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薄膜表面安裝部件的制作方法

文檔序號(hào):10490381閱讀:648來源:國(guó)知局
薄膜表面安裝部件的制作方法
【專利摘要】表面安裝部件以及相關(guān)的制造方法涉及設(shè)置在第一和第二絕緣基底之間的一個(gè)或多個(gè)薄膜電路。該薄膜電路可包括一個(gè)或多個(gè)無(wú)源部件、一個(gè)或多個(gè)無(wú)源部件的陣列、多個(gè)無(wú)源部件的網(wǎng)絡(luò)或?yàn)V波器。該無(wú)源部件包括電阻器、電容器、電感器。這種薄膜電路可以?shī)A在第一和第二絕緣基底之間,其中內(nèi)部導(dǎo)電焊盤暴露在表面安裝部件端面和/或側(cè)面的基底之間。所暴露的導(dǎo)電焊盤然后電連接到外部終端上。該外部終端可包括多種不同的材料,其包括至少一層導(dǎo)電聚合物并且可形成為終端帶、端帽等等??蛇x的屏蔽層還可設(shè)置在頂部和/底部器件表面上,以保護(hù)表面安裝部件免受信號(hào)干擾。
【專利說明】薄膜表面安裝部件
[0001 ] 本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2010年10月18日、申請(qǐng)?zhí)枮?01010621677.9、發(fā)明名稱為“薄膜表面安裝部件”的發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)
[0002]優(yōu)先權(quán)
[0003]本申請(qǐng)要求之前提交的標(biāo)題為“薄膜表面安裝部件”的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)的權(quán)益,其于2009年10月16日提交,命名為USSN 61/252,340,并且要求之前提交的標(biāo)題為“具有電鍍終端的薄膜表面安裝部件”的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)的權(quán)益,其于2009年10月16日提交,命名為USSN 61/252,335,其中為了所有的目的將這二者全部的內(nèi)容結(jié)合在此作為參考。
技術(shù)領(lǐng)域
[0004]本主題總的涉及適合于安裝在電路板或者其它可表面安裝的位置上的小型電子部件。更具體地,本主題涉及用于多種場(chǎng)合的具有無(wú)源部件的一個(gè)或多個(gè)薄膜電路的表面安裝部件,還涉及制造這些設(shè)備的相關(guān)方法。
【背景技術(shù)】
[0005]—段時(shí)間以來,各種電子部件的設(shè)計(jì)已經(jīng)由一般的工業(yè)小型化趨勢(shì)來驅(qū)動(dòng)。例如,可以期望在特定的場(chǎng)合具有包括無(wú)源部件的非常小的設(shè)備,這些無(wú)源部件例如電阻器、電容器、電感器或者這些部件的組合。可以期望在其它場(chǎng)合具有包括某些無(wú)源部件的組合以提供其它電路功能的非常小的設(shè)備,例如包括低通電磁干擾(EMI)以及射頻干擾(RFI)濾波的各種場(chǎng)合的濾波電路。
[0006]電子部件的終端特征的尺寸或排列也已經(jīng)成為了這些部件重要的特征。相對(duì)較大的終端特征要求在電子部件內(nèi)具有可評(píng)估的空間,這樣限制了部件潛在的小型化。終端特征越大,還要求引入的等效串聯(lián)電感(ESL)的值更高,這些將導(dǎo)致在電路性能中承受不可預(yù)料的效果,尤其是在工作頻率非常高時(shí)。
[0007]小型電子部件的某些已知的終端排列對(duì)應(yīng)于導(dǎo)線連接、球柵陣列(BGA)和/或接點(diǎn)柵格(land grid)陣列(LGA)技術(shù)以及其它技術(shù)。這些技術(shù)通常要求在形成焊接球或者焊接面的有源部件表面上具有大量的部件空間。此外,具有這種終端排列的部件通常局限于僅安裝在部件的一側(cè)。例如,BGA和LGA器件通常形成為用于反向安裝在表面上。導(dǎo)線連接還通常要求從電子部件的給定位置連接到表面上的安裝位置。
[0008]圖15示出的BGA技術(shù)以及諸如LGA和導(dǎo)線連接之類的其它已知技術(shù)通常不僅在形成焊接球或焊接面的有源部件表面上要求大量的部件空間,而且典型地將大量的成本添加到已完成的部件上。此外,具有這種終端排列的部件通常局限于僅安裝在部件的一側(cè)上。例如,BGA和LGA器件通常還形成為用于反向安裝到表面上。導(dǎo)線連接還通常要求從電子部件的給定位置連接到表面的安裝位置上。
[0009]此外,薄膜器件有些時(shí)候還局限于具有僅與單個(gè)基底表面上的薄膜電路形成的電路功能。這種薄膜電路仍然保留,而沒有其它可能的電路功能和/或提供在薄膜電路頂部上的結(jié)構(gòu)保護(hù)。
[0010]根據(jù)電子部件領(lǐng)域涉及的各種設(shè)計(jì),對(duì)于具有被選的工作特性的更小的電子部件,仍然存在需求,這些工作特性同樣是相對(duì)于體積大、成本低的組裝方法同樣具有兼容性。盡管無(wú)源電子部件以及相關(guān)特征的各種實(shí)施方式已經(jīng)進(jìn)行了研究,但是還未出現(xiàn)這樣的設(shè)計(jì),其能整體上包含根據(jù)主題技術(shù)在下文中出現(xiàn)的所有的期望特性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)出現(xiàn)以及本主題中提出的認(rèn)定特點(diǎn),形成了一種用于提供薄膜表面安裝部件的改進(jìn)裝置以及方法。
[0012]在某些示范性構(gòu)造中,形成了一種薄膜部件,其提供表面安裝型終端,而不需要通孔、導(dǎo)線連接、城堡形焊端(castel Iat 1n)和焊接球等。
[0013]在某些示范性構(gòu)造中,表面安裝部件內(nèi)的薄膜電路可包括多種不同的無(wú)源部件中的一個(gè)或多個(gè),其包括電阻器、電容器、電感器、一個(gè)或多個(gè)無(wú)源部件陣列和多個(gè)無(wú)源部件的網(wǎng)絡(luò)或?yàn)V波器等等。不管所采用的薄膜電路的類型,這種薄膜電路可夾在第一和第二絕緣基底之間,其內(nèi)部導(dǎo)電焊盤暴露在表面安裝部件的端部和/或側(cè)面上的基底之間。所暴露的導(dǎo)電焊盤然后電連接到提供部件的表面安裝結(jié)構(gòu)的外部終端上。這些外部終端可包括多種不同的材料,包括至少一層導(dǎo)電聚合物,并且可形成終端條或端蓋帽等等。可選的電屏蔽層還可提供在頂部和/或底部器件表面上,以防止表面安裝部件的信號(hào)干擾。不管所用的薄膜電路的類型,這種薄膜電路可夾在特定結(jié)構(gòu)的絕緣基底和蓋子基底之間,其中絕緣基底和蓋子基底可以彼此永久粘結(jié)。
[0014]在某些示范性構(gòu)造中,提供一種薄膜部件,其具有電鍍的終端特征,其可采用間歇式電鍍工藝,因此實(shí)質(zhì)上降低了與這些器件相關(guān)的終端成本。
[0015]在某些示范性構(gòu)造中,提供一種薄膜部件,其具有一個(gè)或多個(gè)多層蓋子基底,該薄膜部件具有改進(jìn)的電路功能,其以附加電路、容性元件、保護(hù)功能或其它特征的形式出現(xiàn)。
[0016]在某些示范性構(gòu)造中,表面安裝部件內(nèi)的薄膜電路可包括多種不同的無(wú)源部件中的一個(gè)或多個(gè),包括電阻器、電容器、電感器、一個(gè)或多個(gè)無(wú)源部件陣列和多個(gè)無(wú)源部件的網(wǎng)絡(luò)或?yàn)V波器等。
[0017]在一個(gè)特定的示范性實(shí)施例中,表面安裝部件包括第一薄膜電路、至少第一和第二導(dǎo)電焊盤、第一和第二基底以及第一和第二外部終端。該薄膜電路形成在表面上,該表面具有形成電連接到該薄膜電路的第一和第二導(dǎo)電焊盤。還包括粘合劑層(以及可選的其它密封層),以將第二基底粘結(jié)到該薄膜電路之上。第一和第二基底以及插入的薄膜電路的疊層設(shè)置這樣構(gòu)造,使得第一和第二導(dǎo)電焊盤延伸到并且沿著該部件的一個(gè)或多個(gè)端部和/或側(cè)面暴露。至少第一和第二外部終端形成在該部件在該至少第一和第二導(dǎo)電焊盤的暴露部分之上的外圍表面上。這些外部終端中的某些可選地包括至少一層終端材料,該終端材料包括導(dǎo)電聚合物。還可將可選的屏蔽層包括在第一和第二基底的頂部和/或底部外圍表面上。
[0018]在另一特定的示范性實(shí)施例中,表面安裝部件包括第一和第二薄膜電路、至少第一和第二導(dǎo)電焊盤、第一和第二基底以及至少第一和第二外部終端。第一薄膜電路形成在第一基底的表面上,并且第二薄膜電路形成在第二基底的表面上或者在第一基底的對(duì)表面上。第一和第二導(dǎo)電焊盤形成到第一和第二薄膜電路的電連接,或者可為每個(gè)第一和第二薄膜電路提供分組的導(dǎo)電焊盤。絕緣粘合劑層(以及其它可選的密封層)可包括在第一和第二薄膜電路之間。第一和第二基底,以及由絕緣層分開的第一和第二插入薄膜電路的疊層排列這樣構(gòu)造,使得第一和第二導(dǎo)電焊盤(以及任何其它的導(dǎo)電焊盤)延伸到部件的一個(gè)或多個(gè)端部和/或側(cè)面并且沿著部件的一個(gè)或多個(gè)端部和/或側(cè)面延伸。至少第一和第二外部終端形成在部件在該至少第一和第二導(dǎo)電焊盤的暴露部分之上的外圍表面上。這些外部終端中的某些可選地包括至少一層終端材料,該終端材料包括導(dǎo)電聚合物??蛇x的屏蔽層還可包括在第一和第二基底的頂部和/或底部外圍表面上。
[0019]根據(jù)本主題的其它實(shí)施例的特定方面,已經(jīng)形成制造主題表面安裝部件的方法。在一個(gè)示范性實(shí)施例中,多個(gè)薄膜電路形成在第一基底(例如,諸如氧化鋁或硅石等的絕緣材料的晶片)上。形成用于每個(gè)薄膜電路的至少第一和第二導(dǎo)電焊盤,從而為每個(gè)薄膜電路提供電連接。然后將第二基底定位(具有或者不具有附加電路)在薄膜電路的頂部。用密封層、鈍化層、粘合劑層或者這些層的組合將該第二基底粘合在電路之上。一旦薄膜電路夾在第一和第二基底之間,可選的碾磨步驟包含了將一個(gè)或兩個(gè)基底的外表面進(jìn)行回碾以將基底的厚度減小到相同或不同的減小厚度上。可選的第一和第二屏蔽層可提供在第一和第二基底的一個(gè)或多個(gè)外表面上。一旦制備好了部件的整個(gè)夾層晶片,然后通過形成多個(gè)直角通道將該組件切成方塊,以生產(chǎn)出多個(gè)離散的表面安裝無(wú)源部件。這個(gè)切成方塊可以是這樣的:每個(gè)離散部件包括至少一個(gè)薄膜電路,該薄膜電路具有沿著該離散部件的一個(gè)或多個(gè)表面暴露的至少第一和第二導(dǎo)電焊盤的部分。然后將外部終端形成在該至少第一和第二導(dǎo)電焊盤的暴露部分之上的每個(gè)離散部件上。
[0020]在一個(gè)示范性實(shí)施例中,薄膜表面安裝部件包括基礎(chǔ)基底、一個(gè)或多個(gè)薄膜電路以及導(dǎo)電焊盤、粘合劑層、蓋子基底以及外部終端。該基礎(chǔ)基底對(duì)應(yīng)于一層絕緣材料,該絕緣材料例如但不局限于鋁或硅等。該一個(gè)或多個(gè)薄膜電路以及對(duì)應(yīng)的導(dǎo)電焊盤可形成在基礎(chǔ)基底的表面上。導(dǎo)電焊盤提供到薄膜電路的電連接。此外,該導(dǎo)電焊盤延伸到所得的部件的一個(gè)或多個(gè)表面上并且首先沿著所得的部件的一個(gè)或多個(gè)表面暴露。蓋子基底可包括絕緣材料,其形成在多層中,該多層具有多個(gè)內(nèi)部導(dǎo)電元件(例如,內(nèi)部有源電極和/或內(nèi)部銜片電極(anchor electrode))以及設(shè)計(jì)成總體與形成在基礎(chǔ)基底上的導(dǎo)電焊盤對(duì)齊的可選外部導(dǎo)電元件,這樣導(dǎo)電元件部分成組沿著該部件的一個(gè)或多個(gè)外圍表面暴露。該基礎(chǔ)基底和/或蓋子基底可在制造工藝中進(jìn)行回碾以形成期望的器件厚度。然后使離散部件經(jīng)歷電鍍工藝,以形成直接到導(dǎo)電元件(包括導(dǎo)電焊盤、內(nèi)部有源電極、內(nèi)部銜片電極和/或外部銜片電極)的暴露部分上的電鍍終端。
[0021]根據(jù)本主題的其它實(shí)施例的特定方面,已經(jīng)形成了用于制造本主題表面安裝部件的方法。在一個(gè)示范性實(shí)施例中,多個(gè)薄膜電路以及對(duì)應(yīng)的導(dǎo)電焊盤形成在基礎(chǔ)基底晶片(例如,絕緣材料晶片,該絕緣材料諸如氧化鋁或硅石等)上。形成用于每個(gè)薄膜電路的至少第一和第二導(dǎo)電焊盤,用以提供每個(gè)薄膜電路的電連接。可將用于電絕緣的鈍化層施加到薄膜電路和導(dǎo)電焊盤之上。采用多層陶瓷工藝技術(shù)形成蓋子基底塊,并且切成方塊,以形成分別進(jìn)行烘干的多層基底部。用臨時(shí)的粘合物將一個(gè)或多個(gè)蓋子基底部粘結(jié)到載體基底上,這樣如果期望,蓋子基底部的暴露表面可隨意地進(jìn)行碾磨。然后采用一薄層永久性粘合劑將蓋子基底部的碾磨表面疊壓到基礎(chǔ)基底晶片上。然后在疊壓疊層切成多個(gè)離散器件之前,將基礎(chǔ)基底晶片的外表面可選進(jìn)行碾磨。作為間歇式工藝將可選的倒角倒圓以制備終端器件。直接終端電鍍可包括將器件完整地浸入到電解液或者無(wú)電鍍的電鍍液中,這樣通過穿過內(nèi)部和外部導(dǎo)電元件的暴露部的可控橫向傳播形成了導(dǎo)電的終端材料。
[0022]—個(gè)當(dāng)前示范性實(shí)施例涉及到表面安裝部件,包括接收在第一和第二絕緣基底之間的至少一個(gè)薄膜電路器件;第一和第二內(nèi)部導(dǎo)電焊盤,該第一和第二內(nèi)部導(dǎo)電焊盤接收在這種絕緣基底中的一個(gè)上,并且暴露到這種表面安裝部件的外表面上;以及將這種焊盤與這種薄膜電路器件連接的第一和第二電連接器。
[0023]這種表面安裝部件的某些變形還可包括外部終端,該外部終端支撐在這種表面安裝部件上,并且直接與這種焊盤電連接。在其進(jìn)一步的替代物中,這種外部終端可以在這種表面安裝部件的多個(gè)側(cè)面上。
[0024]另一個(gè)當(dāng)前變形可進(jìn)一步包括形成在這種絕緣表面的暴露表面上的各屏蔽層。
[0025]此外,接收這種焊盤的這種絕緣基底中的一個(gè)可包括基礎(chǔ)基底,這種絕緣基底的另一個(gè)包括蓋子基底;并且這種蓋子基底可包括多層陶瓷基部件。對(duì)于這些其它中的某些,這種蓋子基底多層部件可包括內(nèi)部和外部銜片電極中的至少一個(gè)。
[0026]仍然對(duì)于其它的當(dāng)前表面安裝部件的變形,這種薄膜電路器件可包括電阻性部件,或者可包括具有至少第一和第二導(dǎo)電層以及中間絕緣層的電容器部件,或者可包括電感性元件,或者可包括多部件電路,或者可包括部件陣列。
[0027]本主題的另一當(dāng)前示范性實(shí)施例涉及一種具有至少兩個(gè)分開器件的集成薄膜表面安裝電子部件。這種實(shí)施例優(yōu)選地包括在基礎(chǔ)絕緣基底上接收的第一薄膜電路器件;在這種第一薄膜電路器件上接收的絕緣層;在這種絕緣層上接收的第二薄膜電路器件;在這種第二薄膜電路器件上接收的蓋子絕緣基底;至少一對(duì)內(nèi)部導(dǎo)電焊盤,分別在這種基礎(chǔ)絕緣基底以及這種絕緣層上接收并且暴露到這種表面安裝電子部件的外表面上;以及分別將這對(duì)焊盤和這種薄膜電路器件連接的至少一對(duì)電連接器。
[0028]這種示范性的集成薄膜安裝電子部件的變形可進(jìn)一步包括支撐在這種表面安裝電子部件上的外部終端,其與這種焊盤直接電連接;并且與位于這種表面安裝電子部件的多個(gè)側(cè)面上的這種外部終端電連接。
[0029]在其它替換方式中,這種蓋子基底可包括多層陶瓷基部件。此外,這種蓋子基底多層部件可包括內(nèi)部和外部銜片電極中的至少一種。
[0030]在每個(gè)其它當(dāng)前變形中,這種薄膜電路器件可包括電阻性部件、具有至少第一和第二導(dǎo)電層以及中間絕緣層的電容性部件、電感性部件、多部件電路以及部件陣列中的一個(gè)。
[0031]又一本示范性實(shí)施例涉及集成薄膜表面安裝電子部件,優(yōu)選地包括接收在基礎(chǔ)絕緣基底上并且包括多個(gè)陣列器件的薄膜電路;多個(gè)成對(duì)的內(nèi)部導(dǎo)電焊盤,該多個(gè)成對(duì)的內(nèi)部導(dǎo)電焊盤接收在這種基礎(chǔ)絕緣基底上,分別與這種陣列器件關(guān)聯(lián),并且暴露到這種表面安裝電子部件的外表面上;將這種焊盤與它們分別關(guān)聯(lián)的陣列器件連接的多個(gè)成對(duì)的電連接器;接收在這種薄膜電路上的蓋子絕緣基底;以及支撐在這種表面安裝電子部件上并且與這種焊盤直接電連接的外部終端。
[0032]在前述的某些實(shí)施例中,這種外部終端可位于這種表面安裝電子部件的多個(gè)側(cè)面上。在其它的實(shí)施例中,這種蓋子基底可包括多層陶瓷基部件;并且這種陣列器件可包括電阻性、電容性以及電感性子元件中的至少一個(gè)。此外,這種蓋子基底多層部件可選地包括內(nèi)部和外部銜片電極中的至少一個(gè)。
[0033]本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該知道,本主題同樣涉及裝置以及對(duì)應(yīng)和/或相關(guān)的方法。本發(fā)明一個(gè)示范性實(shí)施例涉及一種形成薄膜表面安裝部件的方法,其包括:在第一絕緣基底上形成多個(gè)薄膜電路;在這種第一絕緣基底上分別提供第一和第二導(dǎo)電焊盤,該第一和第二導(dǎo)電焊盤與這種薄膜電路中的每個(gè)關(guān)聯(lián),并且分別電連接到其上;將第二絕緣基底定位在多個(gè)這種薄膜電路之上,從而形成中間組件;并且對(duì)這種組件進(jìn)行選擇性切塊,從而形成離散部件,每個(gè)包括至少一個(gè)薄膜電路以及分別具有這種第一和第二導(dǎo)電焊盤分別與沿著每個(gè)離散部件的至少一個(gè)表面暴露在其上關(guān)聯(lián)的至少一部分。
[0034]這種示范性方法的當(dāng)前變形還可進(jìn)一步包括在這種第二絕緣基底定位之前,將絕緣層提供在這種多個(gè)薄膜電路之上,同時(shí)這種薄膜電路的其它多個(gè)接收在這種絕緣層上,從而形成兩層的多個(gè)薄膜電路,該兩層的多個(gè)薄膜電路由這種絕緣層隔開,并且共同夾在這種第一和第二絕緣基底之間。
[0035]在每個(gè)其它當(dāng)前變形中,這種第一絕緣基底可包括基礎(chǔ)基底,這種第二絕緣基底可包括蓋子基底。在某些這種變形中,這種蓋子基底還可進(jìn)一步包括多層結(jié)構(gòu),該多層結(jié)構(gòu)包括內(nèi)部有效電容電極。
[0036]可替換的本方法還可進(jìn)一步包括在將這種組件進(jìn)行切塊之前,選擇性地將這種第一和第二絕緣基底按照規(guī)定尺寸設(shè)計(jì),和/或提供外部屏蔽層在這種第一和第二絕緣基底上。
[0037]本發(fā)明其它的替代形式還可進(jìn)一步包括將外部終端形成在與每個(gè)離散部件關(guān)聯(lián)的這種第一和第二導(dǎo)電焊盤的每個(gè)導(dǎo)電焊盤的暴露部分之上。對(duì)于這種替代形式中的某些,這種離散部件中的每個(gè)可包括多側(cè)面部件,并且這種外部終端可包括兩側(cè)面終端,四側(cè)面終端,以及不對(duì)稱多側(cè)面終端中的一個(gè)。
[0038]仍然在其它的替換形式中,這種蓋子基底還可進(jìn)一步包括多層結(jié)構(gòu),該多層結(jié)構(gòu)包括內(nèi)部和外部銜片電極中的至少一個(gè);并且這種可替換的方法還可進(jìn)一步包括將外部終端形成在每個(gè)離散部件有這種銜片電極的每個(gè)上。
[0039]仍然對(duì)于其它的變形,這種薄膜電路可分別包括無(wú)源部件的至少一個(gè),該無(wú)源部件包括電阻器、電容器以及電感器,和/或可分別包括無(wú)源部件、網(wǎng)絡(luò)和濾波器之一的陣列。
[0040]本方法的又一示范性實(shí)施例涉及形成用于安裝在電路板上的薄膜表面安裝部件的方法,優(yōu)選地包括:將薄層電路陣列制造在基礎(chǔ)基底晶片上;制備多層陶瓷蓋子基底;將這種蓋子基底與這種制造的陣列連接;以及將所得的連接結(jié)構(gòu)進(jìn)行切塊,從而形成單個(gè)結(jié)構(gòu)。
[0041 ]在每個(gè)這種方法的當(dāng)前變形中,這種陣列的這種制造可包括形成多個(gè)薄膜器件在第一絕緣基底上,以及分別提供第一和第二導(dǎo)電焊盤在這種第一絕緣基底上,該第一和第二導(dǎo)電焊盤與這種薄膜器件中的每個(gè)關(guān)聯(lián),并且分別電連接到其上;并且這種薄膜器件可分別包括每個(gè)無(wú)源部件以及無(wú)源部件陣列中的一個(gè)。
[0042]在每個(gè)其它當(dāng)前變形中,這種連接可包括施加鈍化層到這種基礎(chǔ)基底晶片的面向表面上,并且將這種蓋子基底疊壓到這種基礎(chǔ)基底晶片上。
[0043]在其它的當(dāng)前變形中,這種連接可包括將這種蓋子基底疊壓到這種基礎(chǔ)基底晶片上,同時(shí)這種第一和第二導(dǎo)電焊盤中的每個(gè)的至少一部分沿著每個(gè)切塊的單個(gè)結(jié)構(gòu)的至少一個(gè)表面暴露。這種變形中的某些還可進(jìn)一步包括將外部終端形成在單個(gè)結(jié)構(gòu)上,這種單個(gè)結(jié)構(gòu)在分別與每個(gè)切塊的單個(gè)結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)的這種第一和第二導(dǎo)電焊盤中的每個(gè)的暴露部分之上。仍然在更進(jìn)一步的替換形式中,每個(gè)這種切塊單個(gè)結(jié)構(gòu)可包括多側(cè)面部件,并且這種外部終端可包括兩側(cè)面終端、四側(cè)面終端以及不對(duì)稱多側(cè)面終端中的一個(gè)。
[0044]本方法的某些可替換方法還可進(jìn)一步包括在這種單個(gè)結(jié)構(gòu)上執(zhí)行倒角倒圓,和/或還可進(jìn)一步包括形成外部終端在這種單個(gè)結(jié)構(gòu)上。
[0045]本主題的其它方面和優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)在本文的詳細(xì)描述中對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員闡明或者非常明顯。同樣,還應(yīng)該知道,對(duì)于特別示出、涉及或者描述的特征、步驟以及其元件的修正或變形可以在各種實(shí)施例中實(shí)踐,而不脫離本主題的精神和范圍。變形可包括但不局限于各種部分、特征或步驟等所示出、涉及或者討論的等效裝置、特征或步驟以及功能性、操作性或者位置顛倒的替代。
[0046]此外,應(yīng)該知道本主題不同的實(shí)施例,以及當(dāng)前不同的優(yōu)選實(shí)施例可包括當(dāng)前披露的特征、步驟或元件或者他們的等效物(包括未在附圖中明確示出或者在這種附圖的詳細(xì)說明中陳述的零件、部分或步驟或其結(jié)構(gòu)的組合)的各種組合或結(jié)構(gòu)。未在概述部分必要描述的本發(fā)明的其它實(shí)施例可包括并且組合上述概述目標(biāo)中參考的特征、部件或步驟的方面的各種組合,和/或同樣在該申請(qǐng)其它部分描述的其它特征、部分或步驟。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員基于說明書剩余部分的查看更清楚這種實(shí)施例的特征和方面以及其它的特征和方面。
【附圖說明】
[0047]對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員有所指導(dǎo)的本主題的全部以及可能的披露,包括其最佳實(shí)施方式,將在本說明書中闡述,其參考附圖,附圖中:
[0048]圖1A提供了根據(jù)本技術(shù)的方面的薄膜表面安裝電子部件的第一示范性實(shí)施例的分解透視圖;
[0049]圖1B提供了沿著剖面線A-A切割的圖1A所示的第一示范性實(shí)施例的剖面圖,并且與其它的外部終端一起示出;
[0050]圖1C提供了薄膜表面安裝電子部件的第二示范性實(shí)施例的剖面圖,其與圖1A和IB類似只是沒有可選的屏蔽層;
[0051]圖2A提供了根據(jù)本技術(shù)的方面的薄膜表面安裝電子部件的第三示范性實(shí)施例的分解透視圖;
[0052]圖2B提供了沿著剖面線B-B切割的圖2A所示的第二示范性實(shí)施例的剖面圖,并且與其它的外部終端一起示出;
[0053]圖2C提供了薄膜表面安裝電子部件的第四示范性實(shí)施例的剖面圖,其與圖2A和2B類似,只是沒有可選的屏蔽層;
[0054]圖3提供了根據(jù)本技術(shù)的方面的沒有外部終端的示范性薄膜表面安裝電阻器的透視圖;
[0055]圖4和5分別提供了諸如圖3所示的具有示范性外部終端的示范性薄膜表面安裝電阻器的透視和平面圖;
[0056]圖6提供了根據(jù)本技術(shù)的方面的示范性薄膜表面安裝電容器的剖面圖;
[0057]圖7提供了根據(jù)本技術(shù)的方面的具有局部切割形式示出的外部終端的示范性薄膜表面安裝電感器的透視圖;
[0058]圖8提供了根據(jù)本技術(shù)的方面的使用在電阻性部件中的示范性薄膜電路的平面圖;
[0059]圖9提供了根據(jù)本技術(shù)的方面的使用在濾波器部件中的示范性薄膜電路的平面圖;
[0060]圖10提供了根據(jù)本技術(shù)方面的具有第一組示范性外部終端的薄膜濾波器部件的示范性實(shí)施例的透視圖;
[0061]圖11提供了根據(jù)本技術(shù)方面的具有第二組示范性外部終端的薄膜濾波器部件的示范性實(shí)施例的透視圖;
[0062]圖12提供了根據(jù)本技術(shù)的構(gòu)造成用作薄膜表面安裝結(jié)構(gòu)的安裝環(huán)境的示范性電路板的透視圖;
[0063]圖13提供了根據(jù)本技術(shù)方面的安裝到電路板上的薄膜表面安裝濾波器部件的透視圖;
[0064]圖14提供了根據(jù)本技術(shù)方面的形成薄膜表面安裝結(jié)構(gòu)的方法的示范性步驟的流程圖;
[0065]圖15提供了具有球柵陣列(BGA)終端的現(xiàn)有技術(shù)薄膜電子部件的透視圖;
[0066]圖16A提供了根據(jù)本技術(shù)方面的具有四側(cè)面終端的示范性薄膜表面安裝電子部件的局部分解視圖;
[0067]圖16B提供了根據(jù)本技術(shù)方面的具有像圖16A所示的那樣的四側(cè)面終端的示范性薄膜表面安裝電子部件的透視圖;
[0068]圖17提供了根據(jù)本技術(shù)方面的具有兩側(cè)面終端的示范性薄膜表面安裝電子部件的透視圖;
[0069]圖18提供了具有多層蓋子基底的示范性薄膜表面安裝電子部件的剖面圖,該多層蓋子基底具有內(nèi)部有效電容電極;
[0070]圖19提供了具有多層蓋子基底的示范性薄膜表面安裝電子部件的剖面圖,該多層蓋子基底具有內(nèi)部有效電容器電極以及銜片電極;
[0071]圖20提供了具有多層蓋子基底的示范性薄膜表面安裝電子部件的剖面圖,該多層蓋子基底具有內(nèi)部銜片電極;
[0072]圖21提供了根據(jù)本技術(shù)方面的具有兩側(cè)面多端子終端的示范性薄膜表面安裝電子部件的透視圖;
[0073]圖22提供了根據(jù)本技術(shù)方面的具有四側(cè)面多端子終端的示范性薄膜表面安裝電子部件的透視圖;
[0074]圖23提供了根據(jù)本技術(shù)方面的具有不對(duì)稱多端子終端的示范性薄膜表面安裝電子部件的透視圖;
[0075]圖24提供了根據(jù)本技術(shù)方面提供的基礎(chǔ)基底以及相關(guān)的薄膜電路部分的透視圖;
[0076]圖25提供了根據(jù)本技術(shù)方面在形成示范性薄膜表面安裝電子部件中所用的制造多層蓋子基底塊的透視圖;
[0077]圖26提供了根據(jù)本技術(shù)方面在形成示范性薄膜表面安裝電子部件中所用的制造多層蓋子基底部分的部分透視圖;
[0078]圖27提供了根據(jù)本技術(shù)方面的包括諸如圖10和11所示的基礎(chǔ)基底部分以及多層蓋子基底部分的集成組件部分的透視圖;
[0079]圖28提供了根據(jù)本技術(shù)方面的具有示范性切塊位置的諸如圖27所示的集成組件的透視圖;以及
[0080]圖29提供了根據(jù)本技術(shù)方面的形成薄膜表面安裝結(jié)構(gòu)的方法中的示范性步驟的流程圖;
[0081]本說明書以及附圖中參考標(biāo)記的重復(fù)使用是為了表示本主題相同或類似的特征、元件或步驟。
【具體實(shí)施方式】
[0082]如本發(fā)明的
【發(fā)明內(nèi)容】
部分所述,本主題特別關(guān)注用于提供薄膜表面安裝部件的改進(jìn)裝置以及方法??偟膩碚f,主要部件可對(duì)應(yīng)于多種不同的電路類型,包括無(wú)源部件,該無(wú)源部件諸如但不局限于電阻器、電感器以及電容器,還有包括部件的濾波器、陣列和/或網(wǎng)絡(luò)的這些部件的組合。
[0083]本主題還至少部分涉及用于提供薄膜表面安裝部件的裝置和方法,其與大體積、低成本組件技術(shù)相兼容,這些大體積、低成本組件諸如后面跟著回流焊的拾取以及置位(pick-and-place)安裝。
[0084]本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該知道本討論僅僅是示范性實(shí)施例的描述,而不意味著限制本主題的寬泛的方面,其寬泛的方面在示范性構(gòu)造中實(shí)施。所公開技術(shù)的方面的可選組合對(duì)應(yīng)于本主題的多個(gè)不同實(shí)施例。應(yīng)該注意本文中所出現(xiàn)和討論的每個(gè)示范性實(shí)施例不應(yīng)該隱含本主題的限制。作為一個(gè)實(shí)施例的部分示出或描述的特征或步驟可用于與另一實(shí)施例的方面組合以形成其它的實(shí)施例。此外,特定的特征可與執(zhí)行相同或類似功能而不明確提及的類似器件或特征互換。
[0085]現(xiàn)在詳細(xì)參考主題薄膜表面安裝部件當(dāng)前的優(yōu)選實(shí)施例。應(yīng)該清楚,本文中示出和討論的各種表面安裝部件稱為離散部件,盡管這些部件或者可以單獨(dú)形成,或者可在形成多個(gè)離散部件的制造過程中進(jìn)行切割的多個(gè)部件陣列形成。這些部件首先以它們的離散部件表示示出并不會(huì)破壞根據(jù)多個(gè)部件或部件陣列的主題技術(shù)的實(shí)踐方面的選擇。
[0086]為了更清楚顯示本技術(shù)的各個(gè)方面和優(yōu)點(diǎn),已知的BGA部件500的示范性表示如圖15所示。一個(gè)或多個(gè)薄膜電路(諸如圖15所示的三個(gè)電路504的陣列)形成在基底502的表面。每對(duì)第一和第二接觸面506和508同樣形成在基底502的表面,并且用作每個(gè)焊接球510的安裝位置。如圖所示,接觸面506和508以及焊接球510占據(jù)了基底502上大量的寬度空間。根據(jù)這個(gè)已知的技術(shù),本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該知道本文中所披露技術(shù)的各種實(shí)施例可提供具有改進(jìn)的終端的部件,其很容易安裝到表面上,而不需要復(fù)雜的、昂貴的以及有些時(shí)候不能預(yù)定尺寸的安裝特征,例如導(dǎo)線、焊接球和/或面。
[0087]現(xiàn)在參考附圖,圖1A-1C分別示出了第一和第二示范性表面安裝部件100、100’的各方面。部件100總體包括提供在第一和第二基底104和106之間的至少一個(gè)薄膜電路102。該薄膜電路102可對(duì)應(yīng)于任何單個(gè)無(wú)源部件或無(wú)源部件的組合。例如,薄膜電路102可包括單個(gè)電阻器、電容器或電感器。薄膜電路102可對(duì)應(yīng)于多個(gè)無(wú)源部件的陣列,諸如電阻器、電容器和/或電感器以這些部件的一行或多行以及一列或多列的平面陣列設(shè)置的陣列。薄膜電路102可對(duì)應(yīng)于部件的網(wǎng)絡(luò)或組合,例如,電阻器-電容器(RC)網(wǎng)絡(luò),諸如低通濾波器、EMI或RFI濾波器的濾波器或者其它無(wú)源元件的組合。這種部件的某些特定示例將在本文中示出和討論,盡管本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員清楚這些部件的潛在組合是無(wú)止境的。
[0088]第一和第二基底104和106優(yōu)選地由一種或多種絕緣陶瓷或非陶瓷材料形成,該材料包括但不局限于玻璃、氧化鋁(Al2O3)、氮化鋁(AlN)、氧化鉍(BeO)、砷化鎵(GaAs)、氮化鎵(GaN)、磷化銦、瓷、石英、藍(lán)寶石、硅(Si)、碳化硅(SiC)、硅土 (S12)、氮化硅(Si3N4)、氧化鋯(ZrO2)、這些材料的氧化物和/或氮化物或者整體具有高熱電阻的任何其它絕緣薄膜材料。這些基底中的一個(gè)(即,第一基底104)某些時(shí)候可稱作基礎(chǔ)基底,另一個(gè)基底(S卩,基底106)某些時(shí)候可稱作蓋子基底。
[0089]第一和第二基底104和106的長(zhǎng)度和寬度尺寸可基本相同,第一和第二基底104和106的厚度可以相同或者它們可以變化。在一個(gè)實(shí)施例中,基底104和106的厚度可以通過在基底晶片進(jìn)行切塊以形成離散部件之前對(duì)其進(jìn)行回碾而定做。這種方法的其它方面將參考圖16稍后進(jìn)行討論。在各種示范性實(shí)施例中,基底104和106的厚度在一個(gè)實(shí)施例中在約
0.1-1.0mm之間,在一個(gè)實(shí)施例中在約0.2-0.6mm之間,在一個(gè)實(shí)施例中為約0.5_。
[0090]薄膜電路102在圖1A中示出為單獨(dú)的層,盡管應(yīng)該知道薄膜電路102實(shí)際上可直接在第一(基礎(chǔ))基底104的表面上形成。當(dāng)薄膜電路102直接形成在基底104的表面上時(shí),其可由導(dǎo)電材料、介電材料、電阻性材料、電感性材料或者采用“薄膜”技術(shù)精確形成的其它材料的多層構(gòu)成。例如,形成薄膜電路102的每層材料可采用基于蝕刻、平板印刷、PECVD(等離子加強(qiáng)的化學(xué)蒸汽沉積)工藝或其它技術(shù)的專門技術(shù)來施加。
[0091]至少第一和第二電連接器108和110可作為薄膜電路102的整體部分或者作為部件100的單獨(dú)形成元件來提供。至少第一和第二電連接器中的至少一個(gè)(例如連接器108)用作薄膜電路102的第一 (+ )極性連接,而第一和第二電連接器的至少一個(gè)(例如,連接器110)用作薄膜電路的第二 (_)極性連接。電連接器108和110可對(duì)應(yīng)于導(dǎo)電軌跡或金屬化層等。
[0092]第一和第二導(dǎo)電焊盤112和114也設(shè)置在基礎(chǔ)基底104的表面上。導(dǎo)電焊盤112和114電連接到用于薄膜電路102的該至少第一和第二電連接器108和110上。導(dǎo)電焊盤112、114可由諸如銅、金、鉑、鎳、銀或鈀之類的材料或其它導(dǎo)電材料或這些金屬的合金形成。在一個(gè)實(shí)施例中,導(dǎo)電焊盤112的厚度可以在約1-50微米的范圍內(nèi),在另一個(gè)實(shí)施例中,在約5-20微米的范圍內(nèi)。導(dǎo)電焊盤112、114還這樣進(jìn)行定位,從而在各種器件層疊在一起時(shí)它們將沿著部件100的一個(gè)或多個(gè)外圍表面暴露。例如,在圖1A-1C中的導(dǎo)電焊盤112和114分別延伸到器件的整個(gè)端面并且沿著該器件的整個(gè)端面以及兩個(gè)相鄰側(cè)面部分暴露。導(dǎo)電焊盤112、114的厚度和暴露位置對(duì)于幫助產(chǎn)生粘結(jié)和連接表面是非常重要的,該粘結(jié)和連接表面用于附著到外部終端,并且因此根據(jù)所公開的技術(shù)來實(shí)現(xiàn)表面安裝終端結(jié)構(gòu)。
[0093]在形成薄膜電路102和可選的連接器108、110以及導(dǎo)電焊盤112、114內(nèi)的部件的每層形成在第一基底104上之后,可將一個(gè)或多個(gè)可選的密封層(未示出)設(shè)置在整個(gè)電路之上。這種密封層可提供電路保護(hù),還提供粘合劑粘結(jié)到第二基底106 ο例如,密封層的一個(gè)實(shí)施例包括第一鈍化層,其材料例如為由苯并環(huán)丁烯(BCB)或者聚酰亞胺、聚合物或者其它無(wú)機(jī)或有機(jī)材料之類的材料以及對(duì)應(yīng)粘合劑材料的第二材料,該粘合劑材料例如為環(huán)氧膠、樹脂或者諸如人造橡膠、熱塑性塑料、乳膠、多乙酸乙烯酯、環(huán)氧樹脂、聚亞安酯、氰基丙烯酸酯聚合物、其它聚合物以及其它類型的其它自然或合成粘合劑。
[0094]具有或者不具有其它的密封層,薄膜電路102以及相關(guān)的部件都夾在第一和第二基底104和106之間。如果需要的話,還可將可選的屏蔽層116以及118設(shè)置在部件組件100的頂部和/或底部表面上。屏蔽層116、118可對(duì)應(yīng)于導(dǎo)電材料層,該導(dǎo)電材料例如但不局限于銅、金、鉑、鎳、銀、鈀或者其它導(dǎo)電金屬或這些金屬的合金。屏蔽層116和118可形成為基本覆蓋第一和第二基底104、106的外表面,或者可形成為具有整體較小的尺寸或者具有切口以提供外部終端的位置來纏繞頂部和/或底部部件表面,而不會(huì)通過電連接到屏蔽層來縮短電子部件。屏蔽層116和118還可采用粘合劑材料附著到第一和第二基底104、106上,該粘合劑材料例如環(huán)氧膠或樹脂或者上面提到的用于粘合劑層的任何一種其它的示范性材料。
[0095]圖1B示出了沿著剖面線A-A切割的圖1A的分解示圖所示的部件100的示范性剖面圖。如圖所示,第一和第二外部終端120和122形成在部件100的外圍,并且與每個(gè)導(dǎo)電焊盤112和114直接電連接。第一和第二外部終端120和122可僅在組件100的給定終端表面上形成,或者可纏繞到組件100的頂部和/或底部表面上,如圖1C所示。如上所述,外部終端120和122的位置優(yōu)選地設(shè)計(jì)為終端120和122不與可選的屏蔽層116和118直接接觸。絕緣材料的其它部分或?qū)涌稍O(shè)置在部件100的外圍上,從而有助于確保這些導(dǎo)電元件的電氣分離。
[0096]圖1C示出了部件100’的示范性剖面圖,其與圖1A和IB類似,但是沒有可選的屏蔽層116和118。在這種結(jié)構(gòu)中,外部終端120和122在頂部和/或底部表面上的位置可進(jìn)一步沿著頂部和/或底部器件表面彼此延伸。
[0097]外部終端120和122(以及本文中披露的其它外部終端)可以包括一層或多層相同或不同的材料,其采用應(yīng)用的相同或不同的方法而形成。例如,外部終端120和122可對(duì)應(yīng)于由選擇性形成技術(shù)施加的一層或多層薄膜或厚膜導(dǎo)電材料,該選擇性形成技術(shù)包括但不局限于印刷、浸漬、剝條或者用于形成導(dǎo)電層的其它技術(shù)??刹捎貌煌愋偷膶?dǎo)電材料,例如,最初的厚膜層導(dǎo)電膏,在其上可提供其它的電鍍薄膜層(例如,鍍鎳、銅、錫、金等等)。
[0098]在一個(gè)示范性實(shí)施例中,外部終端分別包括至少一個(gè)有機(jī)金屬層,例如導(dǎo)電聚合物材料層,從而在外部終端中提供柔韌性。采用這種材料可以有助于在諸如機(jī)械或者熱-機(jī)械應(yīng)力之類的外力施加到部件上時(shí)或之后確保維持電氣整體性。在一個(gè)示范性實(shí)施例中,這種導(dǎo)電聚合物對(duì)應(yīng)于聚合物、樹脂、環(huán)氧樹脂、聚酰亞胺、熱固樹脂、熱固塑料或者加載有導(dǎo)電金屬顆粒的其它聚合物材料,這些導(dǎo)電金屬顆粒例如但不局限于銀、鎳、鋁、鉑、銅、鈀、金、這些材料的合金或者其它。在某些特定實(shí)施例中,這種導(dǎo)電聚合物選擇成低溫材料,這樣,固化溫度小于部件中其它材料的固化溫度,其它材料例如粘合劑或者密封劑層。此外,該導(dǎo)電的聚合物材料可以選擇為其在電路安裝環(huán)境中能承受特定的回流溫度。在一個(gè)實(shí)施例中,導(dǎo)電聚合物終端材料施加在諸如銅或鎳等等之類的導(dǎo)電金屬的基礎(chǔ)層之上。在另一個(gè)實(shí)施例中,該導(dǎo)電聚合物終端層直接設(shè)置在外圍部件表面上,這樣,導(dǎo)電聚合物終端層與部件的內(nèi)部導(dǎo)電焊盤的暴露部分直接電連接。此外,可在導(dǎo)電聚合物終端材料層之上形成其它的終端層。例如,一層或多層電鍍鎳、銅或錫可以設(shè)置在導(dǎo)電聚合物終端材料層之上。
[0099]圖1A-1C所示的所得的部件100和100’以及本文中披露的其它部件是非常有益的薄膜器件,這是因?yàn)樗鼈冏鳛樾酒考纬桑渲行酒考扇菀装惭b到不要求復(fù)雜的安裝零件的表面上,這些復(fù)雜的安裝零件例如為導(dǎo)線、焊接球和/或面。部件100和100’整體對(duì)稱,并且容易定位,這樣,它們可以安裝在頂部和/或底部表面上,并且提供相同的功能。夕卜部終端120、122和導(dǎo)電焊盤112、114之間的直接連接是簡(jiǎn)單并且直接的,因此產(chǎn)生期望值低的等效串聯(lián)電感(ESL),其中該等效串聯(lián)電感可由終端結(jié)構(gòu)來確定,導(dǎo)電焊盤112、114是薄膜電路102內(nèi)部電連接的部分。
[0100]根據(jù)當(dāng)前公開的技術(shù)方面構(gòu)造的其它示范性表面安裝部件實(shí)施例200以及200’如圖2A-2C所示。如這些附圖所示,部件200和200’在許多方面與圖1A-1C的部件100和100’類似,相同的附圖標(biāo)記用于表示相同或相似的零件。在部件200和200’中,兩個(gè)不同的薄膜電路作為部分表面安裝部件形成。第一薄膜電路102形成在第一基底104的表面(S卩,圖2A所示的基底104的上表面)上。第二薄膜電路132同樣設(shè)置并且形成在第二基底106的表面(即圖2A所示的基底106的下表面)上。
[0101]第二薄膜電路132同樣形成有各自的電連接和導(dǎo)電焊盤,與第一薄膜電路102的設(shè)置類似。更特別的是,第三和第四電連接134和136(與第一和第二電連接108和110類似)形成為薄膜電路132的整體部分或者部件200的單獨(dú)形成的部件。第三和第四導(dǎo)電焊盤138和140還設(shè)置在基底106的表面上,從而用作薄膜電路132的電連接以及部件200的外部終端的界面。導(dǎo)電焊盤138和140的特定材料、排列以及尺寸可以與相對(duì)導(dǎo)電焊盤112和114在前面描述的類似。特別是,第三和第四導(dǎo)電焊盤138和140可以這樣進(jìn)行定位:當(dāng)各種器件層彼此堆疊時(shí),他們將沿著部件200的一個(gè)或多個(gè)外圍表面暴露,其暴露位置與導(dǎo)電焊盤112和114類似。同樣,所有導(dǎo)電焊盤112、114、138和140沿著一個(gè)或多個(gè)表面(例如,沿著圖2A-2C所示的整個(gè)端面以及兩個(gè)相鄰側(cè)面中的部分)的厚度和暴露位置有助于形成粘結(jié)以及連接表面,用于附著到外部終端上,并且因此實(shí)現(xiàn)了根據(jù)所公開的技術(shù)各方面的表面安裝終端結(jié)構(gòu)。
[0102]仍然參考圖2A-2C,絕緣層142分開第一和第二薄膜電路102和132以及它們各自的電連接。絕緣層142可對(duì)應(yīng)于一層或多層相同或不同的材料,其材料例如前面關(guān)于可選密封層所描述的材料。在一個(gè)示例中,絕緣層142對(duì)應(yīng)于絕緣粘合劑,例如不導(dǎo)電的環(huán)氧樹脂或樹月旨等等。
[0103]在圖2A-2C所示的設(shè)置的替換方式中,僅有單組導(dǎo)電焊盤用于提供到第一和第二薄膜電路102和132的電連接。在這種實(shí)施例中,絕緣層142可形成為僅覆蓋相對(duì)基底104和106上的薄膜電路102和132,并且留出形成單組導(dǎo)電焊盤的區(qū)域暴露,以便依據(jù)預(yù)定的連接設(shè)置,電連接兩個(gè)薄膜電路為并聯(lián)或串聯(lián)結(jié)構(gòu)。
[0104]圖2B示出了圖2A的分解視圖所示中部件200沿著剖面線B-B截取的示范性截面圖。如圖所示,第一和第二外部終端120和122形成在部件200的外圍上,與每個(gè)導(dǎo)電焊盤112、114、138和140直接電連接。第一和第二外部終端120和122可僅形成組件200給定的端面上,或者可纏繞到組件200的頂部和/或底部表面上,如圖2B和2C所示。如上所述,外部終端120和122的位置優(yōu)選地設(shè)計(jì)為終端120和122與可選的屏蔽層116和118不直接接觸。絕緣材料其它的部分或?qū)涌稍O(shè)置在部件200的外圍上,以有助于確保這種導(dǎo)電元件的電氣隔離。
[0105]圖2C示出了部件200’的示范性橫截面圖,其與圖2A和2B中示出的那些類似,但是其不具有可選的屏蔽層116和118。在這種結(jié)構(gòu)中,外部終端120和122在頂部和/或底部表面上的位置可進(jìn)一步沿著頂部和/或底部器件表面向著彼此延伸。
[0106]應(yīng)該注意到,部件100、100’、200、200’以及本文中所述的其它部件的整體大小可根據(jù)期望的性能參數(shù)進(jìn)行定制。在本文的某些示例中,整個(gè)器件大小的示范性尺寸描述為“XXYY”的部件尺寸,其對(duì)應(yīng)于寬度尺寸為0.XX英寸、長(zhǎng)度尺寸為0.YY英寸的一個(gè)。例如,某些器件可具有對(duì)應(yīng)于0201、0402、0603、0805、1206或者其它部件大小的示范性尺寸。在0201尺寸的器件(對(duì)應(yīng)于長(zhǎng)度尺寸和寬度尺寸為約0.02英寸和0.01英寸或約500微米和約250微米)中,導(dǎo)電焊盤112和114可形成為在部件300的端部上為約250微米,并且沿著部件300的相鄰側(cè)為約10-50微米或者約20-30微米。本文中公開的器件的示范性厚度,包括第一和第二基底以及插入其間的薄膜電路,在一個(gè)實(shí)施例中為約0.2-2.0mm,在另一個(gè)實(shí)施例中為約
0.5-1.0mm。應(yīng)該知道,這種尺寸僅作為示例出現(xiàn),而不應(yīng)限制所公開技術(shù)原理廣泛的應(yīng)用場(chǎng)合。
[0107]圖3-5示出了本技術(shù)的另一示范性實(shí)施例,特別是薄膜表面安裝電阻器300。電阻器300包括上述的第一和第二基底104和106,夾在這種基底之間的薄膜電路102對(duì)應(yīng)于精密薄膜電阻器302。第一和第二導(dǎo)電焊盤112和114作為薄膜電阻器302的電連接并且沿著部件300的每個(gè)端面和側(cè)面暴露,這樣它們可與外部終端320和322(其可包括上述外部終端120和122的一個(gè)或多個(gè)特征)直接電連接。導(dǎo)電焊盤112和114形成在薄膜電阻器302內(nèi)的第一和第二電連接108、110之上,如圖8所示。盡管本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員知道上述可選的屏蔽層可包括在其它實(shí)施例中,但圖3-5所示的示范性實(shí)施例并未示出這些層。
[0108]更有其參考圖8,示出了精密薄膜電阻器的示范性構(gòu)造。電阻性材料的圖案310通過光刻法或其它合適形成圖案的技術(shù)而形成在基底表面上(例如,在基底104的上表面上)。圖案310可對(duì)應(yīng)于電阻性材料的選擇性施加的薄膜,這些電阻性材料例如但不局限于氮化鉭(TaN)、鎳絡(luò)(NiCr)、招鉭合金(tantalum aluminide)、娃化絡(luò)、這些材料或其它材料的氧化物和/或氮化物,或者其它合適的薄膜電阻性材料。圖案310中的某些或全部可形成為多個(gè)平行路徑(例如,蛇形路徑)的設(shè)置,其形成為在每個(gè)平行路徑部分之間具有預(yù)定間隔,從而有助于限定出整個(gè)電阻的期望值。例如,2M Ω電阻器(0.2-2.2M Ω )可形成為電阻路徑部分采用4μπι線路寬度,如圖所示。4ΜΩ電阻器(2.0-4.3ΜΩ)可形成為電阻路徑部分采用3μπι線路寬度,如圖所示。8ΜΩ電阻器(3.0-8.5ΜΩ)可形成為電阻路徑部分采用2μπι線路寬度,如圖所示。
[0109]本技術(shù)的另一示范性實(shí)施例如圖6所示,其尤其針對(duì)薄膜表面安裝電容器600。這個(gè)示例描述了上述的薄膜電路102、132如何形成為薄膜電容器。在圖6中,形成在第一和第二基底104和106之間的薄膜電路包括第一和第二導(dǎo)電電極層602和604以及插入其中的介電層606。導(dǎo)電層602形成為平行板式電容器的底板,導(dǎo)電層604形成為平行板式電容器的頂板。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的不同材料可選擇成形成目標(biāo)電容器的電極和介電材料。例如,電極602和604可由多種不同的導(dǎo)電材料形成,這些材料例如但不局限于鋁、鉑、銀、鎳、銅、鈀、金、這些材料的合金、這些材料和/或其它合適的導(dǎo)電物質(zhì)的多層組合。介電材料606可包括高K介電常數(shù),以形成相對(duì)大的電容值,同時(shí)僅需要單層介電材料以及常常形成總體很小的板面積。例如,在各種實(shí)施例中,希望采用的介電材料表現(xiàn)出的介電常數(shù)大于約100、大于約500或者高到10000或以上。使用在介電層606中的特定示范性材料可包括但不局限于硅氧氮化物、氮化硅、二氧化硅、鈦酸鋇、鈦酸鍶、鈦酸鍶鋇、鉭酸鉍鍶、鉭、鈮、這些材料的氧化物或氮化物、NP0(C0G)、X7R、X7S、Z5U、Y5V化學(xué)式、諸如摻雜或不摻雜的PZT介電材料之類的鉛基材料以及其它材料。
[0110]仍然參考圖6,第一導(dǎo)電焊盤112形成為電連接到第一電極602上,并且還電連接到第一外部電極120上。第二導(dǎo)電焊盤114形成為電連接到第二電極604以及第二外部電極122上。還包括密封層608(如上參考圖1所述),以覆蓋和保護(hù)薄膜電容器。上述器件并未包括屏蔽覆蓋層,但是可以修正成這樣。
[0111]本技術(shù)的另一示范性實(shí)施例如圖7所示,其尤其針對(duì)薄膜表面安裝電感器700。這種示例描述了上述薄膜電路102、132如何形成為薄膜電感器。在圖7中,形成在第一和第二基底104和106之間的薄膜電路總體上包括第一和第二導(dǎo)電層以及中間絕緣層706。第一導(dǎo)電層形成為限定第一導(dǎo)電螺旋702以及第一導(dǎo)電焊盤112。第二導(dǎo)電層形成為限定第二導(dǎo)電螺旋704以及第二導(dǎo)電焊盤114。第一導(dǎo)電焊盤112形成為電連接到第一外部電極120上,而第二導(dǎo)電焊盤114形成為電連接到第二外部電極122上。外部電極120以局部切割圖的方式示出。絕緣層706可形成為限定通孔或者開口708,以通過其連接第一和第二導(dǎo)電螺旋702和704。盡管未示出,也可包括上述的各種密封層或者屏蔽層。在部件700中形成導(dǎo)電層和絕緣層的材料與參考上述實(shí)施例、尤其是相對(duì)于圖6中的電容器600描述的那些類似。器件尺寸也可如所公開的,在一個(gè)實(shí)施例中,每個(gè)基底104和106約為0.3mm,整個(gè)器件厚度(基底加上電感器層)在約0.8-1.0mm之間。電感值可實(shí)現(xiàn)為其之間的值。
[0112]圖3-8所示的示范性實(shí)施例針對(duì)根據(jù)當(dāng)前公開技術(shù)各方面形成的各種單個(gè)無(wú)源部件(例如,電阻器、電容器和電感器)。應(yīng)該知道,根據(jù)所公開的技術(shù)形成的其它部件可包括一個(gè)或多個(gè)無(wú)源部件陣列,例如電阻器陣列、電容器陣列和/或電感器陣列。此外,可形成器件網(wǎng)絡(luò),例如阻容網(wǎng)絡(luò),其一個(gè)示例在轉(zhuǎn)讓給A VX公司的美國(guó)專利6,285,542 (Kennedy ,III等人)中公開,為了所有的目的,將其結(jié)合在本文中作為參考。多個(gè)無(wú)源部件的網(wǎng)絡(luò)和/或?yàn)V波器可包括元件的無(wú)端口組合。一個(gè)特定的示例參考圖9-14所進(jìn)行的示出和討論。
[0113]現(xiàn)在參考圖9,用于使用在高頻場(chǎng)合的示范性差分低通濾波器(LPF)900在薄膜電路中包括多個(gè)電感器和電容器。例如,四個(gè)電感器902采用參考圖7所述的技術(shù)形成,這樣每個(gè)電感器902包括由絕緣層分開的單獨(dú)的導(dǎo)電螺旋層。每個(gè)導(dǎo)電螺旋中的多個(gè)匝彼此通過其它的絕緣隔離,其它的絕緣例如提供為在各匝之間形成的BCB絕緣。多個(gè)電容器904形成平行板電容器,不同地連接到電感器902上,以形成期望的濾波器電路結(jié)構(gòu)。第一和第二導(dǎo)電焊盤906和908提供與薄膜濾波器電路900內(nèi)的各種部件的第一和第二電連接,這些部件延伸到器件的第一側(cè)面并暴露到該側(cè)面上。第三和第四導(dǎo)電焊盤910和912提供與薄膜電路900內(nèi)的各種部件的第三和第四電連接,這些部件延伸到該器件的相對(duì)側(cè)面并暴露到該側(cè)面上。在一個(gè)實(shí)施例中,導(dǎo)電焊盤906和908用作薄膜濾波器900的各個(gè)輸入端,而第三和第四導(dǎo)電焊盤910和912用作薄膜濾波器900的各個(gè)輸出端。
[0114]圖9所示的薄膜電路900可作為表面安裝部件內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)薄膜電路包括。如圖10和11所示,部件920和930分別包括如圖9所示的薄膜濾波器電路900,其采用諸如環(huán)氧樹脂之類的粘合劑夾在兩個(gè)基底104和106之間。第一和第二外部終端922提供濾波器900的輸入端口,并電連接器到第一和第二導(dǎo)電焊盤906和908上。第三和第四外部終端924提供濾波器900的輸出端口,并電連接到第三和第四導(dǎo)電焊盤910和912上。外部終端922和924的特定位置允許對(duì)輸入和輸出端口上的特性阻抗進(jìn)行精確控制。第一和第二屏蔽層116和118提供了對(duì)于信號(hào)干擾的電路保護(hù)。
[0115]在圖10和11中,可設(shè)置其它外部終端來用作部件920和930的接地連接。在圖10中,其它的外部終端926和928基本覆蓋了部件920的整個(gè)端表面,并且連接到屏蔽層116和118上。終端926和928為部件920提供了接地連接,并且在器件端部提供了額外的屏蔽(與層116和118所提供的屏蔽類似)。在一個(gè)特定示例中,每個(gè)輸入和輸出終端922、924的寬度為約100-500微米,這些終端在給定側(cè)面上的節(jié)距在約300-800微米之間。在圖11中,其它的外部終端931、932、934和936耦合到屏蔽層116和118上,并且用作部件930側(cè)面上的接地連接。由圖10和11可知,外部接地終端的位置可在數(shù)量和沿著表面安裝部件的端部和/或側(cè)面的布置上改變。
[0116]部件外部終端的設(shè)計(jì)特性(例如,這些終端的大小和位置)可確定部件如何連接到電路板或其它環(huán)境。對(duì)于圖11的示范性部件930,電路板950以及相關(guān)的安裝焊盤結(jié)構(gòu)如圖12和13所示。為部件930的每個(gè)外部終端(例如,終端922、924、930、931、932、934和936)提供焊接焊盤952,其能回流安裝到電路板環(huán)境上。輸入板焊盤944和輸出板焊盤946可設(shè)置成用于與電路環(huán)境中的其它部件形成電連接。在某些實(shí)施例中,輸入和輸出板焊盤944和946可構(gòu)造成具有精確的間隔,從而為部件500形成用于匹配期望阻抗值的差分傳輸線路。接地板焊盤954還可設(shè)置成與電路環(huán)境中其它的部件形成電連接。
[0117]現(xiàn)在參考圖14,示出了一種可實(shí)踐成構(gòu)造根據(jù)本主題的表面安裝部件的制造步驟的示范性流程圖。步驟800對(duì)應(yīng)于在第一基底上形成多個(gè)薄膜電路。第一基底(以及第二基底)可首先以晶片形式提供。每個(gè)薄膜電路可相同或不同,并且可對(duì)應(yīng)于本文中所述的一個(gè)或多個(gè)部件或部件組合。每個(gè)薄膜電路可最終對(duì)應(yīng)于切塊之后的單個(gè)離散部件。應(yīng)該清楚,根據(jù)所公開的終端設(shè)置實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn),借此使得BGA、LGA以及導(dǎo)線粘結(jié)特征消失,可以在基底上形成更高的電路密度,因此節(jié)省了空間以及制造過程中的成本。
[0118]第二示范性步驟802包括為每個(gè)薄膜電路形成至少第一和第二導(dǎo)電焊盤,從而為每個(gè)薄膜電路提供電連接。然后在步驟804(具有圖2所示的附加電路或者不具有圖1所示的附加電路)將第二基底定位在薄膜電路的頂面上。如上所述,通過密封劑層、鈍化層、粘合劑層或者這些層的組合可將第二基底附著到電路之上。一旦將薄膜電路夾在第一和第二基底之間,可選的碾磨步驟806包括反向碾磨(back grinding)—個(gè)或兩個(gè)基底的外表面,以將基底厚度減小到相同或不同減小的厚度。在步驟808中,將可選的第一和第二屏蔽層設(shè)置在第一和第二基底的一個(gè)或多個(gè)外表面上。
[0119]—旦制備好了部件整個(gè)夾持晶片,然后,通過形成多個(gè)直角通道而將組件進(jìn)行切塊,以生產(chǎn)出多個(gè)離散表面安裝無(wú)源部件。例如,在步驟810中,將組件這樣進(jìn)行切塊,使得每個(gè)離散部件包括至少一個(gè)薄膜電路,該至少一個(gè)薄膜電路具有至少第一和第二導(dǎo)電焊盤沿著該離散部件的一個(gè)或多個(gè)表面暴露的部分。最后,在步驟812中,將外部終端形成在至少第一和第二導(dǎo)電焊盤的暴露部分之上的每個(gè)離散部件上。
[0120]可以發(fā)現(xiàn),當(dāng)前公開的技術(shù)提供了無(wú)源部件以及部件的集成陣列,其令人滿意地在非常小的器件封裝中具有有效的元件布置。此外,通過使得本文中公開的薄膜電路與電路板,尤其與該板中的金屬層或觸點(diǎn)之間隔開固定的距離,可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)點(diǎn)。該電路與觸點(diǎn)的距離是非常關(guān)鍵的問題,尤其是對(duì)于包括RF濾波器或者其它RF部件或者由RF濾波器或者其它RF部件組成的薄膜電路,其中在設(shè)計(jì)有效實(shí)現(xiàn)非常精確的電氣性能特性的電路中連接距離通常被考慮。這里的固定距離部分由一個(gè)或多個(gè)特征實(shí)現(xiàn)。例如,基底厚度或者進(jìn)行特別選擇或碾磨到期望厚度值。此外,薄膜電路到電路板的距離可通過部件上的金屬屏蔽或者電路板上到接地層(如果沒有可選的屏蔽層)的已知距離實(shí)現(xiàn)。由于當(dāng)前公開的終端布置,這種距離由基底厚度有力維持。相對(duì)于具有BGA終端的器件而言,這是非常特別的優(yōu)點(diǎn),其中有時(shí)不可預(yù)料的焊接球毀壞距離可以縮短電路到電路板的距離。
[0121]本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該清楚,不脫離當(dāng)前公開技術(shù)的精神和范圍的情況下,可以形成各種變形和修正。例如,附圖中示出的某些實(shí)施例采用一個(gè)或多個(gè)平行板電容器布置,其中電容器板以一個(gè)電容器板在另一個(gè)頂部的重疊結(jié)構(gòu)相對(duì),其中具有單獨(dú)的介電材料層。然而,應(yīng)該清楚,各種其它類型的電容器結(jié)構(gòu)也包括在當(dāng)前公開技術(shù)的教導(dǎo)之中。在這點(diǎn)上,希望在某些場(chǎng)合,主題薄膜電路內(nèi)包括為間隙電容器的一個(gè)或多個(gè)電容器,其中共面電容器電極基本位于基底或介電層的表面上,并且隔開預(yù)定間隙。
[0122]此外,上述實(shí)施例示出了絕緣的或者在形成電路元件之前制造成絕緣的基底。在某些實(shí)施例中,諸如構(gòu)造成具有公共接地的部分,可以期望使用導(dǎo)電基底。在使用導(dǎo)電基底的地方,通常必須采用離散絕緣來隔離某些電路元件,例如電阻器和電容器板。
[0123]此外,主題技術(shù)的某些實(shí)施例可以采用用諸如多層電容器、嵌入電容器或電感器之類的內(nèi)部電路制作的一個(gè)或多個(gè)基底。將無(wú)源電路元件組合到基底中稱作“嵌入”或“集成”無(wú)源,并且可以采用無(wú)源部件工業(yè)中公知的確定厚膜工藝技術(shù)實(shí)現(xiàn)。已知的多層印刷電路板的示例提供在美國(guó)專利N0.7,006,359(Galvagni等人)、4,800,459(Takagi等人)、5,866 ,952(Wojnarowski等人)、6,038,133(Nakatani等人)以及美國(guó)專利N0.6,218,729(Zavrel,Jr等人)中,為了所有的目的,將它們的全部?jī)?nèi)容在本文中結(jié)合作為參考。具有嵌入電路的這種厚膜基底可這樣進(jìn)行設(shè)計(jì),使得它們的電導(dǎo)線引出部與本文中公開的薄膜電路相關(guān)的導(dǎo)線引出部對(duì)齊,使得在完成的終端器件中實(shí)現(xiàn)更尚等級(jí)的電路功能。
[0124]參考當(dāng)前示范性的薄膜表面安裝部件的當(dāng)前進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施例,應(yīng)該清楚本文中示出和討論的各種表面安裝部件引用了離散部件,盡管這種部件可以或者單個(gè)形成,或者可以在制造過程中形成為切塊的多個(gè)部件陣列,從而形成多個(gè)離散部件。這種部件首先以它們的離散部件表示形式的演示不應(yīng)該脫離根據(jù)多個(gè)部件或部件陣列的主題技術(shù)的實(shí)踐方面的觀點(diǎn)。
[0125]現(xiàn)在參考主題技術(shù)的其它實(shí)施例,圖16A、16B以及17示出了第一和第二示范性表面安裝部件1100和1200,二者通常都包括至少一個(gè)薄膜電路,例如但不局限于無(wú)源微電路(PMC)。這種薄膜電路形成在基礎(chǔ)基底1102或1202的上表面上,例如如圖16A的局部分解視圖所示,其中薄膜電路1101形成在基礎(chǔ)基底1102的上表面上。例如,圖16A中的導(dǎo)電焊盤
1103、1105,一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電焊盤還形成在基礎(chǔ)基底1102、1202的表面上,以提供與薄膜電路的電連接。這種導(dǎo)電焊盤的一個(gè)或多個(gè)部分延伸到表面安裝部件1100、1200的一個(gè)或多個(gè)外圍表面并沿著該一個(gè)或多個(gè)外圍表面暴露。在該薄膜電路的頂部上,設(shè)置粘合劑層
1104、1204,其上設(shè)置多層蓋子基底1106、1206。該多層蓋子基底1106、1206,或者本文中公開的其它多層蓋子基底,通常包括內(nèi)部導(dǎo)電元件,其延伸到表面安裝部件1100、1200的一個(gè)或多個(gè)外圍表面并沿著該一個(gè)或多個(gè)外圍表面暴露。圖16A示出了形成在多層蓋子基底1106內(nèi)的內(nèi)部導(dǎo)電元件1107和1109的示例。這種內(nèi)部導(dǎo)電元件可包括有源電容器電極和/或銜片電極,其間插入有參考圖18-20進(jìn)一步描述的介電材料的疊層部分。外部導(dǎo)電元件也可相對(duì)于多層蓋子基底1106、1206可選的設(shè)置。形成在基礎(chǔ)基底1102、1202頂部的薄膜電路(例如1101)的導(dǎo)電焊盤(例如1103、1105)的暴露位置以及多層蓋子基底1106、1206的內(nèi)部和任何外部導(dǎo)電元件(例如,1107,1109)的暴露位置這樣特別進(jìn)行定位,使得相鄰的暴露位置足夠緊密,以采用直接電鍍技術(shù)來形成外部終端。
[0126]圖16A、16B和17的表面安裝部件實(shí)施例1100和1200的主要差別涉及每個(gè)外部終端的形成位置。如從剩余說明書中進(jìn)一步指導(dǎo),每個(gè)外部終端的形成位置由形成在基礎(chǔ)基底1102、1104的表面上薄膜電路導(dǎo)電焊盤的暴露位置以及與多層蓋子基底1106、1206相關(guān)的內(nèi)部和可選外部導(dǎo)電元件的暴露位置確定。參考圖16B,圖16B的部件1100中的第一和第二極性外部終端1108和1110形成為四側(cè)面終端。每個(gè)終端1108、1110形成為基本覆蓋多層蓋子基底1106的每個(gè)端面的全部。每個(gè)終端1108、1110還纏繞成覆蓋每個(gè)多層蓋子基底的三個(gè)相鄰表面、兩個(gè)側(cè)面和一個(gè)頂面的部分。參考圖17,第一和第二極性外部終端1208和1210形成為覆蓋多層蓋子基底1206的部分端面,或者基本覆蓋多層蓋子基底1206的整個(gè)端面。每個(gè)終端1208、1210還纏繞到多層蓋子基底1206的頂面上。
[0127]應(yīng)該注意到,其它外部終端的實(shí)施例可以形成在部件1100、1200的每個(gè)表面的全部或部分上,諸如僅在部件1100、1200的一個(gè)表面上或者在部件1100、1200的三個(gè)被選表面上。還應(yīng)該清楚,盡管外部終端1108、1110、1208、1210以及本文中所述的其它終端通常形成在基礎(chǔ)基底1102、1202以及多層蓋子基底1106、1206之間的暴露導(dǎo)電元件部分之上,并且形成在多層蓋子基底110、1206內(nèi),但是外部終端可在形成過程中在橫向上擴(kuò)散,以同樣略微覆蓋基礎(chǔ)基底1102、1202的相鄰部分。
[0128]還應(yīng)該清楚,圖16A、16B以及17所示的實(shí)施例的變形通常包括在相同基礎(chǔ)基底1102、1202的底面上設(shè)置如基礎(chǔ)基底1102、1202的頂面上所示的相同或類似的元件。例如,第二薄膜電路可形成在基礎(chǔ)基底1102、1202的底面上,基礎(chǔ)基底頂部可設(shè)置有第二多層蓋子基底。這樣,可形成進(jìn)一步的表面安裝薄膜部件實(shí)施例,其通過在形成在多個(gè)基礎(chǔ)基底表面上的薄膜電路中和/或多個(gè)蓋子層基底的有源層中設(shè)置其它的或替代電路而提供改進(jìn)的功能??梢缘玫剿膫€(gè)分開的外部終端,因此形成具有對(duì)稱終端的器件,這樣器件可安裝在頂部或底部表面上。被選外部終端之間的電連接可采用其它的連接特征形成,該其它的連接特征例如為外部終端帶、內(nèi)部通孔或?qū)Ь€粘結(jié)等等。
[0129]在當(dāng)前公開技術(shù)的某些示范性實(shí)施例中,基礎(chǔ)基底1102和1202,以及本文中討論的其它基礎(chǔ)基底,可分別對(duì)應(yīng)于一個(gè)或多個(gè)絕緣陶瓷或非陶瓷材料的基本平的均勻?qū)?,該材料包括但不局限于玻璃、氧化鋁(Al2O3)、氮化鋁(AlN)、氧化鉍(BeO)、砷化鎵(GaAs)、氮化鎵(GaN)、磷化銦、瓷、石英、藍(lán)寶石、硅(Si)、碳化硅(SiC)、二氧化硅(S12)、氮化硅(Si3N4)、氧化鋯(ZrO2)、這些材料的氧化物和/或氮化物或者具有高熱電阻的任何其它絕緣薄膜材料。在某些實(shí)施例中,例如構(gòu)造成具有公共接地端的那些,可以期望采用導(dǎo)電基底。在使用導(dǎo)電基底的地方,通常必須采用離散絕緣來隔離某些電路元件,例如電阻器和電容器板。
[0130]形成在主題部件的一個(gè)或多個(gè)基礎(chǔ)基底表面上,例如在圖16A/16B以及17中所示的基礎(chǔ)基底1102、1202的表面上的薄膜電路,可對(duì)應(yīng)于任何單個(gè)無(wú)源部件或無(wú)源部件的組合。例如,薄膜電路可包括單個(gè)電阻器、電容器或電感器。薄膜電路可對(duì)應(yīng)于多個(gè)無(wú)源部件的陣列,例如以這些部件的一個(gè)或多個(gè)行和列設(shè)置的平面陣列的電阻器、電容器和/電感器陣列。薄膜電路可對(duì)應(yīng)于部件組合或網(wǎng)絡(luò),例如阻容(RC)網(wǎng)絡(luò)、諸如低通濾波器、EMI或RFI濾波器之類的濾波器或無(wú)源元件的其它組合。一層或多層導(dǎo)電材料、介電材料、電阻材料、電感材料和/或用于形成薄膜電路的其它材料采用“薄膜”技術(shù)精確形成。例如,形成薄膜電路的每層材料可采用基于蝕刻、光刻、PECVD(等離子增強(qiáng)型化學(xué)蒸汽沉積)工藝或其它技術(shù)的專用技術(shù)施加。這些部件的某些特定示例將在本文中討論,盡管本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該清楚這些部件的潛在組合是無(wú)止境的。
[0131]當(dāng)薄膜電路由薄膜精密電阻器構(gòu)成或者包括薄膜精密電阻器時(shí),電阻性材料的圖案通過光刻或其它合適的圖案技術(shù)形成在基底表面上。這種電阻器圖案可對(duì)應(yīng)于電阻性材料的選擇性施加膜,該材料例如但不局限于氮化鉭(TaN)、鎳鉻(NiCr)、鋁酸鉭、硅化鉻、這些材料或其它材料的氧化物或氮化物或者其它合適的薄膜電阻性材料。某些或全部的電阻性圖案可形成為多個(gè)連接的平行路徑(例如蛇形路徑)的布置,其采用在每個(gè)平行路徑部分之間具有預(yù)定間隔而形成,從而有助于基于電阻路徑部分的寬度和間隔來限定整個(gè)電阻的期望值。
[0132]當(dāng)薄膜電路由薄膜表面安裝電容器構(gòu)成或者包括薄膜表面安裝電容器時(shí),這種電容器部分可包括第一和第二導(dǎo)電電極層以及插入其中的介電層。第一導(dǎo)電層形成平行板電容器的底板,第二導(dǎo)電層形成平行板電容器的頂板,電容器板以一個(gè)電容器板在另一個(gè)頂部上的重疊結(jié)構(gòu)相對(duì),其中具有單獨(dú)層的介電材料。然而,應(yīng)該清楚,各種其它類型的電容器結(jié)構(gòu)包括在當(dāng)前公開技術(shù)的教導(dǎo)中。這點(diǎn)上,在某些場(chǎng)合中希望包括在主題薄膜電路的一個(gè)或多個(gè)電容器中,這些電容器是間隙電容器,其中基本共面的電容器電極位于基底或介電層的表面上,并且隔開預(yù)定間隙。
[0133]本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員已知的不同材料可選擇成用于形成主題電容器的電極和介電材料。例如,薄膜電容器電極可由多種不同的導(dǎo)電材料形成,該導(dǎo)電材料例如但不局限于鋁、鉑、銀、鎳、銅、鈀、金、這些材料的合金、這些材料的多層組合和/或其它合適的導(dǎo)電物質(zhì)。薄膜電容器的介電材料可包括高K介電材料,以在僅需要單層介電材料并且經(jīng)常具有整體較小的板區(qū)域的時(shí)候?qū)崿F(xiàn)相對(duì)大的電容值。例如,期望采用的介電材料表現(xiàn)出的介電常數(shù)大于約100、大于約500或者在各種示范性實(shí)施例中高至10,000或者更高。用于薄膜電容器的介電層中使用的特定示范性材料可包括但不局限于氧氮化硅、氮化硅、氧化硅、鈦酸鋇、鈦酸鍶、鈦酸鍶鋇、鉭酸鉍鍶、鉭、鈮、這些材料的氮化物或氮化物、NPO (COG), X7R、X7S、Z5U、Y5V化學(xué)式、諸如摻雜或不摻雜的PZT介電層的鉛基材料以及其它。
[0134]當(dāng)薄膜電路包括薄膜表面安裝電感器時(shí),這種電感器可包括第一和第二導(dǎo)電層以及中間絕緣層。第一導(dǎo)電層形成為限定第一導(dǎo)電螺旋,而第二導(dǎo)電層形成為限定第二導(dǎo)電螺旋。絕緣層可設(shè)置在第一和第二導(dǎo)電層之間,并且可進(jìn)一步形成為限定出其中的通孔或開口,以連接第一和第二導(dǎo)電螺旋。形成電感性部件中的導(dǎo)電和絕緣層的材料可與參考上述實(shí)施例、尤其是相對(duì)于示范性薄膜電容器描述的那些類似。
[0135]根據(jù)所公開技術(shù)的薄膜電路并不局限于上述的各種單個(gè)無(wú)源部件(例如,電阻器、電容器和電感器)。應(yīng)該知道,根據(jù)所公開的技術(shù)形成的其它部件可包括一個(gè)或多個(gè)無(wú)源部件的陣列,例如電阻器陣列、電容器陣列和/或電感器陣列。此外,可形成器件網(wǎng)絡(luò),例如阻容網(wǎng)絡(luò),其示例公開在轉(zhuǎn)讓給AVX公司的美國(guó)專利6,285,542 (Kennedy,III等人)中,為了所有的目的結(jié)合到本文中作為參考。包含多個(gè)無(wú)源部件的薄膜電路可形成為用于各種包括低通、電磁干擾(EMI)以及射頻干擾(RFI)濾波的場(chǎng)合的濾波器電路。多個(gè)無(wú)源部件的網(wǎng)絡(luò)和/或?yàn)V波器可包括元件無(wú)止境的組合。
[0136]導(dǎo)電焊盤可設(shè)置為每個(gè)薄膜電路的整體部分或者表面安裝部件的單獨(dú)形成的元件。至少一個(gè)導(dǎo)電焊盤可設(shè)置成用作與每個(gè)薄膜電路的第一 (+ )極性連接,而至少一個(gè)第二導(dǎo)電焊盤可設(shè)置成用作與該薄膜電路的第二 (-)極性連接。例如,導(dǎo)電焊盤可由諸如銅、金、鉑、鎳、銀、鈀或者其它導(dǎo)電材料或者這種金屬的合金之類的材料形成。
[0137]仍然參考圖16A、16B和17,每個(gè)基礎(chǔ)基底1102、1202的長(zhǎng)度和寬度尺寸可基本與其對(duì)應(yīng)的蓋子基底1106、1206的長(zhǎng)度和寬度尺寸相同。基礎(chǔ)基底1102、1202以及蓋子基底1106、1206的厚度可基本相同或者它們可以變化。在某些實(shí)施例中,基礎(chǔ)基底1102、1202和/或蓋子基底1106、1206的厚度可通過在它們分塊以形成離散部件之前反向碾磨基底進(jìn)行定制。該方法的其它方面稍后參考圖29進(jìn)行討論。在各種示范性實(shí)施例中,基底1102和1202的厚度在一個(gè)實(shí)施例中為約0.1-1.0mm之間在一個(gè)實(shí)施例中為約0.2-0.6mm之間,在一個(gè)實(shí)施例中為約0.5mm。在各種示范性實(shí)施例中,基底1106和1206的厚度在一個(gè)實(shí)施例中為約
0.15-0.25mm之間,在一個(gè)實(shí)施例中為約0.3-0.6mm之間,在一個(gè)實(shí)施例中為約0.85mm。
[0138]如上所述,多層蓋子基底1106和1206可包括介電材料和內(nèi)部導(dǎo)電元件的組合。蓋子基底1106和1206中的介電材料可以交替堆疊的方式設(shè)置在一個(gè)或多個(gè)電極的每個(gè)相鄰層之間。內(nèi)部有源電極和/或銜片電極之間的介電層的厚度可選擇成為初始平行板電容提供預(yù)定的電容值,同時(shí)還容納該場(chǎng)合中所述的薄膜電鍍終端。在制造過程中,介電材料和電極可分別在蓋子基底形成時(shí)施加到層中或者板中。然而,應(yīng)該清楚,在焙燒之后,已完成的蓋子基底可看成一塊介電材料,其中嵌入了內(nèi)部導(dǎo)電元件。
[0139]本領(lǐng)域普通技術(shù)人員公知的不同材料可選擇成形成主題蓋子基底的電極和介電材料。例如,多層蓋子基底內(nèi)的內(nèi)部有源電極和/或內(nèi)部銜片電極和/或多層蓋子基底的表面上形成的外部銜片電極可由多種不同的導(dǎo)電材料形成,這些材料例如但不局限于鉑、銀、鈀、鎳、銅、金、鈀銀合金、這些和/或其它導(dǎo)電材料的組合或者其它合適的導(dǎo)電物質(zhì)。多層蓋子基底內(nèi)的介電材料可包括陶瓷、半導(dǎo)體或者絕緣材料,例如但不局限于鈦酸鋇、鈦酸鈣、氧化鋅、具有微火玻璃(low-fire glass)的氧化招或者其它合適的陶瓷或玻璃粘結(jié)材料。可替換地,多層蓋子基底內(nèi)的介電材料可以是有機(jī)化合物,例如環(huán)氧樹脂(具有或不具有陶瓷混合其中以及具有或不具有纖維玻璃)、作為電路板材料常用的材料或者作為介電材料的其它常用塑料。在這些情形下,導(dǎo)體通常是銅箔,對(duì)其進(jìn)行化學(xué)蝕刻以提供圖案。在其它進(jìn)一步的實(shí)施例中,介電材料可包括具有相對(duì)高介電常數(shù)(K)的材料,例如NPO(COG),X7R、X5R、X7S、Z5U、Y5V以及鈦酸鍶中的一種。在一個(gè)實(shí)施例中,采用的介電材料具有在約2000和約4000之間的范圍內(nèi)的介電常數(shù)。
[0140]當(dāng)前主題的其它方面將從圖18-20所提供的截面圖中清楚。圖18-20分別示出了三種不同的薄膜表面安裝部件實(shí)施例1300、1400和1500。盡管這些部件描述為當(dāng)前主題分開以及離散的實(shí)施例,但是其有助于真正地考慮圖18-20示出的截面圖可以演示圖16A、16B和17所示實(shí)施例1100或1200中的一個(gè)或兩個(gè)的替換內(nèi)部結(jié)構(gòu)。例如,圖18-20可以切實(shí)可行地示出部件1100和1200沿著圖16B和17的截面線A-A截取的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
[0141]現(xiàn)在參考圖18,示范性薄膜表面安裝部件實(shí)施例1300包括形成在基礎(chǔ)基底1302表面上的薄膜電路1301。至少第一和第二導(dǎo)電焊盤1303和1305還形成在基礎(chǔ)基底1302的上表面上,以形成與薄膜電路1301的至少第一和第二電連接。粘合劑層1304形成在薄膜電路1301以及第一和第二導(dǎo)電焊盤1303和1305的頂部。在可替換實(shí)施例中,粘合劑層1304形成為僅覆蓋在薄膜電路1301之上,而不在第一和第二導(dǎo)電焊盤1303、1305之上。在粘合劑層1304的頂部,設(shè)置了多層蓋子基底1306。
[0142]在部件1300中,蓋子基底1306包括多層介電材料以及交替插入的有源電極層1312、1314,有源電極層在相鄰的電極平面中重疊,從而在每個(gè)平行的板電容器中形成對(duì)電極。多個(gè)第一有源電極1312嵌入到多層蓋子基底1306中,并且電連接到第一外部終端1308上。多個(gè)第二有源電極1314嵌入到多層蓋子基底1306中,并且電連接到第二外部終端1310上。當(dāng)終端1308和1310形成為直接電鍍終端時(shí),每個(gè)有源電容器電極1312和1314延伸到部件1300的一個(gè)或多個(gè)外圍表面上并且首先沿著該一個(gè)或多個(gè)外圍表面暴露。有源電容器電極1312的外圍暴露位置通常與導(dǎo)電焊盤1303的外圍暴露位置柱狀對(duì)齊。有源電容器電極1314的外圍暴露位置通常與導(dǎo)電焊盤1305的外圍暴露位置柱狀對(duì)齊。外部銜片電極1320還可選地設(shè)置在蓋子基底1306的頂部和/或底部表面上,從而提供另外的暴露導(dǎo)電表面,可將外部終端1308和1310附著到其上。
[0143]現(xiàn)在參考圖19,示范性的薄膜表面安裝部件實(shí)施例1400包括形成在基礎(chǔ)基底1402的表面上的薄膜電路1401。至少第一和第二導(dǎo)電焊盤1403和1405還形成在基礎(chǔ)基底1402的上表面,從而形成到薄膜電路1401的至少第一和第二電連接。粘合劑層1404形成在薄膜電路1401以及第一和第二導(dǎo)電焊盤1403、1405的頂部。在可替換實(shí)施例中,粘合劑層1404形成為僅在薄膜電路1401之上而不在第一和第二導(dǎo)電焊盤1403、1405之上。在粘合劑層1404的頂部設(shè)置多層蓋子基底1406。
[0144]在部件1400中,蓋子基底1406包括多層介電材料以及交替插入的有源電極層1412、1414,其中有源電極層1412、1414在相鄰的平面電極中重疊,從而在每個(gè)平行板電容器中形成對(duì)電極。每個(gè)有源電容器電極1412和1414延伸到部件1400的一個(gè)或多個(gè)外圍表面并且首先沿著該一個(gè)或多個(gè)外圍表面暴露。多個(gè)第一有源電極1412嵌入到多層蓋子基底1406中,并且電連接到第一外部終端1408上。多個(gè)第二有源電極1414嵌入到多層蓋子基底1406中,并且電連接到第二外部終端1410上。同樣嵌入到蓋子基底1406的是多個(gè)第一和第二銜片電極1416和1418中的每個(gè)。銜片電極1416可形成在與第二有源電極1414基本相同的平面中,盡管其不與這些有源電極直接接觸。銜片電極1418可形成在與第一有源電極1412基本相同的平面中,盡管其不與這些有源電極直接接觸。
[0145]銜片電極1416和1418,以及本文中公開的其它銜片電極,通常對(duì)應(yīng)于相對(duì)短的導(dǎo)電材料片(tab),其典型地不向部件提供電氣功能,但是提供機(jī)械成核點(diǎn)和導(dǎo)向,用于沿著部件的外圍形成電鍍的外部終端。銜片電極可由與多層蓋子基底內(nèi)的內(nèi)部有源電極相同、類似或不同的導(dǎo)電材料形成。銜片電極的暴露部分與內(nèi)部有源電極暴露部分的結(jié)合可組合成提供有效的暴露導(dǎo)電部,從而形成更有效的自主電鍍終端。電鍍終端1408和1410電連接到部件1400在部件相對(duì)表面上的內(nèi)部電極上。有源電容器電極1412和銜片電極1416的外圍暴露位置通常與導(dǎo)電焊盤1403的外圍暴露位置柱狀對(duì)齊。有源電容器電極1414和銜片電極1418的外圍暴露位置通常與導(dǎo)電焊盤1405的外圍暴露位置柱狀對(duì)齊。外部銜片電極1420還可可選的設(shè)置在蓋子基底1406的頂部和/或底部表面上,從而提供其它的暴露導(dǎo)電表面,其上可附著外部終端1408和1410。
[0146]現(xiàn)在參考圖20,薄膜表面安裝部件1500的又一示范性實(shí)施例包括形成在基礎(chǔ)基底1502表面上的薄膜電路1501。至少第一和第二導(dǎo)電焊盤1503和1505還形成在基礎(chǔ)基底1502的上表面上,從而形成到薄膜電路1501的至少第一和第二電連接。粘合劑層1504形成在薄膜電路1501以及第一和第二導(dǎo)電焊盤1503、1505的頂部。在可替換實(shí)施例中,粘合劑層1504僅形成在薄膜電路1501之上,而不在第一和第二導(dǎo)電焊盤1503、1505之上。在粘合劑層1504的頂部上設(shè)置多層蓋子基底1506。
[0147]在部件1500中,蓋子基底1506包括多層介電材料以及交替插入的第一和第二銜片電極1512和1514。采用僅具有內(nèi)部銜片電極的多層基底1506更多的是提供實(shí)現(xiàn)電鍍終端的特征,而不同時(shí)提供與圖18和19中的部件1300和1400的每個(gè)蓋子基底1306和1406中相同的其它多層電容器功能。多個(gè)第一銜片電極1512嵌入到多層蓋子基底1506中,并且直接連接到第一外部終端1508上。多個(gè)第二有源電極1514嵌入到多層蓋子基底1506中,并且電連接到第二外部終端1510上。第一銜片電極1512的外圍暴露位置通常與導(dǎo)電焊盤1503的外圍暴露位置柱狀對(duì)齊。第二銜片電極1514的外圍暴露位置通常與導(dǎo)電焊盤1505的外圍暴露位置柱狀對(duì)齊。外部銜片電極1520還可選地設(shè)置在蓋子基底1506的頂部和/或底部表面上,從而提供其它的暴露導(dǎo)電表面,其上可粘結(jié)外部終端1508和1510。
[0148]分別從圖18-20中的示范性實(shí)施例1300、1400和1500可見,當(dāng)前公開技術(shù)的每個(gè)多層蓋子基底內(nèi)的內(nèi)部導(dǎo)電元件特別定位成用于精確布置成組的暴露位置。在某些實(shí)施例中,第一組內(nèi)部導(dǎo)電元件暴露在第一表面上,而第二組內(nèi)部導(dǎo)電元件暴露在第二對(duì)表面上。內(nèi)部導(dǎo)電元件的暴露位置可設(shè)置在多個(gè)相鄰的表面上,例如沿著整個(gè)端面以及兩個(gè)相鄰側(cè)面的部分上,從而有助于形成圖1B所示的四側(cè)面終端。銜片電極或其它導(dǎo)電元件還可設(shè)置在沿多層基底的頂部和底部表面的一個(gè)或多個(gè)位置上,從而為電鍍終端、尤其是對(duì)于纏繞到如圖16-20所示的器件的頂部表面上的外部終端部分提供其它的成核點(diǎn)。內(nèi)部導(dǎo)電元件的暴露位置還可設(shè)置成多于兩組,例如分別如圖21-23的多終端實(shí)施例所示。
[0149]與每個(gè)單獨(dú)組內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)薄膜電路和/或內(nèi)部有源電極和/或內(nèi)部銜片電極和/或外部銜片電極關(guān)聯(lián)的導(dǎo)電焊盤的暴露位置之間的距離優(yōu)選地足夠小,這樣非終端的部件與電鍍液的暴露可以使得電鍍材料沉積在每個(gè)電子部件的暴露導(dǎo)電部分。每個(gè)外部終端然后作為電鍍材料形成,以在通過在暴露導(dǎo)電元件的相鄰組之間橫向分布和受控橋接電鍍材料的電鍍工藝中繼續(xù)沉積。導(dǎo)電元件的暴露位置的精確控制有助于確保無(wú)間隙的連續(xù)金屬沉積,并且有助于在形成外部電極的過程中潛在地改進(jìn)電鍍材料的沉積粘合。在某些示范性實(shí)施例中,相同組內(nèi)的每個(gè)導(dǎo)電元件和相鄰導(dǎo)電元件之間的暴露位置距離在約2-30微米之間的范圍內(nèi)。在一個(gè)示例中,這種距離在約5-20微米之間。在另一個(gè)示例中,這種距離不大于約十微米,并且在其它實(shí)施例中小于約八微米(例如,在約2-8微米的范圍內(nèi))。分開的相鄰組的暴露導(dǎo)電元件之間的距離可至少是任何給定組中暴露導(dǎo)電元件之間距離的兩倍大,這樣不同的外部終端保持了彼此分開且分明。
[0150]暴露的導(dǎo)電元件部分的厚度在某些實(shí)施例中還可精確選擇。根據(jù)所公開技術(shù)的各方面,這種導(dǎo)電元件部分的厚度和暴露位置還有助于形成粘合和連接表面,用于附著到外部終端上,并且因此實(shí)現(xiàn)了表面安裝電鍍終端結(jié)構(gòu)。形成在基礎(chǔ)基底的一個(gè)或多個(gè)表面上的導(dǎo)電焊盤的厚度以及與蓋子基底相關(guān)的內(nèi)部和外部導(dǎo)電元件(例如,內(nèi)部有源電極、內(nèi)部銜片電極以及外部銜片電極)的厚度可在約1-50微米的范圍內(nèi)。在一個(gè)特別的示范性實(shí)施例中,形成在基礎(chǔ)基底的一個(gè)或多個(gè)表面上的導(dǎo)電焊盤的厚度在約10-20微米之間,而設(shè)置在蓋子基底內(nèi)或可選的一個(gè)或多個(gè)外表面上的導(dǎo)電元件的厚度可在約1-10微米的范圍內(nèi)。在某些實(shí)施例中,外部銜片電極的厚度大于內(nèi)部銜片電極的厚度。例如,在某些實(shí)施例中,形成在多層蓋子基底本體內(nèi)的內(nèi)部銜片電極的特征在于示范性的厚度約為二 (2)微米或更小,而設(shè)置在蓋子基底的外部上表面或下表面上的外部銜片電極特征在于示范性厚度為約五(5)微米或更大??偟膩碚f,當(dāng)所得的電子部件經(jīng)受與倒角倒圓或篩選(harperizing)相關(guān)的機(jī)械攪拌時(shí),在某些實(shí)施例中的外部銜片電極的厚度約為用于增加硬度的內(nèi)部有源電極和/或銜片電極的厚度的兩倍。
[0151]由如上述討論可知,本文中公開的所有外部終端可形成為“電鍍終端”。這種電鍍終端可通過定位暴露的內(nèi)部導(dǎo)電元件而引出。這種現(xiàn)象在下文中稱作“自主”,這是因?yàn)殡婂兘K端的形成直接由部件的所選外圍位置上的暴露金屬化結(jié)構(gòu)決定。這種電鍍終端如何形成的其它細(xì)節(jié)現(xiàn)在進(jìn)行展現(xiàn)。
[0152]在所公開技術(shù)的某些示范性實(shí)施例中,外部終端可通過將導(dǎo)電材料的薄膜電鍍沉積成所選擇的暴露電極部分并且最終形成“電鍍終端”而形成。這種電鍍終端可通過電解鍍(或者電化學(xué)沉積)形成,其中將焙燒的介電和電極層與暴露電極部分無(wú)終端的堆疊將經(jīng)受電鍍液,這些電鍍液例如為由電氣偏壓定義的電解鎳或電解錫。電容器本身然后偏置到與電鍍液相反的極性,并且電鍍液中的導(dǎo)電元件附著到電容器暴露的電極部的選擇部分。沒有極性偏置的可替換電鍍技術(shù)稱作非電解電鍍,并且可應(yīng)用成與諸如鎳或銅離子溶液之類的非電解電鍍液結(jié)合,以形成一個(gè)或多個(gè)終端層中的任何一個(gè)。
[0153]根據(jù)電化學(xué)電鍍和/或非電解電鍍技術(shù),可采用諸如批量電鍍等等之類的批量工藝,這樣無(wú)終端的電容器優(yōu)選地全部浸入或沉浸到合適的電鍍液中特定的時(shí)間量。由于采用了本主題特定的實(shí)施例,對(duì)于足夠的電鍍材料需要不到十五分鐘,以在沿著電子部件的被選暴露電極部分進(jìn)行沉積,使得組合足以分布到電鍍材料中,以在給定極性被選的相鄰暴露電極部分之間形成連續(xù)連接。
[0154]根據(jù)所公開技術(shù)的形成電鍍終端的一個(gè)特別的方法涉及上述參考的電鍍應(yīng)用技術(shù)的組合。電子部件首先可沉浸到諸如銅離子溶液之類的非電解電鍍液中,以沉積被選的暴露電極部分之上的銅初始層。電鍍技術(shù)然后切換到電解電鍍系統(tǒng)中,其可以在這種部件的被選部分上進(jìn)行銅或其它電鍍材料的更快集結(jié)。完整的電鍍覆蓋度以及電鍍材料粘結(jié)的進(jìn)一步保障可以通過在電鍍液中包括減小電阻的附加劑而實(shí)現(xiàn)。用于改進(jìn)形成電鍍終端的金屬化沉積的粘合的又一機(jī)械將隨后加熱根據(jù)這些技術(shù)的部件,這些技術(shù)例如為烘焙、激光支配(laser subject1n)、UV暴露、微波暴露、電弧焊接等等。這些工藝在某些實(shí)施例中可總體稱作“退火”。
[0155]根據(jù)用于電鍍材料到根據(jù)當(dāng)前技術(shù)的電子部件的被選暴露電極部分上的不同的可選技術(shù),不同類型的材料可用于形成電鍍終端。例如,諸如鎳、銅、錫、金等之類的金屬化導(dǎo)體以及合適的電阻性導(dǎo)體或半導(dǎo)體材料(例如根據(jù)變阻器技術(shù)提供的那些),和/或所選的這些不同類型的材料的組合可以采用。終端的一個(gè)特定示例對(duì)應(yīng)于銅(Cu)的第一薄膜電鍍,其后跟著鎳(Ni)的第二電鍍,以及錫(Sn)、鉛(Pb)、金(Au)或這些材料的合金組合的第三電鍍。在一個(gè)實(shí)施例中,這種三層的薄膜終端形成為具有約十(10)微米的近似厚度。
[0156]用于形成薄膜電鍍終端的上述技術(shù)的其它方面描述在Ritter等人的標(biāo)題為“電鍍終端”的美國(guó)專利N0.7,177,137中,為了所有的目的將其結(jié)合到本文中作為參考,并且其由本技術(shù)的擁有者所擁有。應(yīng)該清楚,形成電容器終端的其它技術(shù)也在本技術(shù)的范圍之內(nèi)。示范性替代物包括但不局限于通過電鍍、掩模、濺射、真空沉積、印刷或者形成厚膜或薄膜導(dǎo)電層的其它技術(shù)來形成終端。
[0157]從上面的討論應(yīng)該知道,形成電鍍外部終端的可能性有很多。大量的各種可能的實(shí)現(xiàn)方式可以由本文中公開的批量電鍍工藝中的一種或多個(gè)來部分啟動(dòng),其可提供厚膜帶印刷或者要求將終端特征精確應(yīng)用到單個(gè)部件上的傳統(tǒng)終端技術(shù)之外的許多優(yōu)點(diǎn)。用于多層蓋子基底的其它終端選擇例如分別如圖21-23所示。
[0158]如圖21所示,一個(gè)示范性的表面安裝部件1600具有兩側(cè)面多端子外部終端1630。部件1600包括采用粘合劑層1604粘結(jié)到蓋子基底1606上的基礎(chǔ)基底1602。設(shè)置在基礎(chǔ)基底1602的表面上的導(dǎo)電焊盤以及設(shè)置在蓋子基底1606內(nèi)并沿著蓋子基底1606上表面設(shè)置的導(dǎo)電元件沿著六個(gè)柱狀組中的部件1600的外圍暴露,從而有助于形成外部終端1630。三個(gè)外部終端1630形成在部件1600的一個(gè)較長(zhǎng)的側(cè)面上,而三個(gè)其它的外部終端1630形成在部件1600較長(zhǎng)的對(duì)側(cè)面上。所有的六個(gè)終端1630還可選地纏繞到部件1600的頂面上,盡管這個(gè)特征并不是必須的。應(yīng)該清楚,較少或較多的終端在終端之間具有相同或可變的節(jié)距,可以提供在沿著部件1600的這種兩個(gè)側(cè)面的整體相對(duì)的位置。
[0159]現(xiàn)在參考圖22,另一示范性的表面安裝部件1700具有四側(cè)面多端子外部終端1730。部件1700包括采用粘合劑層1704粘結(jié)到蓋子基底1706上的基礎(chǔ)基底1702。設(shè)置在基礎(chǔ)基底1702的表面上的導(dǎo)電焊盤以及設(shè)置在蓋子基底1706內(nèi)并沿著蓋子基底1706的上表面設(shè)置的導(dǎo)電元件沿著六個(gè)柱狀組中的部件1700的外圍暴露,從而有助于形成外部終端1730。兩個(gè)外部終端1730形成在部件1700中的一個(gè)較長(zhǎng)的側(cè)面上,而兩個(gè)其它的外部終端1730形成在部件1700較長(zhǎng)的對(duì)側(cè)面上。一個(gè)外部終端1730形成在部件1700較短的側(cè)面(SP,端面)上,而一個(gè)外部終端1730形成在部件1700較短的對(duì)側(cè)面(S卩,另一端面)上。所有的六個(gè)終端1730可選地纏繞到部件1700的頂面上,盡管這個(gè)特征并不是必須的。應(yīng)該清楚,較少或較多數(shù)量的終端在終端之間具有相同或可變的節(jié)距,可以提供在沿著部件1700的這種四個(gè)側(cè)面選擇的位置。
[0160]現(xiàn)在參考圖23,另一示范性表面安裝部件1800具有不對(duì)稱的多端子外部終端。部件1800包括采用粘合劑層1804粘合到蓋子基底1806的基礎(chǔ)基底1802。設(shè)置在基礎(chǔ)基底1802的表面上的導(dǎo)電焊盤以及設(shè)置在蓋子基底1806內(nèi)并沿著蓋子基底1806的上表面延伸的導(dǎo)電元件可沿著三個(gè)柱狀組中的部件1800的外圍暴露,從而有助于形成外部終端1830。兩個(gè)外部終端1830形成在部件1800較長(zhǎng)的一個(gè)側(cè)面上,而另一個(gè)外部終端形成在部件1800較長(zhǎng)的對(duì)側(cè)面上。較多或較少的外部終端可設(shè)置在部件1800的側(cè)面和/或端面上。該外部終端可以是不對(duì)稱的,并且不必定位在如圖21和22所示的相對(duì)位置。例如,可形成不對(duì)稱終端的相對(duì)靈活性是所公開技術(shù)的某些實(shí)施例中非常重要的方面,其中電鍍終端工藝并不要求器件的物理定位,其在諸如采用絲網(wǎng)印刷的金屬加載墨水場(chǎng)合之類的現(xiàn)有技術(shù)方法中非常需要。
[0161]本技術(shù)的各種示范性薄膜表面安裝部件實(shí)施例已經(jīng)進(jìn)行了描述,剩余的討論將集中在本技術(shù)總體涉及制造這種部件的示范性方法的方面。圖29提供了一種形成根據(jù)本技術(shù)各方面的薄膜表面安裝結(jié)構(gòu)的方法的示范性步驟的流程圖,而圖24-28分別示出在這種制造方法中出現(xiàn)的各種結(jié)構(gòu)性構(gòu)造。
[0162]現(xiàn)在參考圖29,示范性步驟2400-2404總體涉及形成基礎(chǔ)基底以及其一個(gè)或多個(gè)表面上形成的薄膜電路。步驟2400涉及在基礎(chǔ)基底晶片上形成薄膜電路陣列。應(yīng)該清楚,最終切塊形成每個(gè)基礎(chǔ)基底的材料晶片可對(duì)應(yīng)于任何預(yù)定形狀和厚度的較大表面??尚纬啥鄠€(gè)薄膜電路,而一個(gè)或多個(gè)薄膜電阻旨在包括在每個(gè)離散部件中。作為步驟2400的部分,對(duì)每個(gè)薄膜電路提供暴露的電連接的多個(gè)導(dǎo)電焊盤同樣形成在晶片上。在步驟2402中,按需測(cè)試和整理薄膜電路。在步驟2404中,將鈍化層施加到晶片頂部之上,以基本覆蓋并且電隔離薄膜電路和/或形成在其上的導(dǎo)電焊盤的某些或全部。示范性鈍化層可對(duì)應(yīng)于諸如苯并環(huán)丁烯(BCB)或者聚酰亞胺、環(huán)氧樹脂、聚合物或其它無(wú)機(jī)或有機(jī)材料的材料。
[0?63] 從步驟2400得到的結(jié)構(gòu)不例的局部視圖如圖24所不ο如圖24所不,基礎(chǔ)基底晶片1902形成用于多個(gè)電子部件的基礎(chǔ)基底。多個(gè)薄膜電路1904以及對(duì)應(yīng)的導(dǎo)電焊盤1906形成在基礎(chǔ)基底晶片1902的表面上。盡管每個(gè)薄膜電路1904在圖24中示意性示出為電阻器,但是應(yīng)該清楚每個(gè)薄膜電路1904可以對(duì)應(yīng)于任何無(wú)源部件或上述的這種部件的組合。還應(yīng)該清楚,盡管圖24示出了晶片1902具有四個(gè)薄膜電路1904和六個(gè)導(dǎo)電焊盤1906,但是典型的晶片基底具有更大的表面區(qū)域,以容納幾百或更多的單個(gè)薄膜電路以及導(dǎo)電焊盤的形成。
[0164]仍然參考圖29,示范性步驟2406-2412總體涉及一個(gè)或多個(gè)蓋子基底的形成。在步驟2406中,蓋子基底塊采用多層陶瓷工藝技術(shù)制成。例如,可制備導(dǎo)電材料和介電材料,其諸如但不局限于陶瓷材料。在一個(gè)示例中,以“綠色”陶瓷形式的介電材料通過將陶瓷粉末與合適的粘合溶液(PVA或丙烯酸樹脂)混合成介電“片(slip)”而形成。為了采用“直接敷設(shè)(direct lay down)”或者“濕法”技術(shù)制備介電層,這些介電層可以通過絲網(wǎng)、幕墻涂覆或者噴射法沉積在載體基底上??商鎿Q地,在膠帶或“干法”工藝中,自支撐膠帶可采用手術(shù)刀或類似的技術(shù)進(jìn)行剝脫。在任一工藝中,將電極材料絲網(wǎng)印刷到陶瓷介電材料上。用作電極的金屬可以以顆粒形式施加,或者在通過加濕以及將導(dǎo)電顆粒與有機(jī)絲網(wǎng)印刷媒介混合形成到導(dǎo)電墨水之后施加。多組和對(duì)應(yīng)的多片電極圖案可采用介電層插入,從而形成對(duì)應(yīng)于蓋子基底塊的固體“焊盤”。
[0165]圖25示出了蓋子基底塊2000的示例,其在切塊后最終形成了用于多個(gè)離散部件的蓋子基底。蓋子基底塊2000包括介電材料2002以及內(nèi)部導(dǎo)電元件2004的插入層。內(nèi)部導(dǎo)電元件2004可對(duì)應(yīng)于相同或不同組的有源電極和/或銜片電極或介電材料2002內(nèi)設(shè)置的其它導(dǎo)電元件。蓋子基底塊2000然后在步驟2408中可切塊成較小的蓋子基底部分并且進(jìn)行焙燒。可替換地,蓋子基底塊2000可基于不需要焙燒的熱固樹脂或熱固塑料材料采用有機(jī)介電或?qū)w形成。
[0166]示范性的蓋子基底部2100如圖26所示,其總體對(duì)應(yīng)于圖25所示的區(qū)域B的放大圖。蓋子基底部2100以與圖24的基礎(chǔ)基底晶片1902匹配的有限尺寸真實(shí)示出,盡管應(yīng)該清楚蓋子基底部2100實(shí)際上可以更大。如圖26進(jìn)一步示出,應(yīng)該清楚蓋子基底部2100可包括任何期望的內(nèi)部導(dǎo)電元件組合。例如,某些組導(dǎo)電元件可以對(duì)應(yīng)于內(nèi)部銜片電極2102以及可選的外部銜片電極2103。其它組的導(dǎo)電元件可對(duì)應(yīng)于內(nèi)部有源電極2104和2106,其包括或不包括其它內(nèi)部銜片電極2107,其中銜片電極2107或者插入在這種有源電極2104和2106之間(未示出)或者插入在蓋子層(如圖26所示)以及可選的外部銜片電極2108中。
[0167]再次參考圖29,步驟2410包括采用臨時(shí)粘合劑將蓋子基底部粘結(jié)到載體基底上,該臨時(shí)粘合劑例如為熱釋放膠水或其它合適的材料。蓋子基底部的暴露表面然后可在步驟2412中重疊或碾磨至基本均勻的目標(biāo)厚度。碾磨可執(zhí)行為確保暴露表面上的電極暴露,盡管這不是必須的,因?yàn)橐粋€(gè)或多個(gè)側(cè)面上的電極暴露是器件最終電連接出現(xiàn)的地方。
[0168]仍然參考圖29,步驟2414-2422涉及基礎(chǔ)基底和蓋子基底的集成和隨后步驟,以形成完整的薄膜表面安裝部件。在步驟2414(圖27所示的方面)中,基礎(chǔ)基底晶片1902反向并且采用粘合劑層2202疊壓到蓋子基底部2100的重疊表面上。粘合劑層2202可對(duì)應(yīng)于低粘性永久粘合劑,例如環(huán)氧樹脂膠水、樹脂或者其它天然或合成粘合劑,諸如人造橡膠、熱固塑料、乳膠、聚乙烯醋酸酯、環(huán)氧樹脂、聚氨酯、氰基丙烯酸酯聚合物、其它聚合物或者其它。基礎(chǔ)基底晶片1902與蓋子基底部2100的恰當(dāng)對(duì)齊可以通過與基礎(chǔ)基底晶片1902相關(guān)的晶片對(duì)齊特性或者內(nèi)置對(duì)齊凹槽、標(biāo)記或者與基礎(chǔ)基底晶片1902或蓋子基底部2100關(guān)聯(lián)的其它特性來實(shí)現(xiàn)。步驟2414的疊壓可采用施加到一個(gè)或多個(gè)基礎(chǔ)基底晶片1902和蓋子基底部分2100的壓力來執(zhí)行,這樣粘合劑層2202以相對(duì)薄并且均勻的形式來形成。在某些示范性實(shí)施例中,在金屬化形成導(dǎo)電焊盤上,粘合劑層2202的厚度在約1-15微米之間或者在約1-10微米之間。
[0169]圖29的步驟2416對(duì)應(yīng)于重疊或碾磨基礎(chǔ)基底晶片的后側(cè)。所疊壓的疊層的總體厚度等于無(wú)終端的器件最終完成的厚度。在步驟2418中,疊壓的疊層在一個(gè)或多個(gè)橫向或縱向方向上(即,X和y方向)切塊,以形成單個(gè)離散的最終器件。示范性切塊位置采用圖28的平面視圖來示出。例如,圖28的疊壓疊層可在諸如平面2302所示的X方向中限定的一個(gè)或多個(gè)位置以及在諸如平面2304所示的y方向中限定的一個(gè)或多個(gè)位置進(jìn)行切塊。
[0170]一旦形成了離散器件,多個(gè)這種器件可以經(jīng)受可選的倒角倒圓步驟2420 ο “倒角倒圓”是在根據(jù)本技術(shù)的實(shí)際終端電鍍之前實(shí)現(xiàn)的又一步驟,以便影響電子部件在先出現(xiàn)的銳利邊緣的整體倒圓。這種倒圓可以在各部分之間提升更好的終端覆蓋度以及器件均勻性,還可以減小處理大批具有銳利邊緣的多個(gè)部件時(shí)出現(xiàn)的潛在碎肩。根據(jù)這種“倒角倒圓”,多個(gè)離散器件可經(jīng)受預(yù)定值的機(jī)械攪拌,或者在通常采用軟媒介或什么也不用的綠色狀態(tài)時(shí),或者在具有媒介和/或水的焙燒階段時(shí)。當(dāng)在焙燒階段施加到部件時(shí)的工藝在本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說有時(shí)稱作“篩選”。前焙燒篩選工藝可能特別重要,以在氧化出現(xiàn)在焙燒過程中時(shí)將內(nèi)部電極的這種氧化去掉。電極氧化可以在內(nèi)部層和外部終端之間呈現(xiàn)不想要的電連接。在某些實(shí)施例中,篩選可對(duì)應(yīng)于高能量大翻轉(zhuǎn)工藝,其可采用電子部件的離心拋光,以便清理毛刺并且在比傳統(tǒng)的翻轉(zhuǎn)以及震動(dòng)拋光更短的時(shí)間段內(nèi)清理毛刺和拋光部件。典型的篩選截面的一個(gè)示例采用水、-325網(wǎng)眼的鋁粉末、l-2mm的含鋯水珠和焙燒部件的組合進(jìn)行150rpm的偏心攪拌六十(60)分鐘。這種篩選截面給出了部件與媒介在一個(gè)滾筒碾粉機(jī)上的低速翻轉(zhuǎn)近二十四(24)小時(shí)的等效結(jié)果。最后,步驟2422包含采用上述的直接電鍍工藝應(yīng)用外部終端。
[0171]本領(lǐng)域的技術(shù)人員還應(yīng)該清楚,根據(jù)本技術(shù)當(dāng)前公開的各個(gè)方面可以實(shí)現(xiàn)許多優(yōu)點(diǎn)??梢钥闯?,當(dāng)前公開的技術(shù)提供了在非常小的器件封裝中具有有效元件布置的令人滿意的無(wú)源部件以及部件的集成陣列。
[0172]小型薄膜器件還可以增加復(fù)雜性,從而允許多個(gè)終端焊盤和/或自對(duì)準(zhǔn)精密終端。
[0173]此外,多層蓋子基底可以包含電路、電容器以及未以薄膜技術(shù)實(shí)現(xiàn)的用蓋子基底提供保護(hù)功能的其它部件。
[0174]導(dǎo)電元件暴露位置的變形還有利地提供了終端可能性中的變形和靈活性,其中多個(gè)對(duì)稱或不對(duì)稱終端形成在任何被選的部件表面上,而對(duì)于每個(gè)終端結(jié)構(gòu)不需要昂貴的工具/機(jī)械。
[0175]可以實(shí)現(xiàn)的其它優(yōu)點(diǎn)是:當(dāng)前公開的技術(shù)可以在各種部件尺寸、甚至于相對(duì)更小的尺寸可以實(shí)現(xiàn)靈活的終端結(jié)構(gòu)。示范性器件可以具有對(duì)應(yīng)于0201、0402、0603、0805、1206或者其它部件大小的尺寸,其中“XXYY“的器件尺寸對(duì)應(yīng)于其寬度尺寸為0.XX英寸,長(zhǎng)度尺寸為0.YY英寸的一個(gè)。例如,0201尺寸器件對(duì)應(yīng)于長(zhǎng)度和寬度尺寸約為0.02英寸和0.01英寸或者約為500微米和約為250微米。
[0176]盡管本主題已經(jīng)針對(duì)其特定實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述,但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該清楚,基于上述的理解,可以容易形成這些實(shí)施例的替換、變形或等效物。因此,當(dāng)前公開的范圍僅僅是示例的形式,而不是限制的形式,并且主題公開并不排除包括當(dāng)前主題的這些修正、變形和/或添加,這些對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員是容易理解的。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種形成薄膜表面安裝部件的方法,包括: 在第一絕緣基底上形成多個(gè)薄膜電路; 將第一導(dǎo)電焊盤和第二導(dǎo)電焊盤的每一個(gè)設(shè)置在所述第一絕緣基底上,與所述薄膜電路中的每個(gè)關(guān)聯(lián),并且分別與其電連接; 將第二絕緣基底定位在所述多個(gè)薄膜電路之上,以便形成中間組件;以及 選擇性切塊所述組件,以便形成離散部件,每個(gè)離散部件包括至少一個(gè)薄膜電路,并且分別具有與所述第一導(dǎo)電焊盤和第二導(dǎo)電焊盤關(guān)聯(lián)的沿著每個(gè)離散部件的至少一個(gè)表面暴露的至少一部分。2.如權(quán)利要求1所述的方法,還包括:在定位所述第二絕緣基底之前,將絕緣層設(shè)置在所述多個(gè)薄膜電路之上,其它多個(gè)薄膜電路容放在這種絕緣層上,以便形成由所述絕緣層分開并且共同夾在所述第一絕緣基底和第二絕緣基底之間的兩層的多個(gè)薄膜電路。3.如權(quán)利要求1所述的方法,其中所述第一絕緣基底包括基礎(chǔ)基底,所述第二絕緣基底包括蓋子基底。4.如權(quán)利要求3所述的方法,其中所述蓋子基底進(jìn)一步包括多層結(jié)構(gòu),該多層結(jié)構(gòu)包括內(nèi)部有源電容器電極。5.如權(quán)利要求1所述的方法,還包括選擇性地將所述第一絕緣基底和第二絕緣基底確定尺寸。6.如權(quán)利要求1所述的方法,還包括:在將所述組件切塊之前,將外部屏蔽層設(shè)置在所述第一絕緣基底和第二絕緣基底上。7.如權(quán)利要求1所述的方法,還包括將外部終端形成在所述各第一導(dǎo)電焊盤和第二導(dǎo)電焊盤與每個(gè)離散部件分別關(guān)聯(lián)的暴露部分之上。8.如權(quán)利要求7所述的方法,其中所述各離散部件包括多側(cè)面部件,所述外部終端包括兩側(cè)面終端、四側(cè)面終端以及不對(duì)稱多側(cè)面終端的一個(gè)。9.如權(quán)利要求3所述的方法,其中: 所述蓋子基底還包括多層結(jié)構(gòu),該多層結(jié)構(gòu)包括內(nèi)部銜片電極和外部銜片電極的至少一個(gè);以及 所述方法還包括通過這種銜片電極導(dǎo)引而將外部終端分別形成各離散部件的每一個(gè)上。10.如權(quán)利要求1所述的方法,其中所述薄膜電路分別包括至少一個(gè)無(wú)源部件,該無(wú)源部件包括電阻器、電容器和電感器。11.如權(quán)利要求1所述的方法,其中所述薄膜電路分別包括無(wú)源部件、網(wǎng)絡(luò)和濾波器的陣列的一個(gè)。12.—種用于形成安裝在電路板上的薄膜表面安裝部件的方法,包括: 在基礎(chǔ)基底晶片上制造薄層電路陣列; 制備多層陶瓷蓋子基底; 將所述蓋子基底與所述制造的陣列連接;以及 將所得的連接結(jié)構(gòu)切塊以形成單個(gè)結(jié)構(gòu)。13.如權(quán)利要求12所述的方法,其中: 所述陣列的所述制造包括將多個(gè)薄膜器件形成在第一絕緣基底上,并且將各第一導(dǎo)電焊盤和第二導(dǎo)電焊盤設(shè)置在所述第一絕緣基底上,與所述薄膜器件中的每個(gè)關(guān)聯(lián),并且分別與其電連接;并且 所述薄膜器件分別包括各無(wú)源部件以及無(wú)源部件陣列中的一個(gè)。14.如權(quán)利要求12所述的方法,其中所述連接包括將鈍化層施加到所述基礎(chǔ)基底晶片的對(duì)表面上,以及將所述蓋子基底疊壓到所述基礎(chǔ)基底晶片上。15.如權(quán)利要求13所述的方法,其中所述連接包括將所述蓋子基底疊壓到所述基礎(chǔ)基底晶片上,所述各第一導(dǎo)電焊盤和第二導(dǎo)電焊盤的至少一部分沿著各切塊的單個(gè)結(jié)構(gòu)的至少一個(gè)表面暴露。16.如權(quán)利要求15所述的方法,還包括在所述個(gè)第一導(dǎo)電焊盤和第二導(dǎo)電焊盤與各切塊的單個(gè)結(jié)構(gòu)分別關(guān)聯(lián)的暴露部分之上的所述單個(gè)結(jié)構(gòu)上形成外部終端。17.如權(quán)利要求16所述的方法,其中所述各切塊的單個(gè)結(jié)構(gòu)包括多側(cè)面部件,所述外部終端包括兩側(cè)面終端、四側(cè)面終端以及不對(duì)稱多側(cè)面終端中的一個(gè)。18.如權(quán)利要求12所述的方法,還包括在所述單個(gè)結(jié)構(gòu)上執(zhí)行倒角倒圓。19.如權(quán)利要求12所述的方法,還包括在所述單個(gè)結(jié)構(gòu)上形成外部終端。
【文檔編號(hào)】H01G4/248GK105845296SQ201610206511
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2010年10月18日
【發(fā)明人】喬治.科羅尼, 安德魯.P.里特
【申請(qǐng)人】阿維科斯公司
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