[发明专利]高连接性装置堆叠

说明书

本公开内容总体上涉及堆叠的小型化电子装置及其形成方法。更具体地，本文描述的实施例涉及半导体装置间隔件及其形成方法。本文描述的半导体装置间隔件可以用于形成堆叠的半导体封装组件、堆叠的PCB组件等等。

技术领域

本公开内容的实施例总体上涉及堆叠的小型化电子装置及其形成方法。更具体地，本文描述的实施例涉及PCB和封装间隔件及其形成方法。

背景技术

由于对具有减小的占地面积的小型化电子装置的不断增长的需求，电子装置已发展成复杂的2.5D和3D堆叠装置。堆叠的电子装置设计的发展已经带来较大的电路密度，以力求提高速度和处理能力，并且还对用于制造此类电子装置的材料、部件和工艺提出对应需求。

常规上，已将小型化电子装置的部件与设置在各个装置部件之间的间隔件垂直堆叠，以在这些部件之间提供物理分隔。这些间隔件通常由模制化合物(例如，环氧树脂模制化合物、具有环氧树脂粘合剂的FR-4和FR-5级织造纤维玻璃布等等)形成，并且经由机械工艺图案化以实现装置部件的电连接性。然而，用于模制化合物的材料以及间隔件的图案化工艺具有阻碍电子装置缩放和整体装置性能的若干限制。

特别地，由于当前模制化合物材料的热性质，在装置部件与相邻间隔件之间可能发生热膨胀系数(CTE)失配，因此需要具有较大间隔的较大焊料凸块(solder bump)以减轻由CTE失配引起的装置部件或间隔件的任何翘曲。此外，这些模制化合物材料的固有性质还导致难以在间隔件中将精细(例如，小于50μm)特征图案化，这被机械结构化工艺本身的分辨率限制所放大。由此，使用常规的模制化合物材料的间隔件可能在制造具有减小的占地面积的堆叠的小型化电子装置中产生瓶颈。

由此，本领域中需要用于堆叠的小型化电子装置的改善的间隔件和结构及其形成方法。

发明内容

本公开内容总体上涉及堆叠的小型化电子装置及其形成方法。更具体地，本文描述的实施例涉及半导体装置间隔件及其形成方法。

在一个实施例中，提供了一种半导体装置间隔件。半导体装置间隔件包括：框架，所述框架具有与第二表面相对的第一表面；框架材料，所述框架材料包括具有球形陶瓷填料的聚合物基介电材料；以及通孔，所述通孔包括限定穿过框架从第一表面延伸到第二表面的开口的通孔表面。通孔具有在约10μm与约150μm之间的直径。电互连进一步在通孔内设置在通孔表面上。

在一个实施例中，提供了一种半导体装置组件。半导体装置组件包括具有第一玻璃纤维增强的环氧树脂材料的第一印刷电路板(PCB)和形成在第一玻璃纤维增强的环氧树脂材料上的第一电分布层。半导体装置组件进一步包括具有第二玻璃纤维增强的环氧树脂材料的第二PCB和形成在第二玻璃纤维增强的环氧树脂材料上的第二电分布层。半导体装置组件还包括插置在第一PCB与第二PCB之间以促成在第一PCB与第二PCB之间的物理空间的装置间隔件。装置间隔件包括：框架，所述框架具有与第二表面相对的第一表面；框架材料，所述框架材料包括具有球形陶瓷填料的聚合物基介电材料；以及通孔，所述通孔包括限定穿过框架从第一表面延伸到第二表面的开口的通孔表面。通孔具有在约10μm与约150μm之间的直径。电互连进一步在通孔内设置在通孔表面上，以形成在第一电分布层和第二电分布层的至少一部分之间延伸的导电路径的至少部分。