JP6408986B2 - Ｂｖａインタポーザ - Google Patents

Description

本出願は、２０１２年８月３日に出願された、米国仮出願第６１／６７９，６５３号の出願日の利益を主張するものであり、その開示は、参照により本明細書に援用される。

本出願は、非パッケージ化半導体ダイ又はパッケージ化半導体ダイを含み得る小型電子組立体内に組み込むことが可能なものなどの、インタポーザ、並びにそのようなインタポーザを作製するための方法を説明する。具体的には、結合ビアのアレイ、例えば、成形封止材などの封止材の主表面で露出された末端部を有する、鉛直に延在するワイヤボンドのアレイを組み込む、インタポーザ、及びインタポーザを作製する方法が、本明細書で説明される。

半導体チップなどの小型電子デバイスは、典型的には、他の電子コンポーネントに対する多くの入出力接続を必要とする。半導体チップ又は他の同等のデバイスの入出力コンタクトは、一般的に、そのデバイスの表面を実質的に覆う格子状パターン（通常、「エリアアレイ」と称されるもの）で、又は、そのデバイスの前面の各縁部に平行かつ隣接して延在し得る細長い列を成して、又は、その前面の中心に配置される。典型的には、チップなどのデバイスは、プリント回路板などの基板上に物理的に実装しなければならず、そのデバイスのコンタクトは、回路板の導電機構に電気的に接続されなければならない。

半導体チップは、通常、製造の間のチップの取り扱い、及び、回路板若しくは他の回路パネルなどの外部基板上へのチップの実装の間のチップの取り扱いを容易にするパッケージ内に提供される。例えば、多くの半導体チップは、表面実装のために好適なパッケージ内に提供される。この一般的なタイプの数多くのパッケージが、様々な用途のために提案されてきた。最も一般的には、そのようなパッケージは、通常「チップキャリア」と称される誘電要素を含み、この誘電要素は、メッキ又はエッチングされた金属構造体として形成された端子をその誘電体上に有する。これらの端子は、典型的には、チップキャリア自体に沿って延在する薄いトレースなどの機構によって、また、チップのコンタクトと端子若しくはトレースとの間に延在する細いリード又はワイヤによって、チップ自体のコンタクトに接続される。表面実装の操作では、パッケージは、そのパッケージ上の各端子が、回路板上の対応する導体パッドと位置合わせされるように回路板上に定置される。はんだ又は他の結合材料が、それらの端子と導体パッドとの間に提供される。それらの組立体を加熱することにより、はんだを融解又は「リフロー」させるか、又は他の方式で結合材料を活性化することによって、そのパッケージを定位置で恒久的に結合させることができる。

多くのパッケージは、パッケージの端子に取り付けられた、典型的には直径約０．１ｍｍ〜約０．８ｍｍ（５〜３０ミル）のはんだボールの形態の、はんだ塊を含む。その底面から突出するはんだボールのアレイを有するパッケージは、通常、ボールグリッドアレイ又は「ＢＧＡ」パッケージと称される。ランドグリッドアレイ又は「ＬＧＡ」パッケージと称される他のパッケージは、はんだから形成された薄層又はランドによって、基板に固定される。このタイプのパッケージは、極めてコンパクトにすることができる。通常「チップスケールパッケージ」と称される特定のパッケージは、そのパッケージ内に組み込まれたデバイスの領域に等しい回路板の領域、又は僅かにのみ大きい回路板の領域を占める。このことは、組立体の全体のサイズを低減し、基板上の様々なデバイス間での短い相互接続子の使用を可能とし、またそのため、デバイス間の信号伝搬時間が抑制されることにより、その組立体の高速な動作を容易にする点で、有利である。

インタポーザは、コンタクトを有する相互接続要素として提供することができ、その上面及び底面は、その上面又は底面のうちの一方で、１つ以上のパッケージ化若しくは非パッケージ化半導体ダイと電気的に接続され、その上面又は底面のうちの他方で、別のコンポーネントと電気的に接続される。その別のコンポーネントは、一部の場合には、パッケージ基板とすることができ、このパッケージ基板も、回路パネルであり得るか又は回路パネルを含み得る、別のコンポーネントと電気的に接続することができる。

当該技術分野における上述の全ての進歩にもかかわらず、依然として、インタポーザ、及びインタポーザを作製する方法の、更なる改善が望まれる。

本発明の一態様によれば、インタポーザを作製するための方法が提供される。そのような態様によれば、第１端部を有する複数のワイヤボンドを形成することができる。第１端部は、第１要素の１つ以上の表面に結合された、基底部を含み得る。ワイヤボンドは、第１端部とは反対側の第２端部を含み得る。ワイヤボンドは、第１端部と第２端部との間に延在する、縁部表面を有し得る。そのような態様によれば、誘電封止材が、その縁部表面に接触して、隣接するワイヤボンドを互いに隔てることができる。

次いで、第１要素の少なくとも諸部分を、更なる加工処理の間に除去することができる。この更なる加工処理の後、少なくとも封止材によって互いに隔てられた反対側の第１面及び第２面を有する、インタポーザを提供することができる。このインタポーザは、それぞれ第１コンポーネント及び第２コンポーネントとの接続のために、反対側の第１面及び第２面に、それぞれ、第１コンタクト及び第２コンタクトを有し得る。このインタポーザの第１コンタクトは、ワイヤボンドを通じて、第２コンタクトと電気的に接続することができる。

一部の態様では、第１要素は、１つ以上の表面を有する金属層を含み得る。そのような態様では、この金属層は、第１要素の諸部分の除去の間に、部分的に除去することができ、それにより、基底部は、第１要素の諸部分が除去された後に残存する、金属層の第２部分に結合されたまま維持される。

一部の態様では、金属層が除去される際、この金属をパターン形成することにより、金属層の部分的除去の間に、封止層の少なくとも諸部分によって互いに絶縁された第１導電性要素を形成することができる。そのような態様では、ワイヤボンドのうちの少なくとも一部の基底部は、第１導電性要素に結合させたまま維持することができる。

一部の態様では、第１要素は、１つ以上の表面を有する金属層を含み得る。そのような態様では、第１要素の諸部分の除去の間に、この金属層を完全に除去することにより、基底部の少なくとも諸部分を露出させることができる。

一部の態様では、第１要素は、１つ以上の表面を有する金属層を含み得る。そのような態様では、封止材には、第１要素の諸部分の除去の間に、その封止材の表面での研削、ラッピング、又は研磨を施すことができる。

一部の態様では、ワイヤボンドの基底部の少なくとも諸部分は、第１コンタクト又は第２コンタクトとして、インタポーザの第１面又は第２面のうちの一方に存在する。

一部の態様では、基底部以外の、ワイヤボンドの第１端部及び第２端部のうちの少なくとも一方の少なくとも諸部分は、第１コンタクト及び第２コンタクトのうちの少なくとも一方として、インタポーザの第１面及び第２面のうちの少なくとも一方に存在する。

一部の態様では、ワイヤボンドの第１端部を第１コンタクトと電気的に接続する、導電性構造体を形成することができる。

一部の態様では、封止材の上に重ね合わされる誘電体層を形成することができる。そのような態様では、誘電体層の表面は、インタポーザの第１面に存在し得る。そのような態様では、誘電体層に沿って延在する、導電性構造体を形成することができる。

一部の態様では、少なくとも一部の第１コンタクトのそれぞれは、その第１コンタクトを電気的に接続することが可能なワイヤボンドの第１端部から、オフセットさせることができる。そのような態様では、導電性構造体は、第１コンタクトと、第１コンタクトに接続されるワイヤボンドとの間で、横方向に延在する部分を少なくとも有し得る。

一部の態様では、ワイヤボンドの第２端部を第２コンタクトと電気的に接続する、導電性構造体を形成することができる。

そのような態様では、封止材の上に重ね合わされる誘電体層を形成することができる。そのような態様では、誘電体層の表面は、インタポーザの第１面に存在し得る。そのような態様では、誘電体層に沿って延在する、導電性構造体を形成することができる。

そのような態様では、少なくとも一部の第２コンタクトのそれぞれは、その第２コンタクトを電気的に接続することが可能なワイヤボンドの第２端部から、オフセットさせることができる。そのような態様では、導電性構造体の少なくとも一部分は、第２コンタクトと、第２コンタクトに接続されるワイヤボンドとの間で、横方向に延在するように形成することができる。

一部の態様では、ワイヤボンドの第２端部を第２コンタクトと電気的に接続する、導電性構造体を形成することができる。

一部の態様では、封止材の上に重ね合わされる誘電体層を形成することができる。そのような態様では、誘電体層の表面は、インタポーザの第１面に存在し得る。そのような態様では、誘電体層に沿って延在する、導電性構造体を形成することができる。

一部の態様では、少なくとも一部の第２コンタクトのそれぞれは、その第２コンタクトを電気的に接続することが可能なワイヤボンドの第２端部から、オフセットさせることができる。そのような態様では、導電性構造体は、第２コンタクトと、第２コンタクトに接続されるワイヤボンドとの間で、横方向に延在する部分を少なくとも有し得る。

一部の態様では、ワイヤボンドの第２端部のうちの少なくとも一部は、それらの対応のワイヤボンドの第１端部から、第２表面に平行な少なくとも１つの横方向に、変位させることができる。

一部の態様では、基底部は、第１の最小ピッチを有し得る第１のパターンで配置構成することができる。そのような態様では、ワイヤボンドの非封止部分は、第１の最小ピッチよりも大きい第２の最小ピッチを有するパターンで、配置構成することができる。

一部の態様では、基底部は、第１の最小ピッチを有する第１のパターンで配置構成することができる。そのような態様では、ワイヤボンドの非封止部分は、第１の最小ピッチよりも小さい第２の最小ピッチを有するパターンで、配置構成することができる。

一部の態様では、ワイヤボンドの基底部は、ボールボンドの形態にすることができる。

一部の態様では、第１要素の他の要素と電気的に接続されないワイヤボンドの基底部が電気的に接続される導体パッドとして、第１導電性要素を、導電層の諸部分の選択的除去の間に形成することができる。

一部の態様では、第１要素は、研削又は研磨のうちの一方によって薄化加工される。

一部の態様では、ワイヤボンドの端面が実質的に覆われるような初期厚さを有する、封止層を形成することができる。そのような態様では、端面が封止層によって封止されないように、封止層の一部分を、第１要素の薄化加工の間に除去することができる。

一部の態様では、封止材は、第１要素及びワイヤボンドの少なくとも縁部表面と接触する封止層の形成の間に、成形することができる。

一部の態様では、金属層は、２０マイクロメートル未満の厚さを有し得る。

一部の態様では、誘電封止材は、反対向きの第１表面及び第２表面を有し得る。そのような態様では、インタポーザは、反対向きの第１面と第２面との間に延在する、貫通開口部を有し得る。この開口部は、小型電子素子の主表面全体を受容するように、寸法決めすることができる。

一部の態様では、インタポーザは、第１面と第２面との間に延在する、少なくとも１つの周縁部表面を有し得る。そのような態様では、ワイヤボンドは、貫通開口部と少なくとも１つの周縁部表面との間の、封止材の一部分の内部に配置することができる。

一部の態様では、１つ以上の周縁部表面は、反対向きの第１外側面及び第２外側面と、その反対向きの第１外側面及び第２外側面のそれぞれと交差する、反対向きの第３外側面及び第４外側面とによって画定することができる。そのような態様では、貫通開口部は、反対向きの第１内側面及び第２内側面と、その反対向きの第１内側面及び第２内側面のそれぞれと交差する、反対向きの第３内側面及び第４内側面とによって画定することができる。

本発明の一態様によれば、インタポーザが提供される。このインタポーザは、反対向きの第１表面及び第２表面を有し得る、誘電封止材を含み得る。このインタポーザは、封止材によってそれぞれが互いに隔てられた複数のワイヤボンドを更に含み得る。各ワイヤボンドは、第１表面及び第２表面に、それぞれ、封止材によって完全には覆われていない、反対側の第１端部及び第２端部を有し得る。各ワイヤボンドは、第１端部と第２端部との間に縁部表面を有し得るものであり、この縁部表面は、封止材によって接触することができ、かつ封止材によって、隣接するワイヤボンドの縁部表面から隔てることができる。各ワイヤボンドの端部の少なくとも一方は、そのようなワイヤボンドの基底部とすることができる。

このインタポーザは、反対側の第１面及び第２面を有し得る。このインタポーザは、それぞれ第１コンポーネント及び第２コンポーネントとの電気的接続のために、反対側の第１面及び第２面に、それぞれ、第１コンタクト及び第２コンタクトを更に有し得る。第１コンタクトは、ワイヤボンドを通じて、第２コンタクトと電気的に接続することができる。

一部の態様では、ワイヤボンドの基底部の少なくとも諸部分は、第１コンタクト又は第２コンタクトとして、インタポーザの第１面又は第２面のうちの一方に存在し得る。

一部の態様では、基底部以外の、ワイヤボンドの第１端部又は第２端部のうちの少なくとも一方の少なくとも諸部分は、第１コンタクト又は第２コンタクトのうちの少なくとも一方として、インタポーザの第１面又は第２面のうちの少なくとも一方に存在し得る。

一部の態様では、誘電体層を、封止材の第１表面の上に重ね合わせることができる。そのような態様では、誘電体層は、露出表面を有し得る。そのような態様では、インタポーザは、ワイヤボンドの第１端部を第１コンタクトと電気的に接続する、導電性構造体を更に含み得る。

一部の態様では、少なくとも一部の第１コンタクトのそれぞれは、その第１コンタクトを電気的に接続することが可能なワイヤボンドの第１端部から、オフセットさせることができる。そのような態様では、導電性構造体は、第１コンタクトと、第１コンタクトに接続されるワイヤボンドとの間で、横方向に延在する部分を少なくとも有し得る。

一部の態様では、誘電体層を、封止材の第２表面の上に重ね合わせることができる。そのような態様では、誘電体層は、露出表面を有し得る。そのような態様では、インタポーザは、ワイヤボンドの第２端部を第２コンタクトと電気的に接続する、導電性構造体を更に含み得る。

一部の態様では、少なくとも一部の第２コンタクトのそれぞれは、その第２コンタクトを電気的に接続することが可能なワイヤボンドの第２端部から、オフセットさせることができる。そのような態様では、導電性構造体は、第２コンタクトと、第２コンタクトに接続されるワイヤボンドとの間で、横方向に延在する部分を少なくとも有し得る。

一部の態様では、第２誘電体層を、封止材の第２表面の上に重ね合わせることができる。そのような態様では、第２誘電体層は、露出表面を有し得る。そのような態様では、インタポーザは、ワイヤボンドの第２端部を第２コンタクトと電気的に接続する、導電性構造体を更に含み得る。

そのような態様では、少なくとも一部の第２コンタクトのそれぞれは、その第２コンタクトを電気的に接続することが可能なワイヤボンドの第２端部から、オフセットさせることができる。そのような態様では、導電性構造体は、第２コンタクトと、第２コンタクトに接続されるワイヤボンドとの間で、横方向に延在する部分を少なくとも有し得る。

一部の態様では、ワイヤボンドの第２端部のうちの少なくとも一部は、それらの対応のワイヤボンドの第１端部から、第２表面に平行な少なくとも１つの横方向で、変位させることができる。

一部の態様では、小型電子組立体を提供することができる。この小型電子組立体は、本発明の１つ以上の態様によるインタポーザを含み得る。この小型電子組立体は、第１コンタクトと電気的に接続される第１コンポーネントコンタクトを有し得る、第１コンポーネントを更に含み得る。この小型電子組立体は、第２コンポーネントを更に含み得る。第２コンポーネントは、面と、第２コンタクトに向き合い電気的に接続される、その面上の複数の第２コンポーネントコンタクトとを有し得る。

一部の態様では、第２コンポーネントは、小型電子素子とすることができる。そのような態様では、第２コンポーネントコンタクトは、その小型電子素子の面の素子コンタクトとすることができる。

一部の態様では、小型電子素子は、第１小型電子素子とすることができる。そのような態様では、小型電子組立体は、第２小型電子素子を更に含み得る。第２小型電子素子は、面と、第２コンタクトに向き合い電気的に接続される、その面上の複数の第２素子コンタクトとを有し得る。

小型電子組立体が提供される一部の態様では、インタポーザは、そのインタポーザ上に導電性構造体を更に含み得る。この導電性構造体は、第１面及び第２面に平行な横方向で延在し得る。第１素子コンタクトのうちの少なくとも一部は、この構造体を通じて、第２素子コンタクトのうちの少なくとも一部と電気的に接続することができる。

小型電子組立体が提供される一部の態様では、第１面と第２面との間のインタポーザの厚さは、１ミリメートル未満とすることができる。

一部の態様では、第１コンポーネントは、回路パネルとすることができる。

一部の態様では、この回路パネルのコンタクトは、第１コンタクトに向き合うことができる。そのようなコンタクトは、導電性結合材料で、第１コンタクトに結合させることができる。

一部の態様では、導電性結合材料は、少なくとも１種のリフロー可能な結合金属を含み得る。

一部の態様では、第２コンポーネントは、小型電子パッケージとすることができる。そのような態様では、第２コンポーネントコンタクトは、その小型電子パッケージの面の複数の端子とすることができる。そのような態様では、小型電子パッケージは、小型電子素子を含み得るものであり、この小型電子素子は、第２コンポーネントコンタクトと電気的に接続される、その小型電子素子の面上の複数の素子コンタクトを有する。

一部の態様では、小型電子組立体と、その小型電子組立体と電気的に接続される１つ以上の第３コンポーネントとを含む、システムを提供することができる。

本発明の一態様によれば、インタポーザが提供される。このインタポーザは、反対向きの第１表面及び第２表面を有し得る、誘電封止材を含み得る。この誘電封止材は、反対向きの第１表面と第２表面との間に延在し得る、貫通開口部を有し得る。この開口部は、小型電子素子の主表面全体を受容するように、寸法決めすることができる。

このインタポーザは、第１コンポーネント及び第２コンポーネントとの電気的接続のための、複数のワイヤボンドを更に含み得る。これらのワイヤボンドは、封止材によって互いに隔てることができる。各ワイヤボンドは、反対向きの第１表面及び第２表面の少なくとも一方に、それぞれ、封止材によって少なくとも完全には覆われていない、反対側の第１端部及び第２端部を有し得る。各ワイヤボンドは、封止材によって接触される、第１端部と第２端部との間の縁部表面を更に有し得る。各ワイヤボンドは、封止材によって、隣接するワイヤボンドの縁部表面から隔てることができる。

一部の態様では、インタポーザは、それぞれ少なくとも誘電封止材の反対向きの第１表面及び第２表面によって互いに隔てられる、反対向きの第１面及び第２面を含み得る。

一部の態様では、インタポーザは、それぞれ第１コンポーネント及び第２コンポーネントとの電気的接続のために、反対側の第１面及び第２面に、それぞれ、第１コンタクト及び第２コンタクトを含み得る。第１コンタクトは、ワイヤボンドを通じて、第２コンタクトと電気的に接続することができる。

一部の態様では、インタポーザは、少なくとも１つの導電性構造体を含み得る。導電性構造体のうちの少なくとも一部は、複数のワイヤボンドの複数の第１端部のうちの１つから横方向に延出し得る部分であって、その複数のワイヤボンドの複数の第１端部のうちの１つを、第１コンタクトのうちの対応する１つに電気的に接続することができる部分を、少なくとも有し得る。そのような態様では、第１コンタクトのうちの対応する１つは、複数の第１端部のうちの１つからオフセットさせることができる。

一部の態様では、インタポーザは、少なくとも第２の導電性構造体を含み得る。この第２の導電性構造体は、複数のワイヤボンドの複数の第２端部のうちの１つから横方向に延出し得る部分であって、その複数のワイヤボンドの複数の第２端部のうちの１つを、第２コンタクトのうちの対応する１つに電気的に接続することができる部分を、少なくとも含み得る。そのような態様では、第２コンタクトのうちの対応する１つは、複数の第２端部のうちの１つからオフセットさせることができる。

一部の態様では、反対向きの第１面と第２面との間のインタポーザの厚さは、１ミリメートル未満とすることができる。

一部の態様では、積層小型電子組立体を提供することができる。この積層小型電子組立体は、本発明の１つ以上の態様による、第１コンポーネント及び第２コンポーネントとの電気的接続のためのインタポーザを含み得る。そのような態様では、第１コンポーネントは、第１小型電子パッケージとすることができる。この小型電子パッケージは、複数の第１端子を含み得る。そのような態様では、第２コンポーネントは、第２小型電子パッケージとすることができる。第２小型電子パッケージは、複数の第２端子を含み得る。第２小型電子パッケージは、インタポーザを通じて、第１小型電子パッケージと電気的に接続することができる。

第１小型電子パッケージは、インタポーザの第１面に向き合う表面を含み得る。第２小型電子パッケージは、インタポーザの第２面に向き合う表面を含み得る。第１小型電子パッケージのそれぞれの複数の第１端子のうちの少なくとも一部は、インタポーザの複数のワイヤボンドの対応する第１端部と、電気的に接続することができる。第２小型電子パッケージのそれぞれの複数の第２端子のうちの少なくとも一部は、インタポーザの複数のワイヤボンドの対応する第２端部と、電気的に接続することができる。

一部の態様では、第１小型電子パッケージは、第１小型電子素子を含み得る。第１小型電子素子の主表面は、貫通開口部の内部に受容させることができる。第１小型電子素子は、インタポーザを通じて第２小型電子パッケージに電気的に接続される、第１素子コンタクトを含み得る。

一部の態様では、第２小型電子パッケージは、第２小型電子素子を含み得る。第２小型電子素子は、インタポーザを通じて第１小型電子パッケージに電気的に接続される、第２素子コンタクトを含み得る。

一部の態様では、第１素子コンタクトは、再配線構造体の上に重ね合わされるもの、及び再配線構造体の内部に少なくとも部分的に埋め込まれるもののうちの少なくとも一方である、複数の第１導電性要素を通じて、インタポーザに電気的に接続することができる。この再配線構造体は、インタポーザの誘電封止材の上に重ね合わされる再配線誘電体層を含み得るものであり、その再配線誘電体層を通る複数の第２導電性要素を含み得る。

そのような態様では、第１素子コンタクトは、再配線構造体の反対面上の接合要素に、電気的に接続することができる。

一部の態様では、貫通開口部は、第１小型電子素子に対するインタポーザの場所を固定するために、封止材で充填することができる。

一部の態様では、第１小型電子パッケージは、回路パネルとすることができる。

本発明の一態様によれば、積層小型電子組立体を形成する方法が提供される。そのような態様によれば、第１コンポーネントを、インタポーザの第１面に向き合うように定置することができる。複数の第１端子が、第１コンポーネント上に存在し得る。インタポーザは、第１面とは反対方向を向く第２面を有し得る。インタポーザの第１面及び第２面は、それぞれ、少なくとも誘電封止材の反対向きの第１表面及び第２表面によって、隔てることができる。

インタポーザは、反対向きの第１面と第２面との間に延在する、貫通開口部を含み得る。この開口部は、小型電子素子の主表面全体を受容するように、寸法決めすることができる。インタポーザは、第１コンポーネント及び第２コンポーネントとの電気的接続のための、複数のワイヤボンドを含み得る。これらのワイヤボンドは、封止材によって互いに隔てることができる。各ワイヤボンドは、反対向きの第１表面及び第２表面の少なくとも一方に、それぞれ、封止材によって少なくとも完全には覆われていない、反対側の第１端部及び第２端部を有し得る。各ワイヤボンドは、第１端部と第２端部との間に縁部表面を有し得るものであり、この縁部表面は、封止材によって接触することができ、封止材によって、隣接するワイヤボンドの縁部表面から隔てることができる。

インタポーザの少なくとも一部のワイヤボンドの第１端部は、第１コンポーネント上の複数の第１端子のうちの少なくとも一部に接続することができる。

第２コンポーネントを、インタポーザの第２面に向き合うように定置することができる。複数の第２端子が、第２コンポーネント上に存在し得る。

第２コンポーネントは、複数のワイヤボンドのうちの少なくとも一部の第２端部に接続することができる。

一部の態様では、第１コンポーネントは、第１小型電子パッケージとすることができる。複数の第１端子が、この小型電子パッケージの第１接続表面に沿って位置し得る。複数のワイヤボンドのうちの少なくとも一部の第１端部は、第１小型電子パッケージの複数の第１端子のうちの少なくとも一部に、物理的に接続することができる。

一部の態様では、第２コンポーネントは、第２小型電子パッケージとすることができる。第２小型電子パッケージは、その第２小型電子パッケージの第２接続表面に沿って、導電層を有し得る。複数の第２端子が、第２小型電子パッケージの第３接続表面に沿って位置し得る。そのような態様では、複数のワイヤボンドのうちの少なくとも一部の第２端部は、第２小型電子パッケージの導電層で、第２小型電子パッケージに物理的に接続することができる。

一部の態様では、インタポーザは、反対側の第１面及び第２面に、それぞれ、第１コンタクト及び第２コンタクトを含み得る第１コンタクトは、ワイヤボンドを通じて、第２コンタクトと電気的に接続することができる。そのような態様では、少なくとも１つの導電性構造体を形成することができる。それらの１つ以上の導電性構造体は、複数のワイヤボンドの複数の第１端部のうちの１つから横方向に延在し得る部分であって、その複数のワイヤボンドの複数の第１端部のうちの１つを、第１コンタクトのうちの対応する１つに電気的に接続することができる部分を、少なくとも有し得る。この第１コンタクトのうちの対応する１つは、そのような複数の第１端部からオフセットさせることができる。

そのような態様では、少なくとも第２の導電性構造体を形成することができる。第２の導電性構造体は、複数のワイヤボンドの複数の第２端部のうちの１つから横方向に延在し得る部分であって、その複数のワイヤボンドの複数の第２端部のうちの１つを、第２コンタクトのうちの対応する１つに電気的に接続することができる部分を、少なくとも有し得る。この第２コンタクトのうちの対応する１つは、その複数の第２端部のうちの１つからオフセットさせることができる。

一部の態様では、第１小型電子パッケージは、第１小型電子素子を含み得る。そのような態様では、第１小型電子素子は、インタポーザの貫通開口部の内部に露出される、第１コンポーネントの一部分上に実装することができる。

一部の態様では、第１小型電子素子は、インタポーザの厚さ以下の既定の厚さまで、薄化加工することができる。

そのような態様では、小型電子素子の薄化加工は、インタポーザ内への挿入前又は挿入後に、実行することができる。

一部の態様では、第１小型電子パッケージの第１接続表面は、その第１接続表面がインタポーザと同じ高さとなるように、インタポーザの第１表面に当接させることができる。

本発明の一実施形態による、インタポーザを含む小型電子組立体の断面図である。 本発明の一実施形態による、インタポーザを含む小型電子組立体の断面図である。 本発明の一実施形態による、インタポーザの断面図である。 本発明の一実施形態による、インタポーザの平面図である。 本発明の実施形態による、インタポーザ内で使用するための、ステッチボンディング、ウェッジボンディング、又はボールボンディングなどの技術によって形成されたワイヤボンドの様々な配置構成の断面図である。 本発明の実施形態による、インタポーザ内で使用するための、ステッチボンディング、ウェッジボンディング、又はボールボンディングなどの技術によって形成されたワイヤボンドの様々な配置構成の断面図である。 本発明の実施形態による、インタポーザ内で使用するための、ステッチボンディング、ウェッジボンディング、又はボールボンディングなどの技術によって形成されたワイヤボンドの様々な配置構成の断面図である。 本発明の実施形態による、インタポーザ内で使用するための、ステッチボンディング、ウェッジボンディング、又はボールボンディングなどの技術によって形成されたワイヤボンドの様々な配置構成の断面図である。 本発明の実施形態による、インタポーザ内で使用するための、ステッチボンディング、ウェッジボンディング、又はボールボンディングなどの技術によって形成されたワイヤボンドの様々な配置構成の断面図である。 本発明の実施形態による、インタポーザ内で使用するための、ステッチボンディング、ウェッジボンディング、又はボールボンディングなどの技術によって形成されたワイヤボンドの様々な配置構成の断面図である。 ワイヤボンドの先端部の配置構成の平面図である。 ワイヤボンドの先端部の配置構成の平面図である。 本発明の実施形態による、ワイヤボンドの配置構成の断面図である。 本発明の実施形態による、ワイヤボンドの配置構成の断面図である。 本発明の実施形態による、インタポーザに対して実行することが可能な、様々なタイプの加工処理の結果を示す断面図である。 本発明の実施形態による、インタポーザに対して実行することが可能な、様々なタイプの加工処理の結果を示す断面図である。 本発明の実施形態による、インタポーザに対して実行することが可能な、様々なタイプの加工処理の結果を示す断面図である。 本発明の実施形態による、インタポーザの封止材の表面の上方で露出させることが可能な誘電体層を有する、インタポーザの断面図である。 本発明の実施形態による、インタポーザの封止材の表面の上方で露出させることが可能な誘電体層を有する、インタポーザの断面図である。 本発明の実施形態による、インタポーザの封止材の表面の上方で露出させることが可能な誘電体層を有する、インタポーザの断面図である。 本発明の一実施形態による、インタポーザの断面図及び平面図である。 本発明の一実施形態による、インタポーザの断面図及び平面図である。 本発明の一実施形態による、インタポーザの断面図及び平面図である。 本発明の一実施形態による、インタポーザの断面図及び平面図である。 本発明の一実施形態による、図２３及び図２４のインタポーザの配置構成を含む、小型電子組立体の断面図である。 本発明の一実施形態による、図２３及び図２４のインタポーザの配置構成を含む、小型電子組立体の断面図である。 本発明の一実施形態による、図２３及び図２４のインタポーザの配置構成を含む、小型電子組立体の一部分の断面図及び平面図である。 本発明の一実施形態による、図２３及び図２４のインタポーザの配置構成を含む、小型電子組立体の一部分の断面図及び平面図である。

ここで図に戻ると、これらの図では、同様の数値の参照は同様の機構を示すために使用され、図１では、本発明の一実施形態による、小型電子組立体１００が示されている。図１の実施形態は、反対向きの第１面１４４及び第２面１１４、例えば、上面及び底面を有する、インタポーザ１０を含む、小型電子組立体であり、これらの上面及び底面には、それぞれ小型電子組立体の第１コンポーネント及び第２コンポーネントとの電気的接続のために、それぞれ、第１コンタクト４６及び第２コンタクト１６が提供されている。インタポーザ、基板、回路パネル、小型電子素子などの、本明細書で説明されるコンポーネントは、その外側表面に誘電体構造を有する。したがって、本開示で使用するとき、導電性要素がコンポーネントの誘電体構造の表面「に」存在するという記述は、そのコンポーネントが、任意の他の要素と組み付けられていない場合に、その導電性要素が、コンポーネントの表面に垂直な方向で、コンポーネントの外側からコンポーネントの表面に向けて移動する理論的な点との接触のために、利用可能であることを示す。それゆえ、コンポーネントの表面に存在する端子又は他の導電性要素は、そのような表面から突出する場合もあり、そのような表面と同一平面となる場合もあり、又は、コンポーネント内の穴若しくは陥凹部内で、そのような表面に対して陥没する場合もある。

図１に示すように、第１コンポーネントは、例えば小型電子素子１２などの、能動回路素子をその上に有するコンポーネント、又は他のコンポーネントとすることができる。小型電子素子は、インタポーザ１０の第１面１４４に向き合う面１３を有する、パッケージ化又は非パッケージ化半導体ダイとすることができ、インタポーザの第１コンタクト４６に接続される際、パッケージ化又は非パッケージ化することができる。図１に更に示すように、インタポーザの第２コンタクト１６は、この組立体の別のコンポーネントの、対応するコンタクトと電気的に接続することができ、その別のコンポーネントは、図１に示す実施例ではパッケージ基板２０とすることができる。第１コンタクト４６と第２コンタクト１６との電気的接続は、互いに隔てられ、かつ反対向きの第１面１４４と第２面１１４との間のインタポーザの厚さの方向で延在する、ワイヤボンド３２を通じて提供される。

図１に示す配置構成の代替として、又はそれに加えて、第２コンタクト１６のうちの一部又は全ては、インタポーザの第２面１１４に向き合う表面を有する、第２の非パッケージ化又はパッケージ化半導体ダイと接続することができる。

インタポーザ１０と相互接続されたパッケージ基板２０又は他のコンポーネントも、図１に示すように、回路パネル５０のコンタクト５２に実装することができる。

図２は、第１小型電子素子１２及び第２小型電子素子５２が、インタポーザ１１の第１面１４４の第１コンタクト４６を通じて、インタポーザ１１と相互接続することができる、更なる実施例による小型電子組立体１０２を示す。パッケージ化又は非パッケージ化することが可能な、これらの半導体ダイは、インタポーザの第１面１４４及び第２面１１４に平行な方向で延在し得る、インタポーザ上のトレース５４などの、インタポーザ上に提供される導電性構造体を通じて、互いに電気的に相互接続することができる。

図３を参照すると、図１又は図２に示すような小型電子組立体内に組み込むことが可能なインタポーザ１０を更に示す、断面図が示され、図４は、そのインタポーザの封止材１９の上面４４又は代替的に底面１４に視線を向けている、対応する平面図である。図３及び図４に示されるように、第１コンタクト４６及び第２コンタクト１６は、コンタクト４６Ａ及びコンタクト１６Ａの場合に見られるように、対応のワイヤボンド３２の縁部表面３７を越えて、上面４４又は底面１４に平行な横方向で延在するように、作製することができる。典型的には誘電材料で作製される、絶縁封止材１９は、１つ以上の表面にワイヤボンド３２を結合させた構造体を少なくとも部分的に取り囲む金型内に、封止材料を注入することによって提供することができ、この場合、本明細書で使用するとき、その封止材は「成形封止材」である。ワイヤボンド３２は、例えば、同一所有者の米国出願第１３／４６２，１５８号、同第１３／４０４，４０８号、同第１３／４０４，４５８号、同第１３／５６３，０８５号、同第１３／４７７，５３２号、及び同第１３／４０５，１２５号で説明されるように、コンタクトの表面などの１つ以上の表面に、又は、シート、例えば金属シートの表面に、ワイヤを結合することによって形成することができる。図３に最良に示されるように、一部の場合には、トレース５４、５４Ａを、封止材１９の反対向きの上面４４及び底面１４の一方若しくは双方の上に重ね合わせることができ、又は、例えば、図２０に更に示されるように、封止材のそのような表面の一方若しくは双方の上に重ね合わされた、１つ以上の誘電体層の内部に、埋め込むことができる。図２を再び参照すると、一部の場合には、図示のように鉛直に積層させて電気的に相互接続することが可能な、複数の半導体ダイを含む組立体は、第１コンタクト４６を通じて、インタポーザ１１と電気的に相互接続することができ、またトレース５４を通じて、その小型電子組立体の別のダイ１２又はパッケージ化ダイと、更に電気的に相互接続することができる。

図３を再び参照すると、封止材の第１表面４４と第２表面１４との間で封止材１９を通って延びる方向で、電気的相互接続を提供する、ワイヤボンド３２は、典型的には、１つ以上の表面に、金属ワイヤを、その表面の異なる場所で結合させることによって、ワイヤボンドを形成することによって形成することができ、それらの異なる場所は、アレイの場所とすることができ、その下方に配置された金属層の表面とすることができる。各ワイヤボンドは、その末端部を画定する第１端部３３と、その第１末端部の反対側の、ワイヤボンドの第２末端部を画定する第２端部３９とを有する。ワイヤボンドは、典型的には、第１端部と第２端部との間に延在する円筒形シャフトと、各ワイヤボンドの第１端部と第２端部との間の方向で延在する縁部表面３７とを有する。

特定の実施例では、ボンディングツールにより、層状構造体の露出表面に金属ワイヤを結合させることができ、この層状構造体は、パターン形成されていない金属シート又はパターン形成されている金属シートを含み、その上に１つ以上の仕上げ金属層を含み得る。それゆえ、一実施例では、ワイヤボンドは、アルミニウム、銅、又はそれらの合金などの金属層を有する、基底部上に形成することができ、仕上げ層は、一実施例では、無電解析出によって基底部金属上に成膜されたニッケルの層の後に続く、浸漬プロセスによってニッケル層上に成膜された金の層などの、「ＥＮＩＧ」仕上げを含み得る。別の実施例では、基底部金属層は、基底部金属上に成膜された無電解析出ニッケルの層の後に続く、その上に成膜された無電解析出パラジウムの層、及びその後に続く浸漬プロセスによってパラジウム上に成膜された金の層の組み合わせとすることができるような、「ＥＮＥＰＩＧ」仕上げを有し得る。

ワイヤボンドは、前述の同一所有者かつ援用される米国出願のうちの１つ以上で従前に説明されているような技術によって、表面に金属ワイヤを結合することによって形成することができる。本明細書で使用するとき、ワイヤボンドの「基底部」３４とは、ワイヤボンドの典型的な円筒形状のシャフト以外の、ワイヤボンドの部分を意味し、金属ワイヤのそのような部分を表面に結合することから生じるものである。基底部３４は、ワイヤをその先端部で加熱して溶融金属のボールを形成し、表面をそのボールと接触させてボールボンドを形成することにより、例えば図３に示すような、基底部３４としてのワイヤの球状部分を形成することなどの、表面に金属ワイヤをボールボンディングすることによって形成することができる。そのような実施例では、ワイヤボンドの基底部は、ボールボンディングによって基底部が形成される場合、ボール又はボールの一部分と同様の形状を有し得る。ボールボンディングによって形成された基底部を有するワイヤボンドは、例えば、その開示が参照により本明細書に援用される米国特許出願第１３／４６２，１５８号で説明されるような形状を有し得るものであり、その特許出願で説明されるように形成することができる。

あるいは、図５、６、７、又は図８に示されるように、基底部３５は、ステッチボンディング又はウェッジボンディングなどの、他の技術によって形成することができ、その場合、ワイヤの縁部表面の一部分が、コンタクト１６、４６などの表面に結合される。そのような配置構成では、基底部３５は、シャフトから離れる方向に実質的角度（例えば、１５〜９０度）で延出し得る、やや平板化された円筒形状を有し得る。ステッチボンディング又はウェッジボンディングによって形成された基底部を有するワイヤボンドは、概して図５、６、７、及び図８に示されるような形状を有し得るものであり、例えば、その開示が参照により本明細書に援用される米国特許出願第１３／４０４，４０８号、同第１３，４０４，４５８号、同第１３／４０５，１２５号で説明されるように形成することができる。ワイヤボンドの上向きに延出するシャフト部分３３は、結合された基底部３５に対して鉛直に延出する必要はなく、むしろ、その基底部３５から実質的角度（例えば、１５〜９０度）で延出し得る。この方式で形成されるワイヤボンドの具体的実施例は、これらの援用される出願で説明されるようなものとすることができる。

表面にボールボンディングされた基底部を示す図９及び図１０の実施例では、先端部３８及び先端部３８Ａは、ワイヤボンドの円筒形シャフト３１から延出するにつれて先細形状にすることができる。具体的には、図９に示すように、先端部３８は、基底部３４から遠く離れるにつれて、より狭くすることができる。図１０に示すように、先端部３８Ａは、基底部３４から遠く離れるにつれて、鉛直シャフト３１から離れる方向に湾曲することができる。図１０に更に示すように、更に基底部３４から遠くなるにつれて、先端部３８と同様に、先端部３８Ａを先細形状にすることができる。

図１１及び図１２に示すように、ワイヤボンドの先端部４１、４１Ａは、特定の形状を有し得る。図１１の実施例では、先端部４１は、ワイヤボンドの円筒形シャフト３１から延出し得るものであり、１次元で先細形状にすることができる。そのような実施例では、先端部４１を１次元で平板化することができ、このことは、別の平坦表面への結合を容易にし得る。図１２の実施例では、先端部４１Ａは、２次元以上で、より狭いプロファイルへと先細形状にすることができる。そのような場合には、先端部４１Ａは、形状を円錐台にすることができ、又は平板化された円錐台のプロファイルを有し得る。

一部の実施例では、基底部が、ステッチボンディング、ウェッジボンディング、又はボールボンディングのうちのいずれかによって形成される場合、基底部に隣接するワイヤボンドのシャフトの部分は、表面に対して直交しない方向で、基底部から離れる方向に延出することができ、すなわち、シャフトのその部分は、横方向で表面から離れる方向に延出する。

多くの場合、金属ワイヤの末端部は、その末端部を画定するためにワイヤを切断する前、又は切断した後に、そのワイヤの末端部の場所で、ワイヤをボールボンディングするか、又はステッチボンディング若しくはウェッジボンディングすることによって、表面に結合される。しかしながら、金属ワイヤを、その末端の場所以外のワイヤの場所で表面に結合するための技術もまた、存在する。例えば、ワイヤの末端部から遠く離れたワイヤの部分を、そのワイヤが各末端部に向けて結合部分から離れる方向で延出する状態で、表面にステッチボンディングすることができる。

金属ワイヤは、ワイヤの長さの方向で、すなわち、ワイヤの概ね円筒形のシャフトの直径に直角な方向で、伸長させることが可能な金属粒子を内部に有する点を、観察することができる。一部の実施例では、ワイヤは、特に、金、アルミニウム、銅、又は銅合金で作製することができる。図８に示されるような一部の場合には、ワイヤは、例えば、参照により本明細書に援用される米国出願第１３／４０４，４０８号及び同第１３／４０４，４５８号で説明されるように、一次金属のコアと、例えばパラジウムなどの、その一次金属とは異なる金属の仕上げ層とを含み得る。

図１３に更に示すように、結合金属がワイヤボンドの露出末端部に接触することが可能な、より大きい表面積を提供するために、封止材は、ワイヤボンドの末端部３６に隣接する場所で、その主表面４４から下向きに陥没させることができる。あるいは、又はそれに加えて、ワイヤボンドの末端部３６は、封止材の表面４４の上方に、高さＨまで延出することができる。そのような実施例では、封止材は、ワイヤボンドが表面４４の高さの上方に延出する場所で陥没させることができ、又は平坦にすることもできる。図１４は、援用される出願第１３／４６２，１５８号で説明されるような、更なる実施例を示し、ワイヤの縁部表面を包囲する材料７８が、封止材１９の主表面４４から陥没していることにより、インタポーザのワイヤボンドが接合されるとき、すなわち、別のコンポーネントの対応する導電機構と電気的に接続されるとき、導電性結合材料又は結合金属が流入することが可能な、トレンチ６４が提供される。

図１５は、例えば、封止材１９の形成に引き続き封止材１９の表面１４に適用される、研削、ラッピング、又は研磨などの、インタポーザを薄化加工する後続の工程によって形成することが可能な、インタポーザを更に示す。そのような場合には、ワイヤボンドの基底部は、薄化加工プロセスの間に除去することができる。そのような技術は、例えば、ワイヤボンドの隣接する基底部間の間隔が、インタポーザ隣接表面１４の側のワイヤボンドの末端部に対する後続の接合プロセスに関して所望される間隔又は好適な間隔よりも、近接している恐れがある場合などに、そのワイヤボンドの基底部を除去することを目的として、実行することができる。

図１６は、基底部（例えば、ボールボンディングによって形成された基底部、又はステッチボンディング若しくはウェッジボンディングによって形成された基底部）を、封止材の表面１４で導電性要素５５に取り付けることが可能な、別の実施例を示し、導電性要素５５は、ワイヤボンドが結合された金属層からの残存する諸部分とすることができる。そのような場合には、ワイヤボンド３２を形成した後、金属層は、例えば、封止材１９を形成した後に、引き続きパターン形成することができる。金属層を引き続きパターン形成することにより導電性要素５５を形成する、そのような加工処理は、例えば、援用される出願第１３／４６２，１５８号で説明されるようなものとすることができる。導電性要素５５は、インタポーザのコンタクト１６若しくはコンタクト４６とすることができ、又は、図１８〜２０に関連して更に説明されるような、コンタクト１６若しくはコンタクト４６が結合される内部構造体とすることもできる。

図１７は、ワイヤボンドの基底部３４の少なくとも一部分が、インタポーザのコンタクトとして、例えば、そのインタポーザの第１コンタクト又は第２コンタクトして、封止材の主表面１４で露出される、特定の実施例を示す。

図１８〜２０は、１つ以上の誘電体層を有する再配線構造体２１を、インタポーザの第１面１４４又は第２面１１４で、封止材の主表面４４、１４のうちの１つ以上の上に重ね合わせて更に形成することが可能な、更なる実施例を示し、そのような誘電体層の表面は、封止材のそのような表面の上方で露出される。これらの１つ以上の誘電体層は、１つ以上の導電性再配線層を含み得る導電性構造体を支持することができる。封止材の表面４４、１４に平行な方向で延在するトレース５４を含む、再配線構造体２１は、誘電体層のうちの１つ以上を通って延在するビア２３によって、内部で電気的に接続することができる。それゆえ、インタポーザのコンタクト４６は、再配線構造体２１を通じて、ワイヤボンド３２に電気的に接続することができ、少なくとも、封止材の表面４４及び／又は表面１４に平行に延在するトレースによって、再配線構造体２１を通って接続することができる。図１８は、誘電体層及び導電性構造体を含む、再配線構造体が、封止材の表面４４の上方の面１４４に配置される、実施例を示す。図１９は、誘電体層及び導電性構造体を含む、再配線構造体が、表面１４の上方の面１１４に配置される、実施例を示す。図２０は、再配線構造体２１が、対応の表面４４、１４のそれぞれの上方に配置される、実施例を示す。

図２１及び図２２は、ワイヤボンドのうちの少なくとも一部の第２端部２３９が、それらが延出し、かつ対応のワイヤボンドのシャフトを通じて直接接続される、それらの対応の第１端部２３３から、封止材の表面４４に平行な横方向でオフセットされる、インタポーザ２１０の特定の実施例を更に示す、断面図及び対応する平面図である。図２１及び図２２で更に示されるように、ワイヤボンドの第２端部は、隣接するワイヤボンド２３２の第１端部間の元の最小ピッチＰ１とは異なる、それらの隣接する第２端部間の最小ピッチ、例えばＰ２で、互いに離間配置することができる。封止材の上面及び底面で異なる配置を有し、それらの封止材の表面で異なる最小ピッチを有するワイヤボンドを作製するための更なる説明は、援用される出願第１３／４６２，１５８号（その出願内の図１８及び図１９に関連する説明など）によって提供される。

インタポーザ又はそのインタポーザを組み込む小型電子組立体の上述の実施形態は、援用される出願第１３／４６２，１５８号の図２３に関連して示され、説明されるものなどの、システム内に更に組み込むことができる。

図２３及び図２４は、インタポーザ３１０が、そのインタポーザの第１面１４４から第２面１１４まで延在する貫通開口部６５を有する、上述の実施例のうちのいずれかによるインタポーザの変形形態の、断面図及び上面図を提供する。図２４に示すように、ワイヤボンド３２の末端部３６（又は、基底部３４）は、第１面１４４及び第２面１１４に露出させることができ、あるいは、インタポーザ３１０の対応の第１面１４４及び第２面１１４の一方若しくは双方に平行な方向で延在し得る、そのインタポーザ上のトレース５４、５４Ａなどの、インタポーザ上に提供された他の導電性構造体と、電気的に接続することもできる。上述の実施例（図１８〜２０）と同様に、トレース５４は、封止材の反対向き表面１４、４４の一方若しくは双方の上に重ね合わされる場合があり、再配線構造体の一部である場合があり、又は一方若しくは双方の表面１４、４４に対して埋め込まれる場合もある。

図２５は、第１小型電子パッケージ７１及び第２小型電子パッケージ８１を組み付けて、インタポーザ３１０を通じて互いに電気的に相互接続することが可能な、小型電子組立体１０３を示す分解組立図である。小型電子パッケージ７１の基板７２は、インタポーザ３１０の第１面１４４に向き合う、第１表面７３を有し得る。このインタポーザの面１１４のコンタクト１６は、誘電要素、例えば小型電子パッケージ８１の基板８２の、表面８３の対応するコンタクト８６と位置合わせして、コンタクト８６又はコンタクト１６の表面の結合材料若しくは結合金属、例えば、金、スズ、インジウム、はんだ、又は共晶材料などを通じて、接合することができる。インタポーザ３１０のコンタクト４６は、例えば基板７２の第１表面７３に提供することができるような、小型電子パッケージ７１の対応する端子５６と位置合わせして、端子５６に取り付けられた、接合要素５８として提供することができるような結合材料を通じて、接合することができる。

図２５並びに図２６に更に示すように、「フリップチップ」として示される第１小型電子素子７５は、基板７２の第１表面７３の反対側の、基板７２の反対向き第２表面７４上に定置することができる。図示のようなフリップチップ配置構成では、第１小型電子素子７５は、小型電子素子７５の第１素子表面に、第２表面７４の対応のコンタクト７６との接続のための、複数のコンタクト７７を有する。図２５及び図２６で更に示すような、代替的「フェイスアップ」配置構成では、第１小型電子素子７５は、第１素子表面の反対側の、小型電子素子７５の反対向き第２素子表面に、１つ以上の対応のボンドワイヤ９０（図２５及び図２６では破線として示されるもの）を通じて第２表面７４の対応のコンタクト７６と電気的に相互接続するための、１つ以上のボンドパッド７８を有し得る。そのような配置構成では、コンタクト７６のうちの少なくとも一部は、基板７２の第１表面７３のコンタクト５６のうちの少なくとも一部と、電気的に接続することができる。この方式で、第１小型電子素子７５は、コンタクト５６のうちの少なくとも一部と、電気的に相互接続することができる。

図２５及び図２６を更に参照すると、第２小型電子パッケージ８１は、第２小型電子素子が、基板８２の第１表面８３上に定置され、かつ電気的に相互接続される、「フリップチップ」構成の、基板８２及び第２小型電子素子８５を含み得る。図示のように、第２小型電子素子８５は、小型電子素子８５の第１素子表面に、第１表面８３の対応のコンタクト８６との接続のための、１つ以上のバンプ８７を有し得る。代替的配置構成では、第２小型電子素子８５は、第１素子表面の反対側の、小型電子素子８５の反対向き第２素子表面に、１つ以上の対応のボンドワイヤ９５（図２３の破線として示されるもの）を通じて第１表面８３の対応のコンタクト８６と電気的に相互接続するための、１つ以上のボンドパッド８８を有し得る。そのような配置構成を通じて、第２小型電子素子８５は、基板８２の第１表面８３の反対側の、基板８２の反対向き第２表面８４のコンタクト５７と、電気的に相互接続することができる。

基板８２を固定位置にして、次いで、インタポーザ３１０の貫通開口部６５が第２小型電子素子８５を取り囲む状態で、インタポーザ３１０を基板８２上に定置して接合することができる。あるいは、インタポーザ３１０を固定位置にして、第２小型電子素子８５がインタポーザ３１０の貫通開口部６５内部に定置される状態で、基板８２をインタポーザ３１０に対して定置して接合することができる。いずれの配置構成でも、基板８２の第１表面８３は、インタポーザ３１０の第２面１１４に密着させて定置することができる。図２３と図２４との対比によって示されるように、第２小型電子素子８５は、第２小型電子素子８５の第１表面８３がインタポーザ３１０の第２面１１４に密着して定置される場合に、第２小型電子素子８５のいずれの部分もインタポーザ３１０の第１面１４４の上方に存在しないような厚さまで、薄化加工することができる。小型電子組立体１０３の代替的配置構成（図示せず）では、第２小型電子素子８５は薄化加工されない場合があり、その代わりに、インタポーザ３１０の第１面４４の上方に存在して、第１小型電子パッケージ７１の基板７２の接合要素５８の間かつ第１表面７３の直下の点まで嵌合する部分を有し得る。これらの配置構成のうちのいずれでも、第１小型電子素子７５を含む第１小型電子パッケージ７１、及び第２小型電子素子８５を含む第２小型電子パッケージ８１は、インタポーザ３１０を通じて互いに相互接続することができる。

第２小型電子パッケージ８１の基板８２の第１表面８３は、インタポーザ３１０の第２面１４に向き合うことができる。インタポーザ３１０は、第１表面８３のコンタクト８６と、対応のコンタクト８６の上に重ね合わせて相互接続することが可能な、インタポーザ３１０の対応のワイヤボンド３２の基底部３４との間の接続を通じて、第２小型電子パッケージ８１と電気的に相互接続することができる。あるいは、インタポーザ３１０は、「フリップチップ」実装の配置構成での接続に関して上述されたような、基板８２の第１表面８３の対応のコンタクト８６に向き合うように位置決めして、結合金属などを通じて接合することが可能な、ワイヤボンド３２の対応の基底部３４からオフセットされたコンタクト（図示せず）を含み得る。

第２小型電子パッケージ８１は、基板８２の第２表面８４に、基板８２を通る導電接続子（図示せず）を通じて電気的に相互接続される、端子５９を含み得る。可能な構造体のうちでも特に、はんだボールとすることができる接合要素５７を、第２小型電子パッケージ８１の端子５９に接合することができ、それにより、第２小型電子パッケージ８１、またそれゆえ小型電子組立体１０３は、他のデバイス又は部分組立体に、電気的に相互接続することができる。

図２７及び図２８は、上述の実施例のうちのいずれかによる、小型電子組立体の代替的配置構成を示す。具体的には、図２７は、小型電子組立体１０４のインタポーザ３１０の貫通開口部６５内部に受容された、第２小型電子パッケージ１２１の断面図であり、図２８は、その平面図である。図示の実施例では、小型電子組立体１０４は、基板８１が組立体１０４の一部を形成しない点を除いて、小型電子組立体１０３の機構の全てを含み得る。

図示のように、再配線構造体１２１を、インタポーザ３１０の第２面１１４に、封止材の主表面１４の上に重ね合わせて形成することができる。再配線構造体１２１は、図１８〜２０の実施例に従った構造体を有し得る。図示のように、再配線構造体１２１は、再配線構造体１２１の誘電体層の内部に埋め込まれて、第２小型電子素子８５をインタポーザ３１０と電気的に接続することが可能な、トレース５４を更に有し得る。図示のように、トレース５４は、インタポーザ３１０の第２面１１４に平行な方向で延在し、「フリップチップ」構成の場合、ワイヤボンド３２の基底部３４に、小型電子素子８５の第１素子表面のバンプ８７を電気的に接続することができる。一部の配置構成では、コンタクト又は他の導電性構造体を、再配線構造体１２１の誘電体層の上に重ね合わされるトレース５４を通じて接続することが可能な、ワイヤボンド３２の基底部３４又は第２小型電子素子８５のバンプ８７の上に重ね合わせて接続することができる。

更に図示されるように、貫通開口部６５に封止材１９１を追加することができ、本明細書で更に説明されるように、この封止材１９１は、貫通開口部を充填することにより、インタポーザ３１０に対する第２小型電子素子８５の位置を固定することができる。インタポーザ３１０を取り囲むように、封止材１９２を追加することにより、インタポーザ３１０に、更なる支持及び剛性を提供することができる。図２７に更に示すように、一部の配置構成では、第２小型電子素子８５は、第２小型電子素子８５のバンプ８７から延出してバンプ８７に電気的に接続されている、再配線構造体１２１のビア２３によって、インタポーザ３１０の第２面１１４で電気的に接続されたコンポーネント又は接合要素に、電気的に接続することができる。

特に図２７を参照すると、インタポーザ３１０及び再配線構造体１２１の組み付けの前に、一部の配置構成では、インタポーザ３１０及び第２小型電子素子８５を、同時に、又はいずれかの順序で、一時的キャリア（図示せず）上に定置することができる。このキャリアは、ガラス又は金属材料で作製することが可能な、液体キャリアとすることができる。そのような液体キャリアは、回転塗布プロセス、物理的気相成長法、又は、この材料を適用する他の既知の方法を使用して、平坦表面の上で形成することができる。このキャリア上に、インタポーザ３１０及び第２小型電子素子８５を定置した後、第２小型電子素子８５とインタポーザ３１０の貫通開口部６５との間の領域を充填するように、封止材１９１を追加することができる。更には、一部の配置構成では、インタポーザ３１０を取り囲むように、封止材１９２を追加することができる。

封止材が硬化するか、又は他の方式で固化した後、インタポーザ３１０、第２小型電子素子８５、封止材１９１、及び封止材１９２の組立体は、第２小型電子素子８５及びインタポーザ３１０が、互いに固定された相対位置にある状態で、キャリアから解放することができる。一部の配置構成では、次いで、トレース５４を、バンプ８７からワイヤボンド３２の基底部３４へと、封止材１９１、及びインタポーザ３１０の封止材の主表面１４の上に重ね合わせて適用することにより、インタポーザ３１０に第２小型電子素子８５を電気的に接続することができる。次いで、この組立体の全体を、再配線構造体１２１の誘電体層上に定置することができる。第２小型電子素子８５のバンプ８７及びワイヤボンド３２の基底部３４のうちのいずれか若しくは双方が、位置合わせされていない場合には、トレース５４が、これらの導電性要素の間に延在して、再配線構造体１２１の対応のビアに、それらの導電性要素を電気的に接続することができる。

本発明の１つの態様、実施形態、配置構成、又は構成に関連して示され、論じられる機構は、本発明の任意の他の態様、実施形態、配置構成、又は構成と共に使用することができる点を理解されたい。例えば、特定の図、及びそれらの対応する説明は、鉛直のワイヤボンドを示すものであるが、他の図に示す非鉛直のワイヤボンドもまた、図示又は説明される任意の実施形態に従って使用することができる点を理解されたい。

本明細書における発明は、特定の実施形態を参照して説明されているが、これらの実施形態は、本発明の原理及び適用の単なる例示に過ぎないことを理解されたい。それゆえ、それらの例示的実施形態には、数多くの修正を加えることが可能であり、本明細書で提供される実施形態の他の配置構成及び他の構成が、本出願によって想到されることを理解されたい。本明細書で説明される実施形態で定義されるような、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、更なる機能強化を考案することができる。

Claims (25)

1. インタポーザを作製するための方法であって、
   第１要素の１又は２以上の表面に結合された基底部を含む第１端部、及び前記第１端部とは反対側の第２端部を有する、複数のワイヤボンドを形成する工程であって、前記ワイヤボンドが、前記第１端部と前記第２端部との間に延在する縁部表面を有する、工程と、
   前記縁部表面に接触して、隣接するワイヤボンドを互いに隔てる、誘電封止材を形成する工程と、
   次いで、前記第１要素の少なくとも一部を除去することを含む更なる加工処理を行う工程と、を含み、
   前記更なる加工処理の後、少なくとも前記誘電封止材によって互いに隔てられた反対側の第１面及び第２面を有する前記インタポーザが提供され、前記インタポーザが、それぞれ第１コンポーネント及び第２コンポーネントとの接続のために、反対側の前記第１面及び前記第２面に、それぞれ、第１コンタクト及び第２コンタクトを有し、前記第１コンタクトが、前記ワイヤボンドを通じて前記第２コンタクトと電気的に接続され、前記第１コンタクト及び第２コンタクトは第１コンポーネント及び第２コンポーネントと、導電性ボンド材料により電気的に接続され、
   前記誘電封止材は、前記第１面及び第２面の少なくとも一方から前記ワイヤボンドのうちの少なくとも一部のそれぞれの端部に隣接して延びる溝を有し、前記溝は前記導電性ボンド材料を受け入れるように構成されている、方法。
2. 前記誘電封止材が、反対向きの第１表面及び第２表面を有し、前記インタポーザが、反対向きの前記第１面と前記第２面との間に延在する貫通開口部を有し、前記貫通開口部が、小型電子素子の主表面全体を受容するように寸法決めされる、請求項１に記載の方法。
3. 前記インタポーザが、前記第１面と前記第２面との間に延在する少なくとも１つの周縁部表面を有し、前記ワイヤボンドが、前記貫通開口部と前記少なくとも１つの周縁部表面との間の、前記誘電封止材の一部分の内部に配置される、請求項２に記載の方法。
4. 前記少なくとも１つの周縁部表面が、反対向きの第１外側面及び第２外側面と、反対向きの前記第１外側面及び前記第２外側面のそれぞれと交差する、反対向きの第３外側面及び第４外側面とによって画定され、前記貫通開口部が、反対向きの第１内側面及び第２内側面と、反対向きの前記第１内側面及び前記第２内側面のそれぞれと交差する、反対向きの第３内側面及び第４内側面とによって画定される、請求項３に記載の方法。
5. インタポーザであって、
   反対向きの第１表面及び第２表面を有する、誘電封止材と、
   前記誘電封止材によってそれぞれが互いに隔てられた、複数のワイヤボンドであって、各ワイヤボンドが、前記第１表面及び前記第２表面に、それぞれ、前記誘電封止材によって完全には覆われていない、反対側の第１端部及び第２端部を有し、前記第１端部と前記第２端部との間の縁部表面が、前記誘電封止材によって接触され、かつ前記誘電封止材によって、隣接するワイヤボンドの前記縁部表面から隔てられ、各ワイヤボンドの前記端部の少なくとも一つが、そのようなワイヤボンドの基底部である、複数のワイヤボンドと、を備え、
   前記インタポーザが、反対側の第１面及び第２面と、それぞれ第１コンポーネント及び第２コンポーネントとの電気的接続のために、反対側の前記第１面及び前記第２面に、それぞれ、第１コンタクト及び第２コンタクトとを有し、前記第１コンタクトが、前記ワイヤボンドを通じて前記第２コンタクトと電気的に接続され、
   前記第１コンタクト及び第２コンタクトは第１コンポーネント及び第２コンポーネントと、導電性ボンド材料により電気的に接続され、
   前記誘電封止材は、前記第１表面及び第２表面の少なくとも一方から前記ワイヤボンドのうちの少なくとも一部のそれぞれの端部に隣接して延びる溝を有し、前記溝は前記導電性ボンド材料を受け入れるように構成されている、インタポーザ。
6. インタポーザであって、
   反対向きの第１表面及び第２表面を有する誘電封止材であって、反対向きの前記第１表面と前記第２表面との間に延在する貫通開口部を有し、前記貫通開口部が、小型電子素子の主表面全体を受容するように寸法決めされる、誘電封止材と、
   第１コンポーネント及び第２コンポーネントとの電気的接続のための複数のワイヤボンドであって、該複数のワイヤボンドは前記誘電封止材によって互いに隔てられ、各ワイヤボンドが、反対向きの前記第１表面及び前記第２表面の少なくとも一方に、それぞれ、前記誘電封止材によって少なくとも完全には覆われていない、反対側の第１端部及び第２端部を有し、前記第１端部と前記第２端部との間の縁部表面が、前記誘電封止材によって接触され、かつ前記誘電封止材によって、隣接するワイヤボンドの縁部表面から隔てられる、複数のワイヤボンドと、を備え、
   前記インタポーザが、それぞれ第１コンポーネント及び第２コンポーネントとの接続のために、反対側の第１面及び第２面に、それぞれ、第１コンタクト及び第２コンタクトとを有し、
   前記第１コンタクト及び第２コンタクトは第１コンポーネント及び第２コンポーネントと、導電性ボンド材料により電気的に接続され、
   前記誘電封止材は、前記第１表面及び第２表面の少なくとも一方から前記ワイヤボンドのうちの少なくとも一部のそれぞれの端部に隣接して延びる溝を有し、前記溝は前記導電性ボンド材料を受け入れるように構成されている、インタポーザ。
7. 前記インタポーザが、それぞれ少なくとも前記誘電封止材の反対向きの前記第１表面及び前記第２表面によって互いに隔てられる、反対向きの第１面及び第２面を更に備える、請求項６に記載のインタポーザ。
8. 前記インタポーザが、それぞれ第１コンポーネント及び第２コンポーネントとの電気的接続のために、反対側の前記第１面及び前記第２面に、それぞれ、第１コンタクト及び第２コンタクトを更に備え、前記第１コンタクトが、前記ワイヤボンドを通じて前記第２コンタクトと電気的に接続される、請求項７に記載のインタポーザ。
9. 前記複数のワイヤボンドの前記複数の第１端部のうちの１つから横方向に延出し、かつ前記複数のワイヤボンドの前記複数の第１端部のうちの１つを、前記第１コンタクトのうちの対応する１つに電気的に接続する部分を少なくとも有する、少なくとも１つの導電性構造体を更に備え、前記第１コンタクトのうちの前記対応する１つが、前記複数の第１端部のうちの前記１つからオフセットされる、請求項７に記載のインタポーザ。
10. 前記複数のワイヤボンドの前記複数の第２端部のうちの１つから横方向に延出し、かつ前記複数のワイヤボンドの前記複数の第２端部のうちの１つを、前記第２コンタクトのうちの対応する１つに電気的に接続する部分を少なくとも有する、少なくとも第２の導電性構造体を更に備え、前記第２コンタクトのうちの前記対応する１つが、前記複数の第２端部のうちの前記１つからオフセットされる、請求項９に記載のインタポーザ。
11. 反対向きの前記第１面と前記第２面との間の前記インタポーザの厚さが、１ミリメートル未満である、請求項７に記載のインタポーザ。
12. 積層小型電子組立体であって、請求項７に記載の前記インタポーザを含み、
    前記第１コンポーネントが、複数の第１端子を含む第１小型電子パッケージであり、
    前記第２コンポーネントが、複数の第２端子を含む第２小型電子パッケージであり、前記第２小型電子パッケージが、前記インタポーザを通じて、前記第１小型電子パッケージと電気的に接続され、
    前記第１小型電子パッケージが、前記インタポーザの前記第１面に向き合う表面を含み、前記第２小型電子パッケージが、前記インタポーザの前記第２面に向き合う表面を含み、
    前記第１小型電子パッケージの前記それぞれの複数の第１端子のうちの少なくとも一部が、前記インタポーザの前記複数のワイヤボンドの対応する第１端部と電気的に接続され、
    前記第２小型電子パッケージの前記それぞれの複数の第２端子のうちの少なくとも一部が、前記インタポーザの前記複数のワイヤボンドの対応する第２端部と電気的に接続される、積層小型電子組立体。
13. 前記第１小型電子パッケージが、第１小型電子素子を更に含み、前記第１小型電子素子の主表面が、前記貫通開口部の内部に受容され、前記第１小型電子素子が、前記インタポーザを通じて前記第２小型電子パッケージに電気的に接続される、第１素子コンタクトを含む、請求項１２に記載の積層小型電子組立体。
14. 前記第２小型電子パッケージが、第２小型電子素子を更に含み、前記第２小型電子素子が、前記インタポーザを通じて前記第１小型電子パッケージに電気的に接続される、第２素子コンタクトを含む、請求項１３に記載の積層小型電子組立体。
15. 前記貫通開口部が、前記第１小型電子素子に対する前記インタポーザの場所を固定するために、誘電封止材で充填される、請求項１３に記載の積層小型電子組立体。
16. 前記第１小型電子パッケージが、回路パネルである、請求項１２に記載の積層小型電子組立体。
17. 積層小型電子組立体を形成する方法であって、
    第１コンポーネントを、インタポーザの第１面に向き合うように定置する工程であって、前記第１コンポーネントが、その上に複数の第１端子を有し、前記インタポーザが、前記第１面とは反対方向を向く第２面を更に有し、前記第１面及び前記第２面が、それぞれ、少なくとも誘電封止材の反対向きの第１表面及び第２表面によって隔てられ、
    前記インタポーザが、反対向きの前記第１面と前記第２面との間に延在する貫通開口部であって、前記貫通開口部が小型電子素子の主表面全体を受容するように寸法決めされる、貫通開口部と、第１コンポーネント及び第２コンポーネントとの電気的接続のための複数のワイヤボンドであって、該複数のワイヤボンドは前記誘電封止材によって互いに隔てられ、各ワイヤボンドが、反対向きの前記第１表面及び前記第２表面の少なくとも一方に、それぞれ、前記誘電封止材によって少なくとも完全には覆われていない、反対側の第１端部及び第２端部を有し、前記第１端部と前記第２端部との間の縁部表面が、前記誘電封止材によって接触され、かつ前記誘電封止材によって、隣接するワイヤボンドの前記縁部表面から隔てられる、複数のワイヤボンドと、を有する、工程と、
    前記インタポーザの少なくとも一部のワイヤボンドの前記第１端部を、前記第１コンポーネント上の前記複数の第１端子のうちの少なくとも一部に接続する工程と、
    第２コンポーネントを、前記インタポーザの前記第２面に向き合うように定置する工程であって、前記第２コンポーネントが、その上に複数の第２端子を有する、工程と、
    前記第２コンポーネントを、前記複数のワイヤボンドのうちの少なくとも一部の前記第２端部に接続する工程と、を含み、
    前記インタポーザが、それぞれ第１コンポーネント及び第２コンポーネントとの接続のために、反対側の第１面及び第２面に、それぞれ、第１コンタクト及び第２コンタクトとを有し、
    前記第１コンタクト及び第２コンタクトは第１コンポーネント及び第２コンポーネントと、導電性ボンド材料により電気的に接続され、
    前記誘電封止材は、前記第１表面及び第２表面の少なくとも一方から前記ワイヤボンドのうちの少なくとも一部のそれぞれの端部に隣接して延びる溝を有し、前記溝は前記導電性ボンド材料を受け入れるように構成されている、方法。
18. 前記第１コンポーネントが、第１小型電子パッケージであり、前記複数の第１端子が、前記第１小型電子パッケージの第１接続表面に沿って位置し、前記複数のワイヤボンドのうちの前記少なくとも一部の前記第１端部が、前記第１小型電子パッケージの前記複数の第１端子のうちの前記少なくとも一部に、物理的に接続される、請求項１７に記載の方法。
19. 前記第２コンポーネントが、第２小型電子パッケージであり、前記第２小型電子パッケージが、前記第２小型電子パッケージの第２接続表面に沿って導電層を有し、複数の第２端子が、前記第２小型電子パッケージの第３接続表面に沿って位置し、前記複数のワイヤボンドのうちの前記少なくとも一部の前記第２端部が、前記第２小型電子パッケージの前記導電層で、前記第２小型電子パッケージに物理的に接続される、請求項１７に記載の方法。
20. 前記インタポーザが、反対側の前記第１面及び前記第２面に、それぞれ、第１コンタクト及び第２コンタクトを更に含み、前記第１コンタクトが、前記ワイヤボンドを通じて前記第２コンタクトと電気的に接続され、前記方法が、前記複数のワイヤボンドの前記複数の第１端部のうちの１つから横方向に延出し、かつ前記複数のワイヤボンドの前記複数の第１端部のうちの１つを、前記第１コンタクトのうちの対応する１つに電気的に接続する部分を少なくとも有する、少なくとも１つの導電性構造体を形成することを更に含み、前記第１コンタクトのうちの前記対応する１つが、前記複数の第１端部のうちの前記少なくとも１つからオフセットされる、請求項１７に記載の方法。
21. 前記複数のワイヤボンドの前記複数の第２端部のうちの１つから横方向に延出し、かつ前記複数のワイヤボンドの前記複数の第２端部のうちの１つを、前記第２コンタクトのうちの対応する１つに電気的に接続する部分を少なくとも有する、少なくとも第２の導電性構造体を形成することを更に含み、前記第２コンタクトのうちの前記対応する１つが、前記複数の第２端部のうちの前記１つからオフセットされる、請求項２０に記載の方法。
22. 前記第１小型電子パッケージが、第１小型電子素子を含み、前記方法が、前記インタポーザの前記貫通開口部の内部に露出される、前記第１コンポーネントの一部分上に、前記第１小型電子素子を実装することを更に含む、請求項１８に記載の方法。
23. 前記小型電子素子を、前記インタポーザの厚さ以下の所定の厚さまで薄化加工する工程を更に含む、請求項２２に記載の方法。
24. 前記小型電子素子を薄化加工する前記工程が、前記インタポーザ内への（ｉ）挿入前及び（ｉｉ）挿入後のうちの一方で実行される、請求項２３に記載の方法。
25. 前記第１小型電子パッケージの前記第１接続表面を、前記第１接続表面が前記インタポーザと同じ高さとなるように、前記インタポーザの前記第１表面に当接させる工程を更に含む、請求項１８に記載の方法。

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