[發明專利]立體層疊式感性元件和晶圓芯片的集成器件及制法與應用在審

申請號：	201610960208.7	申請日：	2016-11-04
公開（公告）號：	CN106601728A	公開（公告）日：	2017-04-26
發明（設計）人：	翟世鈞	申請（專利權）人：	蘇州青新方電子科技有限公司
主分類號：	H01L25/16	分類號：	H01L25/16;H01L23/64;H01L21/60
代理公司：	南京蘇科專利代理有限責任公司32102	代理人：	姚姣陽
地址：	215123 江蘇省蘇州市工業園區***	國省代碼：	江蘇;32
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摘要：
搜索關鍵詞：	立體層疊感性元件芯片集成器件制法應用
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及一種半導體生產器件結構及其生產工藝，尤其涉及一種空間優化、立體層疊復合感性元件和晶圓芯片的新工藝及其相關器件結構。

背景技術

磁性或感應組件，如電感器和變壓器通常用于半導體器件以及電子系統中。例如開關電源，開關穩壓器、隔離的電源轉換器、功率因數校正變換器，線性電壓調節器，模擬集成電路，無線電頻率變送器，MEMS等等。

當前，電感元器件通常是離散的組件。在上述應用系統設計中，它們都不得不通過印刷電路板或包裝于一個裝置的載體等方式與半導體器件相連接。其中裝置的載體可以是金屬框架的襯底或者孤立基板上的電路。而采用該些分立元件所占據的空間通常比較大。尤其在投影幅面、厚度和重量三方面比較突出。

上述分立元件的組構所形成的器件相對較高，不適合短小輕薄的應用需求，例如可穿戴設備、平板電腦、智能手機、 Ultrabook、便攜式醫療設備等。

上述分立元器件所構成的集成器件中，其中寄生電感能在一個較寬的頻率范圍內妨礙電子系統的頻率響應。可以是兆赫茲至千兆赫茲的高頻范圍。

對于繞組類型的電感，當其電流的頻率動態波動范圍達幾赫茲至 20 千赫茲時，它所生成的聲學噪聲為人類的耳朵所敏感感知。

離散電容器件由機械連接或將引入寄生電感的無線電頻率，有時候甚至超出幾百兆赫茲。從而導致減少了有效電容且其阻抗隨頻率變化會更高的弊端。

如圖 1所示，離散的電感被焊接在載板或通過電路路由的印刷電路板上接入半導體器件。他們形成共同包裝的集成器件，可以留在開放的框架或用環氧樹脂封裝。從上述的分析可見，圖1所示的集成器件非但空間占空比較大，而且在器件的噪聲、頻響、有效電容等方面性能上不利于商業化應用，亟須對該集成器件的結構及工藝提出完善的改良方案，以滿足各類商業應用的配置及性能要求。

發明內容

鑒于上述現有技術的不足，本發明的目的旨在提出一種立體層疊式感性元件和晶圓芯片的集成器件及其制法與應用，以期解決集成器件占空大且性能優越性差的問題。

上述解決本發明第一個目的的技術解決方案為：立體層疊式感性元件和晶圓芯片的集成器件，其特征在于：所述集成器件的感性元件由磁片材層及其幅面向兩側的若干層隔離層、若干層銅材層熱壓覆合構成，所述集成器件的晶圓芯片鍵合于感性元件幅面向的任一側表面，并整體封裝。

進一步地，所述感性元件的磁片材層為均勻混合的磁粉與隔離介質通過粘結劑樹脂固化的單層片體，所述磁粉僅對應一種電磁頻率響應特性。

進一步地，所述感性元件的磁片材層為均勻混合的磁粉與隔離介質通過粘結劑樹脂固化的兩層以上片體，各層磁粉所對應的電磁頻率響應特性相異，且相鄰兩層之間設有隔離層。

進一步地，所述磁片材層直接開設有貫通厚度向的兩個以上穿孔，各個穿孔內注設有銅材，所述銅材連通磁片材層兩側表面的銅材層，且各個穿孔內壁與銅材之間設有隔離層。

進一步地，所述磁片材層設為棒狀片體且嵌裝于隔離層座體預設成型的槽中，所述磁片材層的厚度與槽的深度相同，所述隔離層座體在磁片材層的外側開設有貫通厚度向的兩個以上穿孔，各個穿孔之間注設有銅材，所述銅材連通磁片材層兩側表面的銅材層。

更進一步地，所述銅材層為設于磁片材層表面隔離層之上的印刷布線圖案，且銅材層覆蓋連接對應側所有穿孔中的銅材。

進一步地，所述磁片材層垂直于幅面向分設為兩段以上，形成兩個以上一體集成的感性元件。

進一步地，所述晶圓芯片為一個帶復數針腳的芯片，且各個針腳鍵合在感性元件表層外引的銅墊之上。

進一步地，所述晶圓芯片為一個無針腳的芯片，且芯片的接點通過引線連接感性元件表面外引的銅墊之上。

進一步地，所述晶圓芯片為帶復數針腳的芯片且芯片數量為兩個以上，兩個以上晶圓芯片的各個針腳對應鍵合在感性元件表層外引的銅墊之上。