镀覆接线端的制作方法

专利名称：镀覆接线端的制作方法
技术领域：
本发明 一般涉及用于多层电子元件的改进接线端部件，尤其涉及用于 多层电容器或集成无源元件的镀覆接线端。本发明接线端设计采用内部和 /或外部电极接头的选择性设置，从而形成镀覆电连接。优选采用外部连 接，由此消除或显著简化典型厚膜接线端带的使用。
背景技术：
许多现代电子元件封装成单片器件，可以包括在单个芯片封装中的单 个元件或多个元件。这种单片器件的一个具体例子是多层电容器或电容器 阵列，对于所公开的技术而言，尤其引人注意地是带有叉指内电极层和相 应的电极接头的多层电容器。包括叉指电容器(IDC)技术特征的多层电容 器的例子可以参照美国专利No. 5,880,925 (DuPr6等人)和6,243,253 Bl (DuPr6等人)。其它单片电子元件对应于将多个无源元件集成为单芯片结 构的器件。这种集成无源元件可以选自电阻器、电容器、电感器和/或其它 无源元件的组合，这些元件形成为多层结构并以单片电子器件的方式封装。
经常需要选择性接线端(selective termination )以便为各个单片电子元 件形成电连接。需要多重接线端(multiple termination)以提供与集成单片 器件的不同电子元件的电连接。还经常将多重接线端与IDC和其它多层阵 列结合使用，以便减小不希望的电感水平。在多层元件中形成多重接线端 的一个典型方式是通过穿过芯片结构的选定区域钻孔，并且用导电材料填 充通孔，使得在器件的选定的电极部分之中形成电连接。
为主题器件形成外部接线端的另一个方式是将玻璃基体中的银或铜的 厚膜带施用于内部电极层的暴露部分，接着在接线端带(termination stripe )上镀覆附加的金属层，使得部件可坪接到基板上。在美国专利No.5，021,921 (Sano等人)中公开了具有通过烧结的接线端和在其上镀覆金属膜形成的外 部电极的电子元件的例子。接线端的施用经常难以控制，并且会成为减小 芯片尺寸的障碍。美国专利Nos.6，232,144 B1 (McLoughlin)和6,214,685 B1 (Clinton等人)涉及在电子器件的选定区域上形成接线端的方法。
电子元件不断收缩的尺寸使得在预定区域中以所需精度印刷接线端带 变的尤为困难。 一般用机器提供厚膜接线端带，而所述机器能抓牢芯片， 并用专门设计的轮子提供选择的接线端。美国专利No. 5,944,897 ( Braden )、 5,863,331 ( Braden等人)、5,753,299 ( Garcia等人)和5，226,382 (Braden) 公开了有关向芯片结构提供接线端带的机械部件和步骤。对于电子芯片器 件而言，元件尺寸的降低或接线端接点的数量的增加会使传统接线端加工 中的分辨率限制变的尤为突出。
当试图提供选择性接线端时会出现其它问题，包括接线端焊盘的偏 移、接线端焊盘的误定位使得内电极接头露出或完全失去，以及遗失在重 叠部分周围的接线端部分。但当施加的涂料状接线端材料的涂层太薄时或 者当一部分接线端涂层涂到另一个上而导致接线端焊盘短路时，又会引起 其它问题。围绕单片器件的电子接线端设置的这些和其它问题提出需要为 电子芯片元件提供便宜和有效的接线端部件。
然而，与接线端应用有关的其它已知选择包括将多个各基板元件与掩 模对齐。可以把部件装入专门设计的夹具中，例如在美国专利4919076(Lutz 等人)中公开的那种，然后通过掩模元件溅射。这通常是非常昂贵的制造 方法，因此希望提供其它有效并且具有更高成本效益的高效接线端。
美国专利No. 5,880,011 (Zablotny等人)、5,770,476 ( Stone )、 6,141,846 (Miki)以及3,258,898 ( Garibotti)分别涉及用于各种电子元件的接线端形 成方案。
用于形成多层陶瓷器件的方法的其它背景参考包括美国专利No, 4,811，164( Ling等人)、4，266,265( Maher )、 4,241,378( Dorrian )以及3,988,498 (Maher )。
在了解了电子元件及其接线端的领域中各种方案和选择部件的同时， 没有一种设计表现出完全涵盖在此讨论的所有情况。据此，所有上述美国 专利的说明书都被引入本申请中作为参考。

发明内容
本发明认识并陈述了各种上述缺点以及其它关于电接线端和相关技术 的特定方案。因此，广义上讲，本公开技术的主要目的是用于电子元件的 改进接线端部件。具体而言，对所公开的接线端部件是镀覆形成的，并设 计成消除或明显简化厚膜带，所述厚膜带典型地沿着用于接线端的单片器 件部分进行印刷。
本公开技术的另 一个主要目的是提供一种方法，以引导通过内电极接 头的采用和附加锚定接头的选择性设置形成镀覆接线端。内电极接头和附 加锚定接头都可以确保安全可靠的外部镀覆的形成。可以提供一般不提供 内部电连接的锚定接头，以便提高外部接线端的连接性、更好的机械一体 性和镀覆材料的沉积。
本发明的另一个主要目的是提供用于电子元件的接线端部件，从而消 除或简化常用的厚膜接线端带，仅需要镀覆接线端来实现外部电极连接。 根据所公开的技术，镀覆材料可包括金属导体、电阻材料、和/或半导体材 料。
此发明接线端技术的再一个主要目的在于，可以根据不同的多层单片 器件应用接线端部件，多层单片器件例如包括叉指电容器、多层电容器阵 列和集成无源元件。集成无源元件可包括电阻器、电容器、变阻器、电感 器、不平衡变压器、连接器和/或其它无源元件的选定组合。
所公开发明的优点在于，无需釆用接线端机械就可以获得用于电子元
外部接线端的能力。这种改进的接线端分辨率还可以在给定的元件区域中 提供更多的接线端和具有更细间距的接线端。
本技术的一般目的是提供接线端部件，它能够基于减小对焊料浸出的 敏感性并降低绝缘电阻来实现有效的焊接。对露出电极部分和锚定接头部 分的结构进行设计，使得选定的相邻露出接头部分以镀覆接线端材料来覆 盖，而在不同的接线端定位之中没有不希望的桥接。
本发明的另一目的在于，根据不同接线端结构的不同(包括改变外部 接线端的数量和位置)应用所公开的技术，。根据在此描述的各种不同的镀 覆技术、可以通过在电子元件的外围露出的导电元件存在而自确定的位置形成镀覆接线端。
本发明镀覆接线端技术的再一个目的是以有利可靠的方式实现更便 宜、更有效的电子元件的制造。
在此的详细描述中列举出了 ，或者本领域技术人员根据在此的描述可 以很容易地看出，本发明的其它目的和优点。并且本领域技术人员还应理 解，在不脱离本发明实质和范围的情况下，依靠对其的参考，在不同的实 施例的实践中和所公开技术的采用中，可以进4亍对在此具体描述的、供参 考的、讨论的部件进4亍修改和变化。这种变化可以包括对于那些所示的、 引作参考的、或讨论的等效装置和部件或材料的替换以及各种部件、特征 等的功能、操作或相反定位的替换，但并不限于此。
此外应理解，本发明的不同实施例以及不同优选实施例可包括本公开 的部件或元件或其等效物的各种组合或构成(包括图中未明确示出的或在 详细描述中未明确表达的部件的组合或其结构)。本发明的第一典型实施例 涉及带有涂覆接线端的多层电子元件。这种多层电子元件可优选包括带有 多个插于基板层中的电极的多个绝缘基板层。每个电极优选具有至少 一个 从其延伸接头部分，该接头部分沿着多个绝缘基板的选定边缘露出。选定 的露出电极接头部分优选彼此以预定的距离层叠，使得多个镀覆接线端可 以沿着电子元件的外围形成。
所^^开技术的另一相关实施例涉及一种类似上述第一典型实施例那样 的电子元件，还包括附加的锚定接头。在此典型实施例中，锚钉"^妄头还可 以分布在多个基板层中并在预定的位置露出，使得根据露出电极接头部分 和露出锚定接头的位置引导镀覆接线端的形成。随着露出接头的充分层叠 设置以及使在介电材料体的各顶和底表面上的露出接头与露出接头的叠层 对齐，可以形成沿着整个露出侧延伸的并且围绕电子元件的顶和底侧的镀 覆接线端，这通常是需要的，但也并不一定。
本发明的另 一典型实施例对应于包括至少两个无源元件的集成单片器 件。优选各无源元件的特征在于陶瓷部分和至少一个带有从其延伸的接头 部的各自的内电极层，此接头部在集成单片器件的选定侧面上露出。单片 器件的每个无源元件还优选包括相应的多个金属化镀覆部分，形成金属化
镀覆部分用于接头部分的选定各组的连接以及提供与各无源元件的电极层 的电连接。还可以根据上述典型集成单片器件应用锚定接头，用以提供额外的接 线端选择。通过在器件中的选定位置处放置内电极，各种不同的接线端选 择变得可用。根据露出的电极接头和锚定接头的位置，引导镀覆接线端的 形成，并且镀覆接线端可以潜在地巻绕在单片器件的顶和底侧的周围。
本发明的另 一个典型实施例涉及叉指电容器，它包括多个间插电极和 介电层，特征在于各最顶层和最底层。多层叉指电容器的最顶层和最底层 优选包括厚度大于在层叠结构中的其它介电层的绝缘覆盖层。每个电极层 包括多个延伸到叉指电容器的选定侧的电极^接头。电极接头优选沿着电容 器的这些侧以选择的位置在叠层部分中露出。锚定接头优选埋入顶、底覆 盖层中，也可以埋入有源层中，使得接头的露出叠层沿着多层器件的整个 侧面部分延伸。如果锚定接头位于其上并且通常与露出的内接头的叠层对 齐，那么外部接线端可以沿着露出接头的叠层镀覆，甚至可以围绕最顶层 和最底层。
不必在此概述部分表达的本发明的其它实施例可包括并结合参考上述 概述部分中的特征或部件和/或在此说明书中讨i仑的其它特征和部件的各种 方案的组合。
在描述本申请的剩余部分时，本领域技术人员将更好地理解这些实施 例的特点和方案及其它内容。


在参考附图描述的说明书中，为本领域技术人员列出了包括其最佳实
施方式在内的本发明的完全和能够表达的说明，其中
图1A表示用于多层叉指电容器的已知典型电极层结构的总体顶部分
解图1B表示具有如图1A所示的已知典型实施例的内电极层结构的典型 多层叉指电容器的总体侧面透视图2A表示用于根据本发明的多层叉指电容器的典型内电极层和锚定 接头结构的总体顶部分解图2B表示具有如图2A所示的内电极和锚定接头部分的根据本发明的 典型多层叉指电容器的总体侧面透视图3A表示用于多层电容器的已知典型内电极层结构的总体顶部分解图3B表示根据本发明的用于多层电容器的典型内电极层和锚定接头
结构的总体顶部分解图4A表示具有如图3B中所示的内电极和锚定接头部分的根据本发明 的典型多层电容器的总体侧面透视图4B表示根据本发明的典型多层叉指电容器的总体侧面透视图，特点 是在典型电容器结构的四个选定侧上露出的内电才及和锚定接头部分；
图5A和5B分别表示用在于典型多层电容器实施例中使用的已知电极 层结构的总体顶视图5C表示具有如图5A和5B的已知典型示例中示出的电极层结构的 典型多层电容器实施例的总体侧面透视图6A和6B分别表示根据本发明用于在多层电容器实施例中使用的典 型电极层结构的总体顶视图6C表示了根据本发明的具有如图6A和6B中所示的电极层结构的 典型多层电容器实施例的总体侧面透视图7A表示具有露出的电极接头的典型电容器阵列的总体侧面透视图7B表示根据本发明具有镀覆接线端的典型电容器阵列的总体侧面 透视图8A表示根据本发明具有镀覆接线端的典型多层叉指电容器的总体 侧面透视图8B表示根据所公开技术沿图8A的平面截面线A-A取向的、具有典 型镀覆接线端的典型多层叉指电容器的侧截面图9A表示根据所公开的技术、具有露出的电极接头和附加锚定接头的 典型单片集成无源元件的稍微顶透视的总体侧面图；以及
图9B表示根据所公开的技术、具有露出的电极接头和附加锚定接头的 典型单片镀覆接线端的稍微透视的总体侧面图。
本说明书和附图中重复使用的附图标记表示本发明中相同或相似的部 件或元件。
具体实施例方式
参考发明内容部分，本发明涉及用于单片电子元件的改进接线端部件。本发明接线端设计在结构中采用结构暴露电^f及部分，该结构例如为单 片电容器阵列，包括具有叉指电极结构的暴露电^L部分的多层电容器、集 成无源元件、以及其它电子芯片结构。附加锚定接头可以埋在这种单片元 件中，以提供层叠的多个暴露内导电部分，镀覆^^线端可以形成到该暴露 内导电部分上、并且该暴露内导电部分沿着器件的周边固定地设置。
通过在芯片器件的顶和底表面上提供其它锚定接头，可以形成巻绕
(wrap-around)的镀覆接线端，该接线端沿着芯片侧延伸到顶和底层。在 某些应用中这种巻绕的接线端是需要的，以便进行芯片向印刷电路板或其 它合适基板的焊接。
本发明的镀覆技术和锚定接头部件可根据多个不同的单片元件而采 用。图1A和1B表示现有的叉指电极层结构的方案，其中电极接头通常延 伸至多层元件的两个选定侧面并在其上露出。此后，参考图2A和2B表示 根据本发明的镀覆接线端的方案，它还涉及具有在器件的两个选定侧面露 出的导电部分的多层元件实施例。
图3A表示具有在多层电子器件的一个选定侧面上露出的电极接头的 现有电极层构造的方案。图3B和4A分别涉及对图3A表示的典型实施例 的改进，提供了一种典型的多层电容器，其具有在电容器的一个选定侧面 上露出的内电极接头和根据本技术的独特锚定接头。图4B涉及具有根据本 发明露出该元件的四个选定侧面的内电极接头和锚定接头的典型多层叉指 元件。
本发明的再一个典型实施例涉及分别在图6A至6C中示出的多层电容 器结构，这些分别是对图5A至5C的典型多层电容器结构的改进。参照图 7A和7B的典型电容器阵列，表述所公开技术的其它实施例。图8A和8B 则表示发明镀覆接线端部件的方案，而图9A和9B涉及根据本发明，具有 选定接线端的典型集成无源元件。
应注意，在此表述的各典型实施例不意口木着对所公开的技术的限制。
结合，从而得到另外的实施例。此外，特定的部件可以与没有提到、但具 有相同、类似或等效功能的类似器件或部件互换。
现在详细描述所公开技术的优选实施例。参考附图，图1A表示在多层 叉指电容器或电容器阵列中采用的、具有电极接头14的电极层10和12的现有典型结构。电极层平行排列，接头14从多个层伸出，使得从交替电极 层10和12伸出的电极接头沿各个的纵行对齐。典型示例描述了具有相应
接头14的四个这种电极层，而采用本"t支术的典型阵列在某些情况下可以包
括更多的电极层和各个接头。这种部件提供了构成具有大范围电容值的电 容元件的选择(通过选择电极的数量)。
图1A的典型电极层结构不表示完成的电容器实施例。相反，图1A提 供了有关典型电容器和电容器阵列结构的中间方案的参考。可在根据例如 图1B中所示的典型的多层叉指电容器中采用图1A的电极层结构。
叉指电容器通常由诸如图1A所示的在介电材料体18中设置的多个电 极层构成，介电材料体18例如在图1B的典型叉指电容器结构16中所示。 电极层10和12设置在绝纟彖材料18中，使得电扭二接头14延伸至IDC实施 例16的两侧并在其上露出。用于这种电极层的典型材料可包括铂、镍、4巴 -银合金、或其它合适的导电物质。绝缘材料18可包括钛酸钡、氧化锌、 具有微火玻璃的氧化铝或其它合适的陶瓷或玻璃粘结材料。可选地，绝缘 材料可以是有机化合物，例如通常用作电路板材料的环氧树脂(其中混合 或不混合陶资，有或没有玻璃纤维)、或者常作为绝缘材料的其它塑料。在 这些情况下，导电体通常是铜箔，对此铜箔进行化学刻蚀以提供图形。
作为选择，可以认为典型IDC实施例16是器件的部分20中的电极层 和介电层的交替的多层结构。IDC 16再一个典型特征在于，最顶层介电层 22和最底层介电层24通常厚于IDC结构16的其它介电层。此介电层22 和24充当覆盖层以保护器件，并提供足够大小的体积以经受玻璃/金属烧料 (frit)的应力，所述烧料可烧结到电容器体上。已知的电容器实施例采用 图1B的多层设置，本发明根据在此公开的其它特征利用这种结构16的方 案。
多层IDC元件16，例如结合了图1A的现有典型电极层结构的图1B 的那些，特征在于，电极部分14暴露在IDC元件16的两个选定侧上。在 多层元件中可以采用其它典型的内电极结构，使得内电极部分在器件侧面 的不同位置和/或以不同数量露出。
例如，考虑在图3A的分解图中示出的典型内电极层结构。交替的电极 层26和28设有电极接头部30，其朝着单一的选定方向延伸。对于每组交 替的电极层来说，电极接头30优选以层叠结构设置，例如使从电极层26伸出的接头30以分别的两排对齐。对于电极层28的接头30而言，优选保 持相同的对准位置。采用图3A的典型内电极结构的多层电容器或其它无源
再一个典型内电极层结构设置有在多层叉指元件的四侧上露出的电极 接头。这种内电极层可类似于图1A所述的结构，其中各交替电极层10和 12具有在相邻于延伸出接头部14的各侧的各层的各侧上的其它接头部分。
在图5A至5C中分别描述了又一个典型的电极层结构和相应的多层电 容器实施例。在介电材料体36中间插第一多个内电极层32 (例如图5A所 示)与内电极层34 (例如图5B所示)，形成多层电容器38，例如图5C中 所示。在这种典型多层元件38中， 一组电极层32或34的部分40在元件 38的侧面42上露出。如此地，在与侧面42相对(图中未示出)的器件另 一侧上露出其它组电极层32或34的部分。
再参考图1B，用于IDC实施例16和用于其它单片电子元件的典型常 规接线端包括印刷并烧结在玻璃基体中的银、铜或其它适当金属的厚膜带， 在其顶部镀覆一层镍以助于抗浸出(leach),接着镀覆一层锡或焊料合金以 防止镍氧化，从而得到易焊接的接线端。
根据这种类型的接线端，厚膜带通常还需要通过接线端机械和印刷轮 子或其它合适于转移装有金属胶的元件进行印刷。这种印刷硬件会有分辨 率的限制，使得难以施加厚膜带，尤其对于更小的芯片。对于IDC16或其 它电子元件而言，沿着两组相对的侧面典型的实际尺寸大约120密耳(千 分之一英寸)乘以60密耳，从顶层到底层的厚度为约30密耳。当需要把 超过四个的接线端提供给具有该尺寸的部件或者需要将接线端提供给更小 尺寸的部件时，专门接线端机械的分辨率水平经常成为对提供有效的接线 端带的限制。
本发明提供一种接线端设计，其中消除或显著简化了这种典型厚膜接 线端带的存在。通过消除难以控制的厚膜带，就不再需要典型的接线端印 刷硬件。根据所公开的技术，接线端部件更集中在镍、锡、铜等的涂覆层 上，其通常形成在厚膜接线端带之上。
考虑在图7A中出现的典型电容器阵列结构44。电容器阵列44的特征 在于，多个内电极和相应的电极接头46埋入介电材料体48中。与典型IDC 结构16的电极层相反，电容器阵列44的电极接头46通常相应于分开的内部电极。通过将电容器阵列44或其它具有相似地露出的电极接头的电子元 件放入化学镀溶液中，例如镍或铜离子溶液，优选地实现了镀覆接线端50 的形成，例如图7B所示。暴露于这种溶液中能够使露出的电极接头46沉 积上镍、铜、锡或其它金属镀层。最终得到的镀层材料的沉积优选足以实 现在叠层纵列中的相邻电极接头46之间的电连接。在接头纵列中的相邻电 极接头之间的距离优选不超过约IO微米，以确保适当的镀覆。在电极接头 46的相邻纵列叠层之间的距离应当比此最小距离至少大一倍，以保证不同 的接线端50不会跑到一起。在本技术的一些实施例中，在露出的金属化的 相邻纵列叠层之间的距离是在特定叠层中的相邻露出电极接头46之间的距 离的大约4倍。通过控制在露出的内导体部分之间的距离，可以控制接线 端的连接性，以便根据所希望的接线端结构形成桥接或不桥接的接线端。
由此根据露出的电极接头46的定位引导镀覆接线端50。由于通过在多 层元件或电容器阵列44上、以选定的外围位置处露出的金属化部分的构造 确定镀覆接线端50的形成，因此这种现象此后称作"自确定"。露出的内 电极接头46还帮助锚定接线端50到达电容器阵列44，的外围，这相应于添 加有镀覆接线端50的多层电容器的实施例，例如图7A的44。通过在镀液 中加入降低电阻的添加剂，可以进一 步确保金属的完全镀覆覆盖和粘接。 用于增强形成发明镀覆接线端的金属沉积层的粘接性的又一种机制是此后 根据如供焙、激光处理、UV曝光、微波曝光、电弧焊等技术手段对元件进 行力口热。
对于某些元件应用，可以充分地形成图7B的镀覆接线端50,但有时 从内电极接头露出的金属化部分不足以形成本4支术的自确定接线端。在此 情况下，提供埋入在单片元件的选定部分中的附加锚定接头是有利的，甚 至是必要的。锚定接头是短导电接头， 一般不向元件提供电学功能，但在 机械上起关键作用并确保沿着单片器件的外围的附加镀覆接线端。露出的 锚定接头与露出的内电极部分的结合可以提供足够的露出金属化部分，以 建立更有效的自确定接线端。
例如，考虑在图2A中所示的典型内金属化部分的分解结构。以与图 1A的电极层相似的结构设置交替的电极层52和54,电极接头部56从电极 层52和54的选定位置伸出。并且附加锚定接头58优选设置在与有源电极 层52和54相同的平面内，使它们也沿着多层元件暴露在选定位置，但并不提供内部电连接。附加锚定接头还可以设置在多层元件的覆盖层中并沿 着选定的侧面露出，使得能够形成沿着多于元件外围伸出的自确定镀覆接线端。
参考图2B，多层元件60对应于根据本发明的典型多层电容器实施例。 多层元件60的部分62优选包括埋入绝缘材料部分中的典型的叉指电极层 和图2A的锚定接头结构。沿着部分62外围的实线56表示图2A的电极接 头56的露出部分，沿着部分62的外围的虛线58表示露出的锚定接头58。 附加锚定接头可埋入绝缘覆盖层64和66中(由虚线68表示其露出部分)， 以进一 步提供露出金属化部分的设置，以便根据本发明形成自确定镀覆接 线端。内锚定接头优选以一般与内电极接头的叠层相似的纵列对齐，使得 所有内部接头设置在公共的叠层中。
对于一些元件应用而言，可优选接线端不仅沿着元件的整个宽度延伸， 而且还围绕至顶和底层。在此情况下，外锚定接头70可以处于多层IDC60 的顶和底层上，这样镀覆接线端可以沿着侧面并在形成伸出的焊接盘的顶 和底层上形成，形成延伸的焊盘。例如，与在IDC60中存在的露出电极接 头56 —起的埋入的内电才及锚定接头58和68以及外部锚定接头70的存在 (如图2B所示)有助于巻绕的镀层接线端72的形成，例如在图8A中所示。
有几种不同的技术可以潜在地用于形成镀覆4妄线端，例如在图8A的多 层元件实施例74上的接线端72。正如前面所述的那样，第一种方法对应于 电镀或电化学沉积，其中把具有露出的导电部分的电子元件暴露于镀液， 例如以电偏压为特征的电解镍或电解锡。然后将元件自身偏置到与镀液极 性相反的极性，将镀液中的导电元素附着到元件的暴露的金属化上。不具 有极性偏压的这种镀覆技术称作化学镀，可以与化学镀溶液例如镍或铜离 子溶液结合采用。
根据电化学沉积和化学镀技术，优选将例如图8A的IDC 74元件浸入 合适的镀液中持续一定的时间。采用本发明的特定实施例，需要不超过15 分钟的时间就足以使镀覆材料沿着元件沉积在露出的导电位置上，.这样， 累积足以使镀覆材料以垂直于露出的导电位置的方向扩展，并在选定的相 邻露出的导电部分中建立连接。
根据本主题的镀覆接线端的形成可以采用的另一种包含镀覆材料的磁 性吸引技术。例如，通过利用镍的磁性，可以将悬浮在电解溶液中的镍粒子吸引到多层元件的类似的导电暴露电极接头和锚定接头上。具有同样磁 性能的其它材料也可以在镀覆接线端的形成中采用。
有关将镀覆接线端材料施加于多层元件的露出的电极接头和锚定接头 的再一项技术包括电泳或静电原理。根据这种典型技术，槽液含有带静电 的颗粒。然后利用相反电荷对带有露出的导电部分的IDC或其它多层元件 施加偏压并》文入槽液中，这样带电粒子就沉积在元件上的选定位置处。这 项技术特别适用于玻璃或其它半导体或非导电材料的应用。 一旦沉积上这 些材料，之后就可以通过将足够热量通过媒介施加于元件的方式把沉积的 材料转化成导电材料。
用以形成根据所公开技术的镀覆接线端的 一种特殊的方法涉及上述镀 覆技术的结合。可以首先将多层元件浸入到化学镀溶液中，例如铜离子溶 液，以在露出的接头部分上沉积最初的铜层，提供更大的接触面。然后镀 ;f隻才支术可以转向电化学镀覆系统，该系统允i午在这种元件的选定部分上更 快地累积铜。
根据用于将材料镀覆到本技术的多层元件的露出金属化部分的不同可 用技术，可采用不同类型的材料形成镀覆接线端，并形成对电元件的内部 部件的电连接。例如，可以采用例如镍、铜、锡等的金属导体以及合适的 电阻导体或半导体材料，和/或选定的这些不同类型材料的组合。
参考图8B讨论根据本发明的镀覆接线端的特例，其中镀覆接线端包括 多种不同材料。图8B提供了根据镀覆接线端72的特定典型实施例、沿着 平面截线A-A截取的图8A的元件74的截面图。应理解，接线端72可以仅 包括第一镀覆层，而没有在此例中示出的其它层。由于此情况根据在图8A 和图8B的多层元件和接线端实施例中镀层的数量变化，因此两个分别的实 施例分别标以74和74，，此标记不意味着在两个单独实施例之间的其它变 化。
在图8B中表示的接线端的形成中的第一步骤包括将元件浸入化学镀 铜溶液中，使得铜76或其它金属的层沿着元件74，的外围沉积在此暴露出 的从电极层52和54延伸出的内电极接头内锚定接头58和68以及外部锚 定接头70上。然后可以在由金属镀层76覆盖的接头区域上覆盖电阻-聚合 物材料78,然后利用金属铜或其它材料80再进行镀覆。
另 一种作为选择的镀覆对应于形成金属镀覆层，然后在这种金属镀层上电镀电阻合金。镀覆层可以单独或结合设置，以提供各种不同的镀覆接 线端结构。这种镀覆接线端的基本原理在于，通过沿着元件外围的露出的 导电部分的设计和定位，构成自确定镀覆。
可以以各种不同的结构提供内电极部分和锚定接头的这种特殊取向，
从而有利于形成根据本发明的镀覆接线端。例如，考虑带有电极层26和28 的图3B的典型内导电结构。电极接头30和内锚定接头82设置在介电材料 体中，从而形成类似图4A所示的多层元件。还可以提供附加的内锚定接头 84和外锚定接头86。所描述的镀覆技术之一用以沿着金属化部分的露出区 域在多层元件88上形成镀覆"l妻线端。
根据本发明的方案的再一种典型多层元件表示为图4B中的元件90。 内电极层设置有向元件90的四个侧面伸出的电才及4妾头。附加内锚定4妻头94 可以与露出的电极接头92交叉。另外内锚定4姿头96可以埋入元件90的覆 盖层中以提供扩展的镀覆接线端。外部锚定接头98的存在有助于巻绕的接 线端的形成。
目前所公开技术的另一种应用涉及更一^殳的多层元件结构，例如在图 6A, 6B和6C中所示。图6A的电极层IOO和图6B的电极层102设置在各 自的T形结构中，使电极接头部分104从各电极层中伸出。当电极层100 和102插以介电层以形成多层陶瓷器件时，例如在图6C中所示，各电极接 头部分104在器件108的两个相邻侧面上露出。还可以将4苗定4妄头部分106 设置在电极层面中，使得露出的导电部分沿着器件108的相对外围侧对齐， 从而利于在其上形成镀覆电极。
图9A和图9B表示体现所公开技术方案的另一个实施例。图9A表示 集成无源元件IIO，包括设置在单个单片结构中的无源元件的组合。集成元 件110可包括电阻器、变阻器、电容器、电感器、联接器、不平衡变压器、 和/或其它无源元件的选定组合。各种独特的无源元件典型的特征在于至 少一个导电电极状部分，至少一个电极接头部分112从电极状部分延伸， 并沿着元件110的外围露出。
例如由图9A所示的集成无源元件IIO可具有所示的多个不同的内电极 设置。相应的电极接头112可以以对称或不对称的结构设置，并且可以以 各种方式成组。主要特征在于，露出的电极接头112设置在元件110中以方 便选择性镀覆接线端的形成。此外，内锚定接头114和/或外锚定接头116还可以设置有集成无源元件，从而构成附加的选^奪性接线端设置。例如，
考虑具有多个露出的内电极接头112、内锚定4妾头114、和外锚定接头116 的图9A的露出接头的设置。优选地，将这种结构提供到根据目前公开的技 术而变化的镀覆溶液中会实现多个镀覆侧面4妄线端118和巻绕的镀覆接线 端120的形成，如图9B所示。集成无源元件或多层电子器件110'简单地 相应于分别带有附加镀覆接线端118和120的集成无源元件，例如图9A的 110。因此，可以对集成无源元件的4妾头进行i殳计，^v而可以在不同电^f及和 不同元件层中形成镀覆接线端。
应理解，分别在图1A至图9B中表示的单片元件实施例(包括其中间方 案)仅作为所公开技术的例子表示。在多数的例子中，描述了四个或多个一 般的电极列，但电极列的数量也可以更多或更少，这取决于所希望的元件 结构。可以根据所公开的技术、沿着任何选定元件侧的任何选择部分形成 镀覆接线端。这种镀覆接线端可以包括单层镀覆导电材料、电阻材料、半 导体材料、或选定的这些材料的多层组合。
应理解，内锚定接头和外锚定接头可以选择性地用于不同的接线端， 优选提供不同尺寸的侧面接线端或巻绕的接线端。当对于特定应用来说， 巻绕的接线端并不优选时，在此示出和描述的IDC实施例的内、外锚定接 头部件例如都可以仅采用内锚定接头部件。在各种不同多层元件上的带有 露出的电极接头的内、外锚定接头的不同组合可以生产出用于器件的各种 潜在的接线端设计。
在参考具体实施例详细描述本发明的同时，应理解，对于本领域的技
术人员来说，在获得上述提示后可以很容易地改变本技术，以对实施例进 行选择、变化和等效替代。因此，本说明书的内容仅作为示例而并非限制， 发明内容并不排除对本发明的这种修改、变化和/或添加，这对本领域的 技术人员来说是显而易见的。
权利要求
1.一种集成单片器件，包括介电材料体；第一多个电极层，埋入所述介电材料体，以在集成单片器件中部分形成第一无源元件，所述第一多个电极层具有从其伸出并在介电材料体的选定侧露出的接头部分；至少一个镀覆接线端材料部分，连接选定的所述第一多个电极层的露出接头部分，其中这种选定的接头部分沿着介电材料体侧面以预定的距离彼此隔开，使得露出的接头部分对该至少一个镀覆接线端材料部分起形成核和引导点的作用；第二多个电极层，埋入介电材料体，以在集成单片器件中部分形成第二无源元件，所述第二多个电极层具有从其伸出并在介电材料体的选定侧露出的接头部分；以及至少一个镀覆接线端材料的附加部分，连接所述第二多个电极层的选定的露出接头部分，其中这种选定的接头部分沿着介电材料体侧面以预定的距离彼此隔开，使得露出的接头部分对该至少一个镀覆接线端材料的附加部分起形成核和引导点的作用。
2. 根据权利要求1的集成单片器件，其中分别构成所述第一和第二无 源元件，以用作从由电阻器、电容器、变阻器、电感器、不平衡变压器和 联接器构成的组中选择的无源元件。
3. 根据权利要求1的集成单片元件，还包括埋入所述介电材料体中并 沿着所述介电材料体的选定侧面露出的多个电绝缘锚定接头，其中所述至 少一部分镀覆接线端材料和所述至少一个镀覆接线端材料的附加部分额外 地连接到所述电绝缘锚定接头的露出部分，所述锚定接头还对该镀覆接线 端材料部分起形成核和引导点的作用。
4. 根据权利要求3的集成单片元件，其中分别构造所述第一和第二无 源元件，以用作从由电阻器、电容器、变阻器、电感器、不平衡变压器和 联接器中构成的组中选择的无源元件。
全文摘要
本发明公开了一种用于多层电子元件的改进接线端部件。为单片元件设置镀覆接线端，从而消除或明显简化了对于典型的厚膜接线端带的需要。这种接线端技术消除了许多典型接线端的问题并且能够以更细的间距形成更多的接线端，这尤其有益于更小的电子元件。利用露出的内电极接头和附加的锚定接头部分引导并锚定本发明的镀覆接线端，上述接头部分可以选择性地延伸到多层元件的覆盖层。这种锚定接头可以相对于芯片结构内或外定位，以成为附加金属镀覆材料的成核。位于单片结构的顶和底侧上的外部锚定接头可以便于卷绕镀覆接线端的形成。本技术可以采用多个单片多层元件，在形成镀覆接线端中可以采用各种镀覆技术和接线端材料。
文档编号B05D5/12GK101308728SQ20081012883
公开日2008年11月19日 申请日期2003年4月15日 优先权日2002年4月15日
发明者安德鲁·里特, 斯里拉姆·达他古鲁, 约翰·L·高尔瓦格尼, 罗伯特·海斯坦第二 申请人:阿维科斯公司