locais 604 não se estende para dentro e/ou através da pastilha 624.
[00114] Em algumas implementações, após os furos serem perfurados em cada uma das primeiras localizações 602 e nas segundas localizações 604, pode ser usado um material condutor para chapear e/ou preencher os furos, formando assim interconexões dentro dos furos. O material condutor pode assentar as paredes laterais dos furos e/ou preencher completamente os furos. O revestimento e/ou enchimento dos furos com o material condutor podem acoplar bordas de metalização expostas nas paredes laterais dos furos (e/ou em cada uma das primeiras localizações 602, o pad condutor (não mostrada) e/ou o batente laser (não mostrado) em um lado superior do dado 624) e o restante da interconexão. Metalização adicional para formar, por exemplo, pads e vestígios de uma camada M4, pode ser adicionada à segunda camada laminada 642.
[00115] Na figura 6A, os primeiros locais 602 pré-designados para a formação de interconexões de pastilha penetrante de segmento único são ilustrados como estando localizados em direção à borda externa da pastilha 624. A área ao redor da borda externa da pastilha pode ser referida como a área de proteção (por exemplo, 527, figura 5). A área de guarda pode ter menos densidade, em termos de circuitos ativos e/ou passivos sobre ou dentro da pastilha 624 do que a área 625 interna das bordas da pastilha. Em algumas implementações, a pastilha 624 pode ser projetada para perdoar o desalinhamento de uma perfuradora (por exemplo, uma perfuradora a laser) com as primeiras localizações 602. Em algumas implementações, a perfuradora encarregada de furos de perfuração para interconexões de pastilha penetrante de segmento único pode ser uma perfuradora a laser, capaz de perfurar furos de diâmetros entre 10 e 200 um ou entre 30 e 100 um; no entanto, diâmetros menores ou maiores do que o intervalo provido são aceitáveis e estão contemplados. Tal como é do conhecimento dos versados na técnica, por exemplo, o diâmetro dos furos pode depender da espessura da pastilha. Em algumas implementações, a pastilha pode variar em tamanho na ordem de cerca de 1,5x1,5 mm a cerca de 10x10 mm; em uma implementação, a pastilha pode ser de cerca de 2x2 mm; no entanto, as pastilhas não estão limitadas às dimensões aqui citadas e podem ser maiores ou menores dependendo, por exemplo, do tamanho do pacote.
[00116] A figura 6B ilustra uma vista de plano posterior de um segundo EDS 601 tendo as primeiras localizações 602 pré-designadas para a formação de interconexões de inserção de pastilha de segmento único. Uma linha tracejada fantasma demarca uma área 625, dentro das bordas da pastilha 624, que é preenchida com circuitos ativos e/ou passivos. A descrição dos componentes da figura 6B são iguais ou semelhantes aos componentes da figura 6A e não será repetido para concisão. Na figura 6B, no entanto, as primeiras localizações 602 pré-designadas para a formação de interconexões de pastilha penetrante de segmento único são ilustradas como estando localizadas adjacentes à pastilha 624, e ambas na borda externa da pastilha 624 (por exemplo, na área de proteção da pastilha) e dentro da área 625 a bordo das bordas da pastilha 624 (por exemplo, uma área com alta densidade de circuitos ativos e/ou passivos). O aspecto da figura 6B pretende ilustrar que embora a densidade de circuitos ativos e/ou passivos sobre ou dentro da pastilha 624 possa ser maior dentro da área 625 a bordo das arestas da pastilha 624 do que na área adjacente às arestas da pastilha 624, é possível conceber uma pastilha 624 para acomodar interconexões de pastilha penetrante de segmento único dentro da área 625 interna das bordas da pastilha 624. Sequência Exemplar para Fabricação de um Dispositivo de Substrato de Pastilha Embutida (EDS)
[00117] As figuras 7A-7C ilustram uma sequência exemplar para prover/fabricar um EDS que inclui interconexões de pastilha penetrante de segmento único de acordo com os aspectos aqui descritos. Em algumas implementações, o fornecimento/fabricação de um EDS que inclui interconexões de pastilha penetrante de segmento único inclui vários estágios do processo. A figura 7 (que inclui as figuras 7A-7C) ilustra uma sequência exemplar de etapas para prover/fabricar um EDS que inclui interconexões de pastilha penetrante de segmento único. Em algumas implementações, a sequência exemplar das figuras 7A-7C pode ser usado para fabricar um EDS que inclui as interconexões de pastilha penetrante de segmento único das figuras 3, 4, 6A e/ou 6B. Contudo, para fins de simplificação, as figuras 7A-7C será descrito no contexto do fornecimento/fabricação de um EDS da figura 3.
[00118] Deve-se observar que a sequência das figuras 7A-7C pode combinar um ou mais estágios para simplificar e/ou esclarecer a sequência para prover um EDS que inclui interconexões de pastilha penetrante de segmento único. Em algumas implementações, a ordem dos estágios do processo pode ser alterada ou modificada.
[00119] O estágio 1, como mostrado na figura 7A, ilustra um estado depois de ser provido um substrato 702. O substrato 702 pode ser um substrato de núcleo, uma camada núcleo. O substrato 702 pode ser de dois lados. O substrato 702 pode incluir uma camada condutora 704 que pode ser formada por um metal tal como cobre. A camada condutora 704 pode ser mais espessa do que outras camadas condutoras (por exemplo, camada Ml 782, camada M2 784, camada M3 786, camada M4 788) no EDS. A espessura da camada condutora 704 pode prover rigidez e/ou suporte estrutural ao EDS. A camada condutora 704 pode ser usada como um plano de aterramento ou um plano de potência de EDS. O substrato 702 pode incluir uma primeira camada dielétrica 706 (por exemplo, uma camada dielétrica do lado superior) em um primeiro lado 701 do substrato 702 e uma segunda camada dielétrica 708 (por exemplo, uma camada dielétrica posterior) em um segundo lado 703 do substrato 702 A primeira camada dielétrica 706 e a segunda camada dielétrica 708 podem colocar a camada condutora 704 entre elas. O substrato 702 pode ser formado ou provido por um fornecedor.
[00120] O estágio 2 ilustra um estado após uma pluralidade de furos 711H, 713H serem formados no substrato 702. A pluralidade de furos 711H, 713H pode ser definida pelo substrato 702. A pluralidade de furos 711H, 713H pode acomodar uma interconexão segmentada. A pluralidade de furos 711H, 713H pode ser formada, por exemplo, com um processo de fotolitografia, um processo mecânico e/ou um processo de perfuração a laser.
[00121] O estágio 3 ilustra um estado após pad ou traço 715 de uma camada M2 784 (por exemplo, uma camada de metal) e um pad ou traço 717 de uma camada M3 786 (por exemplo, uma camada de metal) são formados sobre e/ou no substrato 702. Na ilustração exemplar, o pad ou traço 715 da camada M2 784 pode ser formada na primeira camada dielétrica 706. O pad ou traço 717 da camada M3 786 pode ser formada sobre e/ou na segunda camada dielétrica 708. A pluralidade de furos 711H, 713H pode ser preenchida e/ou galvanizada com um material condutor, tal como o mesmo metal usado para o pad ou traço 715 da camada M2 784 e o pad ou traço 717 da camada M3 786. A primeira interconexão segmentada 718 pode ser formada entre o pad ou traço 715 e o pad ou traço 717 pela ligação do material condutor 711 e material condutor 713 (dentro da pluralidade de furos 711H, 713H). A primeira interconexão segmentada 718 é referida como uma interconexão "segmentada" porque é constituída por segmentos (por exemplo, camadas) formados pelo material condutor 711, 713 na pluralidade de furos 711H, 713H (respectivamente). Uma costura 705 é ilustrada entre os segmentos, indicando que enquanto a primeira interconexão segmentada 718 é mostrada em um Estado completo no estágio 3, a formação do material condutor 711 no furo 711H pode ter ocorrido em um estágio diferente, em um diferente tempo, a partir da formação do material condutor 713 no furo 713H. A primeira interconexão segmentada 718 é formada por uma pluralidade de camadas, onde, por exemplo, cada camada é formada a partir de um segmento diferente.
[00122] O estágio 4 ilustra um estado após uma cavidade 722 (por exemplo, uma abertura ou vazio definido pelas paredes laterais) ser formada no substrato 702. A cavidade 722 pode ser formada por métodos incluindo, por exemplo, fotolitografia, processo mecânico e/ou perfuração a laser. A cavidade 722 pode ser definida dentro do substrato 702 a partir do primeiro lado 701. A cavidade 722 pode ser formada removendo material da primeira camada dielétrica 706 e camada condutora 704. Em algumas implementações, a cavidade 722 pode ser desprovida da primeira camada dielétrica 706 e a camada condutora 704. A largura e profundidade da cavidade 722 podem ser escolhidas para prover espaço para uma pastilha 724, a qual pode ser colocada dentro da cavidade 722. Em algumas implementações, a profundidade da cavidade 722 pode ser maior que ou igual à altura da pastilha 724 mais a espessura do adesivo, solda ou epóxi 726, que pode ser usada para acoplar a pastilha 724 ao fundo (por exemplo, piso) da cavidade 722. Por conseguinte, dependendo pelo menos da altura da pastilha 724, mais ou menos material pode ser removido do substrato 702 para formar a cavidade 722 definida pelo substrato 702.
[00123] Em algumas implementações, alguma porção da camada condutora 704 pode permanecer na cavidade 722; no entanto, em tais implementações, medidas tais como uma seção antipad e/ou uma seção isolada podem ser implementadas para assegurar que a metalização no fundo da pastilha e/ou metalização de uma interconexão de pastilha penetrante de segmento único que penetra no piso da cavidade 722 não forme um curto-circuito indesejado com a camada condutora 704.
[00124] Em algumas implementações, alguma porção da segunda camada dielétrica 708 (por exemplo, a camada dielétrica posterior) pode ser removida durante a formação da cavidade 722. Em algumas implementações, a cavidade 722 pode ser formada pela remoção de toda a primeira camada dielétrica 706, a camada condutora 704, e a segunda camada dielétrica 708, de dentro das paredes laterais definindo a cavidade 722 no substrato 702. Em tais implementações, a pastilha pode ser acoplada a uma camada adjacente a (por exemplo, abaixo) a segunda camada dielétrica 708.
[00125] O estágio 5 ilustra um estado após o qual uma pastilha 724 foi acoplado ao piso da cavidade 722 (por exemplo, acoplado à segunda camada dielétrica 708 dentro da cavidade 722). A pastilha 724 pode ser acoplada, por exemplo, usando um adesivo, solda ou epóxi 726. A pastilha 724 pode incluir uma pluralidade de pads condutores 728, 730, 732, 734 incluindo um primeiro pad condutor 728, um segundo pad condutor 730, um terceiro pad condutor 732, e uma quarto pad condutor 734 em um lado da pastilha 724 distal do piso da cavidade 722. A pluralidade de pads condutores 728, 730, 732, 734 pode, por exemplo, ser formada de ouro. Cada um da pluralidade de pads condutores 728, 730, 732, 734 pode ter uma camada de interrupção de laser 736 (por exemplo, uma camada protetora condutora) depositada, revestida, adicionada, sobre o pad (por exemplo, uma camada de interrupção de laser 736 no topo de cada uma da pluralidade de pads condutores 728, 730, 732, 734). A camada de interrupção de laser 736 pode ser, por exemplo, cobre.
[00126] O estágio 5 ilustra ainda um estado após o qual a cavidade 722 recebeu um material de enchimento 738 para encapsular, proteger e/ou imobilizar a pastilha 724. O material de enchimento 738 pode encapsular pelo menos parcialmente a pastilha 724. Em algumas implementações, a material de enchimento 738 pode ser aplicado (por exemplo, formado, provido) de tal modo que uma superfície do material de enchimento 738 é substancialmente coplanar com uma superfície do lado superior da primeira camada dielétrica 706.
[00127] O estágio 6 ilustra um estado após uma quarta interconexão de pastilha penetrante de segmento único 716 ter sido formada em um furo 716H. O furo 716H pode ser formado, por exemplo, perfurando através da segunda camada dielétrica 708 (por exemplo, uma porção do substrato 702, o piso da cavidade 722 formada no substrato 702) e na pastilha 724 acoplada ao piso da cavidade 722. O furo 716H pode estender-se e pode ser definido dentro do segundo lado 703 do substrato 702 (por exemplo, onde o segundo lado do substrato pode incluir a segunda camada dielétrica 708), a pastilha 724, e o pad condutor 734. Por exemplo, na ilustração exemplar, o furo 716H se estende e definido pela segunda camada dielétrica 708 do substrato 702, a pastilha 724 e o pad condutor 734. Em algumas implementações, o furo 716H pode terminar em e/ou na camada de interrupção de laser 736 no pad condutor 734. Um material condutor (por exemplo, o material condutor que forma a quarta interconexão 716 penetrante da pastilha de segmento único) revestido e/ou enchido o furo 716H e acoplado ao pad condutor 734 de dentro do furo 716H. O material condutor forma a interconexão (quarta interconexão de pastilha penetrante de segmento único 716) entre uma superfície da segunda camada dielétrica 708 distal ao piso da cavidade e o pad condutor 734. Um pad ou traço 768 pode ser formado em e/ou na segunda camada dielétrica 708.
[00128] A quarta interconexão 716 penetrante da pastilha de segmento único pode ser contrastada com a primeira interconexão segmentada 718 à sua direita. A quarta interconexão 716 penetrante da pastilha de segmento único pode ser descrita como um segmento individual unitário, uma estrutura unitária, uma estrutura indivisível e/ou uma estrutura indivisível. A quarta interconexão 716 penetrante da pastilha de segmento único pode ser descrita como uma estrutura que se estende através e é definida dentro do substrato 702, a pastilha 724, e o pad condutor 734. Em contraste, a primeira interconexão segmentada 718 foi formada por um empilhado conjunto de um primeiro segmento de material condutor 711 e um segundo segmento de material condutor 713 e não se estende para dentro e/ou através da pastilha 724 e/ou de qualquer pad condutor em um lado superior da pastilha 724.
[00129] O Estágio 7 ilustra um Estado após prover uma primeira camada laminada 740 (por exemplo, uma camada laminada no lado superior) à primeira camada dielétrica 706 e uma segunda camada laminada 742 à segunda camada dielétrica 708. Cada uma das primeiras camadas laminadas 740 e segunda camada laminada 742 pode ser referido como uma camada pré-impregnada (pré-impregnada). Cada uma das primeiras camadas laminadas 740 e segunda camada laminada 742 pode incluir uma ou mais camadas dielétricas e eletricamente condutoras. As camadas pré- impregnadas, por exemplo, podem ser providas depositando as camadas nas suas superfícies respectivas por pulverização. Outras maneiras de prover as camadas pré-impregnadas e/ou adicionais sobre o substrato 702 (por exemplo, laminação, ligação, afixação, aderência, formação) são conhecidas dos versados na técnica.
[00130] O estágio 8 ilustra um estado depois de uma primeira pluralidade de furos incluindo um primeiro furo externo do lado superior 752H, um primeiro furo de bordo superior 712H, um segundo furo de bordo superior 714H e um segundo furo de bordo exterior 746H são formados perfurando em locais pré-designados começando na primeira camada laminada 740 (por exemplo, uma primeira camada pré- impregnada). A primeira pluralidade de furos pode ser formada durante um processo de perfuração na superfície. Uma segunda pluralidade de furos incluindo um primeiro furo externo 762H, um segundo furo externo 756H e um furo interno 710H podem ser formados perfurando em locais predeterminados começando na segunda camada laminada 742 (por exemplo, uma segunda camada pré-impregnada). A segunda pluralidade de furos pode ser formada durante um processo de perfuração posterior.
[00131] Durante o processo de perfuração no lado superior, o primeiro furo interno 712H e o segundo furo interno 714H estendem-se através da primeira camada 740 e uma porção do material 738 dentro da cavidade 722. O primeiro furo interno 712H no lado superior e o segundo lado superior o furo interno 714H termina na camada de interrupção de laser 736. O primeiro furo interno do lado superior 712H e o segundo furo interno do lado superior 714H não se estendem para dentro e/ou através da pastilha 724 (e/ou não se estendem para dentro e/ou através do pad condutor 730, 732 no dado 724). O primeiro furo externo do lado superior 752H e o segundo furo externo do lado superior 746H também se estendem através da primeira camada laminada 740. O primeiro furo externo do lado superior 752H termina em um pad ou traço 754 na primeira camada dielétrica 706. O segundo furo exterior do lado superior 746H termina em um pad ou traço 715 na primeira camada dielétrica 706.
[00132] Durante o processo de perfuração do lado posterior, o primeiro furo externo 762H se estende e é definido pela segunda camada laminada 742 e termina em um pad ou traço 760 da camada M3 786 na segunda camada dielétrica 708. O segundo furo externo 756H se estende e é definido pela segunda camada laminada 742 e termina em um pad ou traço 717 da camada de M3 786 na segunda camada dielétrica 708. Durante o processo de perfuração do lado posterior, o furo de entrada 710H (que pode ser chapeado e/ou preenchido com um material condutor) para formar a primeira interconexão de pastilha penetrante de segmento único 710) que se estende e é definida pela segunda camada laminada 742, o substrato 702 (por exemplo, a segunda camada dielétrica 708, uma porção do substrato 702 que fica entre a pastilha 724 e a segunda camada laminada 742 (por exemplo, o piso da cavidade 722)), a pastilha 724, e o pad condutor 728. Por exemplo, na ilustração exemplar, o furo interno 71 OH se estende e é definido pela segunda camada laminada 742, a segunda camada dielétrica 708 do substrato 702, a pastilha 724 e o pad condutor 728. O furo interior 710H termina na ou na camada de interrupção de laser 736 no pad condutor 728.
[00133] A primeira pluralidade de furos (incluindo o primeiro furo externo do lado superior 752H, o primeiro furo 712H interno superior, o segundo furo 714H interno superior e o segundo furo 746H externo superior) e a segunda pluralidade de furos (incluindo o primeiro furo externo 762H, o segundo furo externo 75 6H, e o furo interno 710H) podem ser formados por métodos incluindo, por exemplo, fotolitografia, mecânica e/ou perfuração a laser.
[00134] O estágio 9 ilustra um estado após o material condutor ser usado para formar uma primeira interconexão 710 penetrante de um segmento único no furo interno 710H. O material condutor forma a interconexão (primeira interconexão de pastilha penetrante de segmento único 710) entre uma superfície da segunda camada laminada 742 distal ao segundo lado 703 do substrato 702 (por exemplo, onde o segundo lado do substrato pode incluir a segunda camada dielétrica 708) e o pad condutor 734. Adicionalmente, a fase 9 ilustra o material condutor 752 no primeiro furo externo do lado superior 752H, material condutor 712 no primeiro furo interno superior 712H, material condutor 714 no segundo furo interno superior 714H, material condutor 746 no segundo furo externo de bordo superior 746H, material condutor 762 no primeiro furo externo 762H, material condutor 756 no segundo furo externo 756H. A etapa 9 ilustra ainda uma camada Ml 782 formada sobre e/ou na primeira camada laminada 740 e uma camada M4 788 formada sobre e/ou na segunda camada laminada 742. A camada Ml 782 pode incluir um primeiro traço horizontal 790 e um segundo traço horizontal 792. A camada M4 788 pode incluir um primeiro nó 764, um segundo nó 766 e um quarto nó 770 (por exemplo, onde um nó pode ser um pad condutor ou traço).
[00135] Uma área de guarda (não mostrada), tal como uma seção antipad e/ou uma seção isolada, pode ser implementada livre do adesivo, solda ou epóxi 726 usado para acoplar a pastilha 724 ao substrato 702 pode ser provida em torno da interconexão de pastilha penetrante de segmento único 710 e da quarta interconexão de pastilha penetrante de segmento único 716 para impedir um curto- circuito ao adesivo, solda ou epóxi 726 se, por exemplo, o adesivo, solda ou epóxi 726 for eletricamente condutor.
[00136] Em algumas implementações, vários EDSs podem ser fabricados ao mesmo tempo em um substrato de núcleo, e um processo de singulação pode ser realizado para cortar o substrato de núcleo em EDSs individuais. Método Exemplar para Fabricar um Substrato de Pastilha embutida (EDS)
[00137] A figura 8 ilustra um fluxograma 800 de um método exemplar de fabricação de um EDS, incluindo uma interconexão de pastilha penetrante de segmento único. Em algumas implementações, o método exemplar da figura 8 pode ser usado para fabricar um EDS que inclui as interconexões de pastilha penetrante de segmento único das figuras 3, 4, 6A e/ou 6B. No entanto, para fins de simplificação, a figura 8 será descrito no contexto do fornecimento/fabricação de um EDS da figura 3.
[00138] Deve-se observar que a sequência de blocos apresentada na figura 8 pode combinar uma ou mais operações para simplificar e/ou esclarecer o método para fabricar um EDS que inclui interconexões de pastilha penetrante de segmento único. Em algumas implementações, a ordem dos blocos pode ser alterada ou modificada.
[00139] Um substrato pode ser provido 802. O substrato pode ter um primeiro lado e um segundo lado oposto. O substrato pode ser de dupla face. O substrato pode ser um substrato de núcleo (por exemplo, uma camada núcleo). O substrato pode incluir uma camada condutora que pode ser formada de um metal tal como cobre. O substrato pode incluir uma primeira camada dielétrica no primeiro lado do substrato (por exemplo, uma camada dielétrica do lado superior) e pode incluir uma segunda camada dielétrica (por exemplo, uma camada dielétrica posterior) no segundo lado do substrato. A primeira camada dielétrica e a segunda camada dielétrica podem colocar a camada condutora entre elas.
[00140] Uma pluralidade de furos pode ser formada no substrato para acomodar uma pluralidade de interconexões 804. Por exemplo, um processo de fotolitografia, um processo mecânico e/ou um processo de perfuração a laser podem ser usados para formar a pluralidade de furos. Em algumas implementações, a pluralidade de furos pode ser formada usando uma perfuradora a laser.
[00141] A metalização (por exemplo, material condutor) pode ser provida 806 à pluralidade de furos para formar interconexões e pode ser padronizada na primeira camada dielétrica e na segunda camada dielétrica para formar pads e/ou traços.
[00142] Uma cavidade pode ser formada no substrato 808. A cavidade pode ser definida dentro do substrato. Como aqui descrito, uma cavidade pode ser uma abertura ou vazio definido pelas paredes laterais dentro do substrato. A cavidade pode ser formada e definida dentro do substrato a partir do primeiro lado do substrato. A cavidade pode ser formada removendo material da primeira camada dielétrica e camada condutora. A largura e profundidade da cavidade podem ser escolhidas para prover espaço para uma pastilha, que pode ser colocada dentro da cavidade. Em algumas implementações, uma profundidade da cavidade pode ser maior ou igual à altura da pastilha mais a espessura do adesivo, solda ou epóxi que acopla a pastilha ao fundo (ou ao piso) da cavidade.
[00143] Uma pastilha pode ser acoplada ao piso da cavidade (por exemplo, acoplada à segunda camada dielétrica exposta dentro da cavidade) 810. A pastilha pode ter um primeiro lado acoplado ao piso da cavidade e um segundo lado oposto distal ao piso da cavidade. A pastilha pode ser acoplada, por exemplo, usando um adesivo, solda ou epóxi. A pastilha pode incluir uma pluralidade de pads condutores. A pluralidade de pads condutores pode ser formada, por exemplo, de ouro. A pastilha pode ter pelo menos um pad condutor em um lado da pastilha distal ao piso da cavidade (o segundo lado oposto da pastilha). A pluralidade de pads condutores pode ter, cada uma, uma camada de interrupção de laser depositada, revestida, adicionada, no topo do pad. A camada de interrupção de laser pode ser uma camada de cobertura de metal, tal como cobre. O metal da camada de parada do laser pode ser diferente do metal de um pad condutor subjacente.
[00144] A cavidade pode receber um material de enchimento para encapsular, proteger e/ou imobilizar a pastilha 812. O material de enchimento pode encapsular pelo menos parcialmente a pastilha. Em algumas implementações, o material de enchimento pode ser aplicado (por exemplo, formado, provido) de tal modo que uma superfície do material de enchimento é substancialmente coplanar com uma superfície da primeira camada dielétrica.
[00145] Um furo pode ser formado 814 (por exemplo, provido) por perfuração para estender-se através do substrato, da pastilha e do pad condutor. Por exemplo, o furo pode se estender e ser definido dentro do segundo lado do substrato (por exemplo, uma camada do substrato ao qual a pastilha é acoplada, uma camada do substrato com uma superfície descrita como o piso da cavidade, uma camada do substrato que inclui uma segunda camada dielétrica), estender para dentro e/ou através da pastilha acoplada ao piso da cavidade, e estender para dentro e/ou através do pad condutor no lado da pastilha distal ao piso da cavidade. Em algumas implementações, o furo pode estender- se para dentro e/ou através da pastilha e terminar ou expor uma superfície do pad condutor na pastilha. A superfície do pad condutor pode ser uma superfície inferior do pad condutor. A superfície inferior do pad condutor pode estar em um plano situado substancialmente ao longo de uma interface entre um topo da pastilha e um fundo do pad condutor.
[00146] Pode ser provido um material condutor para a placa e/ou preencher o furo e acoplar ao pad condutor a partir do furo 816. O material condutor pode assentar as paredes laterais do furo e/ou preencher completamente o furo. O furo, que se estende através e é definido dentro da segunda camada dielétrica do substrato, a pastilha, e para dentro e/ou através do pad condutor pode ser formado de uma só vez, ou por outras palavras, durante um processo ou em uma ação. O material condutor, que pode se estender da segunda camada dielétrica do EDS, através da pastilha, e para dentro e/ou através do pad condutor no lado da pastilha distal ao lado da pastilha acoplada ao piso da cavidade, pode ser uma estrutura unitária, indivisível e/ou não dividida. Assim, porque o material condutor se estende através do substrato, da pastilha e do pad condutor, e pode ser formado como um segmento unitário, indivisível e/ou indivisível (por exemplo, uma estrutura, um segmento, um segmento único), pode ser referido como uma interconexão de pastilha penetrante de segmento único. Além disso, o buraco é formado durante a integração EDS; por exemplo, durante um processo de perfuração posterior (por exemplo, operação, ação) durante a integração EDS. Como observado anteriormente, as entidades detestam perfurar furos na pastilha durante a integração EDS, com medo de danificar a pastilha. No entanto, foi descoberto que os aspectos aqui descritos podem reduzir o custo de uma pastilha, eliminando pelo menos algum TSV da pastilha (reduzindo assim a contagem de máscaras e o número de operações usadas na fabricação da pastilha). Adicionalmente, como a interconexão de pastilha penetrante de segmento único formada de acordo com os aspectos aqui descritos pode ser formada como um segmento único a partir de um material condutor, ela pode ser formada a partir de um material condutor que tenha melhor condutividade térmica do que um material usado para fabricação de TSV em um dado, como ouro. Por exemplo, em algumas implementações, um material condutor que pode ser usado para a formação da interconexão de pastilha penetrante de segmento único pode ser cobre. Descobriu-se que a condutividade térmica de uma interconexão de pastilha penetrante de segmento único de cobre tem uma condutividade térmica que é melhor em 30 por cento do que o ouro para arsenieto de gálio (GaAs) e melhor em 100 por cento do que o tungstênio (W) para CMOS de silício sobre isolador/a granel (SOI) (SOI CMOS).
[00147] Uma primeira camada laminada pode ser provida à primeira camada dielétrica e uma segunda camada laminada pode ser provida à segunda camada dielétrica 818.
[00148] Um processo de perfuração no lado superior pode ser executado se apropriado 820.
[00149] Perfurações posteriores adicionais podem ser realizadas, se apropriado, 822, onde a perfuração posterior pode incluir a formação de furos adicionais para interconexões de pastilha penetrante de segmento único adicionais, se apropriado. Como uma camada adicional (a segunda camada laminada) foi adicionada à estrutura geral do EDS, durante o processo de perfuração do lado posterior, um furo designado como uma interconexão de pastilha penetrante de segmento único pode se estender e ser definido dentro da segunda camada laminada, a(s) camada(s) do substrato entre a pastilha e a segunda camada laminada (por exemplo, o piso da cavidade), a pastilha e um pad condutor em um lado superior da pastilha. Em algumas implementações, o furo pode terminar em uma camada de interrupção de laser no pad condutor.
[00150] Uma camada M1 (por exemplo, material condutor/camada eletricamente condutora/camada de metalização) pode ser formada sobre e/ou na primeira camada laminada e uma camada M4 pode ser formada sobre e/ou nas segundas camadas laminadas para pads padrão e/ou traços 824.
[00151] A figura 9 ilustra outro diagrama de fluxo 900 de um método exemplar para fabricar um EDS, incluindo uma interconexão de pastilha penetrante de segmento único. Em algumas implementações, o método exemplar da figura 9 pode ser usado para fabricar um EDS que inclui as interconexões de pastilha penetrante de segmento único das figuras 3, 4, 6A e/ou 6B. No entanto, para fins de simplificação, a figura 9 será descrito no contexto do fornecimento/fabricação de um EDS da figura 3.
[00152] Deve-se observar que a sequência de blocos apresentada na figura 9 pode combinar uma ou mais operações para simplificar e/ou esclarecer o método para fabricação de um EDS que inclui interconexões de pastilha penetrante de segmento único. Em algumas implementações, a ordem dos blocos pode ser alterada ou modificada.
[00153] Um substrato que tem um primeiro lado e um segundo lado oposto pode ser provido 902. Uma cavidade definida dentro do substrato (por exemplo, uma abertura ou vazio definido pelas paredes laterais dentro do substrato) pode ser formada dentro do substrato 904. A cavidade definida dentro do substrato pode ser formada a partir do primeiro lado do substrato. Uma pastilha pode ser acoplada ao piso da cavidade 906, a pastilha tendo um pad condutor em um lado da pastilha distal ao piso da cavidade. Opcionalmente, um material de enchimento pode ser adicionado 908 à cavidade. O material de enchimento pode atuar, por exemplo, para encapsular, proteger e/ou imobilizar o cunho.
[00154] Um processo de perfuração de um furo que se estende e é definido dentro do substrato, da pastilha e do pad condutor pode ser conduzido 910. O furo pode expor uma superfície do pad condutor (por exemplo, uma superfície do pad condutor acessada/visível de dentro do buraco). O furo pode ser banhado e/ou preenchido 912 com um material condutor que se une ao pad condutor dentro do furo. Em algumas implementações, a pastilha pode ser acoplada ao piso da cavidade antes de perfurar o furo. Em algumas implementações, a perfuração do furo pode ser realizada de uma só vez. Por outras palavras, todo o comprimento do furo pode ser formado durante um processo (por exemplo, um processo de perfuração posterior). Em algumas implementações, o furo pode ser formado para ser concêntrico ao longo de um eixo linear que se estende através do segundo lado do substrato, da pastilha e do pad condutor. Em algumas implementações, o furo pode ser formado para ser um único furo linear ao longo de um comprimento do furo. Em algumas implementações, o material condutor de revestimento e/ou enchimento do furo pode ser formado como um segmento individual unitário. Em algumas implementações, o material condutor pode se estender entre e através do segundo lado do substrato, da pastilha e do pad condutor e pode ser formado apenas como uma camada (por exemplo, apenas um segmento de um material condutor, apenas uma camada de um material condutor). Em algumas implementações, o material condutor pode formar uma interconexão entre uma superfície do segundo lado do substrato distal ao piso da cavidade e o pad condutor. Em algumas implementações, o material condutor pode formar uma interconexão entre uma abertura do furo em uma superfície do lado posterior do substrato e o pad condutor. Em algumas implementações, a interconexão pode ser formada como um segmento único (por exemplo, uma interconexão de pastilha penetrante de segmento único). Em algumas implementações, a interconexão é uma estrutura unitária, indivisível e/ou não dividida.
[00155] A figura 10 ilustra outro diagrama de fluxo 1000 de um método exemplar para fabricar um EDS, incluindo uma interconexão de pastilha penetrante de segmento único. Em algumas implementações, o método exemplar da figura 10 pode ser usado para fabricar um EDS que inclui as interconexões de pastilha penetrante de segmento único das figuras 3, 4, 6A e/ou 6B. No entanto, para fins de simplificação, a figura 10 será descrito no contexto do fornecimento/fabricação de um EDS da figura 4.
[00156] Deve-se observar que a sequência de blocos apresentada na figura 10 pode combinar uma ou mais operações para simplificar e/ou esclarecer o método para fabricar um EDS que inclui interconexões de pastilha penetrante de segmento único. Em algumas implementações, a ordem dos blocos pode ser alterada ou modificada.
[00157] Um substrato que tem um primeiro lado e um segundo lado oposto pode ser provido 1002. Uma cavidade definida dentro do substrato (por exemplo, uma abertura ou vazio definido pelas paredes laterais dentro do substrato) pode ser formada no substrato 1004. A cavidade definida dentro do substrato pode ser formada a partir do primeiro lado do substrato. Uma pastilha pode ser acoplada ao piso da cavidade 1006, a pastilha tendo um pad condutor em um lado da pastilha distal ao piso da cavidade. Opcionalmente, um material de enchimento pode ser adicionado 1008 à cavidade. O material de enchimento pode atuar, por exemplo, para encapsular, proteger e/ou imobilizar o cunho.
[00158] Uma camada laminada (por exemplo, uma segunda camada laminada) pode ser acoplada 1010 ao segundo lado do substrato (por exemplo, um lado posterior do substrato). Opcionalmente, uma primeira camada laminada pode ser acoplada 1012 ao primeiro lado do substrato (por exemplo, um lado superior do substrato).
[00159] Um processo de perfurar um furo que se estende e é definido dentro da segunda camada laminada, o substrato, a pastilha e o pad condutor podem ser conduzidos 1014. O furo pode expor uma superfície de um pad condutor (por exemplo, uma superfície do pad condutor acessado/visível de dentro do furo). O furo pode ser banhado e/ou preenchido 1016 com um material condutor que se une ao pad condutor dentro do furo.
[00160] Em algumas implementações, a pastilha pode ser acoplada ao piso da cavidade e a camada laminada pode ser acoplada ao segundo lado do substrato antes da perfuração do furo. Em algumas implementações, a perfuração do furo pode ser realizada de uma só vez. Por outras palavras, todo o comprimento do furo pode ser formado durante um processo (por exemplo, um processo de perfuração posterior). Em algumas implementações, o furo pode ser formado para ser concêntrico ao longo de um eixo linear que se estende através da camada laminada, do segundo lado do substrato, da pastilha e do pad condutor. Em algumas implementações, o furo pode ser formado para ser um único furo linear ao longo de um comprimento do furo. Em algumas implementações, o material condutor de revestimento e/ou enchimento do furo pode ser formado como um segmento individual unitário. Em algumas implementações, o material condutor pode estender entre e através da camada laminada, do segundo lado do substrato, da pastilha e do pad condutor e pode ser formado apenas como uma camada (por exemplo, apenas um segmento de um material condutor, somente uma camada de um material condutor). Em algumas implementações, o material condutor pode formar uma interconexão entre uma superfície da camada laminada distal ao piso da cavidade e o pad condutor. Em algumas implementações, o material condutor pode formar uma interconexão entre uma abertura do furo em uma superfície do lado posterior da segunda camada laminada e o pad condutor. Em algumas implementações, a interconexão pode ser formada como um segmento único (por exemplo, uma interconexão de pastilha penetrante de segmento único). Em algumas implementações, a interconexão é uma estrutura unitária, indivisível e/ou não dividida. Dispositivos Eletrônicos Exemplares
[00161] A figura 11 ilustra vários dispositivos eletrônicos que podem ser integrados com qualquer um dos EDS mencionados anteriormente que incluem uma interconexão de pastilha penetrante de segmento único. Por exemplo, dispositivos eletrônicos tais como um dispositivo de telefone móvel 1102, um dispositivo de laptop 1104, um dispositivo terminal de localização fixa 1106, um dispositivo vestível 1108 podem incluir um EDS incluindo interconexões de pastilha penetrante de segmento único 1100 como aqui descrito. Os dispositivos eletrônicos ilustrados na figura 11 são exemplares. Por exemplo, um EDS incluindo interconexões de pastilha penetrante de segmento único 1100 como aqui descrito pode ser incorporado a outros dispositivos eletrônicos, incluindo, mas não limitado a, um grupo de dispositivos que inclui um dispositivo móvel, uma unidade de sistema de comunicação pessoal portátil (PCS), um assistente digital pessoal, um terminal de dados portátil, um dispositivo de sistema de posicionamento global (GPS) habilitado, um dispositivo de navegação, um set top box, um reprodutor de música, um reprodutor de vídeo, uma unidade de entretenimento, um terminal de localização fixa, (por exemplo, equipamento de leitura de medidores), um dispositivo de comunicação, um telefone móvel, um telefone inteligente, um computador tablet, um Computador, um dispositivo vestível (por exemplo, relógio, óculos), um dispositivo de Internet das coisas (IoT), um laptop, um servidor, um roteador, um dispositivo eletrônico implementado em um veículo automotivo (por exemplo, incluindo um veículo automotivo autônomo) ou qualquer outro dispositivo que armazena ou recupera dados ou instruções do computador, ou qualquer combinação dos mesmos.
[00162] Um ou mais dos componentes, processos, características e/ou funções ilustrados nas figuras 3, 4, 5A, 5B, 6A, 6B, 7A-7C, 8, 9 e/ou 10 podem ser rearranjados e/ou combinados em um único componente, processo, recurso ou função ou embutidos em vários componentes, processos ou funções. Elementos adicionais, componentes, processos e/ou funções também podem ser adicionados sem se afastar da descrição. Deve também ser notado que as figuras 3, 4, 5A, 5B, 6A, 6B, 7A-7C, 8, 9 e/ou 10 e as suas descrições correspondentes na presente descrição não estão limitadas a pastilhas e/ou CIs. Em algumas implementações, as figuras 3, 4, 5A, 5B, 6A, 6B, 7A-7C, 8, 9 e/ou 10 e suas descrições correspondentes podem ser usadas para fabricar, criar, prover e/ou produzir dispositivos integrados. Em algumas implementações, um dispositivo pode incluir uma pastilha, um dispositivo integrado, um pacote de pastilha, um circuito integrado (IC), um pacote de dispositivo, um pacote de circuito integrado (IC), uma pastilha, um dispositivo semicondutor, um dispositivo package on package (PoP), um substrato de pastilha embutido e/ou um interposer.
[00163] A palavra “exemplar” é usada aqui para significar “servir como exemplo, instância ou ilustração”. Qualquer implementação ou aspecto descrito aqui como “exemplar” não deve necessariamente ser interpretado como preferido ou vantajoso em relação a outros aspectos da descrição. Da mesma forma, o termo “aspectos” não exige que todos os aspectos da descrição incluam o recurso discutido, a vantagem ou o modo de operação. O termo “acoplado” é usado aqui para se referir ao acoplamento direto ou indireto entre dois objetos. Por exemplo, se o objeto A tocar fisicamente o objeto B e o objeto B tocar no objeto C, então os objetos A e C ainda poderão ser considerados acoplados um ao outro - mesmo que não toquem diretamente um no outro.
[00164] Além disso, é de notar que várias descrições aqui contidas podem ser descritas como um processo que é representado como um fluxograma, um diagrama de fluxo, um diagrama de estrutura ou um diagrama de blocos. Embora um fluxograma possa descrever as operações como um processo sequencial, muitas das operações podem ser executadas em paralelo ou simultaneamente. Além disso, a ordem das operações pode ser reorganizada. Um processo é finalizado quando suas operações são concluídas.
[00165] As várias características da descrição aqui descritas podem ser implementadas em sistemas diferentes sem se afastarem da descrição. Deve-se observar que os aspectos anteriores da descrição são meramente exemplos e não devem ser interpretados como limitantes da descrição. A descrição dos aspectos da presente descrição pretende ser ilustrativa e não limitar o escopo das reivindicações. Como tal, os presentes ensinamentos podem ser facilmente aplicados a outros tipos de aparelhos e muitas alternativas, modificações e variações ficarão evidentes para os versados.

Claims (11)

1. Dispositivo, caracterizado pelo fato de que compreende: um substrato (302, 402, 702) que tem um primeiro lado e um segundo lado oposto; em que o substrato é um substrato de núcleo que inclui uma camada condutora (304, 404, 704), uma primeira camada dielétrica (306, 406, 706) adjacente a uma primeira superfície da camada condutora (304, 404, 704), e uma segunda camada dielétrica (308, 408, 708) adjacente a uma segunda superfície oposta da camada condutora (304, 404, 704); uma cavidade (322, 422, 722) definida dentro do substrato (302, 402, 702), em que: a cavidade (322, 422, 722) é desprovida da primeira camada dielétrica (306, 406, 706) e da camada condutora (304, 404, 704), e um piso da cavidade (322, 422, 722) é definido pela segunda camada dielétrica (308, 408, 708); uma pastilha (324, 424, 724) acoplada ao piso da cavidade (322, 422, 722), a pastilha (324, 424, 724) tendo um pad condutor (328, 428, 728) em um lado da pastilha distal ao piso da cavidade (322, 422, 722); um furo (310H, 410H, 710H) que se estende através e é definido dentro da segunda camada dielétrica (308, 408, 708), da pastilha (324, 424, 724) e do pad condutor (328, 428, 728); e um material condutor dentro do furo (310H, 410H, 710H) e que se estende entre e através da segunda camada dielétrica (308, 408, 708), da pastilha (324, 424, 724) e do pad condutor (328, 428, 728).
2. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: uma camada laminada (342, 442, 742) acoplada ao segundo lado do substrato (302, 402, 702), a segunda camada dielétrica (308, 408, 708) colocada entre a pastilha (324, 424, 724) e a camada laminada (342, 442, 742).
3. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o furo (310H, 410H, 710H) é contínuo através da segunda camada dielétrica (308, 408, 708), da pastilha (324, 424, 724) e do pad condutor (328, 428, 728).
4. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o furo (310H, 410H, 710H) é concêntrico ao longo de um eixo linear que se estende através da segunda camada dielétrica (308, 408, 708), da pastilha (324, 424, 724) e do pad condutor (328, 428, 728).
5. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o furo (310H, 410H, 710H) é um único furo linear ao longo de um comprimento do furo (310H, 410H, 710H); ou em que o material condutor é um segmento individual unitário; ou em que o material condutor inclui apenas uma camada.
6. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o furo (310H, 410H, 710H) é contínuo através da camada laminada (342, 442, 742), da segunda camada dielétrica (308, 408, 708), da pastilha (324, 424, 724) e do pad condutor (328, 428, 728); ou em que o furo (310H, 410H, 710H) é concêntrico ao longo de um eixo linear que se estende através da camada laminada (342, 442, 742), da segunda camada dielétrica (308, 408, 708), da pastilha (324, 424, 724) e do pad condutor (328, 428, 728).
7. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o dispositivo é incorporado em um dispositivo selecionado a partir de um grupo que inclui pelo menos um dentre um dispositivo móvel, uma unidade de sistema de comunicação pessoal (PCS) portátil, um assistente digital pessoal, um terminal de dados portátil, um dispositivo de sistema de posicionamento global (GPS) habilitado, um dispositivo de navegação, um set top box, um reprodutor de música, um reprodutor de vídeo, uma unidade de entretenimento, um terminal de localização fixa, um dispositivo de comunicação, um telefone móvel, um telefone inteligente, um computador tablet, um computador, um dispositivo vestível, um dispositivo de Internet das coisas (IoT), um laptop, um servidor, um roteador e um dispositivo eletrônico implementado em um veículo automotivo.
8. Método (900, 1000) para fabricação de um substrato de pastilha embutida, caracterizado pelo fato de que compreende: prover um substrato (902, 1002) que tem um primeiro lado e um segundo lado oposto; em que o substrato é um substrato de núcleo que inclui uma camada condutora, uma primeira camada dielétrica adjacente a uma primeira superfície da camada condutora, e uma segunda camada dielétrica adjacente a uma segunda superfície oposta da camada condutora; formar uma cavidade (904, 1004) definida dentro do substrato (902, 1002), em que: a cavidade (904, 1004) é desprovida da primeira camada dielétrica e da camada condutora, e um piso (906, 1006) da cavidade (904, 1004) é definido pela segunda camada dielétrica; acoplar uma pastilha ao piso (906, 1006) da cavidade (904, 1004), a pastilha tendo um pad condutor em um lado da pastilha distal ao piso (906, 1006) da cavidade (904, 1004); perfurar um furo que se estende através e é definido dentro da segunda camada dielétrica, da pastilha e do pad condutor; e galvanizar e/ou preencher (912, 1012) o furo com um material condutor que se estende entre e através da segunda camada dielétrica, da pastilha e do pad condutor, e que se acopla ao pad condutor de dentro do furo.
9. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a pastilha é acoplada ao piso da cavidade antes de perfurar o furo; ou em que perfurar o furo é realizado de uma só vez; ou em que o furo é formado para ser concêntrico ao longo de um eixo linear que se estende através da segunda camada dielétrica, da pastilha e do pad condutor.
10. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o furo é formado para ser um único furo linear ao longo de um comprimento do furo; ou em que o material condutor é formado como um segmento individual unitário; ou em que o material condutor que se estende entre e através do segundo lado da segunda camada dielétrica, da pastilha e do pad condutor é formado apenas como uma camada.
11. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: acoplar uma camada laminada ao segundo lado do substrato, em que o furo é adicionalmente perfurado para se estender através e ser definido dentro da camada laminada, e o material condutor adicionalmente estende-se entre e através da camada laminada.
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