[发明专利]用于集成电路装置的膜内插器

说明书

背景技术

光子组件、例如但不限于光子发射体(例如激活发射器)、光子探测器(例如激光接收器)、阵列波导、放大器、耦合器、分离器以及用于携带基于光(“光子”)的信号的其它装置常常使用与基于硅的半导体不同的过程来制造。因此，电子组件和光子组件在独立衬底上使用不同过程来制造，并且然后相互进行接口。但是，最近在使用设计用于基于硅的半导体的制造过程来制作光子装置中取得进展。相应地，继续努力将光子组件集成在集成电路中。

因此，除了各种有源和无源电路元件之外，集成电路现在还可包括光学或光子元件，其被集成到常常称作管芯的一块半导体材料中。管芯又可密封到封装中，封装常常包括陶瓷或塑料衬底，但是可使用其它材料。通常，这些封装常常通过连接沿封装周边所设置的引脚，来附连到印刷电路板。这样，能够通过将各种集成电路封装连接到印刷电路板，来组装电子系统。

除了在机械上将集成电路封装连接到印刷电路板之外，连接引脚通常还提供印刷电路板与封装中的集成电路的各种输入和输出之间的电连接端子。为了增加连接端子的数量，已经利用其它封装设计。例如，在引脚网格阵列(PGA)和球栅阵列(BGA)封装中，大量输入/输出(I/O)连接端子按照二维阵列设置在封装的主表面的很大一部分之上。

为了增加空间利用，两个或更多集成电路管芯可按照堆叠布置来附连到印刷电路板。管芯可按照管芯-管芯堆叠布置来互连。备选地，各管芯可放入封装中，以及两个封装可按照封装至封装布置来堆叠。

内插器也可用来提供叠层中的管芯至管芯或管芯至封装被互连。内插器通常包括一般矩形的环状框架，其例如可由诸如塑料或陶瓷之类的介电材料来构成。该框架具有围绕其周边所分布的多个孔径，在其中，插头可冲压到框架孔径中并且在干涉配合中固定到其中。插头通常由导电材料、例如铜来形成，并且各可接合到管芯或封装衬底的对齐接触片。内插器的铜插头可使用模板印刷焊料或其它材料(包括电镀焊锡、喷墨焊料或粘合剂)或者使用其它接合技术(包括热压缩和热超声接合)来接合到接触片。

各插头能够提供封装或管芯之间的独立电互连。在一些应用中，相邻力配合插头之间的中心到中心间隔或“间距”可低至300微米。叠层的输入和输出可使用连接引脚、焊料块或其它连接端子来电连接到印刷电路板。

附图说明

现在参照附图，其中相似参考标号通篇表示对应部件：

图1示出其中可实施本文所提供描述的方面的计算环境的一个示例；

图2是按照本描述的一个实施例、利用膜内插器的叠层的一个实施例的分解图；

图3是按照本描述的一个实施例、利用具有光子组件的膜内插器的叠层的另一个实施例的局部分解图；

图4示出按照本描述的一个实施例、形成具有膜内插器的叠层的操作的一个示例；

图5是示出按照本描述的一个实施例的膜内插器的一个实施例的各种层的简图；

图6a和图6b示出按照本描述的膜内插器中设置的光子组件的各个备选实施例；

图7a-e示出按照本描述的一个实施例的膜内插器的一个实施例的各种层的平面图；

图7f示出用于图7a-e的内插器的集成电路封装的平面图；

图8是按照本描述的一个实施例、利用具有光子组件的膜内插器的叠层的另一个实施例的分解图；

图9是按照本描述的一个实施例、利用具有互连空腔的膜内插器的叠层的另一个实施例的局部截面图；以及

图10示出可与所述实施例配合使用的架构的示例。

具体实施方式

在以下描述中，参照附图，附图形成描述的一部分并且示出本公开的若干实施例。要理解，可利用其它实施例，并且可进行结构和操作变更，而没有背离本描述的范围。

图1示出其中可实施所述实施例的方面的计算环境。计算机50包括一个或多个中央处理器(CPU)52(仅示出一个)、存储器60和多个控制器62a、62b…62n。CPU 52和控制器62a、62b…62n的每个包括一个或多个电子装置。一旦这种电子装置由电子装置100(图2)来表示，其电和机械地耦合到印刷电路板101。这个实施例的装置100包括按照本描述的一个方面包括膜内插器102的元件-元件叠层，其中膜内插器102具有设置在膜内插器102的主体106中的柱状电互连104(图3)。如下面更详细描述，膜内插器102促进叠层100的元件之间以及印刷电路板101上的元件或者耦合到电路板的元件(例如存储装置107和网络109)之间的光学通信。