KR20100057275A - Interconnect structure - Google Patents

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KR20100057275A
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레이몬드 알버트 필리온
케빈 매튜 두로서
리차드 조셉 사이아
찰스 제라드 요이칙
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제너럴 일렉트릭 캄파니
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Abstract

PURPOSE: The interconnect structure and product offer the electric component including the frame supporting the web and the logic device fixed to the web. CONSTITUTION: The insulation web has the first surface and the second back side. The logic device is fixed to the second back side of the insulation web. The frame assembly supports the insulation web. The frame assembly comprises the frame base(12) and the first conductor layer(18). The logic device comprises the device connector. The frame base is expanded through the first surface, and the second back side and frame base.

Description

상호접속 구조물 및 제품{INTERCONNECT STRUCTURE}Interconnect Structures and Products {INTERCONNECT STRUCTURE}

본 발명은 상호접속 구조물에 관한 실시예를 포함한다. 상호접속 구조물은 전기에 관한 것일 수도 있고 광에 관한 것일 수도 있다.The present invention includes embodiments of interconnect structures. The interconnect structure may be related to electricity or may be related to light.

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. In the current embedded chip process, referred to as embedded chip build-up (ECBU) or chips first build-up (CFBU) technology, bare chips do not require solder joints or wirebonds. Packaged in a high density interconnect structure using a perimeter or an array of peripheral I / O pads or I / O pads distributed across the surface. An ECBU or CFBU process can form a chip carrier that interconnects a complex semiconductor chip to a larger contact pad compatible with board level assemblies such as a printed circuit board.

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.BACKGROUND Semiconductor devices are increasingly manufactured with increasing I / O counts (4000-8000 or more). As CFBU technology is applied to their more complex semiconductor devices, the correspondingly increased routing requirements of the chips allow for the use of additional routing layers and / or thinner conductor lines. Make the distance between the lines narrower. Adding more layers with the same feature size and having more lines routed to smaller features can all increase yield loss. Since CFBU technology does not form interconnect layers or lines, distances and layer-to-layer vias associated with such interconnect layers, the increase in loss rate is at risk of being discarded until after the chip is placed in the carrier. Increase the number of expensive chips. The decoupling capacitor also needs to be adjacent to a moderately effective high speed switching processor. For CFBU carriers with thin profiles, eg, profiles less than 1 millimeter (mm) to industrial surface flip chip build-up carriers with profiles of 2 mm or more, there may be insufficient margin to mount the necessary individual decoupling capacitors in the carrier. . In addition, the pins of the pin grid array have a weaker mechanical strength than the solder balls of the ball grid array.

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.In one embodiment, the present invention provides an electronic device comprising a frame capable of supporting the web and a logic device secured to the web. The frame supports optical or electronic circuitry, and the supported optical or electronic circuitry is coupled with the logic device.

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.In one aspect, the electronic circuitry includes passive electronic components such as capacitors, inductors or resistors. In another aspect, the optical circuit includes beam splitters, mirrors, grates, and the like. The frame can be combined with other elements to form an electronic package.

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 아피처, 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.In one embodiment, the present invention provides an insulating web having a first surface and a second surface, a logic device secured to a second surface of the insulating web, a frame base having a first surface and a second surface, the first of the frame base. A first frame insulating layer disposed between the first surface and the second surface of the insulating web, an aperture extending through the frame base and the first frame insulating layer, wherein at least a portion of the logic device is disposed therein, and the frame base A frame panel assembly comprising a first frame connector disposed between a first electrically conductive layer located on a first surface and a second electrically conductive layer located on a surface of the first frame insulating layer, and an I / O on the surface of the logic device; A device connector disposed between the contact and a third electrical conductor located on the surface of the insulating web, a third electrical conductor and a first frame section located on the surface of the insulating web. To provide an interconnect structure including the insulating layer connector which is disposed between the second conductive layer located on the surface of the layer.

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 아피처, 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.In another embodiment, the present invention provides an insulating web having a first surface and a second surface, a logic device secured to a second surface of the insulating web, a frame base having a first surface and a second surface, the first of the frame base. A first frame insulating layer disposed between the first surface and the second surface of the insulating web, an aperture extending through the frame base and the first frame insulating layer, at least a portion of the logic device disposed therein, and the frame base and the first A frame panel assembly comprising a first frame connector disposed between the one frame insulating layer, a device connector disposed between the logic device and the insulating web, and an insulating layer connector disposed between the insulating web and the first frame insulating layer Providing a product.

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.The present invention includes embodiments of interconnect structures. The interconnect structure may have an integrated frame assembly. The interconnect structure may be related to electricity or may be related to light.

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.As used herein, a passive element or passive element is an element that consumes (but does not produce) electrical energy or an element that does not obtain power gain. Non-passive devices are called active devices. Circuits consisting entirely of passive elements are also considered passive (also having the same characteristics as passive elements). Under this definition, passive elements include capacitors, inductors, resistors, transformers, voltage sources, and current sources. Active devices may include devices with one or more transistors, relays, glow tubes, voltage regulator tubes, tunnel diodes, and similar devices. The term "insulative" refers to being electrically insulating, and the term "conductive" refers to being electrically conductive unless the context or language indicates otherwise. An "interconnection layer" is an insulating layer having at least one via and at least one circuit or connector thereon.

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.1 and 2, an interconnection intermediate structure 2 is shown. The intermediate structure 2 (FIG. 1) is modified to produce a frame 10 (FIG. 2) according to an embodiment of the present invention. The frame includes a frame base 12 having a first surface 14 and a second surface 16. The first conductive layer 18 is fixed to the first surface of the frame base. The frame adhesive layer 20 secures the first frame insulation layer 22 to the frame base and overlays at least a portion of the first conductive layer. The frame adhesive layer is not shown in some figures for clarity. The first frame insulating layer has a first outward-facing surface 24 and a second inward-facing surface 26. The second electrically conductive layer 28 is located on the first surface of the first frame insulating layer.

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 아피처(36)를 규정하는 내부 표면(35)을 가지며, 이 프레임 아피처(36)는 프레임 베이스를 관통하도록 연장된다.Referring to FIG. 2, the via 30 is formed to extend through the frame adhesive layer and the first frame insulating layer. Vias are filled with an electrically conductive material to form first frame connector 32. The first frame connector allows connection to a first conductive layer located on the first surface of the frame base through the frame adhesive layer and the first frame insulating layer. Conductive traces or contacts 34 are formed on the outward surface of the first frame insulating layer. The frame base has an interior surface 35 that defines a frame feature 36, which extends to penetrate the frame base.

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 아피처의 한쪽 개방 단부 전체에 연장되어 그 단부를 폐쇄시킴으로써, 네스트(a nest) 또는 리세스를 형성한다. 로직 디바이스(40)는 프레임 베이스의 내향 표면으로부터 이격된 프레임 아피처 내의 절연 웹에 실장된 것으로 도시된다. 로직 디바이스는 제 1 표면(42) 및 제 2 표면(44)을 갖는다. 로직 디바이 스의 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 규정된다. 참조 번호(49)는 절연 웹의 외향 표면을 나타낸다.FIG. 3 is a perspective cross-sectional view of the frame assembly 37 including the frame (not actual scale) of FIG. 1 and the insulating web 38 secured to the frame by the insulating adhesive layer 39. The insulating web extends through one open end of the frame aperture and closes the end, thereby forming a nest or recess. Logic device 40 is shown mounted on an insulating web in a frame aperture spaced from an inward surface of the frame base. The logic device has a first surface 42 and a second surface 44. The first surface of the logic device includes I / O contacts 46. The I / O contacts of the logic device may be corresponding bond pads (not shown) on the inward surface of the insulating web, or the like, or if they extend above the inward surface of the insulating web, the corresponding bond pads on the inward surface of the insulating web adhesive layer. (Not shown). The trench or gap 48 is defined by the surface of the logic device and the inward surface of the frame base. Reference numeral 49 denotes the outward surface of the insulating web.

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.Other frames may be monolithic, but the illustrated frames include a frame base, a frame insulation layer, and a frame adhesive layer that bonds them together. Metallization layers, circuits and passives may be included and / or embedded in any of the foregoing, depending on the embodiment.

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.The frame base may be formed of a material selected from metal, ceramic or polymer materials. Suitable polymeric materials may include polyimides, ROMP-capable monomers or epoxies. The polymeric material may include a reinforcing filler. Such fillers may include fibers or small inorganic particles. Suitable fibers may be glass fibers or carbon fibers. Suitable particulates can include silica, silicon carbide, boron nitride, aluminum oxide, or aluminum nitride. When formed of a polymeric material, the frame base may be a molded or cast structure. Suitable molding techniques may include resin injection molding, bulk molding, and the like.

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.The frame base comprises a material selected for a particular design based on the desired coefficient of thermal expansion, stiffness or other desired mechanical, electrical and thermal properties. If the frame base is electrically conductive, a dielectric or electrically insulating overcoating may be applied to the surface of the frame base. Suitable electrically conductive frame materials may be metal. Suitable metals for use as the frame base can be selected from aluminum, nickel, titanium, iron or tin. Alternatively, the metal may be an alloy or a metal compound. Suitable alloys and compounds may include, for example, stainless steel or Cu: Invar: Cu. Suitable electrically insulating overcoating materials may be ceramic materials, polymeric materials or enamels. The overcoating material may be selected according to the coefficient of thermal expansion matching, the dielectric properties of the overcoating, the stickiness and other properties of the materials used in relation to each other. The electrically insulating overcoating material may insulate the conductive trace and the electronic device supported on the frame base.

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.The frame base material and the insulating layer material should be chosen so as not to bend the frame base during use. The frame base material should be chosen such that the coefficient of thermal expansion (CTE) closely matches the CTE of one or more devices that will assemble the structure. The semiconductor carrier may be fixed to the organic printed circuit board. Such printed circuit boards may have a CTE in the range of about 15 ppm / ° C. to about 20 ppm / ° C. If the insulating layer has a higher CTE than the printed circuit board CTD, the frame base may bend and concave. If the CTE of the insulating layer is lower, the frame base can be bent and convex. Selecting a frame base with a relatively increased Young's Modulus can reduce the chance of bending, even if the stress and strain on the frame base is relatively high. In addition, selecting the insulating layer to lower the shrinkage of the insulating layer during modulus and / or curing of the Young's modulus can reduce the chance of warpage and the stress or strain on the frame base.

프레임 베이스는 개구부 또는 아피처를 규정하는 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 아피처를 형성할 수 있다. 로직 디바이스는 아피처 내의 절연 웹 상에서 지지될 수 있다(보다 상세한 사항은 이후에 제공된다). 아피처는 프레임 절연 층, 프레임 점착 층, 제 1 전도층 및 기타 소자의 추가 전후에 형성될 수 있다. The frame base has an inward surface that defines an opening or an aperture, so that the frame also has such an inward surface. Milling, mechanical stamping, laser cutting, water jetting, wet etching, laser ablation, die punching or dry etching ( dry etching) may form an aperture in the frame base. The logic device may be supported on an insulating web in the aperture (more details are provided later). The apertures may be formed before or after the addition of the frame insulation layer, the frame adhesion layer, the first conductive layer and other elements.

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.The first electrically conductive layer may be a metallization surface disposed over at least a portion of the first surface of the frame base and optionally on at least a selected portion of the second surface of the frame base. The first electrically conductive layer is a continuous metal plane that can function as a reference plane. The reference plane may be a ground plane or a power supply plane. Alternatively, the first electrically conductive layer can be a partial metal face. Metallization on the first surface of the frame insulation layer may be used as the signal routing layer, and metallization on the first surface of the frame base may be used as the ground reference plane. Metallization on the first surface of the insulating web may be used as the first signal plane or second signal routing layer as used for the voltage plane. Both sides of the ground reference plane on the frame insulation layer and the reference voltage plane on the insulating web can be used as one solid voltage plane that may be required in a high performance logic device or as a plane having multiple insulation reference planes. The configuration of many other signal layers, voltage reference layers and layers including both signal routing and reference planes can be configured as required by specific circuit requirements.

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. Suitable materials used to form the conductive layer may include one or more of Al, Ag, Au, Cu, Ni, Pb, Sn and Ti. The conductive layer may be applied to the surface of the frame base, the frame insulation layer, and / or the insulating web by electroplating, sputtering or electroless plating. In one embodiment, the conductive layer may be an elemental metal formed by the decomposition of organic metal precursors. The frame base may have a tie layer to improve adhesion with the conductive layer. Suitable materials for use as the tie layer may include polyimide, epoxy and silicone.

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.The frame adhesive layer may be applied to the second surface of the first frame insulating layer or the surface of the frame base, or may be applied as a sandwich laminate. Application methods may include spin coating, spray coating, roller coating, meniscus coating, pattern print deposition, jetting, or by other dosing methods. The frame insulating layer is disposed on and in contact with the first surface of the frame base after the frame adhesive layer is applied to the first frame insulating layer. The frame adhesive layer may be fully cured to bond the first frame insulation layer to the first surface of the frame base. Suitable materials for use in the adhesive layer may include a thermoset adhesive or radiation cured adhesive. Other suitable tackifiers may include thermosetting plastic tackifiers, water cure adhesives, air cure adhesives. The adhesive layer may be thermally cured or may be cured by a combination of heat and radiation. If thermally curable, a suitable curing temperature may range from approximately 100 degrees Celsius to approximately 200 degrees Celsius. If curable with radiation, suitable radiation may include ultraviolet (UV) light, electron beams, and / or microwave radiation.

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.Partial vacuum, if any, can be used to remove volatiles from the adhesive during curing. Examples of suitable tackifiers may be thermoset polymers and radiation curable polymers, each of which may be combined with suitable curler hardeners, additives and the like. Suitable thermosetting polymers may include epoxy, silicone, acrylate, urethane, polyetherimide, or polyimide, or mixtures of two or more thereof. Commercially available suitable polyimides include CIBA GEICY 412 (manufactured by Ciba Geigy), AMOCO AI-10 (manufactured by Amoco Chemicals Corporation) and PYRE-MI (manufactured by EI du Pont de Nemours & Co.) Can be. CIBA GEIGY 412 has a T g of approximately 360 degrees Celsius.

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.Suitable methods of applying an adhesive layer to an insulating layer (or web) are spray coating, spin coating, roll coating, meniscus coating, dip coating, transfer coating, spraying, drop administration dispensing, pattern print deposition, stenciling, and dry film laminating. The adhesive layer may have a thickness greater than approximately 5 micrometers. In one embodiment, the adhesive layer ranges from approximately 5 micrometers to approximately 10 micrometers, approximately 10 micrometers to approximately 20 micrometers, approximately 20 micrometers to approximately 30 micrometers, approximately 30 micrometers approximately approximately It may have a thickness in the range of 40 micrometers, in the range of approximately 40 micrometers to in the range of approximately 50 micrometers, or in a range greater than approximately 50 micrometers. In another embodiment, the adhesive layer may be a prefabricated self-adhesive film that may be applied to the surface of the additional insulating layer. In yet another embodiment, a mixed adhesive material is used, such as a pressure sensitive adhesive in several fixed points that places the layer in a suitable position while the thermosetting adhesive is cured to b-stage.

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.The frame insulation layer can be an organic dielectric film or a support web. As used herein, the film or web is a flexible sheet that is not self-supporting. The film has a thickness of less than 0.2 millimeters. The film may be continuous in some embodiments and discontinuous in other embodiments. The film may for example be reinforced with a fibrous material. In addition, the film may comprise a plurality of sub-layers, and the sub-layers may have different compositions and properties from one another. For example, one sub-layer can provide dimensional stability and the other sub-layer can provide electrostatic discharge, thermal conduction, or high dielectric properties. Suitable materials for use as the frame insulation layer may include one or more of polyimide, polyetherimide, benzocyclobutene (BCB), liquid crystal polymer, bismaleimide-triazine resin (BT resin), epoxy or silicone. . Commercially available materials suitable for use in the frame insulation layer are KAPTON H polyimide or KAPTON E polyimide (manufactured by EIdu Pont de Nemours & Co.) APICAL AV polyimide (manufactured by Kanegafugi Chemical Industry Company), UPILEX polyimide Mead (manufactured by UBE industries, Ltd.) and ULTEM polyetherimide (manufactured by General Electric Company). In the illustrated embodiment, the frame insulation layer is fully cured as KAPTON H polyimide.

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.In another embodiment, the aforementioned laminated frame insulating structure comprising a frame insulating layer and a frame adhesive may be replaced with a single dielectric deposit, such as a thermoset or thermoplastic polymer coating. Thermoplastic polymers are polyetherimides such as ULTEM 1000 or ULTEM 6000 available from GE Plastics, polyether ether ketones such as PEEK available from Victrex, polyether sulfides such as VITREX available from ICI Americas, from Ciba Giegy Polyether sulfides such as XU 218 available, or UDEL 1700 polysulfides available from Union Carbide. Thermosetting or thermoplastic polymers may be applied by spray coating, spin coating, roll coating or dry film laminating.

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, 아피처, 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. Suitable conductors include optical and electrical conductors and may be located on the frame insulation layer. Suitable electrical conductors may include pads, pins, bumps, and solder balls. The connector between the frame base and the first frame insulation layer may be a structure selected based on the application specific parameters. For example, the apertures, holes or vias may extend from the first surface of the first frame insulating layer to the first electrically conductive layer disposed on the first surface of the frame base through the frame adhesive layer. The via exposes the metal region on the first surface of the frame base. In one embodiment, vias may be sized such that they are micro-vias. Laser cutting, wet chemical etching, plasma etching, reactive ion etching, or photolithography may form vias. Other suitable via formation could be accomplished, either entirely or partially, using mechanical drilling or perforation.

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.The electrically conductive material filled in the vias may be a metal, an inherently electrically conductive polymer, a polymer or ceramic filled with an electrically conductive filler, or a metal. When the electrically conductive material is a, suitable metals may include one or more of Ag, Au, Al, Cu, Ni, Sn and Ti. If the electrically conductive material is an inherently electrically conductive polymer, it may be used in an unfilled state, for example to achieve a determined viscosity and / or have a determined wet or degassing capacity. Inherently electrically conductive polymers may be deposited by spraying or screening.

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.Suitable electrically conductive filler materials may include epoxy, polysulfides, or polyurethanes filled with conductive metal particles, for example. Such metal particles may comprise silver and gold. Other suitable metal particles may include one or more of Al, Cu, Ni, Sn and Ti. Instead of a filled polymeric material, native conductive polymers may be used. Suitable conducting polymers include polyacetylene, polypyrrole, polythiophene, polyaniline, polyfluorene, poly 3-hexylthiophene, polynaphthalene, poly p-phenylene sulfide, and poly para-phenylene vinylene. Of course, the inherently conductive polymer can be filled with an electrically conductive filler to further increase the electrical conductivity.

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.If the conductive material is a metal, the conductive material may be deposited by a method comprising one or more of sputtering, evaporation, electroplating, or non-electrode plating. Suitable materials may include one or more of Al, Ag, Au, Cu, Ni, Pb, Sn and Ti. In one embodiment, both the first surface of the first frame insulating layer and the exposed surface of the vias extending to the electrical conductor on the frame base are metallized. Metallization may utilize a combination of sputter plating and electroplating sequences. The frame insulation layer may be disposed within the vacuum sputter system with vias exposed to the sputter system and the first surface of the frame insulation layer. A backsputter step sputter-etches the exposed electrical conductors on the frame base to remove residual tack material and natural metal oxides. In addition, the back sputtering step etches into the frame insulating layer surface. The sputter etch of the metal electrical conductor located on the first surface of the frame base reduces the contact resistance of the subsequent metallization step, and etching of the frame insulation layer can increase the metal adhesion to the first surface of the frame insulation layer.

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.The metal deposited on the first surface of the frame insulation layer can be patterned using subtractive or semi-additive techniques to form metalized vias, pads and signal routing traces. In one semi-additive patterning process, a seed layer having a thickness of approximately 0.1 micrometers to approximately 2.0 micrometers may be applied to the entire frame insulating first surface using a metallization process as described above. The area on the first surface of the frame insulation layer desired to retain metals, such as interconnect traces, I / O contacts, and vias, remains uncovered with a photoresist (not shown) and the metal is desired to be removed. The area of the surface of the frame insulation layer is left covered. The exposed metallization region of the first surface of the frame insulation layer including via sidewalls is electroplated to a thickness in the range of approximately 1 micrometer to approximately 20 micrometers. Following the plating process step, the remaining photoresist material may be removed. The removal exposes the metallization region on the first surface of the frame insulation layer, on which the seed metal was not plated. Many standard wet metal etch electrolyzers can remove exposed seed metal to leave the desired metallization pattern.

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.In a subtractive metal patterning process, the metallized surface of the frame insulation layer, including via sidewalls, is electroplated with metal to form a layer having a thickness in the range of approximately 2 micrometers to approximately 20 micrometers. do. A photo mask material (not shown) may be disposed in front of the first surface of the frame insulating layer and may be photo-patterned to expose selected areas of the surface. The area on the first surface of the frame insulation layer, which is desired to keep metal such as interconnect traces, I / O contacts, and vias, remains covered with photoresist and the area of the frame insulation surface that caused the metal to be removed Exposed and not covered. Many wet metal etch electrolyzers remove the plated and sputtered metal from the exposed frame insulation layer surface area and the remaining area is protected from the wet etchant by the masking material. After completion of the etching step, the remaining photoresist material may be removed. Removal of the photoresist material results in the desired metallization pattern.

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. The insulating web is fixed to the frame insulating layer by an insulating web adhesive layer. The insulating web adhesive layer can have a thickness greater than approximately 5 micrometers. In one embodiment, the adhesive layer ranges from approximately 5 micrometers to approximately 10 micrometers, approximately 10 micrometers to approximately 20 micrometers, approximately 20 micrometers to approximately 30 micrometers, approximately 30 micrometers to approximately It may have a thickness in the range of 40 micrometers, approximately greater than 50 micrometers.

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.The insulating web adhesive layer may be applied to the second surface of the insulating web by spin coating, spray coating, roller coating, meniscus coating, pattern print deposition, or spraying. In one embodiment, the tackifier may be applied by dry film lamination. Suitable tackifiers include those described above.

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. IO contacts on the logic device are connected with corresponding contacts on the insulating web (see FIG. 4). One example of an I / O contact that can be located on a logic device includes pads, pins, solder bumps, and solder balls. In the illustrated embodiment, the I / O contact is an I / O pad. Other suitable logic devices may be packaged or unpackaged semiconductor chips such as microprocessors, microcontrollers, video processors or application specific integrated circuits (ASICs), a discrete passive, or BGA carriers. In one embodiment, the electronic device may be a semiconductor silicon chip having an array of I / O contact pads disposed on its first surface.

프레임 패널 어셈블리에는 다수의 아피처가 마련될 수 있다. 아피처가 프레임 절연층의 도포 이전에 프레임 베이스 내에 형성되는 경우, 프레임 베이스 내의 아피처를 오버레이하는 프레임 절연 층의 영역이 제거도리 수 있다. 제거는 레이저 삭마, 수류 분사에 의해 이루어질 수도 있고, 또는 기계적 수단에 의해 이루어질 수도 있다. The frame panel assembly may be provided with a number of apertures. If the features are formed in the frame base prior to application of the frame insulation layer, the area of the frame insulation layer overlaying the features in the frame base may be removed. Removal may be by laser ablation, water jets, or by mechanical means.

도 4를 참조하면, 절연 웹(또한, 필요에 따라 절연 웹 점착 층)은 그것을 관통하는 아피처 또는 비아를 제공하도록 처리된다. 비아는 아피처 내에 형성되어 회로 및 전기적 콘택트를 제공한다. 특히, 하나의 콘택트(50)는 프레임 절연 층을 통해 제 1 프레임 전도층과 토인하고, 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.Referring to FIG. 4, an insulating web (also an insulating web adhesive layer, if necessary) is treated to provide an aperture or via therethrough. Vias are formed in the apertures to provide circuitry and electrical contact. In particular, one contact 50 is toe-in with the first frame conductive layer through the frame insulation layer, the other contact 51 is connected with a metal or a circuit on the frame first insulation layer, and the other contact 52 is It is connected to both the one frame conductive layer and the other contacts 53 which are connected to the I / O contacts on the logic device. Another contact 54 is directly connected with the I / O contact on the circuit device, but not with the first frame insulation layer. In addition, one via 55 extends through both the insulating web and the first frame insulating layer (also a corresponding adhesive layer), and the contact 56 is directly connected with the first frame conductive layer. Other variations, circuits, and structures are envisioned and possible, but not shown. The outward surface 57 of the insulating web has contacts and circuits exposed thereon.

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 아피처 내에 배치될 수 있다. 점착제는 절연 웹을 프레임에 본딩하고, 로직 디바이스를 절연 웹에 본딩한다. The first surface of the logic device is in contact with the adhesive coated second surface of the insulating web. Alternatively, the insulating web is in direct contact if no tackifier is present. At least a portion of the logic device may be disposed within a frame feature in the frame panel assembly. The adhesive bonds the insulating web to the frame and bonds the logic device to the insulating web.

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. Some contacts are disposed on the first surface of the logic device and may be referred to as device connectors. The device connector may be connected through conductive material in one or more vias, each extending from the first surface of the insulating web to an I / O contact disposed on the first surface of the logic device. Likewise, the frame insulation layer connector can be secured to the frame insulation layer, the frame base connector can be secured to the frame base, and the insulated web connector can be secured to the insulated web. The conductive material may be disposed in the via, bridged or routed through the support layer as needed.

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. Other connectors in the interconnect structure and assembly may be formed in a manner similar to the process of forming the first frame connector and the insulation layer connector. In one embodiment, the first surface of the insulating web can be metallized using the metallization and patterning steps described above for the frame insulating layer.

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. The preceding process step completes the first interconnect layer and its connection to the I / O contacts and conductive layers of the logic device as needed. Although only one logic device with only two I / O contacts is shown for clarity, more complex logic device interconnects are included. Logic devices may include microprocessors, video processors, and ASICs. Some logic devices require an additional interconnect layer to fully route all required chip I / O contacts. For these electronic devices, one or more additional interconnect layers may be formed on the front of the frame and / or insulating web. For simpler logic devices with less complex routing, only one interconnect layer may be required.

도 5를 참조하면, 프레임 아피처의 내부 표면 및 프레임 아피처 내에 배치된 로직 디바이스의 외부 에지는 갭 또는 외호(moat)를 규정한다. 이 갭은 충진되지 않은 상태로 남겨질 수도 있고 밀봉 물질로 충진될 수도 있다. 밀봉 물질(60)은 갭 내의 로직 디바이스를 둘러싼다. 프레임 패널 아피처의 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. Referring to FIG. 5, the inner surface of the frame feature and the outer edge of the logic device disposed within the frame feature define a gap or moat. This gap may be left unfilled or filled with a sealing material. Sealing material 60 surrounds the logic device in the gap. The gap between the inner edge of the frame panel aperture and the outer edge of the logic device may be filled with a sealing material. In other embodiments, the game may be partially filled. The fill height may be in the range of about 1 percent to about 50 percent, in the range of about 50 percent to about 100 percent, or over the logic device, depending on the height of the logic device relative to the insulating web surface. According to another measure, the volume of the gap is approximately 10 percent to approximately 30 percent of the total, approximately 30 percent to approximately 50 percent of the total, approximately 50 percent to approximately 80 percent of the total, or approximately 80 percent of the total And may range from percent to approximately 95 percent of the total.

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. Suitable sealing materials may include thermoplastic and / or thermoset polymers. Suitable aliphatic and aromatic polymers include polyamides, polyacrylates, polyurethanes, polypropylenes, polysulfides, polytetrafluoroethylenes, epoxies, benzocyclobutenes (BCBs), polyimides, polyetherimides, polycarbonates, silicones, or Two or more of these compounds. Other suitable sealing materials may include room temperature vulcanizing materials. In one embodiment, the sealing material may be a thermoset polymer due to the relatively low cure temperature available. The sealing material may comprise a filler material. The type, size and amount of filler material can be tailored to various molding material properties such as heat conduction, coefficient of thermal expansion, viscosity, swim resistance, shrinkage, out gassing and moisture uptake. Can be used. For example, these materials may include particles, fibers, screens, mats or plates of inorganic particles.

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. Suitable filler materials may be formed of glass, ceramics, or metals. Some examples of filler materials include silica, SiC, Al 2 O 3 , Bn and AlN. Other suitable fillers may include the form of carbon. In one embodiment, the filler material is thermally conductive and electrically insulating. Additives may be added to affect the sealing properties. Some additives can increase glass transition temperature, flexibility, tensile strength, flowability, or oxide resistance. Other affected properties may include heat conduction, coefficient of thermal expansion, viscosity, propagation resistance, shrinkage, and moisture absorption. The sealing material can be cured.

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. In certain embodiments, it may be advantageous to simultaneously cure the sealing material and the insulating web adhesive layer. The adhesive layer can be radiation cured. Suitable radiation can include IR (heat), UV light, e-beams, and / or microwaves.

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. 5, an additional interconnect layer is formed by fixing the second insulating web 62 to the outward surface of the first interconnect layer 57 using the second insulating web adhesive layer 63. The outward surface 64 of the second insulating web supports, for example, contacts that are connected with the first conductive layer, the second conductive layer, logic device I / O contacts, and other circuitry (not shown). The connection may be made directly using vias extending through the appropriate conductive layer, or indirectly using a connector to connect with the appropriate conductive layer. The interconnect structure 66 may be provided with a sealing layer, additional interconnect layers, pins, solder balls, and the like.

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.The second surface of the second insulating web may be positioned to contact the outward surface (non-device side) of the first insulating web. The adhesive layer may be cured to bond the second insulating web to the first insulating web. In one embodiment, the second insulating layer may be laminated over the first surface of the insulating web using a heated vacuum lamination system.

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. The device connector may be connected with an I / O contact disposed on the outward surface of the second insulating web through the second insulating layer. The outward surface of the second insulating web can be metalized to form the corresponding conductive layer. Metallized regions can be used as I / O pads and / or reference planes and / or additional signal routing traces. The process can be additive or subtractive. The additional connector may be formed on at least one electrical conductor on the first surface of the second insulating layer and on a conductive layer or circuit on the frame base or frame insulating layer. The multilayer deep via may be formed to extend from the first surface of the second insulating web to the first surface of the frame insulating layer.

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.Multiple additional interconnect layers can be formed in a similar manner. Processes of insulating layer coating, via formation, metallization, and light patterning may repeatedly add additional reference planes or interconnect layers.

최종 외향 상호접속 층과 관련하여, 유전체 또는 솔더 마스킹 물질이 금속 트레이스를 부동태화하고 어셈블리 또는 패키지 I/O 콘택트에 사용되는 콘택트 패드를 규정하는 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. With respect to the final outward interconnect layer, a dielectric or solder masking material can be used to passivate the metal traces and define the contact pads used for assembly or package I / O contacts. Package I / O contacts allow additional metal deposition to be applied to the exposed contact pads to provide more robust I / O contacts. Suitable additional metal depositions may include alloys such as Ti: Ni: Au. Additional metal deposition can be applied by non-electrode plating. I / O contact pads may have pins, solder spheres, or leads attached thereto, or I / O contact pads may create a pad array.

도 6을 참조하면, 상호접속 구조물(67)은 도 5에 도시한 상호접속 구조물과 유사하되, 핀 어레이(68), 패시베이션 층(69) 및 측벽(59)에 의해 규정된 제 2 프레임 아피처 내에 위치한 패시브 요소(70)를 더 포함한다. 제 2 아피처는 아피처(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.Referring to FIG. 6, the interconnect structure 67 is similar to the interconnect structure shown in FIG. 5, but with a second frame aperture defined by the fin array 68, the passivation layer 69, and the sidewalls 59. It further includes a passive element 70 located within. The second feature may open through the frame base when the feature 36 is open. One or more passive connectors 72 connect the circuit or first conductive layer to the passive element via via 73.

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.One of the pins of the illustrated array is connected with one of the logic device I / O contacts, and the other illustrated pins of the array are connected with the other logic device I / O contacts. In alternative embodiments (not shown), solder ball arrays, solder bumps, electrically conductive polymer bumps, contact pads, leads or optical I / O connections are used in place of the pins.

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.Passive connectors allow connection from I / O contacts on passive elements to conductors located on insulating webs. The passive connector may include one or more vias each extending from an first surface of the insulating web to an I / O contact located on the surface of the passive element. The electrically conductive material may be disposed within at least a portion of the via, which extends through the via to an I / O contact located on the passive element.

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.FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a structure 100 in which a thin frame insulating layer 110 and an electrically conductive layer 112 are deposited on a first conductive layer 18 located on a frame base surface. Portions of the conductive and frame insulating layers are removed to form a distributed passive element. One example of a distributed passive element is a decoupling capacitor.

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. The thin frame insulating layer may be formed of an organic dielectric material. Suitable organic dielectric materials may include polyimide or diamondoid carbon. The layer may be deposited by spin coating (polyimide) or may be deposited by evaporation (DLC). In an alternative embodiment, the thin frame insulating layer may be formed of an inorganic dielectric material. Suitable inorganic dielectric materials may include SrTiO 3 , PZT, BST, TaO 2 or BaTiO 3 . The layer may be formed by chemical dissolution deposition, metal oxide deposition, or hydrothermal synthesis.

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. The conductive layer can be patterned to expose selected areas of the thin electrically resistive dielectric layer on the frame insulating layer. Alternatively, the electrically conductive layer, thin resistive dielectric layer and thin frame insulating layer can be separately patterned to expose selected areas of the first frame electrical conductor that produce the thin resistive dielectric layer, thin frame insulating layer and the patterned passive element. . Examples of patterned passive elements can include resistors, capacitors, inductors, and conductor elements.

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.8-9, frame panel assembly 120 includes a plurality of interconnect structures 66, each structure having a plurality of through-holes that are sized and shaped to receive array pins during manufacture. Has (122). The frame surface may be patterned to form an area free of conductive material through which through-holes may be formed (FIG. 9). Suitable through-hole forming processes may include mechanical drilling, drilling, laser ablation, or water jets.

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.After the through-hole is formed in the frame base (in the non-patterned area), the through-hole can be metal plated 126 to better receive the array fins. The pins can be mechanically and electrically connected to the patterned metal on the insulating layer (s) using solder or an electrically conductive adhesive.

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. In alternative embodiments, the logic device may be an optical device. In such cases, some or all of the connectors and conductors described herein may be optically transmissive rather than electrically transmissive. Suitable optical connectors and / or conductors may include optical fibers and / or waveguides.

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.The embodiments described herein are examples of configurations, structures, systems and methods having elements corresponding to the elements of the invention recited in the claims. This description may enable those skilled in the art to make and use embodiments having alternative elements that likewise correspond to the elements of the invention recited in the claims. Accordingly, the scope of the present invention includes structures, structures, systems and methods that do not differ from the literal language of the claims, and other structures, systems and methods that differ little from the literal language of the claims. It includes more. Although only certain features and embodiments are illustrated and described herein, numerous modifications and changes may occur to those skilled in the art. The appended claims cover all such modifications and changes.

도 1은 중간 생성 물품의 개략적 측면도,1 is a schematic side view of an intermediate product;

도 2는 도 1의 중간 생성 물품으로부터 형성된 본 발명의 실시예에 따른 프레임 어셈블리의 개략적 측면도,2 is a schematic side view of a frame assembly according to an embodiment of the present invention formed from the intermediate product of FIG. 1;

도 3은 본 발명의 실시예에 따라 도 2의 프레임 어셈블리 및 그에 본딩된 로직 디바이스의 단면 사시 측면도,3 is a cross-sectional perspective side view of the frame assembly of FIG. 2 and a logic device bonded thereto in accordance with an embodiment of the present invention;

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 상호접속 구조물의 개략적 측면도,4 is a schematic side view of an interconnect structure according to an embodiment of the present invention;

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 도 4의 상호접속 구조물로부터 마련된 상호접속 구조물의 개략적 측면도,5 is a schematic side view of an interconnect structure provided from the interconnect structure of FIG. 4 in accordance with an embodiment of the present invention;

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 상호접속 구조물의 개략적 측면도,6 is a schematic side view of an interconnect structure according to an embodiment of the present invention;

도 7은 본 발명의 실시예에 따라 금속 층 및 절연 층을 구비한 프레임 어셈블리의 개략적 측면도,7 is a schematic side view of a frame assembly having a metal layer and an insulating layer in accordance with an embodiment of the present invention;

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 다수의 프레임 어셈블리의 개략적 상면도,8 is a schematic top view of a plurality of frame assemblies according to an embodiment of the invention;

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 상호접속 구조물의 개략적 측면도이다.9 is a schematic side view of an interconnect structure according to an embodiment of the present invention.

Claims (10)

제 1 표면 및 제 2 표면을 갖는 절연 웹(an insulative web)과,An insulative web having a first surface and a second surface, 상기 절연 웹의 제 2 표면에 고정되는 로직 디바이스와,A logic device secured to the second surface of the insulating web, 상기 절연 웹을 지지하며, 프레임 베이스 및 제 1 전도층을 포함하는 프레임 어셈블리와,A frame assembly supporting the insulating web, the frame assembly comprising a frame base and a first conductive layer; 상기 로직 디바이스가 상기 제 1 전도층과 연결되게 하도록 동작 가능한 디바이스 커넥터를 포함하고,A device connector operable to connect said logic device with said first conductive layer, 상기 프레임 베이스는 제 1 표면, 제 2 표면, 및 상기 프레임 베이스를 관통하여 연장되며 상기 로직 디바이스의 적어도 일부분이 내부에 배치되는 프레임 아피처를 규정하는 내향 표면(an inward facing surface)을 가지며,The frame base has a first surface, a second surface, and an inward facing surface that extends through the frame base and defines frame features in which at least a portion of the logic device is disposed; 상기 제 1 전도층은 상기 프레임 베이스의 제 1 표면 상에 위치하는The first conductive layer is located on the first surface of the frame base 상호접속 구조물.Interconnect structure. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 절연 웹은 폴리머 필름인The insulating web is a polymer film 상호접속 구조물.Interconnect structure. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 프레임 어셈블리는 상기 프레임 베이스의 제 1 표면과 상기 절연 웹 사이에 배치되는 제 1 프레임 절연 층을 더 포함하는The frame assembly further includes a first frame insulating layer disposed between the first surface of the frame base and the insulating web. 상호접속 구조물.Interconnect structure. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 제 1 프레임 절연 층은 제 1 표면 및 제 2 표면을 포함하고,The first frame insulating layer comprises a first surface and a second surface, 상기 프레임 어셈블리는,The frame assembly, 제 1 표면 및 제 2 표면을 갖는 제 2 프레임 절연 층 - 상기 제 1 프레임 절연 층의 제 1 표면은 상기 제 2 프레임 절연 층의 제 2 표면에 고정됨 - 과,A second frame insulating layer having a first surface and a second surface, the first surface of the first frame insulating layer being fixed to the second surface of the second frame insulating layer; 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 포함하는Further comprising a second frame connector between a second electrically conductive layer located on said first frame insulating layer and a fourth electrical conductor located on said second frame insulating layer. 상호접속 구조물.Interconnect structure. 제 1 표면 및 제 2 표면을 가지며 전도인 프레임 베이스, 상기 프레임 베이스의 제 1 표면 상에 배치된 제 1 프레임 절연 층, 상기 프레임 베이스를 관통하여 연장된 프레임 아피처, 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,A frame base having a first surface and a second surface and conductive, a first frame insulating layer disposed on the first surface of the frame base, a frame aperture extending through the frame base, on the first frame insulating layer A frame assembly comprising a frame conductive layer disposed thereon and a frame connector supported by the frame base and connected to at least a portion of the frame conductive layer; 제 1 표면 및 제 2 표면을 갖는 절연 웹과,An insulating web having a first surface and a second surface, 상기 절연 웹에 의해 지지되는 절연 웹 전도체 층과,An insulating web conductor layer supported by the insulating web, 상기 절연 웹에 의해 지지되고 상기 프레임 아피처 내에 배치되는 로직 디바이스와,A logic device supported by the insulating web and disposed within the frame aperture; 상기 절연 웹 전도층과 연결되는 디바이스 커넥터와,A device connector connected with the insulating web conductive layer; 상기 프레임 전도층 및 상기 절연 웹 전도층과 연결되는 프레임 커넥터를 포함하는 A frame connector coupled with the frame conductive layer and the insulating web conductive layer; 제품.product. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, 상기 로직 디바이스는 광학 디바이스이고,The logic device is an optical device, 상기 프레임 커넥터 및 디바이스 커넥터는 광학적으로 투과성이며,The frame connector and the device connector are optically transmissive, 상기 프레임 전도층 및 상기 절연 웹 전도층은 도파관을 포함하는The frame conductive layer and the insulating web conductive layer include a waveguide 제품.product. 웹 및 상기 웹에 고정되는 로직 디바이스를 지지하는 프레임과,A frame for supporting a web and a logic device secured to the web; 상기 프레임에 의해 지지되어 상기 로직 디바이스와 연결되는 광학적 또는 전자적 회로를 포함하는An optical or electronic circuit supported by the frame and coupled with the logic device; 전자 소자.Electronic devices. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 로직 디바이스가 상기 전자 회로와 연결되게 하는 전자적 디바이스 커넥터를 더 포함하는Further comprising an electronic device connector for connecting the logic device to the electronic circuitry; 전자 소자.Electronic devices. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 로직 디바이스가 상기 광학 회로와 연결되게 하는 광학 디바이스 커넥터를 더 포함하는Further comprising an optical device connector to connect the logic device with the optical circuitry 전자 소자.Electronic devices. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 프레임은 전기적으로 전도성이고, 상기 프레임의 표면 상에서 상기 전자 소자에 인접하게 배치된 유전체 층을 더 포함하는The frame is electrically conductive and further comprises a dielectric layer disposed adjacent the electronic device on the surface of the frame. 전자 소자.Electronic devices.
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