KR101595567B1 - 상호접속 구조물 및 제품 - Google Patents

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제너럴 일렉트릭 캄파니
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Abstract

상호접속 구조물은 제 1 표면 및 제 2 표면을 갖는 절연 웹과, 절연 웹에 고정된 로직 디바이스와, 제 1 표면 및 제 2 표면을 갖는 프레임 베이스, 프레임 베이스와 절연 웹 사이에 배치된 제 1 프레임 절연 층, 프레임 베이스 및 제 1 프레임 절연 층을 관통하여 연장되며 로직 디바이스의 적어도 일부분이 내부에 배치되는 개구, 프레임 베이스 상에 위치한 제 1 전기 전도층과 제 1 프레임 절연 층 상에 위치한 제 2 전기 전도층 사이에 배치된 제 1 프레임 커넥터를 포함하는 프레임 패널 어셈블리와, 로직 디바이스 상의 I/O 콘택트와 절연 웹에 위치한 제 3 전기 전도체 사이에 배치된 디바이스 커넥터와, 제 3 전기 전도체와 제 2 전기 전도층 사이에 배치된 절연 층 커넥터를 포함한다.

Description

상호접속 구조물 및 제품{INTERCONNECT STRUCTURE}
본 발명은 상호접속 구조물에 관한 실시예를 포함한다. 상호접속 구조물은 전기에 관한 것일 수도 있고 광에 관한 것일 수도 있다.
ECBU(Embedded Chip Build-Up) 또는 CFBU(Chips First Build-Up) 기술이라고 지칭되는 현재의 임베디드 칩 프로세스에 있어서, 베어 칩(bare chips)은 솔더 접속부(solder joints) 또는 와이어본드(wirebonds)가 없이도 시야계(perimeter) 또는 주변 I/O 패드 또는 표면 전면에 분포된 I/O 패드의 어레이를 이용하여 고밀도 상호접속 구조물 내에 패키징된다. ECBU 또는 CFBU 프로세스는 복잡한 반도체 칩을 인쇄 회로 기판과 같은 보드 레벨 어셈블리(board level assemblies)와 호환 가능한 보다 큰 콘택트 패드에 상호 접속시키는 칩 캐리어를 형성할 수 있다.
I/O 카운트(4000개 내지 8000개 이상)가 더욱 더 증가하는 반도체 디바이스가 제조되고 있다. CFBU 기술이 더욱 더 복잡한 그들 반도체 디바이스에 적용됨에 따라, 상응하게 증가하는 칩 라우팅 요건(the correspondingly increased routing requirements of the chips)은 추가 라우팅 층을 사용하게 하고 및/또는 전도체 라 인을 보다 가느다랗게 만들어 라인들 사이의 거리를 보다 좁게 한다. 동일한 피처 크기를 갖는 보다 많은 층을 추가시키고, 보다 작은 피처로 보다 많은 라인을 라우팅하게 하는 것은 모두 손실률(yield loss)을 증가시킬 수 있다. CFBU 기술이 상호접속 층 또는 라인, 거리 및 그러한 상호접속 층과 연관된 층간 비아(layer-to-layer vias)를 형성하지 않기 때문에, 칩이 캐리어에 투입된 후까지, 손실율의 증가는 폐기될 위험에 처한 값비싼 칩의 수를 증가시킨다. 또한, 디커플링 커패시터는 적당히 효과적인 고속 스위칭 프로세서에 인접해 있을 필요가 있다. 얇은 프로파일, 예를 들어 1밀리미터(㎜)보다 작은 프로파일을 갖는 CFBU 캐리어 대 2㎜ 이상의 프로파일을 갖는 산업 표면 플립 칩 빌드-업 캐리어에는, 필수적인 개별적 디커플링 커패시터를 캐리어 내에 실장할 여유가 불충분할 수 있다. 또한, 핀 그리드 어레이의 핀은 볼 그리드 어레이의 솔더 볼보다 약한 기계적 강도를 갖는다.
일 실시예에서, 본 발명은 웹을 지지할 수 있는 프레임 및 웹에 고정되는 로직 디바이스를 포함하는 전자 소자를 제공한다. 프레임은 광학 회로 또는 전자 회로를 지지하며, 지지된 광학 또는 전자 회로는 로직 디바이스와 연결된다.
일 양상에 있어서, 전자 회로는 커패시터, 인덕터 또는 저항기와 같은 패시브 전자 소자(passive electronic components)를 포함한다. 다른 양상에 있어서, 광학 회로는 빔 스플리터(beam splitters), 미러(mirrors), 그레이트(grates) 등을 포함한다. 프레임은 다른 요소와 결합하여 전자 패키지를 형성할 수 있다.
일 실시예에서, 본 발명은 제 1 표면 및 제 2 표면을 갖는 절연 웹과, 절연 웹의 제 2 표면에 고정되는 로직 디바이스와, 제 1 표면 및 제 2 표면을 갖는 프레임 베이스, 프레임 베이스의 제 1 표면과 절연 웹의 제 2 표면 사이에 배치되는 제 1 프레임 절연 층, 프레임 베이스 및 제 1 프레임 절연 층을 관통하여 연장되어 내부에 로직 디바이스의 적어도 일부분이 배치되는 개구, 및 프레임 베이스의 제 1 표면 상에 위치한 제 1 전기 전도층과 제 1 프레임 절연 층의 표면 상에 위치한 제 2 전기 전도층 사이에 배치된 제 1 프레임 커넥터를 포함하는 프레임 패널 어셈블리와, 로직 디바이스의 표면 상의 I/O 콘택트와 절연 웹의 표면 상에 위치한 제 3 전기 전도체 사이에 배치되는 디바이스 커넥터와, 절연 웹의 표면 상에 위치한 제 3 전기 전도체와 제 1 프레임 절연 층의 표면 상에 위치한 제 2 전기 전도층 사이에 배치되는 절연 층 커넥터를 포함하는 상호접속 구조물을 제공한다.
다른 실시예에서, 본 발명은 제 1 표면 및 제 2 표면을 갖는 절연 웹과, 절연 웹의 제 2 표면에 고정되는 로직 디바이스와, 제 1 표면 및 제 2 표면을 갖는 프레임 베이스, 프레임 베이스의 제 1 표면과 절연 웹의 제 2 표면 사이에 배치된 제 1 프레임 절연 층, 프레임 베이스 및 제 1 프레임 절연 층을 관통하여 연장되어 내부에 로직 디바이스의 적어도 일부가 배치되는 개구, 및 프레임 베이스와 제 1 프레임 절연 층 사이에 배치된 제 1 프레임 커넥터를 포함하는 프레임 패널 어셈블리와, 로직 디바이스와 절연 웹 사이에 배치되는 디바이스 커넥터와, 절연 웹과 제 1 프레임 절연 층 사이에 배치되는 절연 층 커넥터를 포함하는 제품을 제공한다.
본 발명은 상호접속 구조물에 관한 실시예를 포함한다. 상호접속 구조물은 집적된 프레임 어셈블리를 구비할 수 있다. 상호접속 구조물은 전기에 관한 것일 수도 있고 광에 관한 것일 수도 있다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 패시브 소자 또는 패시브 요소는 전기 에너지를 (생산하지는 않고) 소비하는 소자 또는 전력 이득을 얻을 수 없는 소자이다. 패시브가 아닌 소자는 액티브 소자라고 호칭된다. 전적으로 패시브 소자로 이루어진 회로도 또한 패시브인 것으로 간주된다(또한, 패시브 소자와 동일한 특성을 갖는다). 이러한 정의 하에서, 패시브 소자는 커패시터, 인덕터, 저항기, 변압기, 전압원 및 전류원을 포함한다. 액티브 소자는 하나 이상의 트랜지스터를 구비한 소자, 계전기(relays), 글로 방전관(glow tubes), 정전압 방전관(voltage regulator tubes), 터널 다이오드 및 유사한 디바이스를 포함할 수 있다. "절연성(insulative)"이라는 용어는 전기적으로 절연성인 것을 지칭하며, "전도(conductive)"이라는 용어는 정황 또는 언어가 그와 다른 것을 나타내고 있지 않다면 전기적으로 전도인 것을 지칭한다. "상호접속 층(interconnection layer)"은 상부에 적어도 하나의 비아(via) 및 적어도 하나의 회로 또는 커넥터를 갖추고 있는 절연 층이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상호접속 중간생성 구조물(2)이 도시되어 있다. 중간생성 구조물(2)(도 1)은 수정되어 본 발명의 실시예에 따른 프레임(10)(도 2)을 생성한다. 프레임은 제 1 표면(14) 및 제 2 표면(16)을 갖는 프레임 베이 스(12)를 포함한다. 제 1 전도층(18)은 프레임 베이스의 제 1 표면에 고정된다. 프레임 점착 층(20)은 제 1 프레임 절연 층(22)을 프레임 베이스에 고정하고, 제 1 전도층의 적어도 일부분을 오버레이한다. 프레임 점착 층은 명료성을 위해 몇몇 도면에는 도시되지 않는다. 제 1 프레임 절연 층은 제 1의 외향 표면(a first, outward-facing surface)(24) 및 제 2의 내향 표면(a second, inward-facing surface)(26)을 갖는다. 제 2 전기 전도층(28)은 제 1 프레임 절연 층의 제 1 표면 상에 위치한다.
도 2를 참조하면, 비아(30)는 프레임 점착 층 및 제 1 프레임 절연 층을 관통하여 연장되도록 형성된다. 비아는 전기 전도 물질로 충진되어 제 1 프레임 커넥터(32)를 형성한다. 제 1 프레임 커넥터는 프레임 점착 층 및 제 1 프레임 절연 층을 관통하여 프레임 베이스의 제 1 표면 상에 위치한 제 1 전도층으로의 연결을 허용한다. 전도 트레이스 또는 콘택트(34)는 제 1 프레임 절연 층의 외향 표면 상에 형성된다. 프레임 베이스는 프레임 개구(36)를 정의하는 내부 표면(35)을 가지며, 이 프레임 개구(36)는 프레임 베이스를 관통하도록 연장된다.
도 3은 도 1의 프레임(실제 축척이 아님) 및 절연 점착 층(39)에 의해 프레임에 고정되는 절연 웹(38)을 포함하는 프레임 어셈블리(37)의 사시 단면도이다. 절연 웹은 프레임 개구의 한쪽 개방 단부 전체에 연장되어 그 단부를 폐쇄시킴으로써, 네스트(a nest) 또는 리세스를 형성한다. 로직 디바이스(40)는 프레임 베이스의 내향 표면으로부터 이격된 프레임 개구 내의 절연 웹에 실장된 것으로 도시된다. 로직 디바이스는 제 1 표면(42) 및 제 2 표면(44)을 갖는다. 로직 디바이스의 제 1 표면은 I/O 콘택트(46)를 포함한다. 로직 디바이스의 I/O 콘택트는 절연 웹의 내향 표면 상의 대응하는 본드 패드(도시하지 않음) 등 또는 그러한 것이 절연 웹의 내향 표면보다 위에 연장된 경우라면 절연 웹 점착 층의 내향 표면 상의 대응하는 본드 패드(도시하지 않음) 등과 전기적으로 일치한다. 트렌치 또는 갭(48)은 로직 디바이스의 표면 및 프레임 베이스의 내향 표면에 의해 정의된다. 참조 번호(49)는 절연 웹의 외향 표면을 나타낸다.
다른 프레임은 모놀리식(monolithic)일 수 있지만, 예시된 프레임은 프레임 베이스, 프레임 절연 층, 및 그들을 서로 본딩하는 프레임 점착 층을 포함한다. 금속화 층(metallization layers), 회로 및 패시브는 실시예에 따라 전술한 사항 중 임의의 것에 포함 및/또는 임베디드될 수 있다.
프레임 베이스는 금속, 세라믹 또는 폴리머 물질 중에서 선택된 물질로 형성될 수 있다. 적합한 폴리머 물질은 폴리이미드, ROMP-가능 모노머 또는 에폭시를 포함할 수 있다. 폴리머 물질은 보강용 필러(reinforcing filler)를 포함할 수 있다. 그러한 필러는 파이버(fibers) 또는 작은 무기 미립자(small inorganic particles)를 포함할 수 있다. 적합한 파이버는 유리 파이버일 수도 있고 또는 카본 파이버일 수도 있다. 적합한 미립자는 실리카, 실리콘 카바이드, 보론 니트라이드, 알루미늄 옥사이드, 또는 알루미늄 니트라이드를 포함할 수 있다. 폴리머 물질로 형성된 경우, 프레임 베이스는 몰딩 구조 또는 캐스트 구조(a molded or cast structure)일 수 있다. 적합한 몰딩 기술은 수지 주입 몰딩, 벌크 몰딩 등을 포함할 수 있다.
프레임 베이스는 요망되는 열 팽창 계수, 강성률 또는 그 밖의 요망되는 기계적, 전기적 및 열적 특성에 기초한 특정 디자인을 위해 선택되는 물질을 포함한다. 프레임 베이스가 전기적으로 전도인 경우, 유전체 또는 전기 절연 오버코팅(a dielectric or electrically insulating overcoating)이 프레임 베이스의 표면에 도포될 수 있다. 적합한 전기 전도 프레임 물질은 금속일 수 있다. 프레임 베이스로서 사용하기에 적합한 금속은 알루미늄, 니켈, 티타늄, 철 또는 주석 중에서 선택될 수 있다. 대안으로, 금속은 합금 또는 금속 화합물일 수 있다. 적합한 합금 및 화합물은, 예를 들어 스테인리스 스틸 또는 Cu:Invar:Cu를 포함할 수 있다. 적합한 전기 절연 오버코팅 물질은 세라믹 물질, 폴리머 물질 또는 에나멜일 수 있다. 오버코팅 물질은 열 팽창 매칭 계수, 오버코팅의 유전 특성, 점착성 및 서로와 관련하여 사용되는 물질의 기타 특성에 따라 선택될 수 있다. 전기적 절연 오버코팅 물질은 프레임 베이스 상에 지지되는 전도 트레이스 및 전자 디바이스를 절연시킬 수 있다.
프레임 베이스 물질 및 절연 층 물질은 사용 중에 프레임 베이스가 휘지 않게 하는 것으로 선택되어야 한다. 프레임 베이스 물질은 열 팽창 계수(Coefficient of Thermal Expansion: CTE)가 구조물을 어셈블리시킬 하나 이상의 소자의 CTE와 거의 매칭되도록 선택되어야 한다. 반도체 캐리어는 유기 인쇄 회로 기판에 고정될 수 있다. 그러한 인쇄 회로 기판은 대략 15 ppm/℃ 내지 대략 20 ppm/℃의 범위에 있는 CTE를 가질 수 있다. 절연 층이 인쇄 회로 기판 CTD보다 더 높은 CTE를 갖는 경우, 프레임 베이스는 휘어져 오목해질 수 있다. 절연 층의 CTE 가 보다 낮은 경우, 프레임 베이스는 휘어져 볼록해질 수 있다. 비교적 증가한 영률의 모듈러스(Young's Modulus)를 갖는 프레임 베이스를 선택하면, 프레임 베이스 상의 응력 및 스트레인이 비교적 높을지라도, 휘어지는 기회를 감소시킬 수 있다. 또한, 영률의 모듈러스 및/또는 경화 중에 절연 층의 수축량을 낮추도록 절연 층을 선택하면, 휘어지는 기회 및 프레임 베이스 상의 응력 또는 스트레인을 감소시킬 수 있다.
프레임 베이스는 개구부 또는 개구를 정의하는 내향 표면을 가지며, 그에 따라 프레임도 그러한 내향 표면을 갖는다. 밀링(milling), 기계적 타출(mechanical stamping), 레이저 절삭(laser cutting), 수류 분사(water jetting), 습식 에칭(wet etching), 레이저 삭마(laser ablation), 다이 타공(die punching) 또는 건식 에칭(dry etching)은 프레임 베이스 내에 개구를 형성할 수 있다. 로직 디바이스는 개구 내의 절연 웹 상에서 지지될 수 있다(보다 상세한 사항은 이후에 제공된다). 개구는 프레임 절연 층, 프레임 점착 층, 제 1 전도층 및 기타 소자의 추가 전후에 형성될 수 있다.
제 1 전기 전도층은 프레임 베이스의 제 1 표면의 적어도 일부분 위에 또한 선택적으로는 프레임 베이스의 제 2 표면의 적어도 선택된 부분 상에 배치되는 금속화 면일 수 있다. 제 1 전기 전도층은 기준면으로서 기능할 수 있는 연속적 금속 면이다. 기준면은 접지 면일 수도 있고, 전력 공급 면일 수도 있다. 대안으로, 제 1 전기 전도층은 부분 금속 면일 수일 수 있다. 프레임 절연 층의 제 1 표면 상의 금속화는 신호 라우팅 층으로서 사용될 수 있고, 프레임 베이스의 제 1 표 면 상의 금속화는 접지 기준면으로서 사용될 수 있다. 절연 웹의 제 1 표면 상의 금속화는 전압 면에 사용되는 것과 같은 제 2 신호 라우팅 층 또는 제 1 기준면으로서 사용될 수 있다. 프레임 절연 층 상의 접지 기준면과 절연 웹 상의 기준 전압 면 양측 모두는 고성능 로직 디바이스에서 요구될 수 있는 하나의 고체 전압 면으로서 또는 다수 개의 절연 기준면을 갖는 면으로서 사용될 수 있다. 그 밖의 많은 신호 층, 전압 기준 층 및 신호 라우팅 및 기준면 모두를 포함하는 층의 구성은 특정 회로 요건에 의해 요구되는 바와 같이 구성될 수 있다.
전도층을 형성하는 데 사용되는 적합한 물질은 Al, Ag, Au, Cu, Ni, Pb, Sn 및 Ti 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 전도층은 전기 도금, 스퍼터링 또는 비전착성 도금(electroless plating)에 의해 프레임 베이스, 프레임 절연 층 및 또는 절연 웹의 표면에 도포될 수 있다. 일 실시예에서, 전도층은 유기 금속 전구체(organic metal precursors)의 분해(the decomposition)에 의해 형성된 기본 금속(elemental metal)일 수 있다. 프레임 베이스는 전도층과의 점착을 개선하도록 타이 층(a tie layer)을 구비할 수 있다. 타이 층으로 사용하기에 적합한 물질은 폴리이미드, 에폭시 및 실리콘을 포함할 수 있다.
프레임 점착 층은 제 1 프레임 절연 층의 제 2 표면 또는 프레임 베이스의 표면에 도포되거나, 샌드위치 적층물로서 도포될 수도 있다. 도포 방법은 스핀 코팅, 스프레이 코팅, 롤러 코팅, 메니스커스 코팅(meniscus coating), 패턴 인쇄 증착, 분사법(jetting)을 포함할 수도 있고, 또는 다른 투여 방법에 의할 수도 있다. 프레임 절연 층은 프레임 점착 층이 제 1 프레임 절연 층에 도포된 후에 프레임 베 이스의 제 1 표면 위에 배치되어 그와 접촉된다. 프레임 점착 층은 완전히 경화되어 제 1 프레임 절연 층을 프레임 베이스의 제 1 표면에 본딩시킬 수 있다. 점착 층에서 사용하기에 적합한 물질은 열 경화성 수지 점착제(a thermoset adhesive) 또는 방사선 경화 점착제를 포함할 수 있다. 그 밖의 적합한 점착제는 열경화성 플라스틱 점착제, 수성 경화 점착제(water cure adhesive), 공기 건조 점착제(air cure adhesives)를 포함할 수 있다. 점착 층은 열적으로 경화될 수도 있고, 또는 열과 방사선의 조합에 의해 경화될 수도 있다. 열적으로 경화 가능한 경우, 적합한 경화 온도는 대략 섭씨100도 내지 대략 섭씨200도 범위에 있을 수 있다. 방사선으로 경화 가능한 경우, 적합한 방사선은 자외선(UV) 광, 전자 빔, 및/또는 초단파 방사선을 포함할 수 있다.
부분 진공은, 임의의 것이 존재한다면, 경화 중에 점착제로부터 휘발성 물질을 제거하는 데 사용될 수 있다. 적합한 점착제의 일례로는 열경화성 폴리머 및 방사선 경화 가능한 폴리머가 있을 수 있으며, 이들 각각은 적절한 건조제(curer) 경화제(hardeners), 첨가제 등과 조합될 수 있다. 적합한 열경화성 폴리머는 에폭시, 실리콘, 아크릴레이트, 우레탄, 폴리에테르이미드, 또는 폴리이미드, 또는 이들의 2개 이상의 혼합물을 포함할 수 있다. 상업적으로 입수할 수 있는 적합한 폴리이미드는 CIBA GEICY 412(Ciba Geigy사 제조), AMOCO AI-10(Amoco Chemicals Corporation사 제조) and PYRE-MI(E.I. du Pont de Nemours & Co.사 제조)를 포함할 수 있다. CIBA GEIGY 412는 대략 섭씨360도의 Tg를 갖는다.
절연 층(또는 웹)에 점착 층을 도포하는 적합한 방법은 스프레이 코팅, 스핀 코팅, 롤 코팅, 메니스커스 코팅, 딥 코팅(dip coating), 전사 코팅(transfer coating), 분사법, 드롭 투여(drop dispensing), 패턴 인쇄 증착, 스텐실링, 및 건식 필름 라미네이팅(dry film laminating)을 포함한다. 점착 층은 대략 5마이크로미터보다 큰 두께를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 점착 층은 대략 5마이크로미터 내지 대략 10마이크로미터의 범위, 대략 10마이크로미터 내지 대략 20마이크로미터의 범위, 대략 20마이크로미터 내지 대략 30마이크로미터의 범위, 대략 30마이크로미터 대지 대략 40마이크로미터의 범위, 대략 40마이크로미터의 범위 내지 대략 50마이크로미터의 범위, 또는 대략 50마이크로미터보다 큰 범위에 있는 두께를 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 점착 층은 추가 절연 층의 표면에 도포될 수 있는 사전 제작된 자가-점착 필름(a prefabricated self-adhesive film)일 수 있다. 또 다른 실시예에서는, 열경화성 점착제가 b-스테이지로 경화되는 동안에 그 층을 적절한 위치에 놓는 수 개의 고정 지점 내의 압력 감지 점착제와 같은 혼합형 점착 물질이 사용된다.
프레임 절연 층은 유기 유전체 필름 또는 지지 웹일 수 있다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 필름 또는 웹은 자가-지지하지 않는 연질 시트(a flexible sheet)이다. 필름은 0.2밀리미터보다 작은 두께를 갖는다. 필름은 몇몇 실시예에서는 연속적일 수 있고, 다른 실시예에서는 불연속적일 수 있다. 필름은, 예를 들어 섬유 물질로 보강될 수 있다. 또한, 필름은 다수의 서브-층을 포함할 수 있고, 서브-층은 서로 상이한 조성 및 특성을 가질 수 있다. 예를 들어, 하나의 서브-층 은 치수 안정성(dimensional stability)을 제공할 수 있고, 다른 서브-층은 정전기 방전, 열 전도, 또는 고유전 특성을 제공할 수 있다. 프레임 절연 층으로 사용하기에 적합한 물질은 폴리이미드, 폴리에테르이미드, 벤조시클로부텐(BCB), 액정 폴리머, 비스말레이미드-트리아진 수지(BT 수지), 에폭시 또는 실리콘 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 프레임 절연 층에서 사용하기에 적합한 상업적으로 입수 가능한 물질은 KAPTON H 폴리이미드 또는 KAPTON E 폴리이미드(E.I.du Pont de Nemours & Co.사 제조) APICAL AV 폴리이미드(Kanegafugi Chemical Industry Company사 제조), UPILEX 폴리이미드(UBE industries, Ltd.사 제조) 및 ULTEM 폴리에테르이미드(General Electric Company사 제조)를 포함할 수 있다. 예시된 실시예에서, 프레임 절연 층은 KAPTON H 폴리이미드로서 완전히 경화된다.
다른 실시예에서, 프레임 절연 층 및 프레임 점착제를 포함하는 전술한 적층 프레임 절연 구조물은 열경화성 또는 열가소성 폴리머 코팅과 같은 단일 유전 증착물로 대체될 수 있다. 열가소성 폴리머는 GE Plastics사로부터 입수 가능한 ULTEM 1000 또는 ULTEM 6000과 같은 폴리에테르이미드, Victrex사로부터 입수 가능한 PEEK와 같은 폴리에테르 에테르 케톤, ICI Americas사로부터 입수 가능한 VITREX와 같은 폴리에테르 황화물, Ciba Giegy사로부터 입수 가능한 XU 218과 같은 폴리에테르 황화물, 또는 Union Carbide사로부터 입수 가능한 UDEL 1700 폴리황화물일 수 있다. 열경화성 또는 열가소성 폴리머는 스프레이 코팅, 스핀 코팅, 롤 코팅 또는 건식 필름 라미네이팅에 의해 도포될 수 있다.
적합한 전도체는 광학적 및 전기적 전도체를 포함하며, 프레임 절연 층 상에 위치할 수 있다. 적합한 전기적 전도체는 패드, 핀, 범프 및 솔더 볼을 포함할 수 있다. 프레임 베이스와 제 1 프레임 절연 층 사이의 커넥터는 애플리케이션 특정 파라미터에 기초하여 선택된 구조물일 수 있다. 예를 들어, 개구, 홀 또는 비아는 제 1 프레임 절연 층의 제 1 표면으로부터 프레임 점착 층을 통과하여 프레임 베이스의 제 1 표면 상에 배치된 제 1 전기 전도층으로 연장될 수 있다. 비아는 프레임 베이스의 제 1 표면 상의 금속 영역을 노출시킨다. 일 실시예에서, 비아는 그들이 마이크로-비아가 되도록 크기 조정될 수 있다. 레이저 절삭, 습식 화학적 에칭, 플라즈마 에칭, 반응성 이온 에칭, 또는 광 리소그래피가 비아를 형성할 수 있다. 그 밖의 적합한 비아 형성은, 전제적으로 또는 부분적으로, 기계적 시추(mechanical drilling) 또는 타공을 이용하여 이루어질 수 있었다.
비아 내에 충진되는 전기 전도 물질은 금속, 고유하게 전기적으로 전도인 폴리머, 전기 전도 필러로 충진된 폴리머 또는 세라믹, 또는 금속일 수 있다. 전기 전도 물질이 a인 경우, 적합한 금속은 Ag, Au, Al, Cu, Ni, Sn 및 Ti 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 전기 전도 물질이 고유하게 전기적으로 전도인 폴리머인 경우에는, 충진되지 않은 상태로 사용되어, 예를 들어 결정된 점도를 달성하고 및/또는 결정된 습식 능력 또는 탈기 능력을 가질 수 있다. 고유의 전기 전도 폴리머는 분사법 또는 스크린법에 의해 증착될 수 있다.
적합한 전기 전도 충진 물질은 에폭시, 폴리황화물, 또는 예를 들어 전도 금속 입자로 충진된 폴리우레탄을 포함할 수 있다. 그러한 금속 입자는 은 및 금을 포함할 수 있다. 그 밖의 적합한 금속 입자는 Al, Cu, Ni, Sn 및 Ti 중 하나 이상 을 포함할 수 있다. 충진된 폴리머 물질 대신에, 고유의 전도 폴리머가 사용될 수도 있다. 적합한 전도 폴리머는 폴리아세틸렌, 폴리피롤, 폴리티오펜, 폴리아닐린, 폴리플루오렌, 폴리 3-헥실티오펜, 폴리나프탈렌, 폴리 p-페닐렌 황화물, 및 폴리 파라-페닐렌 비닐렌을 포함한다. 물론, 고유하게 전도인 폴리머는 전기 전도 필러로 충진되어 전기 전도을 더욱 증가시킬 수 있다.
전도 물질이 금속인 경우, 전도 물질은 스퍼터링, 증발, 전기 도금, 또는 비전착성 도금 중 하나 이상을 포함하는 방법에 의해 증착될 수 있다. 적합한 물질은 Al, Ag, Au, Cu, Ni, Pb, Sn 및 Ti 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 일 실시예에서는, 제 1 프레임 절연 층의 제 1 표면과 프레임 베이스 상의 전기 전도체에 연장된 비아의 노출 표면 모두가 금속화된다. 금속화는 스퍼터 도금 및 전기 도금 시퀀스의 조합을 이용할 수 있다. 프레임 절연 층은 프레임 절연 층의 제 1 표면과 스퍼터 시스템에 노출된 비아와 함께 진공 스퍼터 시스템 내에 배치될 수 있다. 백스퍼터 단계(a backsputter step)는 프레임 베이스 상의 노출된 전기 전도체를 스퍼터-에칭시켜 잔여 점착제 물질 및 천연 금속 산화물을 제거한다. 또한, 백스퍼터 단계는 프레임 절연 층 표면 내로 에칭한다. 프레임 베이스의 제 1 표면 상에 위치한 금속 전기 전도체의 스퍼터 에치는 후속 금속화 단계의 콘택트 저항을 감소시키며, 프레임 절연 층의 에칭은 프레임 절연 층의 제 1 표면에 대한 금속 점착성을 증가시킬 수 있다.
프레임 절연 층의 제 1 표면 상에 증착된 금속은 감법을 이용하거나 또는 반-가법(semi-additive techniques)을 이용하여 패터닝됨으로써 금속화된 비아, 패드 및 신호 라우팅 트레이스를 형성할 수 있다. 하나의 반-가법 패터닝 프로세스에서는, 대략 0.1마이크로미터 내지 대략 2.0마이크로미터의 두께를 갖는 시드 층이 전술한 바와 같은 금속화 공정을 이용하여 전체 프레임 절연 제 1 표면에 도포될 수 있다. 상호접속 트레이스, I/O 콘택트 및 비아와 같은 금속을 보유하도록 요망된 프레임 절연 층의 제 1 표면 상의 영역은 광 레지스트(도시하지 않음)로 덮이지 않은 상태로 유지되며, 금속이 제거되도록 요망된 프레임 절연 층 표면의 영역은 덮인 상태로 남겨진다. 비아 측벽을 포함한 프레임 절연 층의 제 1 표면의 노출된 금속화 영역은 대략 1마이크로미터 내지 대략 20마이크로미터의 범위에 있는 두께로 전기 도금된다. 도금 공정 단계 다음, 나머지 광 레지스트 물질이 제거될 수 있다. 제거는 시드 금속이 도금되지 않았던 프레임 절연 층의 제 1 표면 상의 금속화 영역을 노출시킨다. 다수의 표준 습식 금속 에치 전해조는 노출된 시드 금속을 제거하여 요망되는 금속화 패턴을 남길 수 있다.
감법 금속 패터닝 프로세스(a subtractive metal patterning process)에서, 비아 측벽을 포함한 프레임 절연 층의 금속화된 표면은 금속으로 전기 도금되어 대략 2마이크로미터 내지 대략 20마이크로미터의 범위에 있는 두께를 갖는 층을 형성한다. 광 마스크 물질(도시하지 않음)은 프레임 절연 층의 제 1 표면 전면에 배치될 수 있고, 또한 표면의 선택된 영역을 노출시키도록 광-패터닝될 수 있다. 상호접속 트레이스, I/O 콘택트 및 비아와 같은 금속을 계속 유지시키도록 요망되는 프레임 절연 층의 제 1 표면 상의 영역은 광 레지스트로 덮인 상태로 남겨지며, 금속이 제거되게 한 프레임 절연 표면의 영역은 노출되어 덮이지 않는다. 다수의 습식 금속 에치 전해조는 도금 및 스퍼터링된 금속을 노출된 프레임 절연 층 표면 영역에서 제거하고, 나머지 영역은 마스킹 물질에 의해 습식 에천트로부터 보호된다. 에칭 단계의 완료 다음에, 나머지 광 레지스트 물질이 제거될 수 있다. 광 레지스트 물질을 제거하면, 요망된 금속화 패턴이 나타난다.
절연 웹은 절연 웹 점착 층에 의해 프레임 절연 층에 고정된다. 절연 웹 점착 층은 대략 5마이크로미터보다 큰 두께를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 점착 층은 대략 5마이크로미터 내지 대략 10마이크로미터의 범위, 대략 10마이크로미터 내지 대략 20마이크로미터의 범위, 대략 20마이크로미터 내지 대략 30마이크로미터의 범위, 대략 30마이크로미터 내지 대략 40마이크로미터의 범위, 대략 50마이크로미터보다 큰 범위에 있는 두께를 가질 수 있다.
절연 웹 점착 층은 스핀 코팅, 스프레이 코팅, 롤러 코팅, 메니스커스 코팅, 패턴 인쇄 증착, 또는 분사법에 의해 절연 웹의 제 2 표면에 도포될 수 있다. 일 실시예에서, 점착제는 건식 필름 적층에 의해 도포될 수 있다. 적절한 점착제는 전술한 것들을 포함한다.
로직 디바이스 상의 IO 콘택트는 절연 웹 상의 대응하는 콘택트와 연결된다(도 4 참조). 로직 디바이스 상에 위치할 수 있는 I/O 콘택트의 일례는 패드, 핀, 솔더 범프 및 솔더 볼을 포함한다. 예시된 실시예에서, I/O 콘택트는 I/O 패드이다. 그 밖의 적합한 로직 디바이스는 마이크로프로세서, 마이크로제어기, 비디오 프로세서 또는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)과 같은 패키징되거나 패키징되지 않은 반도체 칩, 개별형 패시브(a discrete passive), 또는 BGA 캐 리어일 수 있다. 일 실시예에서, 전자 디바이스는 그것의 제 1 표면 상에 배치된 I/O 콘택트 패드의 어레이를 갖는 반도체 실리콘 칩일 수 있다.
프레임 패널 어셈블리에는 다수의 개구가 마련될 수 있다. 개구가 프레임 절연층의 도포 이전에 프레임 베이스 내에 형성되는 경우, 프레임 베이스 내의 개구를 오버레이하는 프레임 절연 층의 영역이 제거될 수 있다. 제거는 레이저 삭마, 수류 분사에 의해 이루어질 수도 있고, 또는 기계적 수단에 의해 이루어질 수도 있다.
도 4를 참조하면, 절연 웹(또한, 필요에 따라 절연 웹 점착 층)은 그것을 관통하는 개구 또는 비아를 제공하도록 처리된다. 비아는 개구 내에 형성되어 회로 및 전기적 콘택트를 제공한다. 특히, 하나의 콘택트(50)는 프레임 절연 층을 통해 제 1 프레임 전도층과 통하고, 다른 콘택트(51)는 프레임 제 1 절연 층 상의 금속 또는 회로와 연결되며, 또 다른 콘택트(52)는 제 1 프레임 전도층 및 로직 디바이스 상의 I/O 콘택트와 연결되는 다른 콘택트(53) 모두와 연결된다. 또 다른 콘택트(54)는 회로 디바이스 상의 I/O 콘택트와 직접 연결되지만, 제 1 프레임 절연 층과는 그렇지 않다. 또한, 하나의 비아(55)는 절연 웹 및 제 1 프레임 절연 층(또한, 대응하는 점착 층) 모두를 관통하도록 연장되고, 콘택트(56)는 제 1 프레임 전도층과 직접 연결된다. 그 밖의 변경, 회로 및 구조물이 예상되며, 가능하지만, 도시되어 있지는 않다. 절연 웹의 외향 표면(57)은 그 상부에 노출된 콘택트 및 회로를 갖는다.
로직 디바이스의 제 1 표면은 절연 웹의 점착 코팅된 제 2 표면과 접촉한다. 대안으로, 절연 웹은 어떠한 점착제도 존재하지 않는다면 직접 접촉된다. 로직 디바이스의 적어도 일부분은 프레임 패널 어셈블리 내의 프레임 개구 내에 배치될 수 있다. 점착제는 절연 웹을 프레임에 본딩하고, 로직 디바이스를 절연 웹에 본딩한다.
몇몇 콘택트는 로직 디바이스의 제 1 표면 상에 배치되고, 디바이스 커넥터라고 지칭될 수 있다. 디바이스 커넥터는 절연 웹의 제 1 표면으로부터 로직 디바이스의 제 1 표면 상에 배치된 I/O 콘택트로 제각각 연장된 하나 이상의 비아 내의 전도 물질을 통해 연결될 수 있다. 마찬가지로, 프레임 절연 층 커넥터는 프레임 절연 층에 고정될 수 있고, 프레임 베이스 커넥터는 프레임 베이스에 고정될 수 있으며, 절연 웹 커넥터는 절연 웹에 고정될 수 있다. 전도 물질은 비아 내에 배치되어, 필요에 따라 지지 층을 통해 브리지 또는 라우팅할 수 있다.
상호접속 구조물 및 어셈블리 내의 다른 커넥터는 제 1 프레임 커넥터 및 절연 층 커넥터의 형성 프로세스와 유사한 방식으로 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 절연 웹의 제 1 표면은 프레임 절연 층에 대해 전술한 금속화 및 패터닝 단계를 이용하여 금속화될 수 있다.
선행 프로세스 단계는 제 1 상호접속 층과, 필요에 따라 로직 디바이스의 I/O 콘택트 및 전도층으로의 그것의 커넥션을 완성한다. 명료성을 위해 단 2개의 I/O 콘택트를 갖는 단 하나의 로직 디바이스만이 도시되어 있지만, 보다 복잡한 로직 디바이스의 상호 접속부가 포함된다. 로직 디바이스는 마이크로프로세서, 비디오 프로세서 및 ASIC를 포함할 수 있다. 몇몇 로직 디바이스는 추가 상호 접속 층 을 요구하여, 요구된 모든 칩 I/O 콘택트를 충분히 라우팅할 수 있다. 이들 전자 디바이스의 경우, 하나 이상의 추가 상호접속 층이 프레임 및/또는 절연 웹 전면에 형성될 수 있다. 라우팅이 보다 덜 복잡한 보다 간단한 로직 디바이스의 경우, 단 하나의 상호접속 층이 요구될 수 있다.
도 5를 참조하면, 프레임 개구의 내부 표면 및 프레임 개구 내에 배치된 로직 디바이스의 외부 에지는 갭 또는 외호(moat)를 정의한다. 이 갭은 충진되지 않은 상태로 남겨질 수도 있고 밀봉 물질로 충진될 수도 있다. 밀봉 물질(60)은 갭 내의 로직 디바이스를 둘러싼다. 프레임 패널 개구의 내부 에지와 로직 디바이스의 외부 에지 사이의 갭은 밀봉 물질로 충진될 수 있다. 다른 실시예에서, 게임은 부분적으로 충진될 수 있다. 충진 높이는, 절연 웹 표면에 상대적인 로직 디바이스의 높이에 따라, 대략 1 퍼센트 내지 대략 50 퍼센트의 범위, 대략 50 퍼센트 내지 대략 100 퍼센트의 범위에 있을 수도 있고, 또는 로직 디바이스 위를 넘어갈 수도 있다. 다른 측정치에 의하면, 갭의 부피는 대략 전체의 10 퍼센트 내지 대략 전체의 30 퍼센트, 대략 전체의 30 퍼센트 내지 대략 전체의 50 퍼센트, 대략 전체의 50 퍼센트 내지 대략 전체의 80 퍼센트, 또는 대략 전체의 80 퍼센트 내지 대략 전체의 95 퍼센트의 범위에 있을 수 있다.
적합한 밀봉 물질은 열가소성 및/또는 열경화성 폴리머를 포함할 수 있다. 적합한 지방성 및 방향족 폴리머는 폴리아미드, 폴리아크릴레이트, 폴리우레탄, 폴리프로필렌, 폴리황화물, 폴리테트라플루오로에틸렌, 에폭시, 벤조시클로부텐(BCB), 폴리이미드, 폴리에테르이미드, 폴리카보네이트, 실리콘, 또는 이들의 두 가지 이상의 화합물을 포함할 수 있다. 그 밖의 적합한 밀봉 물질은 실온 가황 물질을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 밀봉 물질은 이용 가능한 비교적 낮은 경화 온도로 인한 열경화성 폴리머일 수 있다. 밀봉 물질은 필러 물질을 포함할 수 있다. 필러 물질의 타입, 크기 및 양은 열 전도, 열 팽창 계수, 점도, 진행 저항(swim resistance), 수축(shrinkage), 가스배출(out gassing) 및 수분 흡수(moisture uptake)와 같은 다양한 몰딩 물질 특성을 맞추는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 이들 물질은 입자, 파이버, 스크린, 매트(mats) 또는 무기 입자 플레이트(plates of inorganic particles)를 포함할 수 있다.
적합한 필러 물질은 유리, 세라믹, 또는 금속으로 형성될 수 있다. 필러 물질의 몇몇 일례는 실리카, SiC, Al2O3, Bn 및 AlN을 포함한다. 그 밖의 적합한 필러는 카본의 형태를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 필러 물질은 열적으로 전도이면서 전기적으로 절연성이다. 첨가제는 밀봉 특성에 영향을 미치도록 첨가될 수 있다. 몇몇 첨가제는 유리 전이 온도, 가요성, 인장 강도, 유동성, 또는 산화물 저항을 증가시킬 수 있다. 그 밖의 영향을 받는 특성은 열 전도, 열 팽창 계수, 점도, 진행 저항, 수축 및 수분 흡수를 포함할 수 있다. 밀봉 물질이 경화될 수 있다.
소정 실시예에서, 밀봉 물질과 절연 웹 점착 층을 동시에 경화시키는 것은 유리할 수 있다. 점착 층은 방사선 경화될 수 있다. 적합한 방사선은 IR(열), UV 광, e-빔, 및/또는 초단파를 포함할 수 있다.
또한, 도 5를 참조하면, 추가 상호접속 층은 제 2 절연 웹 점착 층(63)을 사용하여 제 2 절연 웹(62)을 제 1 상호접속 층(57)의 외향 표면에 고정됨으로써 형성된다. 제 2 절연 웹의 외향 표면(64)은, 예를 들어 제 1 전도층, 제 2 전도층, 로직 디바이스 I/O 콘택트, 및 기타 회로(도시하지 않음)와 연결되는 콘택트를 지지한다. 연결은 적절한 전도층을 통과하도록 연장된 비아를 사용하여 직접 이루어질 수도 있고, 또는 적절한 전도층과 연결되는 커넥터를 사용하여 간접적으로 이루어질 수도 있다. 상호접속 구조물(66)에는 밀봉 층, 추가 상호접속 층, 핀, 솔더 볼 등이 마련될 수 있다.
제 2 절연 웹의 제 2 표면은 제 1 절연 웹의 외향 표면(비-소자 측)과 접촉하도록 위치할 수 있다. 점착 층은 경화되어 제 2 절연 웹을 제 1 절연 웹에 본딩시킬 수 있다. 일 실시예에서, 제 2 절연 층은 가열된 진공 적층 시스템을 이용하여 절연 웹의 제 1 표면 위에 적층될 수 있다.
디바이스 커넥터는 제 2 절연 층을 통해 제 2 절연 웹의 외향 표면 상에 배치된 I/O 콘택트와 연결될 수 있다. 제 2 절연 웹의 외향 표면은 금속화되어 대응하는 전도층을 형성할 수 있다. 금속화된 영역은 I/O 패드 및/또는 기준면 및/또는 추가 신호 라우팅 트레이스로 사용될 수 있다. 공정은 가법일 수도 있고 감법일 수도 있다. 추가 커넥터는 제 2 절연 층의 제 1 표면 상의 적어도 하나의 전기 전도체와 프레임 베이스 또는 프레임 절연 층 상의 전도층 또는 회로 상에 형성될 수 있다. 다층 깊은 비아는 제 2 절연 웹의 제 1 표면으로부터 프레임 절연 층의 제 1 표면으로 연장되도록 형성될 수 있다.
다수의 추가 상호접속 층이 유사한 방식으로 형성될 수 있다. 절연 층 코팅, 비아 형성, 금속화 및 광 패터닝의 공정은 추가 기준면 또는 상호접속 층을 반복적으로 추가할 수 있다.
최종 외향 상호접속 층과 관련하여, 유전체 또는 솔더 마스킹 물질이 금속 트레이스를 부동태화하고 어셈블리 또는 패키지 I/O 콘택트에 사용되는 콘택트 패드를 정의하는 데 사용될 수 있다. 패키지 I/O 콘택트는 노출된 콘택트 패드에 추가 금속 증착이 도포되게 하여 보다 강건한 I/O 콘택트를 제공할 수 있게 한다. 적합한 추가 금속 증착은 Ti:Ni:Au와 같은 합금을 포함할 수 있다. 추가 금속 증착은 비전착성 도금에 의해 도포될 수 있다. I/O 콘택트 패드는 핀, 솔더 구(solder spheres), 또는 그들에 부착된 리드(leads)를 가질 수 있고, 또는 I/O 콘택트 패드는 패드 어레이를 생성할 수 있다.
도 6을 참조하면, 상호접속 구조물(67)은 도 5에 도시한 상호접속 구조물과 유사하되, 핀 어레이(68), 패시베이션 층(69) 및 측벽(59)에 의해 정의된 제 2 프레임 개구 내에 위치한 패시브 요소(70)를 더 포함한다. 제 2 개구는 개구(36)가 개방될 때 프레임 베이스를 관통하게 개방될 수 있다. 하나 이상의 패시브 커넥터(72)는 비아(73)를 통해 회로 또는 제 1 전도층을 패시브 요소에 접속시킨다.
예시된 어레이의 핀 중 하나는 로직 디바이스 I/O 콘택트 중 하나와 연결되며, 어레이의 다른 예시된 핀은 다른 로직 디바이스 I/O 콘택트와 연결된다. 대안 실시예(도시하지 않음)에서, 솔더 볼 어레이, 솔더 범프, 전기적으로 전도인 폴리 머 범프, 콘택트 패드, 리드 또는 광학적 I/O 접속부가 핀의 위치에 사용된다.
패시브 커넥터는 패시브 소자 상의 I/O 콘택트로부터 절연 웹 상에 위치한 전도체로의 연결을 허용한다. 패시브 커넥터는 절연 웹의 제 1 표면으로부터 패시브 소자의 표면 상에 위치한 I/O 콘택트에 제각각 연장된 하나 이상의 비아를 포함할 수 있다. 전기 전도 물질은 적어도 비아의 일부분 내에 배치될 수 있고, 전기 전도 물질은 비아를 통해 패시브 소자 상에 위치한 I/O 콘택트에 연장된다.
도 7은 얇은 프레임 절연 층(110) 및 전기 전도층(112)이 프레임 베이스 표면 상에 위치한 제 1 전도층(18) 상에 증착된 구조물(100)을 예시한 개략도이다. 전도층 및 프레임 절연 층의 일부분이 제거되어 분산형 패시브 요소를 형성한다. 분산형 패시브 요소의 일례는 디커플링 커패시터이다.
얇은 프레임 절연 층은 유기 유전체 물질로 형성될 수 있다. 적합한 유기 유전체 물질은 폴리이미드 또는 다이아몬드형 탄소를 포함할 수 있다. 층은 스핀 코팅에 의해 증착될 수도 있고(폴리이미드), 또는 증발에 의해 증착될 수도 있다(DLC). 대안 실시예에서, 얇은 프레임 절연 층은 무기 유전체 물질로 형성될 수 있다. 적합한 무기 유전체 물질은 SrTiO3, PZT, BST, TaO2 또는 BaTiO3을 포함할 수 있다. 층은 화학적 용해 증착, 금속 산화물 증착, 또는 초임계수열법(hydrothermal synthesis)에 의해 형성될 수 있다.
전도층은 프레임 절연 층 상의 얇은 전기 저항 유전체 층의 선택된 영역을 노출시키도록 패터닝될 수 있다. 대안으로, 전기 전도층, 얇은 저항 유전체 층 및 얇은 프레임 절연 층은 별도로 패터닝되어 얇은 저항 유전체 층, 얇은 프레임 절연 층 및 패터닝된 패시브 요소를 생성하는 제 1 프레임 전기 전도체의 선택된 영역을 노출시킬 수 있다. 패터닝된 패시브 요소의 일례는 저항기, 커패시터, 인덕터 및 컨덕터 요소를 포함할 수 있다.
도 8 내지 도 9를 참조하면, 프레임 패널 어셈블리(120)는 다수의 상호접속 구조물(66)을 포함하며, 각각의 구조물은 제조 중에 어레이 핀을 수용하도록 크기가 정해지고 성형되는 다수의 쓰루-홀(122)을 갖는다. 프레임 표면은 쓰루-홀이 형성될 수 있는 전도 물질이 없는 영역을 형성하도록 패터닝될 수 있다(도 9). 적합한 쓰루-홀 형성 프로세스는 기계적 시추, 천공, 레이저 삭마 또는 수류 분사를 포함할 수 있다.
쓰루-홀이 (비-패터닝된 영역 내의) 프레임 베이스에 형성된 후, 쓰루-홀은 어레이 핀을 보다 양호하게 수용하도록 금속 도금(126)될 수 있다. 핀은 솔더 또는 전기 전도 점착제를 이용하여 절연 층(들) 상의 패터닝된 금속에 기계적 및 전기적으로 접속될 수 있다.
대안 실시예에서, 로직 디바이스는 광학 디바이스일 수 있다. 그러한 경우, 본 명세서에서 설명한 커넥터 및 전도체 중 일부 또는 모두는 전기적으로 투과성이라기보다는 광학적으로 투과성일 수 있다. 적합한 광학 커넥터 및/또는 전도체는 광학 파이버 및/또는 도파관을 포함할 수 있다.
본 명세서에서 설명한 실시예는 특허청구범위에서 인용된 발명의 요소에 대응하는 요소를 갖는 구성, 구조물, 시스템 및 방법의 일례이다. 이러한 설명은 특 허청구범위에 인용된 발명의 요소에 마찬가지로 대응하는 대안 요소를 갖는 실시예를 당업자가 제조 및 사용하게 할 수 있다. 따라서, 본 발명의 범주는 특허청구범위의 문자 그대로의 언어와 상이하지 않은 구성, 구조물, 시스템 및 방법을 포함하며, 특허청구범위의 문자 그대로의 언어와 차이가 거의 없는 기타 구조물, 시스템 및 방법을 더 포함한다. 본 명세서에서는 소정 특징 및 실시예만이 예시 및 설명되고 있지만, 관련 분야의 당업자에게는 수많은 수정 및 변경이 발생할 수 있다. 첨부한 특허청구범위는 그러한 모든 수정 및 변경을 포괄한다.
도 1은 중간 생성 물품의 개략적 측면도,
도 2는 도 1의 중간 생성 물품으로부터 형성된 본 발명의 실시예에 따른 프레임 어셈블리의 개략적 측면도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 도 2의 프레임 어셈블리 및 그에 본딩된 로직 디바이스의 단면 사시 측면도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 상호접속 구조물의 개략적 측면도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 도 4의 상호접속 구조물로부터 마련된 상호접속 구조물의 개략적 측면도,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 상호접속 구조물의 개략적 측면도,
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 금속 층 및 절연 층을 구비한 프레임 어셈블리의 개략적 측면도,
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 다수의 프레임 어셈블리의 개략적 상면도,
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 상호접속 구조물의 개략적 측면도이다.

Claims (10)

  1. 상호접속 구조물로서,
    제 1 표면 및 제 2 표면을 갖는 연질인 절연 웹(a flexible insulative web)과,
    제 1 표면 및 제 2 표면을 갖는 로직 디바이스 - 상기 로직 디바이스는 상기 로직 디바이스의 제 1 표면을 통해 상기 절연 웹의 제 2 표면에 고정됨 - 와,
    상기 절연 웹을 지지하며, 프레임 베이스 및 제 1 전도층을 포함하는 프레임 어셈블리와,
    상기 로직 디바이스가 상기 제 1 전도층과 연결되게 하도록 동작 가능한 디바이스 커넥터를 포함하고,
    상기 프레임 베이스는 제 1 표면, 제 2 표면, 및 내향 표면(an inward facing surface)을 갖되, 상기 내향 표면은 상기 프레임 베이스를 관통하여 상기 프레임 베이스의 제 1 표면으로부터 상기 프레임 베이스의 제 2 표면으로 연장되는 프레임 개구를 정의하고, 상기 로직 디바이스의 적어도 일부분이 상기 프레임 개구 내부에 배치되며,
    상기 제 1 전도층은 상기 프레임 베이스의 제 1 표면에 인접하여 위치하고 상기 절연 웹을 통하여 상기 로직 디바이스에 간접적으로 연결될 뿐이고 상기 로직 디바이스에 직접적으로 접촉하지 않는
    상호접속 구조물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 절연 웹은 폴리머 필름인
    상호접속 구조물.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 프레임 어셈블리는 상기 프레임 베이스의 제 1 표면과 상기 절연 웹 사이에 배치되는 제 1 프레임 절연 층을 더 포함하는
    상호접속 구조물.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 프레임 절연 층은 제 1 표면 및 제 2 표면을 포함하고,
    상기 프레임 어셈블리는,
    제 1 표면 및 제 2 표면을 갖는 제 2 프레임 절연 층 - 상기 제 1 프레임 절연 층의 상기 제 1 표면은 상기 제 2 프레임 절연 층의 제 2 표면에 고정됨 - 과,
    상기 제 1 프레임 절연 층 상에 위치한 제 2 전기 전도층과 상기 제 2 프레임 절연 층 상에 위치한 제 4 전기 전도체 사이의 제 2 프레임 커넥터를 더 포함하는
    상호접속 구조물.
  5. 장치로서,
    제 1 표면 및 제 2 표면을 가지며 전도성인 프레임 베이스, 상기 프레임 베이스의 제 1 표면 상에 배치된 제 1 프레임 절연 층, 상기 프레임 베이스를 관통하여 연장된 프레임 개구, 상기 제 1 프레임 절연 층 상에 배치된 프레임 전도층, 및 상기 프레임 베이스에 의해 지지되어 상기 프레임 전도층의 적어도 일부분과 연결되는 프레임 커넥터를 포함하는 프레임 어셈블리와,
    제 1 표면 및 제 2 표면을 갖는 절연 웹과,
    상기 절연 웹에 의해 지지되는 절연 웹 전도층과,
    상기 절연 웹에 의해 지지되고 상기 프레임 개구 내에 배치되는 로직 디바이스와,
    상기 절연 웹 전도층과 연결되는 디바이스 커넥터를 포함하되,
    상기 프레임 커넥터는 상기 프레임 전도층 및 상기 절연 웹 전도층과 연결되는
    장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 로직 디바이스는 광학 디바이스이고,
    상기 프레임 커넥터 및 상기 디바이스 커넥터는 광학적으로 투과성이며,
    상기 프레임 전도층 및 상기 절연 웹 전도층은 도파관을 포함하는
    장치.
  7. 전자 소자로서,
    웹을 지지하는 프레임 및 상기 웹에 고정되는 로직 디바이스와,
    상기 프레임에 의해 지지되어 상기 로직 디바이스와 연결되는 광학 또는 전자 회로를 포함하되,
    상기 프레임은 외부 에지를 정의하는 외부 표면을 갖고, 상기 광학 또는 전자 회로는, 상기 외부 에지상에 배치되어 상기 로직 디바이스가 그를 통해 연결되도록 하는 I/O 포트를 포함하며, 상기 프레임은 개구를 정의하는 내부 표면을 갖고 상기 웹은 상기 개구 내에서 지지되고 상기 프레임은 상기 전자 소자에 구조적 강성(structural rigidity)을 제공하는
    전자 소자.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 로직 디바이스가 상기 전자 회로와 연결되게 하는 전자적 디바이스 커넥터를 더 포함하는
    전자 소자.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 로직 디바이스가 상기 광학 회로와 연결되게 하는 광학 디바이스 커넥터를 더 포함하는
    전자 소자.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 프레임은 전기적으로 전도성이고, 상기 전자 소자는 상기 프레임의 표면 상에서 상기 전자 회로에 인접하게 배치된 유전체 층을 더 포함하는
    전자 소자.
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