[發明專利]具有自由形成的自支撐垂直互連件的電子模塊

有效

• 申請號: 201680057115.1
• 申請日: 2016-08-05
• 公開（公告）號: CN108140638B
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: B·W·皮蘭斯;J·麥克斯帕登
• 申請（專利權）人: 雷神公司
• 主分類號: H01L25/065
• 分類號: H01L25/065;H01L21/60;H01L23/485
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 鄭勇

本發明描述了一種電子模塊及其制造方法，該電子模塊包含自由形成的自支撐互連支柱，該互連支柱將設置在覆蓋襯底上的覆蓋電子組件與設置在基底襯底上的基底電子組件電連接。自由形成的自支撐互連支柱可以在覆蓋電子組件與基底電子組件之間的筆直路徑中垂直地延伸。自由形成的自支撐互連支柱可以由通過添加制造過程所提供的導電細絲形成。通過使自支撐互連支柱直接自由形成于電子組件上，可以增強電子模塊設計的靈活性，同時降低制造此類電子模塊的復雜性和成本。

技術領域

本發明大體上涉及電子模塊，更具體地，涉及具有自由形成的自支撐電互連件的RF模塊。

背景技術

例如射頻(RF)模塊等電子模塊包含諸如高頻芯片組之類的電子組件，這些電子組件可能會占據模塊內部相當大的空間并且可能會產生大量的熱。平面相控陣天線架構中的RF模塊通常安裝在基底襯底上，并且用于集成此類模塊的可用區域常常受到約束。通常，經由熱質或受限冷板，通過模塊底部來施加冷卻，由于冷板或熱質位于平面相控陣天線上的電信號的直接路徑中，所以熱質或冷板可能會干擾RF操作。隨著RF模塊的電子組件變得越來越復雜，需要改進用于安裝此類組件的可用表面區域，并且改進電子模塊設計的靈活性，同時還在不干擾RF/DC操作的情況下增強對此類組件的冷卻。

發明內容

本發明提供一種電子模塊以及用于制造該電子模塊的方法，該電子模塊具有自由形成的自支撐互連支柱，該互連支柱將電子模塊的覆蓋襯底上的電子組件與電子模塊的基底襯底上的電子組件電連接。

該自由形成的自支撐互連支柱可以通過建立通向覆蓋襯底上的電子組件的電路徑來提高電子模塊的緊湊性，進而有效地增加用于安裝此類電子組件的可用區域。更具體地，自由形成的自支撐互連支柱可以在基底電子組件與相對的覆蓋電子組件之間垂直地延伸，以提供允許相對電子組件之間具有足夠間距的筆直電路徑。此類配置可以提高組件之間的熱性能和冷卻，并且還限制或消除了將襯底區域用于互連路徑。另外，通過提供電子組件之間的筆直和/或直接電路徑，自由形成的自支撐互連支柱的配置還可以通過減少電信號沿著電路徑的傳輸損耗來提高電子模塊的操作效率。此外，覆蓋襯底可以提供集成散熱器，該散熱器可以與熱交換器或熱質組合以增強對覆蓋電子組件的冷卻，同時還使得對電子裝置的電連接或操作(例如，射頻(RF)或直流(DC)操作)的干擾最小化。

所述自由形成的自支撐互連支柱可以由通過逐層添加制造過程所提供的導電細絲形成。通過將導電細絲在原位直接沉積在電子組件上，可以增強模塊設計的可修整性和靈活性，并且可以降低互連結構的復雜性。舉例來說，自由形成的自支撐互連支柱可以更好地適應設置在襯底上的電子組件之間的非平面性，并且自由形成該自支撐互連支柱可以改善制造此類電子模塊的速度和成本。

根據本發明的一個方面，一種用于組裝電子模塊的方法包含以下步驟：(i)將基底電子組件安裝在基底襯底上；(ii)將覆蓋電子組件安裝在覆蓋襯底上；(iii)將導電細絲直接沉積到基底電子組件上或直接沉積到覆蓋電子組件上；(iv)使用所沉積的導電細絲自由形成自支撐互連支柱，該自由形成的自支撐互連支柱從基底電子組件或覆蓋電子組件豎直延伸；(v)將覆蓋襯底布置在相對的基底襯底上方并且使基底電子組件與覆蓋電子組件對準；以及(vi)使用自由形成的自支撐互連支柱將基底電子組件電連接到覆蓋電子組件。

本發明的實施方案可以單獨地或組合地包含以下附加特征中的一個或多個。

舉例來說，用于組裝電子模塊的方法可以進一步包含以下步驟：將可壓縮電轉接層附接在自由形成的自支撐互連支柱的自由端處；以及將可壓縮電轉接層電插入在相應的自由形成的自支撐互連支柱與基底電子組件或覆蓋電子組件之間的電路徑中。

在一些實施方案中，導電細絲可以是導電膏。

可以沉積導電膏以形成長度與寬度的縱橫比為至少3：1的自由形成自支撐互連支柱。

覆蓋電子組件和基底電子組件可以各自包含具有電接觸表面的外部可尋址面，其中覆蓋電子組件的外部可尋址面可以與基底電子組件的外部可尋址面對準并且相對面向。