基板中的螺線管電感器的制造方法
【專利說明】基板中的螺線管電感器
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請要求于2013年11月13向美國專利商標局提交的美國非臨時專利申請N0.14/079，488的優(yōu)先權和權益，其全部內(nèi)容通過援引納入于此。
[0003]背景
[0004]領域
[0005]各個特征涉及基板中的螺線管電感器。
【背景技術】
[0006]平面電感器由螺旋和立體交叉制成。為了達成電感，多匝是必要的。然而，多匝增大了平面電感器所占據(jù)的面積。圖1解說了平面電感器100的示例。如圖1所示，平面電感器100包括一組線圈102、第一端口 104、通孔106和第二端口 108。平面電感器100是基板中的平面電感器。該組線圈102是形成3.5匝的一組螺旋互連。該組螺旋互連是基板上的金屬層。第一端口 104耦合至該組線圈102的第一端。通孔106耦合至該組線圈102的第二端。第二端口108耦合至通孔106。在一些實現(xiàn)中，第二端口 108是第二金屬層(例如，立體交叉層)。
[0007]該組線圈102具有能夠?qū)е碌酵庠训臏u流電流損耗的內(nèi)匝(例如，3.5匝)。此類渦流電流損耗可能降低電感器的品質(zhì)因數(shù)(Q)。如圖1所示，通孔106是大通孔，這在電感器100中間增加了大且厚的金屬化。通孔106還使得電感器100的品質(zhì)因數(shù)降級。
[0008]因此，需要對半導體器件有改進的電感器設計。理想地，這樣的電感器將具有半導體器件的更好的電感性能、更低的電阻以及更好的品質(zhì)因數(shù)值。
[0009]概述
[0010]本文描述的各個特征、裝置和方法在基板中提供螺線管電感器。
[0011]第一示例提供一種集成器件，包括基板以及基板中的電感器。該電感器包括一組線圈。該組線圈包括內(nèi)周界。該組線圈包括一組互連和一組通孔。該組互連和該組通孔位于該組線圈的內(nèi)周界以外。
[0012]根據(jù)一方面，該組線圈進一步包括一組捕獲焊盤。該組互連通過該組捕獲焊盤耦合至該組通孔。
[0013]根據(jù)一方面，該組線圈包括外周界。該組焊盤耦合至該組互連，從而使得該組焊盤至少部分地位于該組線圈的外周界以外。
[0014]根據(jù)一方面，該組線圈包括外周界，該組焊盤耦合至該組互連，從而使得該組捕獲焊盤從該電感器的內(nèi)部分和該組線圈突出。
[0015]根據(jù)一方面，該組互連包括第一互連和第二互連，該組通孔包括第一通孔和第二通孔，而該組焊盤包括第一焊盤和第二焊盤。在一些實現(xiàn)中，第一互連通過第一焊盤耦合至第一通孔，第一通孔通過第二焊盤耦合至第二互連。
[0016]根據(jù)一方面，該電感器是螺線管電感器。
[0017]根據(jù)一方面，該基板包括至少電介質(zhì)、玻璃、陶瓷和/或硅中的一者。
[0018]根據(jù)一方面，該組線圈具有非圓形線圈。
[0019]根據(jù)一個方面，集成器件被納入在音樂播放器、視頻播放器、娛樂單元、導航設備、通信設備、移動設備、移動電話、智能電話、個人數(shù)字助理、固定位置終端、平板式計算機、和/或膝上型計算機中的至少一者中。
[0020]第二示例提供基板以及基板中的電感裝置。該電感裝置包括用于沿基板中的橫向方向提供橫向電路徑的第一裝置。橫向電路徑環(huán)繞第一周界。該電感裝置包括用于沿基板中的縱向方向提供縱向電路徑的第二裝置?？v向電路徑在第一周界以外。
[0021 ]根據(jù)一方面，第一周界是第一裝置的內(nèi)周界。
[0022]根據(jù)一方面，橫向電路徑環(huán)繞第二周界。縱向電路徑至少部分地在第二周界以外。
[0023]根據(jù)一方面，第二裝置從該電感裝置的內(nèi)部分和第一裝置突出。
[0024]根據(jù)一方面，第一裝置包括第一互連和第二互連，第二裝置包括第一通孔、第二通孔、第一捕獲焊盤和第二捕獲焊盤。
[0025]根據(jù)一方面，第一周界是第一圓周。
[0026]根據(jù)一方面，該電感裝置是螺線管電感器。
[0027]根據(jù)一方面，該基板包括至少電介質(zhì)、玻璃、陶瓷和/或硅中的一者。
[0028]根據(jù)一方面，該電感裝置具有非圓形線圈。
[0029]根據(jù)一個方面，該裝備被納入到以下至少一者中:音樂播放器、視頻播放器、娛樂單元、導航設備、通信設備、移動設備、移動電話、智能電話、個人數(shù)字助理、固定位置終端、平板計算機、和/或膝上型計算機。
[0030]第三示例提供了一種用于提供集成器件的方法。該方法提供基板。該方法在基板中提供一組互連。該方法在基板中提供一組通孔，從而使得該組互連和該組通孔形成被配置成用作基板中的電感器的一組線圈。該組線圈包括內(nèi)周界。該組互連和該組通孔被提供在基板中，從而該組互連和該組通孔位于該組線圈的內(nèi)周界以外。
[0031]根據(jù)一方面，該方法進一步在基板中提供一組捕獲焊盤。該組捕獲焊盤被提供在基板中，從而該組互連通過該組捕獲焊盤耦合至該組通孔。該組互連、該組通孔、該組捕獲焊盤被提供在基板中以形成該組線圈。
[0032]根據(jù)一方面，該組線圈包括外周界，該組焊盤耦合至該組互連，從而使得該組捕獲焊盤至少部分地在該組線圈的外周界以外。
[0033]根據(jù)一方面，該組線圈包括外周界，該組捕獲焊盤耦合至該組互連，從而使得該組捕獲焊盤從該電感器的內(nèi)部分和該組線圈突出。
[0034]根據(jù)一方面，該組互連包括第一互連和第二互連，該組通孔包括第一通孔和第二通孔，而該組焊盤包括第一焊盤和第二焊盤。在一些實現(xiàn)中，第一互連通過第一焊盤耦合至第一通孔，第一通孔通過第二焊盤耦合至第二互連。
[0035]根據(jù)一方面，該電感器是螺線管電感器。
[0036]根據(jù)一方面，該基板包括至少電介質(zhì)、玻璃、陶瓷和/或硅中的一者。
[0037]根據(jù)一方面，該組線圈具有非圓形線圈。
[0038]根據(jù)一個方面，集成器件被納入在音樂播放器、視頻播放器、娛樂單元、導航設備、通信設備、移動設備、移動電話、智能電話、個人數(shù)字助理、固定位置終端、平板式計算機、和/或膝上型計算機中的至少一者中。
[0039]附圖
[0040]在結合附圖理解下面闡述的詳細描述時，各種特征、本質(zhì)和優(yōu)點會變得明顯，在附圖中，相像的附圖標記貫穿始終作相應標識。
[0041]圖1解說了常規(guī)電感器。
[0042]圖2解說了新穎螺線管電感器的平面視圖。
[0043]圖3解說了新穎螺線管電感器的傾斜視圖。
[0044]圖4解說了新穎螺線管電感器的剖面圖。
[0045]圖5解說了新穎螺線管電感器的另一剖面圖。
[0046]圖6解說了新穎螺線管電感器的又一剖面圖。
[0047]圖7解說了具有非圓形線圈的新穎螺線管電感器的平面視圖。
[0048]圖8解說了具有非圓形線圈的新穎螺線管電感器的平面視圖。
[0049]圖9解說了另一新穎螺線管電感器的平面視圖。
[0050]圖10解說了另一新穎螺線管電感器的傾斜視圖。
[0051]圖11解說了新穎螺線管電感器的剖面圖。
[0052]圖12解說了另一新穎螺線管電感器的另一剖面圖。
[0053]圖13解說了另一新穎螺線管電感器的又一剖面圖。
[0054]圖14解說了具有非圓形線圈的新穎螺線管電感器的平面視圖。
[0055]圖15解說了具有非圓形線圈的新穎螺線管電感器的平面視圖。
[0056]圖16A-16D解說了制造具有低熱膨脹系數(shù)的銅合成物材料的基板的鍍敷工藝的縮短工序。
[0057]圖17解說了用于制造具有低熱膨脹系數(shù)的銅合成物材料的基板的經(jīng)修改的半加成工藝(mSAP)圖案化工藝的流程圖。
[0058]圖18解說了基板的層上的mSAP圖案化工藝的工序。
[0059]圖19解說了用于制造具有低熱膨脹系數(shù)的銅合成物材料的基板的半加成工藝(SAP)圖案化工藝的流程圖。
[0060]圖20解說了基板的層上的SAP圖案化工藝的工序。
[0061 ]圖21解說了概念性鍍敷工藝的流程圖。
[0062]圖22解說了用于提供包括螺線管電感器的方法的流程圖。
[0063]圖23解說了可集成本文所描述的集成器件、基板和/或PCB的各種電子設備。
[0064]詳細描述
[0065]在以下描述中，給出了具體細節(jié)以提供對本公開的各方面的透徹理解。然而，本領域普通技術人員將理解，沒有這些具體細節(jié)也可實踐這些方面。例如，電路可能用框圖示出以避免使這些方面煙沒在不必要的細節(jié)中。在其他實例中，公知的電路、結構和技術可能不被詳細示出以免模糊本公開的這些方面。
[0066]總覽
[0067]—些新穎特征涉及包括基板以及基板中的電感器的集成器件(例如，半導體器件)。在一些實現(xiàn)中，該電感器是螺線管電感器。該電感器包括一組線圈。該組線圈具有內(nèi)周界(例如，內(nèi)部圓周)。該組線圈包括一組互連和一組通孔。該組互連和該組通孔位于該組線圈的內(nèi)周界以外。在一些實現(xiàn)中，該組線圈進一步包括一組捕獲焊盤。該組互連通過該組捕獲焊盤耦合至該組通孔。在一些實現(xiàn)中，該組線圈具有外周界(例如，外部圓周)。該組焊盤耦合至該組互連，從而使得該組焊盤至少部分地位于該組線圈的外周界以外。在一些實現(xiàn)中，該組線圈包括外周界，該組捕獲焊盤耦合至該組互連，從而使得該組捕獲焊盤從該電感器的內(nèi)部分和該組線圈突出。在一些實現(xiàn)中，該組互連包括第一互連和第二互連，該組通孔包括第一通孔和第二通孔，并且該組焊盤包括第一捕獲焊盤和第二捕獲焊盤。在一些實現(xiàn)中，第一互連通過第一焊盤耦合至第一通孔，并且第一通孔通過第二焊盤耦合至第二互連。在一些實現(xiàn)中，該基板包括至少電介質(zhì)、玻璃、陶瓷和/或硅中的一者。在一些實現(xiàn)中，該基板是封裝基板。
[0068]基板中的示例性螺線管電感器
[0069]圖2-3概念性地解說了器件(例如，集成器件、半導體器件)的新穎電感器。具體地，圖2解說了電感器200的俯視圖，該電感器200包括一組線圈202、第一捕獲焊盤204、第二捕獲焊盤206、第一端口 207以及第二端口 209。在一些實現(xiàn)中，電感器200是螺線管電感器。在一些實現(xiàn)中，電感器200位于基板(例如，復合基板、玻璃基板、陶瓷基板、硅基板)中。該組線圈202包括螺旋互連(例如，金屬層)。如圖2所示，電感器200具有內(nèi)周界220(例如，內(nèi)部圓周)和外周界222(例如，外部圓周)。在一些實現(xiàn)中，該組線圈202(例如，互連)具有內(nèi)周界220和外周界222。內(nèi)周界220具有內(nèi)部半徑。如圖2中進一步示出的，電感器200中沒有一個組件位于內(nèi)周界220以內(nèi)。即，電感器200的所有組件都在內(nèi)周界220上或在內(nèi)周界220以外。在一些實現(xiàn)中，第一焊盤204和第二焊盤206在內(nèi)周界220以外以便降低渦流電流損耗/使渦流電流損耗最小化。在一些實現(xiàn)中，降低渦流電流損耗/使渦流電流損耗最小化可能導致該組線圈202和/或電感器200的品質(zhì)因數(shù)(Q)增加。
[0070]圖2還解說了第一捕獲焊盤204和第二捕獲焊盤206從內(nèi)周界220和外周界22突出。具體地，如圖2中所示，在一些實現(xiàn)中，第一焊盤204的至少一部分(例如，一些或全部)在該組線圈202的外周界222以外。類似地，在一些實現(xiàn)中，第二焊盤206的至少一部分(例如，一些或全部)在該組線圈202的外周界222以外。在一些實現(xiàn)中，第一焊盤204的至少一部分和第二焊盤206的至少一部分在外周界222以外以便降低渦流電流損耗/使渦流電流損耗最小化。在一些實現(xiàn)中，降低渦流電流損耗/使渦流電流損耗最小化可能導致該組線圈202和/或電感器200的品質(zhì)因數(shù)(Q)增加。
[0071]圖3解說了電感器200的傾斜視圖。在一些實現(xiàn)中，電感器200是螺線管電感器。如圖3所示，該組線圈202包括第一金屬層212、第二金屬層214和第三金屬層216。在一些實現(xiàn)中，第一金屬層212是基板(例如，復合基板、玻璃基板、陶瓷基板、硅基板)中的第一互連。該基板可以是封裝基板。在一些實現(xiàn)中，第二金屬層214是基板中的第二互連。在一些實現(xiàn)中，第三金屬層216是基板中的第三互連。在一些實現(xiàn)中，第一、第二和第三金屬層212、214和216定義基板中的螺旋。第一金屬層212耦合至第一端口 207。第三金屬層216耦合至第二端P 209 ο
[0072]圖3還解說了電感器200包括