互连衬底和制造这种衬底的方法与流程

互连衬底和制造这种衬底的方法
1.优先权要求
2.本技术要求于2022年3月11日提交的法国专利申请号2202142的优先权权益，其内容在法律允许的最大范围内通过引用全部并入本文。
技术领域
3.本公开总体涉及电子设备，更具体地涉及一种被配置为将电子组件(例如电子芯片)保持和电耦合至电子电路的互连衬底。


背景技术：

4.例如，被配置为在电子电路中保持并且电集成电子芯片的衬底在本领域中被称为集成电路衬底(ic衬底)。
5.具体地，集成电路衬底可以是能够将一个或多个集成电路芯片集成到印刷电路板(pcb)的中间产品。它通常包括电互连网络，该电互连网络被配置为电耦合(多个)芯片和pcb。
6.集成电路衬底的示例可以包括多个金属层，该金属层形成通过绝缘层彼此至少部分绝缘的金属轨道，不同级的金属轨道通过金属过孔耦合，所述轨道和过孔在衬底内形成互连网络。
7.针对许多应用，例如针对射频(rf)应用，可能需要对这种衬底进行改进，例如提高其刚性、强度和/或允许在所述衬底的尺寸和材料方面具有灵活性，特别是互连网络的尺寸。
8.需要一种互连衬底和制造这种衬底的方法，它能够响应先前描述的改进需要。
9.需要克服已知衬底的全部或部分缺点。


技术实现要素：

10.一个实施例提供了一种互连衬底，包括：热机械支撑件，由至少一个电互连孔穿过；第一互连网络，位于支撑件的第一表面上，并且被电耦合至至少一个电互连孔的第一端；以及第二互连网络，位于支撑件的第二表面上，并且被电耦合至至少一个电互连孔的第二端。每个互连网络包括：至少一个互连级，每个互连级包括至少一个金属轨道，至少一个金属过孔从该至少一个金属轨道延伸，至少一个金属轨道和至少一个金属过孔被嵌入绝缘体层中，使得至少一个过孔与所述绝缘体层的距离支撑件最远的表面齐平；以及至少一个金属轨道，从最后一个互连级的绝缘体层突出；金属过孔被配置为将两个相邻级电耦合在一起和/或将最后一级与至少一个突出金属轨道电耦合在一起。
11.根据实施例，每个互连网络的第一级的至少一个轨道被耦合至至少一个电互连孔的两端中的一端。
12.一个实施例提供了一种制造互连衬底的方法，该方法包括：提供由至少一个电互连孔穿过的热机械支撑件；在支撑件的第一表面上形成第一互连网络的至少一级，并且在
支撑件的第二表面上形成第二互连网络的至少一级，使得第一互连网络被电耦合至至少一个互连孔的第一端，并且第二互连网络被电耦合至至少一个互连孔的第二端；形成每个互连级包括：由镀层形成至少一个金属轨道，从所述至少一个金属轨道由支柱镀层形成至少一个金属过孔，然后在模制树脂中涂覆所述至少一个金属轨道和所述至少一个金属过孔以形成绝缘体层，所述涂覆被配置为使至少一个金属过孔与所述绝缘体层的距离支撑件最远的表面齐平；以及形成从每个互连网络的最后一级的绝缘体层突出的至少一个金属轨道，金属过孔被配置为将两个相邻级电耦合在一起和/或将最后一级与至少一个突出金属轨道电耦合在一起。
13.根据实施例，涂覆包括模制步骤，该模制步骤被配置为嵌入至少一个金属轨道和至少一个金属过孔，随后可能是抛光绝缘体层的步骤，以使至少一个金属过孔与所述绝缘体层的距离支撑件最远的表面齐平。
14.根据实施例，热机械支撑件的第一表面和第二表面中的每个表面都被涂覆有第一种子层，并且每个互连网络的第一级的形成包括：从第一种子层由图案镀层形成至少一个第一金属轨道；从所述至少一个第一金属轨道由支柱镀层形成至少一个第一金属过孔；例如通过蚀刻去除第一种子层的至少一部分；然后在模制树脂中涂覆所述至少一个第一金属轨道和所述至少一个第一金属过孔以形成第一绝缘体层。
15.根据实施例，该方法包括形成第一互连网络和/或第二互连网络的第二级，其中形成包括：在第一绝缘体层上形成第二种子层；从第二种子层由图案镀层形成至少一个第二金属轨道；从所述至少一个第二金属轨道由支柱镀层形成至少一个第二金属过孔；例如通过蚀刻去除第二种子层的至少一部分；然后在模制树脂中涂覆所述至少一个第二金属轨道和所述至少一个第二金属过孔以形成第二绝缘体层。
16.根据实施例，该方法包括形成第一互连网络和/或第二互连网络的至少一个第三级，其中形成包括重复先前步骤。
17.根据实施例，形成至少一个互连级(例如第一互连网络和/或第二互连网络的第一级)还包括形成至少一个镀层线，该镀层线被配置为确保与衬底外部的电连续性，以通过镀层形成金属轨道和/或过孔。
18.根据具体实施例，该方法包括形成第一互连网络和/或第二互连网络的第二级，其中形成包括：在第一绝缘体层上由图案镀层形成至少一个第二金属轨道；从所述至少一个第二金属轨道由支柱镀层形成至少一个第二金属过孔；然后在模制树脂中涂覆所述至少一个第二金属轨道和所述至少一个第二金属过孔以形成第二绝缘体层。
19.例如，在该具体实施例中，由此形成的每个互连网络在其第一级中包括镀层线。
20.根据具体实施例，该方法包括形成第一互连网络和/或第二互连网络的至少一个第三级，其中形成包括重复先前步骤。
21.根据实施例，镀层包括例如电镀和/或电解生长。
22.根据实施例，图案镀层和/或支柱镀层通过包括至少一个开口的图案来执行。
23.以下实施例可以适用于衬底和/或方法。
24.根据实施例，第一互连网络和第二互连网络具有相同量的级。
25.根据实施例，第一互连网络和第二互连网络具有不同量的级。
26.根据实施例，轨道和过孔由铜、镍、钨或铝制成。
27.根据实施例，模制树脂是环氧树脂和/或热固性树脂，例如最初呈粉末、薄膜或液体的形式。
附图说明
28.前述特征和优点以及其他特征和优点将在具体实施例的本公开的其余部分中详细描述，该具体实施例是参照附图通过图示而非限制给出的，其中：
29.图1是芯部层压衬底的示例的截面图；
30.图2a是组装到制造支撑件的模制互连衬底的示例的截面图；
31.图2b是与制造支撑件分离的与图2a的衬底类似的两个模制互连衬底的示例的截面图；
32.图3是示出了根据实施例的衬底的截面图；
33.图4a至图4m是示出了根据图3的实施例的制造衬底的方法示例的步骤的截面图；
34.图5a至图5f是示出了根据另一实施例的制造衬底的方法的另一示例的步骤的截面图；
35.图6是图示了根据另一实施例的制造衬底的方法的变型的补充步骤的截面图；
36.图7是示出了根据另一实施例的衬底的截面图；以及
37.图8是示出了根据实施例的包括衬底的电子电路的截面图。
具体实施方式
38.在各个附图中，相同的特征由相同的附图标记特指。具体地，在各种实施例中共有的结构和/或功能特征可以具有相同的附图标记，并且可以设置相同的结构、尺寸和材料特性。
39.为了清晰起见，仅对理解本文描述的实施例有用的步骤和元件被详细图示和描述。具体地，芯部的制造未被详述。进一步地，如本领域技术人员已知的，互连网络可以包括除了本公开中描述的轨道和过孔之外的其他导线。
40.除非另有指示，否则当引用连接在一起的两个元件时，这表示除了导体之外没有任何中间元件的直接连接，并且当引用耦合在一起的两个元件时，这表示这两个元件可以被连接，或者它们可以经由一个或多个其他元件来耦合。
41.在以下公开中，除非另有指示，否则当引用绝对位置限定词(诸如术语“前面”、“后面”、“顶部”、“底部”、“左侧”、“右侧”等)或相对位置限定词(诸如术语“上方”、“下方”、“上部”、“下部”等)或定向限定词(诸如“水平的”、“竖直的”等)时，引用附图所示的定向。
42.在以下描述中，当引用“轨道”或“金属轨道”时，更广泛地参照电互连网络中的任何基本上水平的金属图案，它进一步包括基本上竖直的过孔或金属过孔，以将轨道耦合在一起。因此，轨道可以由窄金属沉积(薄轨道，宽度通常在5至50μm的范围内)、金属平面和/或金属焊盘(例如过孔下方的金属焊盘)组成，或被特指为窄金属沉积、金属平面和/或金属焊盘。
43.当引用“选择性”金属沉积或“图案”镀层时，引用局部金属沉积或局部镀层，通常通过图案中的开口，与完全(或连续)金属沉积或面板(或连续)镀层相反。
44.除非另有指定，否则表达“围绕”、“近似”、“基本上”和“大约”表示在10％内，优选
地在5％内。
45.如图1所图示的，衬底100的示例是芯部层压衬底。
46.衬底100通过从芯部110开始形成。芯部110通常是有机材料层，例如预浸渍材料或环氧树脂，用纤维(例如玻璃纤维)增强。芯部110被钻探有多个通孔111，每个孔的壁被涂覆有金属112，并且孔被填充有绝缘材料114，从而形成电互连孔。芯部110的每个表面被涂覆有第一金属层131，通常是金属片。因此，芯部在其表面中的每个表面上被镀层。
47.顶部有第二金属层132的第一绝缘体层121的叠层被沉积在每个第一金属层131上，即，沉积在芯部110的每个镀层表面上，此后叠层在热量和/或压力下被轧制。
48.然后，该叠层例如通过激光或机械钻探进行钻探，以形成通孔123，然后所述孔用金属填充以在其中形成第一金属过孔133，从而能够将两个连续级的金属轨道(由金属层形成)电连接在一起。
49.第二绝缘体层122可以在每个第二金属层132上形成，通常顶部有第三金属层(未示出)，该新叠层被轧制，然后被钻探以形成通孔124，所述孔然后被金属填充以形成第二过孔134。
50.因此，钻探有孔并且用金属填充的多个金属和绝缘体层可以在芯部的每个表面上形成。在图1中，芯部的每个表面上都示出有两个叠层，但表面中的一个和/或另一表面上可能有单个叠层，或者多于两个叠层。
51.每个最后一个金属层(所描述示例中的第三金属层)通常被用作基底，以形成从衬底的上表面100a和下表面100b突出的不连续金属轨道136。这些突出的金属轨道136通常由图案镀层形成，通常通过在每个第三金属层上沉积包括开口的树脂图案，然后通过这些开口沉积金属。通常，在去除图案之后，第三金属层在通过去除图案而留空的地点处一直蚀刻到第二绝缘体层122，以抑制短路风险。
52.然后焊料掩模层152可以在衬底的每个表面上形成，以保护突出的金属轨道136。每个焊料掩模层此后可以被去除和/或被部分蚀刻以限定进入轨道136的区域。
53.根据示例，金属是铜。
54.绝缘体通常是预浸渍材料或树脂，例如环氧树脂。根据示例，绝缘体是味之素合成膜(abf)树脂。
55.芯部110能够使层压衬底僵化，从而例如减少所述衬底的变形和/或脆性。
56.然而，这种层压衬底及其制造方法通常不允许在过孔的形状和尺寸、金属轨道的厚度和宽度和/或金属轨道之间的间距方面具有太大的灵活性。进一步地，该层压衬底需要使用大量的预浸渍材料或树脂，例如abf树脂，并且通常不可能在这种层压制造方法中使用替代材料。这使得这种衬底的制造取决于可能强烈需求的材料，结果导致所述材料的成本增加，从而导致衬底制造价格增加。
57.如图2a和2b所图示的，衬底200、201和制造这种衬底的方法的另一示例是模制互连衬底。
58.衬底200、201通过从包括上表面210a和下表面210b的金属支撑件210开始形成。
59.连续231金属轨道和不连续232、234金属轨道由支撑件210形成在支撑件210的一个表面210a上(图2a)或支撑件210的两个表面210a、210b上(图2b)，两个连续级的金属轨道由树脂绝缘体层220隔开，树脂绝缘体层220由金属过孔233穿过，从而能够将所述轨道连接
在一起。轨道和过孔的装配件形成具有多级的电互连网络230。
60.在衬底的下表面200b、201b(最初与支撑件210接触的表面)和衬底的上表面200a、201a上，形成的金属轨道232、234优选地是不连续的，以避免短路的风险。针对衬底的下表面，通常从沉积在支撑件210上的薄连续金属层240开始，形成接合层和种子层，该层在支撑件分离后被去除。
61.金属层和/或金属轨道可以通过面板镀层技术和/或图案镀层技术形成，例如通过开口或镀层区域，在通过光刻技术形成的图案中形成。
62.金属过孔由支柱镀层技术形成，每个过孔从金属轨道形成。通过与图案镀层相同的方式，支柱镀层可以通过由光刻技术形成的图案中的开口选择性地执行。
63.镀层技术可以包括(例如由其组成)电镀和/或无电沉积，允许在存在电力供应(电镀)或不存在电力供应(无电)的情况下从种子层生长金属。
64.当互连网络级被形成(包括(多个)金属轨道和(多个)过孔)时，树脂层220模制轨道/过孔装配件。然后，可能在所述树脂层的所述表面上形成互连网络的另一级之前，由此形成的模制树脂层可以被抛光，以使每个过孔233与所述树脂层的表面齐平。
65.例如，轨道以及接合层和种子层的金属是铜，并且模制树脂是环氧树脂。
66.然后，每个衬底200、201与支撑件210分离，并且接合层和种子层240例如通过蚀刻去除，以避免短路风险。
67.这种模制衬底及其制造方法允许在过孔的形状和尺寸、金属轨道的厚度和尺寸以及绝缘层的厚度方面具有更大的灵活性。
68.进一步地，该层压衬底能够使用预浸渍材料或abf型树脂以外的绝缘材料。它确实能够从模制树脂中选择一种树脂，这种树脂进一步地可能更容易获得和/或具有其他有利的特性(例如热特性、机械特性、电特性等)。
69.然而，该衬底的强度和/或刚性比层压芯部衬底低，并且可能例如表现出更大的变形甚或断裂风险，特别是在温度下。为了避免使其变形，甚至使其断裂，衬底尺寸通常受到限制。
70.本发明人提供了一种衬底和制造这种衬底的方法，它能够响应先前描述的改进要求，并且克服先前描述的衬底的全部或部分缺点。具体地，本发明人提供了一种衬底和制造这种衬底的方法，它能够使衬底僵化和/或强化，例如降低所述衬底的变形和/或断裂的风险，同时允许在过孔的形状和尺寸、金属轨道的厚度和宽度、金属轨道之间的间距以及绝缘材料的选择和尺寸方面具有更大的灵活性。
71.衬底的实施例和根据实施例的制造衬底的方法的示例将在下文描述。所描述的实施例是非限制性的，并且基于本公开的指示，本领域技术人员将想到各种变型。它可以说是互连衬底，例如集成电路衬底。
72.图3至图7是沿着y方向在给定高度处获得的xz截面图，过孔未全部在这些附图中示出，某些过孔沿着y方向以另一尺寸形成。进一步地，虽然这在附图中未示出，但本领域技术人员将理解，轨道也在给定长度上沿着y方向延伸。
73.进一步地，当引用高度或厚度时，参照附图中指示的z方向上的尺寸，并且当引用宽度时，参照附图中指示的x方向上的尺寸。
74.图3是示出了根据实施例的衬底300的截面图。
75.衬底300包括芯部310(热机械支撑件)，该芯部310包括两个相对的表面：上表面310a(第一表面)和下表面310b(第二表面)。芯部310可以是由有机材料(例如预浸渍材料或环氧树脂)制成的层或多层，用纤维(例如玻璃纤维、陶瓷材料或预浸渍铜多层)增强。
76.芯部310被钻探有耦合其两个相对表面310a、310b的多个通孔311。每个孔311的侧壁被涂覆有金属涂层312，并且孔被填充有绝缘材料314，从而形成穿过芯部的电互连孔。
77.在芯部310的每个表面310a、310b上，衬底300包括电互连网络330a、330b，该电互连网络被配置为在芯部之间，特别是在芯部的互连孔311与衬底的上表面300a和下表面300b中的每个表面之间形成电连续性，以在衬底的所述上表面和下表面之间形成电连续性。
78.每个互连网络330a、330b包括一个或多个互连网络(例如图4m所示的两级n1、n2)，每级包括至少一个基本上水平的金属轨道331a、333a、331b、333b，至少一个基本上竖直的竖直金属过孔332a、334a、332b、334b从这些金属轨道延伸，所述级的轨道/过孔装配件被嵌入模制树脂绝缘体层中，该模制树脂绝缘体层具有被配置为使得每个过孔与绝缘体层的自由表面齐平的高度，即，级的绝缘体层的厚度基本上等于相同级的过孔的高度加上轨道的厚度。
79.在实施例中，认为互连网络的第一级是最接近芯部的级，并且最后一级是距离芯部最远的级。当然，如果有单级，则第一级与最后一级相同。类似地，(多个)第一轨道、(多个)第一过孔和第一绝缘体层对应于互连网络的第一级，而(多个)最后一个轨道、(多个)最后一个过孔和最后一个绝缘体层对应于互连网络的最后一级。
80.每个互连网络的至少一个第一轨道被耦合(例如连接)至穿过芯部310的电互连孔311。
81.每个互连网络330a、330b还包括在衬底的上表面300a(第一表面)或衬底的下表面300b(第二表面)上从最后形成的绝缘体层322a、322b突出的金属轨道335a、335b(如图4m所示)。
82.换言之，衬底300在芯部310的每个表面310a、310b上包括至少一个模制树脂绝缘体层的叠层320a、320b，该模制树脂绝缘体层具有形成在其中的互连网络330a、330b的轨道和过孔，并且具有从形成在其上的互连网络330、330b突出的金属轨道335a、335b。
83.每个互连网络的金属过孔被配置为将两个连续的互连级和/或最后一个互连级与所述突出的金属轨道电耦合。
84.在所示实施例中，突出的金属轨道335a、335b不被嵌入树脂中，这使得例如能够将衬底与另一组件电耦合和/或经由所述衬底将两个组件耦合在一起。
85.金属轨道可以通过面板镀层技术和/或图案镀层技术形成，例如通过开口或镀层区域，在通过光刻技术形成的图案中形成。
86.每个金属过孔从形成种子层的金属轨道由支柱镀层技术形成。通过与图案镀层相同的方式，支柱镀层可以通过由光刻技术形成的图案中的开口选择性地执行，通常是具有比用于形成过孔的金属轨道的图案更精细的开口的另一图案。
87.镀层技术可以包括(例如由其组成)电镀或无电沉积，允许在存在电力供应(电镀)或不存在电力供应(无电)的情况下从种子层生长金属。
88.金属可以是铜、镍、钨甚或铝。
89.金属轨道的厚度可以在大约10至100微米的范围内。
90.金属过孔的高度可以在大约10至100微米的范围内。
91.绝缘体层可以通过用适用的模制树脂模制互连网络的每级(每级的(多个)轨道和(多个)过孔)的技术形成，以使金属轨道彼此水平绝缘，并且使过孔彼此竖直绝缘。模制之后可选地进行抛光，使得每个过孔与绝缘体层的自由表面齐平，其中模制/抛光装配件可以用术语涂层来特指。
92.模制树脂可以是环氧树脂和/或热固性树脂。根据所实施的模制技术，模制树脂可以例如最初为被配置为熔化的粉末、薄膜或液体的形式。
93.由于所述衬底内保持的芯部的存在，根据实施例的衬底以及制造所述衬底的方法使得能够获得更刚性和更坚固的衬底，同时由于使用镀层和模制技术，允许在过孔的形状和尺寸、金属轨道的厚度和尺寸甚或绝缘层的厚度方面具有更大的灵活性。
94.进一步地，根据实施例的衬底和制造方法能够使用从模制树脂中选择的树脂作为绝缘材料，这使得能够有广泛的绝缘材料选择，并且可以进一步为衬底提供有利的特性(例如热特性、机械特性和/或电特性)。
95.换言之，根据实施例的衬底和制造方法能够通过针对衬底的强度和/或刚度保持芯部来组合先前描述的两种层压芯部衬底和模制互连衬底技术的优点，或者至少限制所述技术中的每种技术的缺点，同时利用模制互连衬底技术。
96.然而，这种组合中的困难是由于金属接合层和种子层无法被去除的事实，这与先前描述的模制互连衬底技术中可能进行的情况相反，其中支撑件与衬底分离，然后可接近覆盖有该金属接合层和种子层的衬底的表面，使得它可以被容易地去除。因此，本发明人已经开发了一种制造方法，该制造方法被配置为在芯部与衬底的每个下表面和上表面之间形成互连网络，同时避免生成短路。
97.制造方法的示例在以下描述中给出。这些示例通过将铜作为金属的示例来描述，已知制造方法可以由本领域技术人员应用以用于其他金属的使用。
98.为了避免加重本描述的负担，在芯部310的上表面310a上形成互连网络330a(上互连网络或第一互连网络)的步骤被主要描述，知道在芯部(下互连网络或第二互连网络)的下表面310b上形成互连网络330b的步骤是类似的，并且可以与上互连网络的步骤同时或交替地执行。本领域技术人员将能够通过针对上互连网络330a给出的指示，也基于附图适应描述以形成下电互连网络330b。
99.图4a至图4m是示出了根据图3的实施例的制造衬底300的方法示例的步骤的截面图。
100.图4a图示了初始结构，包括钻探有多个通孔311的芯部310。每个孔311的侧壁被涂覆有金属涂层312，并且如此涂覆的孔被填充有绝缘材料314，从而形成穿过芯部的电互连孔。进一步地，芯部的每个上表面310a和下表面310b被涂覆有薄铜层341a、341b，从而形成第一接合层和种子层。
101.根据示例，芯部310被提供有薄铜层341a、341b。根据另一示例，芯部310被提供有薄铜层。在这种情况下，薄铜层可以例如通过在芯部的每个表面上轧制铜片，或者通过沉积接合层，然后例如通过无电沉积沉积种子层来形成。
102.应该指定，当在本描述中引用层时，它可以是单层或多层。
103.为了避免加重描述的其余部分的负担，当引用种子层时，它可以是接合层和种子层，通常是多层。
104.例如，第一接合层和种子层以及本描述的其余部分中描述的接合层和种子层的厚度约为1微米。
105.图4b图示了在以下步骤结束时获得的结构：从第一种子层341a进行cu图案镀层的第一步骤，例如通过先前通过光刻技术在所述第一种子层上形成的图案中的开口(镀层区域)，以形成第一铜轨道331a；然后通过例如图案中的开口(铜生长区域)从每个第一铜轨道331a(形成种子层)进行第一cu支柱镀层，以形成第一铜过孔332a。
106.cu图案镀层可以包括电镀/电解生长技术或由电镀/电解生长技术组成，这需要种子层被耦合至电源。当图案镀层通过使用具有开口的图案来执行时，所述开口可以例如用电镀浴填充。例如，电镀技术能够在合理的时间内获得从几十微米到几百微米的厚度。
107.作为变型，cu图案镀层可以包括无电沉积技术或由无电沉积技术组成，然后种子层不必被耦合至电源。例如，无电技术能够在合理的时间内获得一微米量级的厚度。
108.cu支柱镀层可以包括电镀/电解生长技术或由电镀/电解生长技术组成。通过与图案镀层相同的方式，支柱镀层可以通过由光刻技术形成的图案中的开口选择性地执行，通常是与形成过孔的铜轨道不同的另一图案。
109.图4c图示了在蚀刻第一种子层341a的第一步骤结束时获得的结构。该蚀刻适用于从所述第一种子层蚀刻和去除铜，而不需要去除第一轨道331a和第一过孔332a的铜。这尤其是由于种子层的小厚度而成为可能。该蚀刻步骤例如是湿酸蚀刻。
110.图4d图示了在通过模制树脂模制第一轨道331a和第一过孔332a的第一步骤结束时获得的结构，从而在所述第一金属轨道和所述第一过孔的顶部和周围形成第一绝缘层321a。所使用的模制树脂的量必须足以使金属轨道和过孔埋在所述绝缘树脂层中。因此，树脂层的厚度大于或等于网络330a的第一级n1的高度。根据所示示例，树脂层的厚度大于网络330a的第一级n1的高度。换言之，第一绝缘层321a在高度上延伸超过第一过孔332a。
111.在所考虑的示例中，模制步骤实施以粉末的形式将树脂浇注在轨道和过孔上，熔化，然后硬化。根据另一示例，模制步骤可以在轨道和过孔上实施轧制树脂膜，它特别适用于大尺寸的结构。根据再一示例，模制步骤可以实施液体热固性树脂，该液体热固性树脂被浇铸在轨道和过孔上，然后通过加热硬化。
112.图4e图示了在抛光第一模制树脂绝缘层321a的第一步骤结束时获得的结构，使得第一过孔332a与所述第一绝缘层的抛光表面齐平。根据示例，该抛光步骤实施机械抛光和/或化学机械抛光。
113.因此互连网络330a的第一级n1被获得。然后，通过再次重复图4a至图4e的步骤，第二级n2可以被形成，如下文关于图4f至图4j描述的。
114.图4f图示了在沉积第二薄铜层342a的步骤结束时获得的结构，从而在第一绝缘层321a上形成第二种子层。该第二种子层可以通过沉积接合层，然后例如通过无电沉积形成种子层来形成。
115.图4g图示了从第二种子层342a进行cu图案镀层以形成第二铜轨道333a的第二步骤(类似于第一cu图案镀层)；然后从每个第二铜轨道333a进行cu支柱镀层以形成第二铜过孔334的第二步骤(类似于第一cu支柱镀层步骤)结束时获得的结构。如所示，第二轨道333a
可以比第一轨道331a宽，例如经由第一金属过孔将两个第一轨道耦合在一起。
116.图4h图示了在蚀刻第二种子层342a的第二步骤结束时获得的结构，与第一蚀刻步骤类似。
117.图4i图示了在第二步骤结束时获得的结构，该第二步骤通过模制树脂模制第二轨道333a和第二过孔334a，从而形成第二绝缘树脂层322a，与第一模制步骤类似。
118.图4j图示了在抛光第二模制树脂层322a的第二步骤结束时获得的结构，与第一抛光步骤类似。
119.因此互连网络330a的第二级n2被获得。
120.图4k图示了沉积第三薄铜层343a从而在第二绝缘层322a上形成第三种子层的步骤结束时获得的结构，类似于沉积第二种子层342a的步骤。
121.图4l图示了在从第三种子层343a进行cu图案镀层以形成第三铜轨道335a的第三步骤结束时获得的结构，与第一图案镀层步骤类似。
122.图4m图示了在蚀刻第三种子层343a的第三步骤结束时获得的结构，与第一蚀刻步骤类似。第三铜轨道355a在第二绝缘体层322a上方形成突起，并且不被嵌入模制树脂中。
123.如图4m所示，所获得的结构与图3的衬底300的结构类似。
124.因此，多个结构可以在结构阵列内在xy平面的两个方向上同时且类似地制造。这可以特别地使得能够共享电链路以执行电镀。阵列可以是面板。面板可以被切割为多个条带。例如，如虚线箭头所图示的，通过切割与每个单元结构齐平的条带或面板，面板或条带可以被切割为多个单元。
125.图5a至图5f是示出了根据实施例的制造衬底500的方法的另一示例的步骤的截面图。
126.方法的该另一示例与图4a至图4m的示例的区别可能主要在于，种子层未从第二互连级沉积，并且镀层线在结构的边缘处与第一互连级处的铜轨道同时形成。
127.镀层线适用于确保种子金属层(或形成种子层的金属轨道)与结构外部的电源之间的电连续性，例如当镀层通过电镀/电解生长技术执行时，以及当没有连续的种子层一直到结构的边缘以确保这种连续性时。在同一级上和/或从一级到另一级，这种电连续性可以通过在结构中已经形成并且耦合至至少一个镀层线的金属轨道和/或金属过孔的布置来完成。
128.从与关于图4a描述的结构相同的结构开始：初始结构包括钻探有多个通孔511的芯部510。每个孔511的侧壁被涂覆有金属涂层512，并且如此涂覆的孔被填充有绝缘材料514，从而形成穿过芯部的电互连孔。进一步地，芯部的每个上表面510a和下表面310b被涂覆有薄铜层541a、541b，从而形成第一接合层和种子层。
129.图5a图示了在芯部510的上表面510a上进行cu图案镀层以形成第一铜轨道531a以及结构边缘处的镀层线536a的第一步骤结束时获得的结构。
130.图5b图示了在从每个第一轨道531a进行cu支柱镀层以形成第一铜过孔532a的第一步骤(与关于图4b描述的支柱镀层步骤类似)以及蚀刻第一种子层541a的步骤(与关于图4c描述的蚀刻步骤类似)结束时获得的结构。
131.图5c图示了在以下结束时获得的结构：通过模制树脂模制第一轨道531a、镀层线536a和第一过孔532a的第一步骤，从而在所述第一金属轨道、所述镀层线和所述第一过孔
的顶部和周围形成第一绝缘层521a，类似于关于图4d描述的步骤；然后进行第一抛光步骤，类似于关于图4e描述的抛光步骤。
132.因此互连网络530a的第一级n1被获得。
133.然后第二互连级n2可以通过再次重复图5a至图5c的步骤来形成，但不形成第二镀层线，如下文关于图5d和5e描述的。根据变型，第二镀层线可以在结构的一个或多个边缘处形成，同时第二铜轨道在第二互连级处形成，例如如果这对于通过电镀形成第二互连级的轨道和/或金属过孔而确保电连续性是必要的。
134.图5d图示了在第一绝缘层521a上进行cu图案镀层以形成第二铜轨道533a的第二步骤，然后从每个第二轨道533a进行cu支柱镀层以形成第二铜过孔534a的第二步骤结束时获得的结构。
135.图5e图示了在通过模制树脂模制第二轨道533a和第二过孔534a，从而形成第二绝缘树脂层522a，然后是第二抛光步骤的第二步骤结束时获得的结构。
136.因此互连网络530a的第二级n2被获得。因此，多于两级可以被形成。
137.图5f图示了在第二绝缘层522a上进行第三cu图案镀层以形成第三铜轨道535a结束时获得的结构。
138.第三轨道535a在第二绝缘体层522a上方形成突起，并且不被嵌入模制树脂中，这例如使得能够将衬底与另一组件电耦合和/或经由所述衬底将两个组件耦合在一起。
139.该另一方法示例能够消除某些种子层蚀刻步骤。
140.图5f中可见的所获得的结构主要通过镀层线536a、536b的存在与衬底300或图3区分开来。这些镀层线在结构500的边缘处的存在可以促进衬底精加工步骤，例如结构的上表面和/或下表面的镀层步骤，特别是在通过电镀进行镍金镀层的情况下，允许电连续性。
141.因此，多个结构可以在xy平面的两个方向上同时且类似地制造，例如在面板内。这可以特别地使得能够共享电链路以执行电镀。面板然后可以被切割为多个条带。条带可以被切割为多个单元。在将结构切割为条带或单元期间，可以提供通过使切割宽度适应所述线的宽度来去除这些镀层线，如虚线箭头和竖直线所图示的。
142.图6是图示了根据实施例的制造衬底600的替代方法的补充步骤的截面图。
143.该变型被描述为图4a至图4m的方法的变型，但它可以适用于任何其他制造方法示例，并且更广泛地适用于根据制造模式的制造方法。
144.它包括在形成突出金属轨道335a、335b之后的补充步骤，即，在最后一个绝缘体层322a、322b上以及在所述突出金属轨道上形成焊料掩模层652a、652b，如所示，在衬底600的上表面600a和下表面600b中的每个表面上，或者在这些表面中的单个表面上。该焊料掩模层此后可以被去除和/或被部分蚀刻以限定进入某些突出金属轨道的区域。
145.在图3至图6中，上互连网络和下互连网络基本上是对称的，特别是它们具有相同数量的级，但这种配置并不限制。示例在图7中给出，它示出了衬底700，其中上互连网络730a具有单级n1，而下互连网络730b具有两级n1、n2。本领域技术人员将想到其他配置。
146.图8是示出了包括互连衬底802的电子电路800的截面图，互连衬底802可以从先前描述的衬底300、500、600、700中的一个衬底中选择，或者更广泛地是根据实施例的衬底。这示出了能够实施根据实施例的衬底的装配件的示例。
147.衬底802形成中间产品，该中间产品能够根据倒装芯片组装技术将集成电路芯片
804与印刷电路806(pcb)组装在一起。交替地，芯片可以通过引线接合技术组装。
148.芯片804经由凸块808被组装到衬底802，凸块808将形成在芯片804的接触表面中的焊盘连接至形成在衬底802的接触表面中的焊盘，例如图3的衬底300的轨道335a。
149.衬底802经由凸块810被组装到pcb 806，凸块810将形成在pcb衬底806的接触表面中的焊盘连接至形成在衬底802的另一接触表面中的焊盘，例如图3的衬底300的轨道335b。
150.这两个装配件可以由术语“球栅阵列”(bga)特指。
151.芯片804可以被封装在例如通过粘合剂814组装到衬底802的盖812中。其他组件(例如表面安装型的组件816)可以被封装和组装到衬底。
152.各种实施例和变型已被描述。本领域技术人员将理解，这些各种实施例和变型的某些特征可以被组合，并且本领域技术人员将想到其他变型。
153.最后，基于上文给出的功能指示，所描述的实施例和变化的实际实施方式在本领域技术人员的能力内。

技术特征：
1.一种互连衬底，包括：热机械支撑件，由至少一个电互连孔穿过的纤维增强有机材料形成；第一互连网络，位于所述热机械支撑件的第一表面上并且被电耦合至所述至少一个电互连孔的第一端；以及第二互连网络，位于所述热机械支撑件的第二表面上并且被电耦合至所述至少一个电互连孔的第二端；其中所述第一互连网络和所述第二互连网络中的每个互连网络包括：至少一个互连级，其中每个互连级包括至少一个金属轨道，至少一个金属过孔从所述至少一个金属轨道延伸，所述至少一个金属轨道和所述至少一个金属过孔被嵌入模制绝缘树脂层中，使得所述至少一个过孔与所述模制绝缘树脂层的距离所述支撑件最远的表面齐平；以及至少一个金属轨道，从最后一个所述互连级的所述模制绝缘树脂层突出；所述至少一个金属过孔，被配置为将两个相邻级电耦合在一起或、将最后一个所述互连级与所述至少一个突出金属轨道电耦合在一起。2.根据权利要求1所述的互连衬底，其中所述第一互连网络和所述第二互连网络中的每个互连网络的第一级的至少一个金属轨道被耦合至所述至少一个电互连孔的所述第一端和所述第二端中的一端。3.根据权利要求1所述的衬底，其中所述第一互连网络和所述第二互连网络具有相同量的级。4.根据权利要求1所述的衬底，其中所述第一互连网络和所述第二互连网络具有不同量的级。5.根据权利要求1所述的衬底，其中所述金属轨道和所述金属过孔由选自由以下项组成的组的材料制成：铜、镍、钨和铝。6.根据权利要求1所述的衬底，其中所述模制绝缘树脂层由选自由以下项组成的组的模制树脂制成：环氧树脂和热固性树脂。7.根据权利要求1所述的衬底，其中所述模制绝缘树脂层由与所述纤维增强有机材料不同的材料制成。8.一种制造互连衬底的方法，包括：提供热机械支撑件，所述热机械支撑件由至少一个电互连孔穿过的纤维增强有机材料形成；在所述热机械支撑件的第一表面上形成第一互连网络的至少一级，其中所述第一互连网络被电耦合至所述至少一个互连孔的第一端；在所述热机械支撑件的第二表面上形成第二互连网络的至少一级，其中所述第二互连网络被电耦合至所述至少一个电互连孔的第二端；其中形成所述互连网络的每级包括：由镀层形成至少一个金属轨道，从所述至少一个金属轨道由支柱镀层形成至少一个金属过孔，然后在模制绝缘树脂层中涂覆所述至少一个金属轨道和所述至少一个金属过孔，所述涂覆被配置为使所述至少一个金属过孔与所述模制绝缘树脂层的距离所述热机械支撑件最远的表面齐平；以及形成至少一个突出金属轨道，所述至少一个突出金属轨道从每个互连网络的最后一级
的所述模制绝缘树脂层突出，其中所述金属过孔被配置为将两个相邻级电耦合在一起和/或将所述最后一级与所述至少一个突出金属轨道电耦合在一起。9.根据权利要求8所述的方法，其中涂覆包括：模制以嵌入所述至少一个金属轨道和所述至少一个金属过孔；以及当需要时，抛光所述模制绝缘树脂层以使所述至少一个金属过孔与所述模制绝缘树脂层的距离所述热机械支撑件最远的所述表面齐平。10.根据权利要求8所述的方法，还包括：利用第一种子层涂覆所述热机械支撑件的所述第一表面和所述第二表面中的每个表面；其中形成每个互连网络的所述第一级包括：从所述第一种子层由图案镀层形成至少一个第一金属轨道；从所述至少一个第一金属轨道由支柱镀层形成至少一个第一金属过孔；去除所述第一种子层的至少一部分；以及然后在模制树脂中涂覆所述至少一个第一金属轨道和所述至少一个第一金属过孔，以形成第一模制绝缘树脂层。11.根据权利要求10所述的方法，还包括：形成所述第一互连网络和所述第二互连网络中的一个或多个互连网络的第二级；其中形成所述第二级包括：在所述第一模制绝缘树脂层上形成第二种子层；从所述第二种子层由图案镀层形成至少一个第二金属轨道；从所述至少一个第二金属轨道由支柱镀层形成至少一个第二金属过孔；去除所述第二种子层的至少一部分；以及然后在模制树脂中涂覆所述至少一个第二金属轨道和所述至少一个第二金属过孔，以形成第二模制绝缘树脂层。12.根据权利要求11所述的方法，还包括形成所述第一互连网络和所述第二互连网络中的一个或多个互连网络的至少一个第三级，其中形成所述第三级包括重复根据权利要求10所述的步骤。13.根据权利要求8所述的方法，还包括当形成所述第一互连网络和所述第二互连网络的至少一个互连级时，形成至少一个镀层线，所述至少一个镀层线被配置为确保所述衬底外部的电连续性，以与通过镀层形成金属轨道和/或金属过孔结合使用。14.根据权利要求13所述的方法，还包括：利用第一种子层涂覆所述热机械支撑件的所述第一表面和所述第二表面中的每个表面；其中形成每个互连网络的所述第一级包括：从所述第一种子层由图案镀层形成至少一个第一金属轨道；从所述至少一个第一金属轨道由支柱镀层形成至少一个第一金属过孔；去除所述第一种子层的至少一部分；以及然后在模制树脂中涂覆所述至少一个第一金属轨道和所述至少一个第一金属过孔，以
形成第一模制绝缘树脂层。15.根据权利要求14所述的方法，还包括：形成所述第一互连网络和所述第二互连网络中的一个或多个互连网络的第二级；其中形成所述第二级包括：在所述第一模制绝缘树脂层上由图案镀层形成至少一个第二金属轨道；从所述至少一个第二金属轨道由支柱镀层形成至少一个第二金属过孔；以及然后在模制树脂中涂覆所述至少一个第二金属轨道和所述至少一个第二金属过孔，以形成第二模制绝缘树脂层。16.根据权利要求15所述的方法，包括形成所述第一互连网络和所述第二互连网络中的一个或多个互连网络的至少一个第三级，其中形成所述第三级包括重复根据权利要求15所述的步骤。17.根据权利要求8所述的方法，其中所述镀层包括执行电镀或电解生长中的一种。18.根据权利要求8所述的方法，其中图案镀层和支柱镀层通过包括至少一个开口的图案来执行。19.根据权利要求8所述的方法，其中所述第一互连网络和所述第二互连网络具有相同量的级。20.根据权利要求8所述的方法，其中所述第一互连网络和所述第二互连网络具有不同量的级。21.根据权利要求8所述的方法，其中所述金属轨道和所述金属过孔由选自由以下项组成的组的材料制成：铜、镍、钨和铝。22.根据权利要求8所述的方法，其中所述模制树脂选自由以下项组成的组：环氧树脂和热固性树脂。23.根据权利要求22所述的方法，其中在所述模制树脂中涂覆所述至少一个第二金属轨道和所述至少一个第二金属过孔包括：最初提供以粉末形式的所述模制材料，以覆盖所述至少一个第二金属轨道和所述至少一个第二金属过孔。24.根据权利要求22所述的方法，其中在所述模制树脂中涂覆所述至少一个第二金属轨道和所述至少一个第二金属过孔包括：最初提供以薄膜形式的所述模制材料，以覆盖所述至少一个第二金属轨道和所述至少一个第二金属过孔。25.根据权利要求22所述的方法，其中在所述模制树脂中涂覆所述至少一个第二金属轨道和所述至少一个第二金属过孔包括：最初提供以液体形式的所述模制材料，以覆盖所述至少一个第二金属轨道和所述至少一个第二金属过孔。26.根据权利要求8所述的方法，其中所述模制树脂由与所述纤维增强有机材料不同的材料制成。

技术总结
本公开涉及互连衬底和制造这种衬底的方法。一种互连衬底包括由至少一个电互连孔穿过的热机械支撑件。第一互连网络在热机械支撑件的第一表面上形成，并且第二互连网络在热机械支撑件的第二表面上形成。每个互连网络包括由至少一个金属轨道形成的互连级，至少一个金属过孔从该至少一个金属轨道延伸。至少一个金属轨道和至少一个金属过孔被嵌入绝缘体层中，使得至少一个金属过孔与绝缘体层的距离热机械支撑件最远的表面齐平。至少一个金属轨道从最后一个互连级的绝缘体层突出。金属过孔被配置为将两个相邻级电耦合在一起和/或将最后一级与至少一个突出金属轨道电耦合在一起。与至少一个突出金属轨道电耦合在一起。与至少一个突出金属轨道电耦合在一起。


技术研发人员：F
受保护的技术使用者：意法半导体（格勒诺布尔2）公司
技术研发日：2023.03.10
技术公布日：2023/9/13