[發明專利]包括金屬核芯襯底的電路組件及其制備工藝

無效

• 申請號: 200880024704.5
• 申請日: 2008-05-19
• 公開（公告）號: CN101743635A
• 公開（公告）日: 2010-06-16
• 發明（設計）人: K·C·奧爾森;T·W·古德曼;彼得·埃勒紐斯
• 申請（專利權）人: PPG工業俄亥俄公司
• 主分類號: H01L23/14
• 分類號: H01L23/14;H01L23/13
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 申發振

技術領域

本發明涉及電子電路組件，并且更具體地涉及包括半導體器件的電路組件及其制備。

背景技術

按各種尺寸來制備微電子電路封裝體。一個封裝級包括包含多個微型電路和/或其它元件的半導體芯片。這樣的芯片通常由諸如硅等的半導體制成。包含多層襯底的中間封裝級(即，“芯片載體”)可以包括多個芯片。同樣，這些中間封裝級可以附在更大尺度電路卡、母板等上。中間封裝級在整個電路組件中用于包括結構支承、從較小尺度電路到較大尺度板的過渡集成和電路元件散熱的多種目的。用在傳統中間封裝級中的襯底包括各種材料，例如，陶瓷、玻璃纖維增強的聚環氧化物和聚酰亞胺。

上述襯底雖然提供了足夠剛性以便為電路組件提供結構支承，但是通常具有與附在它們上面的微電子芯片大為不同的熱膨脹系數。其結果是，存在重復使用之后由于組件層之間的接合部的失效而引起的電路組件失效的風險。

同樣，用在襯底上的電介質材料必須滿足若干要求，包括共形性(conformality)、耐燃性和相容熱膨脹性。傳統電介質材料包括，例如聚酰亞胺、聚環氧化物、酚醛和碳氟化合物。這些聚合物電介質通常具有比相鄰層高得多的熱膨脹系數。

隨著人們越來越努力地將微電子小型化，封裝襯底上芯片和其它器件占據的面積和厚度變得越來越小和越來越薄。

期望能提供具有克服了現有技術的缺點的改進熱特性和結構特性的電路組件。

發明內容

在第一方面中，本發明提供了一種用于電子器件封裝體的襯底，包含：導電核芯，其被成形為限定接納電子器件的空腔；位于核芯的第一側上的第一絕緣層；以及與空腔內的表面相鄰放置的第一接觸件。

在另一方面中，本發明提供了一種制作用于電子器件封裝體的襯底的方法，包含：提供導電核芯；改變核芯的形狀以限定接納電子器件的空腔；將第一絕緣層施加到核芯的第一側上；并且形成與空腔內的表面相鄰的第一接觸件。

附圖說明

圖1是按照本發明實施例構造的一個電路組件的平面圖。

圖2是沿著線2-2獲取的圖1的電路組件的截面圖。

圖3是沿著線3-3獲取的圖1的電路組件的截面圖。

圖4是按照本發明實施例構造的另一個電路組件的平面圖。

圖5是沿著線5-5獲取的圖4的電路組件的截面圖。

圖6是沿著線6-6獲取的圖4的電路組件的截面圖。

圖7、圖8和圖9是按照本發明的幾個實施例構造的其它電路組件的截面圖。

圖10是按照本發明實施例構造的襯底的平面圖。

圖11是沿著線11-11獲取的圖7的襯底的截面圖。

圖12是根據本發明另一方面的電路組件的截面圖。

具體實施方式

在一個方面中，本發明提供了包括安裝在襯底上的半導體器件的電路組件，其中襯底包括導電核芯和在導電核芯的第一側上的第一層絕緣材料。使襯底成形以形成空腔，并且半導體器件的至少一部分位于空腔中。將第一導體和第二導體設置在空腔中。第一導體將半導體器件的第一接觸件與核芯電連接，而第二導體與半導體器件的第二接觸件電連接，并從第二接觸件延伸到空腔的邊緣。該組件在機械上是堅固的，并且提供了半導體器件的有效散熱。

參照附圖，圖1是按照本發明的一個實施例構造的一個電路組件10的平面圖，而圖2和圖3是該電路組件10的截面圖。該電路組件包括具有核芯20的襯底12，核芯20被成形以形成空腔14，空腔14具有底部16和從底部的周圍延伸的側面18。絕緣材料的第一層和第二層22和24位于核芯的相對側(或表面)上。核芯20可以是單層或多層結構。使空腔成形以接納半導體器件26(也稱為芯片)。在一個例子中，半導體器件是金屬氧化物半導體場效應晶體管(MOSFET)。使導電件(或接觸件)28放置為鄰近于半導體器件的頂面30并與其電接觸。導電件28的端部32和34電連接到襯底上的導體36和38。導電件28的端部32和34與導體36和38之間的電連接可以使用焊接部40和42來實現。類似地，導電件28可以使用焊接部44與半導體器件的頂部電連接。

一個或更多個導電體或接觸件(也稱為連接焊盤)位于與空腔中的表面(例如，底部或側壁表面)相鄰的位置上。在本例中，連接焊盤46位于第一層絕緣材料22上，并與半導體器件上的接觸件48電連接。焊盤46從接觸件48延伸到空腔的邊緣，并且可能超出邊緣，并且通過第一層絕緣材料與核芯電絕緣。焊盤46與接觸件48之間的連接可以使用焊接部50形成。在一個例子中，接觸件可以是MOSFET的柵極接觸件。連接焊盤46提供了用于將另一個器件或電路板連接到該半導體器件的裝置。