用于嵌入一个或多个电子构件的封装的制造方法

文档序号:7045960阅读:159来源:国知局
专利名称:用于嵌入一个或多个电子构件的封装的制造方法
技术领域
本发明涉及用于嵌入一个或多个电子构件,尤其是微波集成电路和离散无源构件的封装的载体结构的制造方法和包括一个或多个电子构件的封装的制造方法。此外,本发明涉及用于嵌入一个或多个电子构件,尤其是微波集成电路和离散无源构件的封装的载体结构,用于被嵌入到封装的载体结构中的电子构件以及包括上述载体结构和嵌入到其中的一个或多个电子系统的封装。
背景技术
WO 2004/070835A1公开了一种制造微系统的方法,该微系统包被插入到腔中的微电子构件,其中该腔是在由光固化材料构成的基体的层压构造期间产生的,所述构件在几个平面上彼此邻接和/或在彼此上方,并且电互连或热互连。所述微电子构件一经插入,该基体的层压构造继续,并且形成了由导电或导热材料形成的结构,其中所述导电或导热材料垂直投影在该电子构件的接触子(衬垫)上方,所述传导材料通过导体追踪法产生了到第一电子构件上方的附加电子构件或者到位于第一构件一段距离处的数几个附加电子构件的直接连接,其中该导体追踪从垂直投影在衬垫上方的传导材料开始水平运行。上述方法也被称作RMPD (快速微产品开发)方法。这些或其它公知的用于制造一种用于嵌入一个或多个电子构件,尤其是微波集成电路和离散无源构件的封装的方法,以及用于制造电子系统的方法存在各种问题和不足。mm-波/THz频率处的丽IC(单体微波集成电路)的尺寸通常比自由空间波λ。的一半大。当在单个MMIC上对多个系统功能进行集成时,这当然是正确的。在THz频率处,芯片对芯片连接装置的损耗变得非常大,并且单芯片前端或多通道芯片将会遇到大于λ。的尺寸。在芯片互谅装置处,导波模式变得易受干扰。在这些区域中,可能会将模态耦合激励到该封装内不希望的腔模式。可能会在未屏蔽的滤波器部分中出现相同的模态耦合机构。 当腔大于λ/2时,该封装有助于上述耦合效应,其中λ等于自由空间波长除以介电材料的介电常数的平方根。通过使用空气腔,可以实现最大的腔尺寸。封装材料的介电损失对频率增加。因此,在mm-波/THz频率处,将丽IC完全嵌入到介电材料中不再具有吸引力,但是在较低的频率处,其变得具有吸引力。此外,在上述方法中,MMIC会因传播常数的变化而改变其行为。抑制封装内腔模式的最严格方法是将腔的尺寸减小到临界尺寸λ/2以下,其中 λ是在介电材料中的波长(λ δ λ0)ο这要求将盖贴附在丽IC上,丽IC前侧上的光刻蚀结构特征变得很小,并且只有少量的区域可用来将盖贴附到MMIC上。MMIC很薄,并且易碎,并且通过例如芯片倒装方法来机械地贴附到该盖是非常困难的。可替换的方案可以是不接触 MMIC而采用周期性带隙结构的盖。通常很难来设计这些盖,并且抑制腔模式的能力便是限制该带域。另外,很小的制造变化可可能改变对带域的限制。所以宽带系统的封装变得非常有挑战性。此外,可以引入宽带吸收材料,但是它们也吸收传送导波模式的信息能量。在大多数接收或发送mm-波/THz的系统中需要滤波器结构。它们的尺寸比波长
7大,并且将上述构件集成到该封装中可能会因寄生封装模式中的模态耦合而使其原有的滤波器特性发生改变或者干扰该系统的其它功能性块。目前,低体积的封装方案由需要被组装在一起的几个不同部分构成。组装和加工误差是非常关键的。实现气密密封或接近气密密封需要专门的贴附方法。另一方面,利用尽可能少的人工或半自动组装步骤时,要求简化的封装结构,另外,对于低成本生产来说, 成批处理为根本需求。在mm-波/THz频率处的许多封装方法不能被分解到电磁隔离的单元中。由于封装内部复杂的电磁情况,所以很难来设计多芯片封装,并且很难对其进行调试。此外,各个功能性块需要单独的封装,这会导致这些封装在mm-波/THz频率处出现互连的问题。在这种情形下,通常使用所谓的分裂块技术,这可能导致体积非常大且昂贵的电子系统。应注意,在本文中,以30-300GHZ的频率范围作为mm-波频率范围。在文献中,经常将THZ频率和THz应用错误地看作是从300GHz开始的频谱。尽管该频率实际上应该被称作Sub-THz频率范围,但是在下文中也采用了大家普遍接收的定义。因此,应该理解,下文中对-THz频率的参考包括至少从300GHz到30THz的频率范围。下面,也对微波频率进行了参考,其应被理解为大约从300GHz到30THz的频率范围。微波集成电路至少可以在高达3THz的频率下工作。

发明内容
本发明的目的是提供制造用于嵌入一个或多个电子构件的封装的载体结构的方法和制造封装的方法,其中通过这些方法,避免了上述不足。本发明的其它目的是提供用于嵌入一个或多个电子构件的封装的载体结构,用于被嵌入到载体结构中的电子构件和封装,其中通过这些构件,避免了上述不足。根据本发明的方面,提供了一种用于嵌入一个或多个电子构件,尤其是微波集成电路和离散无源构件的封装的载体结构的制造方法,所述方法包括以下步骤-形成背侧金属化层;-在所述背侧金属化层顶部的层中通过光聚合反应依次形成两个或多个聚合物层来形成聚合物轮廓,其中在所述聚合物轮廓中形成一个或多个腔,用以将一个或多个电子构件放置在其中,所述电子构件具有背侧端子和一个或多个前侧端子;-在所述聚合物轮廓顶部形成前侧金属化层。根据本发明的另一方面,提供了一种用于嵌入一个或多个电子构件,尤其是微波集成电路和离散无源构件的封装的载体结构,所述载体结构包括-背侧金属化层;-聚合物轮廓,通过光聚合反应依次形成两个或多个聚合物层而在所述背侧金属化层顶部的层中形成所述聚合物轮廓,所述聚合物轮廓包括一个或多个腔,用以将一个或多个电子构件放置在其中,所述电子构件具有背侧端子和一个或多个前侧端子;-位于所述聚合物轮廓顶部的前侧金属化层。根据本发明的另一方面,提供了一种封装的制造方法,所述封装包括一个或多个电子构件,尤其是微波集成电路和离散无源构件,所述方法包括以下步骤-将一个或多个电子构件,尤其是微波集成电路固定地嵌入到封装的载体结构,尤其是根据本发明所提出的载体结构的一个或多个腔中,所述载体结构具有背侧金属化层; 形成在所述背侧金属化层顶部的轮廓,所述轮廓包括一个或多个腔,用以将一个或多个电子构件放置在其中;以及位于所述轮廓顶部的前侧金属化层,所述电子构件具有连接到所述载体结构的所述前侧金属化层的背侧端子和一个或多个前侧端子,-在所述载体结构和所述被嵌入的一个或多个电子构件的顶部形成尤其是聚合物或介电材料的中间覆盖层,其中在所述中间覆盖层中设置中间连接端子,用以连接到所述载体结构的所述前侧金属化层和/或所述一个或多个电子构件的一个或多个前侧端子,-在所述覆盖层顶部的预定区域中形成信号金属化层,所述信号金属化层通过至少一个中间连接端子连接到所述相应电子构件的至少一个前侧端子,-在所述中间覆盖层和所述信号金属化层的顶部分别形成尤其是聚合物或介电材料的顶覆盖层,其中在所述顶覆盖层中设置顶连接端子,用以连接到预定的中间连接端子, 以及-在所述顶覆盖层顶部的预定区域中形成顶金属化层,其中所述顶覆盖层通过所述顶连接端子和预定的中间连接端子连接到一个或多个预定电子构件的一个或多个前侧端子和/或所述载体结构的所述前侧金属化层。根据本发明的另一方面,提供了一种电子构件,尤其是微波集成电路或离散无源构件,所述电子构件尤其用以嵌入到根据本发明所提出的封装的载体结构中,所述电子构件包括-中心构件主体,所述中心构件主体包括一个或多个功能性元件,-背侧端子,所述背侧端子被设置在所述中心构件主体的背侧上,用以连接到所述载体结构的前侧金属化层,以及-位于所述中心构件主体的前侧上的一个或多个前侧端子。最后,根据本发明的另一方面,提出了一种封装,所述封装包括-载体结构,尤其是根据本发明所提出的载体结构,所述载体结构具有背侧金属化层;形成在所述背侧金属化层顶部的轮廓,所述轮廓包括一个或多个腔,用以将一个或多个电子构件放置在其中;以及位于所述轮廓顶部的前侧金属化层,-一个或多个电子构件,尤其是微波集成电路和离散无源构件,所述电子构件被嵌入到形成在所述载体结构中的一个或多个腔中,-尤其是聚合物或介电材料的中间覆盖层,所述中间覆盖层形成在所述载体结构和所述被嵌入的一个或多个电子构件的顶部,其中在所述中间覆盖层中设置中间连接端子,用以连接到所述载体结构的所述前侧金属化层和/或所述一个或多个电子构件的一个或多个前侧端子,-信号金属化层,所述信号金属化层形成在所述覆盖层顶部的预定区域中,所述信号金属化层通过至少一个中间连接端子连接到所述相应电子构件的至少一个前侧端子,-尤其是聚合物或介电材料的顶覆盖层,所述顶覆盖层分别形成在所述中间覆盖层和所述信号金属化层的顶部,其中在所述顶覆盖层中设置顶连接端子,用以连接到预定的中间连接端子,以及-顶金属化层,所述顶金属化层形成在所述顶覆盖层顶部的预定区域中,其中所述顶覆盖层通过所述顶连接端子和预定的中间连接端子连接到一个或多个预定电子构件的一个或多个前侧端子和/或所述载体结构的所述前侧金属化层。本发明的优选实施例被界定在从属权利要求中。应理解,所要求保护的装置和方法总体上具有本文所描述的和附加权利要求中所界定的相似和/或相同的优选实施例。本发明基于这种想法,即提供封装的载体结构和完全屏蔽电子系统,例如mm-波/ THz系统的不同功能的单体多芯片封装。优选通过对光敏单体进行聚合反应来将该封装倾注到合适的位置。它在丽IC (单体微波集成电路)周围和上方逐渐生长以与丽IC接触,但是却使该芯片的高频区域凹入。所提出的方法会导致彻底屏蔽电磁的功能性块。根据系统需求,可以结合并串联这些单元。使激励封装内不期望的谐振模式的危险达到最小,其中该危险会导致系统失效, 很难对其进行调试。可以在系统仿真条件下适当地使用功能性块,以便研究任意的系统构造。可以将系统水平的设计快速地转换到真实封装中,并且可以接收上述电子系统的发展。


通过参考下面的实施例,本发明的这些和其它方面将变得显而易见,在附图中图I示出了在空气中的和被聚合物覆盖的低噪声放大器的性能视图;图2示出了公知电子系统的实施例;图3示出了根据本发明的封装的载体结构的实施例;图4示出了根据本发明的、制造如图5所示的封装的实施例;图5示出了根据本发明的封装的实施例;图6示出了制造根据本发明的封装的载体结构的方法的流程图;图7示出了制造根据本发明的封装的方法的流程8示出了根据本发明的带状线互连结构的立体9示出了根据本发明的带状线互连结构的剖面10示出了根据本发明的腔滤波器的不同视图;图11示出了根据本发明的波导过渡的不同视图;图12示出了根据本发明各种实施例的封装布局和芯片布局;图13示出了在根据本发明的电子系统中串联不同功能性块的实施例;图14示出了根据本发明的接收器的封装的实施例;图15示出了根据本发明的封装的载体结构的另一实施例和用于热交换机构的第一实施例;以及图16示出了根据本发明的封装的载体结构的另一实施例和用于热交换机构的第
二实施例。
具体实施例方式本发明使用了一种制造封装的方法,其中该封装用于嵌入一个或多个电子构件, 尤其是微波集成电路和离散无源构件(例如,电容器或电阻器),其差不多由单片材料铸成。最终的封装位于一种整体封装中。封装材料优选感光单体,该感光单体被稳定地倾注到薄层中的合适位置,并且被UV或其它波长处的光通过光聚合反应而硬化。近年来,上述用于制造微构件的方法变得可行,并且被用于以较低的频率,即远远低于微波波谱的频率来集成芯片。垂直和侧向维度上的精密测微均是可行的。常用的材料属于丙烯酸树脂一族。但是,这些材料经常显示出较高的介电损失,这对于在波/THz 频率下的多芯片封装是没有吸引力的。上述制造处理例如被称作RMPD(快速微产品开发)处理。已经通过电磁激励对由丙烯酸树脂制成的mm-波/THz MMIC(单片式微波集成电路)的完全嵌入进行了研究。结果,尤其在图I中示出了频率范围在Iio至170GHz之间的、 暴露在空气中的芯片或被聚合材料覆盖的芯片的低噪声放大器性能。曲线10a、10b表示放大器的增益dB,其中曲线IOa是芯片在空气中的增益,并且曲线IOb是被聚合体覆盖的相同芯片的增益。曲线IlaUlb和12a、12b表示在输入和输出处的反射量,同样使用暴露在空气中的芯片(曲线IlaUlb)和被聚合材料覆盖的芯片(曲线12a、12b)。当芯片被聚合材料覆盖时,其增益显著下降。对于大多数处于波/THz频率处的系统来说,这抑制了其芯片性能的替换。用于MEMS和使用RMPD处理的低频电路的常规封装方法是将硅芯片完全嵌入如图 2所示的聚合体中,其中图2示出了其中将芯片22完全嵌入到封装材料24 (聚合体)中的电子系统200。在芯片22顶部,存在芯片金属化层26,其中该芯片金属化层26部分连接到金属封装互连层28。芯片封装在所使用的频率处远远小于其在例如5GHz处的波长,封装材料(介电常数ε R = 2. 7)的波长λ为36mm。小于18mm的封装不易出现寄生腔模式。经比较,材料在140GHz处的波长λ约为I. 3mm。图I中所研究的丽IC的宽度为1mm,大于 λ/2。如图2所示,在过渡30处,存在不希望的激励路径32,其在上述芯片22中用于不期望的寄生封装模式34。上述寄生封装模式可能导致通常应当避免的谐振或损失。利用图3至图7,示出了用于制造根据本发明的封装的载体结构和封装的方法。图 3示出了根据本发明的制造方法所制造的封装的载体结构的实施例。图4示出了用于根据本发明的制造方法来制造封装的中间步骤。图5示出了根据该制造方法所制造的封装的实施例。图6示出了解释用于制造如图3所示的、根据本发明的载体结构的方法的步骤的流程图。图7示出了解释用于制造根据图4和图5的、根据本发明的封装的方法的步骤的流程图。首先,应该参考图3和图6,来解释用于制造封装70的载体结构40的方法100的实施例,其中该封装70用于嵌入一个或多个电子构件50、60,尤其是微波集成电路和离散无源构件。在方法100的第一步骤SlO中,形成了背侧金属化层41。在第二步骤S12中,在所述背侧金属化层41顶部的层中,通过依次形成两个或多个聚合物层,来形成聚合物轮廓 42,尤其是阶梯状轮廓。通过对聚合体,尤其是液态的基本单体进行光聚合反应,将上述聚合物层(其在图3中不能被单独识别)逐渐倾注到合适的位置中。在较小的层中形成了固体轮廓42,其中该较小的层允许具有小锥形的陡峭侧壁。否则,随后的金属化步骤S13将不能可靠地在腔43、44上,尤其在形成于所述聚合物轮廓42中的深槽45中进行涂覆。接着,在步骤S14中,在所述聚合物轮廓42的顶部形成前侧金属化层46,由此形成封装70的载体结构40。腔43、44被设置在载体结构40中,用以将一个或多个电子构件50、60放置在其CN 中。优选,将各个电子构件放置在单独的腔中。放置在上述载体结构40的电子构件50、60 一般具有连接到载体结构40的所述前侧金属化层46的背侧端子51、61,和一个或多个前侧端子52、62,其中如下所述,当制造完整的封装时,可以将其它连接装置连接到该前侧端子 52、62。在图2至图5所示的实施例中,电子构件50是微波集成电路,尤其是丽1C,并且电子构件60是离散的无源构件,例如离散的电容器。接着,将参考图4、图5和图7解释用于制造图5所示的封装70的方法200的实施例。在方法200 (如图7所示)的第一步骤S20中,将电子构件50、60固定放置在载体结构40的相应腔43、44中。具体而言,如图3所示,将电子构件50放置在腔43中,并且将电子构件60放置在腔44中。优选通过上述方法制造封装70的载体结构40,但是也可以通过其它方法来制造。例如,轮廓42可以由不同于聚合物的硅形成。在第二步骤S22中,如图4所示,在所述载体结构40的顶部,尤其在所述前侧金属化层46的顶部,并且在覆盖所述前侧端子52、62的至少一部分的所述嵌入式电子构件的顶部,形成尤其是聚合物或介电材料的中间覆盖层71。如图4所示,也将覆盖层71的材料填充到某些或全部深槽45中和间隙47中,其中间隙47存在于电子构件50、60与腔43、44的侧壁之间。在区域73与74中保留凹入,用以形成到所述电子构件50、60的前侧端子52、62 的金属化连接装置。此外,在步骤S22中,在所述中间覆盖层71中制造中间连接端子73、74,用以连接到所述电子构件50、60的一个或多个前侧端子52、62。中间连接端子73连接到微波集成电路50的侧端子52,并且中间连接端子74连接到电容器60的前前侧端子62。首先,并不对中间连接端子73和74进行金属化。在中间覆盖层71中只存在凹入。当(在金属化步骤中)形成信号层76时,实现了到所述电子构件上的前侧端子52、62的电连接。此外,在该方法的实施例中,在中间覆盖层71中设有凹入72(开口),其中如下所述,在随后的步骤中,顶连接端子78被单独或与在步骤S28中形成的顶金属化层81 —起引入到该中间覆盖层71中。这些连接端子(形成在凹入72的位置处)被设置为用以连接到所述载体结构40的前侧金属化层46。因此,在随后的金属化步骤或形成信号层的步骤中, 该顶金属化层通过凹入72连接到结构下方,即,这是对侧壁(期望时)进行涂覆的涂覆处理。优选,在中间连接端子74之间的电容器60的前侧端子62的顶部形成连接层75。在接下来的步骤S24中,在所述中间覆盖层71的顶部预定的区域中形成信号金属化层76,所述信号金属化层76通过至少一个中间连接端子73、74连接到电子构件50、60的至少一个前侧端子52、62。在构件60的情况下,其顶侧端子62比构件50的顶侧端子52较大。实现连接端子75的凹入也较大。信号层76对该凹入进行涂覆,并且连接到电子构件 50、60的顶侧端子52、62。在步骤S26中,分别在所述中间覆盖层71和所述信号金属化层76的顶部形成尤其是聚合物或介电材料的顶覆盖层77。优选,在虚拟载体(未示出)上单独生长所述顶覆盖层77。仅对其部分进行聚合。顶覆盖层77尤其保持粘性。接着,将该顶覆盖层77贴附 (倒装)到中间覆盖层71 (或者将该封装倒装在载体上的层77上,反之亦然)。接着,去除该虚拟载体。最后,通过曝光来完成聚合。以此方式形成了空气腔82。
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此外,在所述顶覆盖层77上设置顶连接端子78、79。顶连接端子78被设置为用以连接到预定的中间连接端子72。顶连接端子79被设置为用以连接到信号金属化层76的一部分,尤其是连接到中间连接端子73的信号金属化层76的一部分,其中中间连接端子73 与微波集成电路50的前侧端子52接触。优选通过在顶覆盖层77设置相应的凹入80 (作为一种定位器)来制造这些顶连接端子78、79,其中顶连接端子78、79被单独或与在步骤 S28中所形成的顶金属化层81 —起引入到该顶覆盖层77中。一般而言,起初并不对全部 “端子”进行金属化。金属化步骤对该凹入进行涂覆,并且建立了到层下方的电连接。所述顶金属化层82形成在所述顶覆盖层77顶部的预定区域中,其中所述顶覆盖层77通过所述顶连接端子78、79和预定的中间连接端子72、73连接到一个或多个预定电子构件(这里,微波集成电路50)的一个或多个前侧端子52,和/或连接到所述载体结构 40的所述前侧金属化层46。应注意,中间覆盖层71和顶覆盖层77优选由相同的材料形成,并且通过与聚合物轮廓42相同的一般方法形成。此外,可以通过聚合反应来控制各层的厚度,尤其是构成聚合物轮廓42、中间覆盖层71和顶覆盖层77的层的厚度。一般而言,单层的厚度不大于阶梯状聚合物轮廓42的最小“阶梯”的高度。层的一般厚度在IOym至IOOym的范围内,例如,腔43的一般厚度约为50 μ m。封装40的厚度例如约为300 μ m。中间覆盖层71和顶覆盖层77例如分别具有20 μ m的厚度。图5示出了上述方法20所产生的封装70。(在步骤S20)中,为了将构件50、60固定在相应的腔室43、44中,现有几种方法。 例如,可以在阶梯状地面的顶部上,即,在位于腔底部的前侧金属化层46的顶部上生长具有一定粘附性的部分聚合薄层。在另一实施例中,在放置构件之前,可以在腔43、44内分散有数量受控的环氧树脂。在一些实施例中,腔43、44总体上比嵌入在其中的实际构件50、60 宽几微米,即间隙47总体上非常小。这便为通过将一个或多个下一层倾注在构件43、44,如上述中间覆盖层71的顶部并对其进行聚合反应来将构件50、60固定在腔43、44中提供了可能性。在中间覆盖层71的成形(即,生长或固化)过程中,优选在步骤S22中引入剥离金属化步骤,其中微波集成电路50由保护层(未示出),例如光刻胶层来保护。接着,在本实施例中,在微波集成电路50上方形成空气腔82。优选在各个微波集成电路上方形成单独的空气腔。通过使用牺牲载体基底执行转移处理来形成顶覆盖层77和/或所述顶金属化层 81。具体而言,在转移处理中,将代表所述顶覆盖层77的部分聚合薄盖层77贴附在牺牲载体基底上。在贴附之后完成聚合反应。最终的金属化和光刻蚀来完成制造过程。由于不同层仅通过聚合反应,并且在未使用其它材料的特殊粘合层的情况下彼此贴附,所以整个电子系统最终是一个固体单元。对于许多感应应用而言,通过该制造方法也可以保证气密性, 因此,该制造方法是理想的解决方案。如图3所示,根据本发明和根据本发明的电子系统中所使用的微波集成电路,如构件50,尤其是MMIC具有中心构件主体53、背侧端子51和一个或多个前侧端子52,其中该中心构件主体53包括一个或多个功能性元件,该背侧端子51设置在所述中心构件主体53 的背侧上,该前侧端子52设置在所述中心构件主体53的前侧上。此外,设有到背侧端子51的金属过孔54,该金属过孔54阻止该中心构件主体53 (也被称作MMIC基底)内的模式激励。阶梯状地面,即前侧金属化层46通过载体结构40的一部分,并且在该载体结构的构件区域的边缘47处,即在腔43、44所处的一个或多个区域周围连接到背侧金属化层41。 金属化层41和46均通过相同或不同的掩膜来构造。它们在没有封装模式可以存在的内部, 在其彼此接触的边缘47之间形成了法拉第屏蔽48 (例如,一种封闭腔室48)。在本实施例中,某些被界定的隔室45’(也被称作无聚合物的沟槽或深槽)被打开并且被用于形成一些元件,如腔谐振滤波器、背腔式天线和正交波导过渡等的侧壁。例如, 如图5所示,完全屏蔽的滤波器83由金属化沟槽84所进给的腔谐振器形成,其中该金属化沟槽84由被信号金属化层76覆盖(尤其在步骤S24中)的沟槽45形成,其中该信号金属化层76在该沟槽45的底部与背侧金属化层41接触。当在步骤S26中形成顶覆盖层77时, 也将顶覆盖层77的材料(例如,聚合物)填充到该沟槽45中。滤波器83的屏蔽通过形成前侧金属化层46到相邻沟槽45中的背侧金属化层41的接触来获得。换言之,滤波器83由腔谐振器构成。侧壁由金属化沟槽45形成。并不对所有的沟槽45进行金属化处理。前侧金属化层46在顶部靠近腔谐振器。该腔室由金属化沟槽84 通过前侧金属化层46中的小孔径来激励/进给。金属化沟槽84可以连接到金属化层41 底部(如图5所示),但是也可以在背侧金属化层41底部上方终止。对金属化沟槽84进行金属化处理,并将其连接到信号金属化层76。进给孔径周围的进给区域通过连接装置78 和盖层81屏蔽。信号金属化层76和顶金属化层81与前侧金属化层46 —起在封装70的不同构件 50,60之间形成了带状线互连装置85。信号金属化层76可以表示带状线互连层,并且顶金属化层81可以表示盖层。可以将信号金属化层76 (在此表示中心导体)和盖层81均连接到背侧金属化层41或前侧金属化层46。图9示出了带状线互连装置85 (见图8)的示例的剖面图。可以看出,这些互连装置85被完全屏蔽。金属化层46连接到信号导体76周围的金属化层81。可以将芯片对芯片的互连装置保持为小于200 μ m,并且单位波长内较高的介电材料损失可以耐受THz频率。带状线互连装置85的剖面具有非常小的孔径,该孔径也能够良好地隔离寄生衰减模式,其中该寄生衰减模式可以在功能性块之间连通。图10示出了通过将前侧金属化层46挤到背侧金属化层41所形成的腔空气腔82 的优选实施例。图IOA示出了腔滤波器83的立体图。尤其示出了屏蔽腔进给83a和屏蔽带状线进给83b。图IOB示出了沿A-A’的腔滤波器83的剖视图。腔进给83a具有通过阶梯状地面46中的过孔。此外,示出了屏蔽带状线互连结构83c。图IOC示出了沿B-B’的腔滤波器83的剖视图。在位置83d处,阶梯状地面46的挤入受到干扰,以维持带状线的平行地板(46和81)。图IOD示出了沿C-C’的腔滤波器83的剖视图。在此示出了突起到腔45 中的金属化过孔83e,其中该腔45也可以连接到背侧金属化层41。图11示出了通过将前侧金属化层46挤到背侧金属化层41所形成的矩形波导界面86的优选实施例。图IlA示出了矩形波导界面86的立体图。尤其示出了带状线进给86a 和聚合物支持件86b,以保持用于带状线进给86a的平行地板。图IlB示出了沿A-A’的矩形波导界面86的剖视图。图10及图11均提供了根据本发明优选实施了的刚性屏蔽概念。以相同的方式,实施了到矩形波导的转移,可以实施背腔式平面天线,例如微带天线。从带状线模式到滤波器的腔模式或矩形波导模式的模式转换发生在抑制进入到封装休眠状态的任何辐射的同时。图10和图11所示的两种示例的金属化侧壁向下挤入到背侧金属中,但是它们在聚合物支持该带状线的地面,即支持中心/或信号导体附近的带状线的地面的连续性的位置处发生间断。否则,带状线模式会受到干扰和反射。尽可能小地选择支持,以避免泄露到腔外。在另一实施例中,微波集成电路的DC区域和RC区域(或构件)在严格意义上被隔离。图12A示出了所提出的封装布局的第二实施例的俯视图,该封装布局可以用于嵌入在140GHz下工作的低噪声放大器。在这两个布局中也示出了所产生的用于空气腔82的层和中间连接端子73。对将盖,即顶金属化层81向下连接到MMIC的过孔的引入需要支持聚合物材料。在图12A所示的第一设计示例中,在MMIC内部仅存在少量空间,其中考虑到所使用的制造处理的设计元件,可以将离散的正方形过孔放置在该空间中。由于仅仅存在少些可用的空间, 所以在大多数情况下,抑制是不完整的。换言之,在许多情况下,对腔模式的限制可以是对带域的限制(因腔区域的尺寸具有宽度《,即半波长的区域尺寸),并且是不完整的。所需求的支持聚合物材料可以靠近RF传输线,并且可以对MMIC的性能进行解谐。图12B所示的、所提出的优选布局能够使得通过电磁地隔离DC构件和RF构件来使腔尺寸最小化(减小到远远小于半波长的宽度)。具体而言,将DC和RF构件定位在不同的区域/隔室中,并且由通过连接装置78、79挤入到MMIC下方的盖层(76、81)屏蔽。为此目的,将屏蔽连接端子87a、87b设置在放置DC构件的区域88 (在本实施例中,通过层76和 81来实现)与放置RF构件的区域89之间,如图12D所示,其中图12D示出了贯穿图12C中所示的示例性芯片布局的剖视图。经比较,传统的芯片部件容纳未经屏蔽的封装的相同空气腔中的DC和RF功能。不仅仅是空气腔的宽度接近在空气中的半波长,而且也可以将寄生模式耦合到DC网络中。突出的特征之一便是为如图12所示的封装金属化层引入连续的着陆图案90a、 90b。DC区域88中的区域91是不能被用作着陆区域的接地电容器。盖81的接地部分通过屏蔽连接端子87a、87b向下挤入到MMIC的着陆图案90a、90b。连续的着陆图案90a、90b 不会使多功能芯片上的功能性块执行对彼此的屏蔽,而是备用RF运载传输线,以免被聚合物材料覆盖。关于对被隔离的功能性块的建模,其中该被隔离的功能性块是完全被屏蔽的单元,提出了考虑到不匹配的实施例。图13A示出了在输入和输出处连接到传输线(根据本发明所提出的条状型传输线)的两个级联放大器构件的方框图。图13B中所示的相应系统仿真中的各个块用封装布局构件来表示。—旦以各个功能性块为特征,则可以用它来研究不同的系统结构,并且可以自动地将该系统转移到正准备制造的封装设计。图14示出了被封装的接收器,作为包括放大器 MMIC50a-50c、集成无源构件60a_60d和电子系统和上述滤波器83的电子系统70’,以基于本发明所界定的构件显示出该系统的简化构造。在此,尽管该封装中未包括基带信号处理系统,而包括了电子子系统,但是可以将该接收器看作处于封装中的系统。用于封装的聚合物材料通常具有相对较低的导热率。因此,在图15中作为剖视图所示出的载体结构40’的其它实施例中,在一个或多个腔43的下部形成了一个或多个无聚合物的导热沟槽95,使得当在聚合物轮廓42顶部形成前侧金属化层46时,该前侧金属化层 46与后侧金属化层41接触。随后,在将微波集成电路50放置在腔43中之前,将尤其是环氧树脂或焊料的导热材料96填充到所述导热沟槽95中。这会提高到载体结构40’背侧的热传递,使得提闻功率应用。在图16中作为剖视图所示出的载体结构40’的替代性实施例中,在一个或多个腔 43的中部形成了导热腔97。所述导热腔97具有小于相邻腔43的宽度。此外,所述导热腔 97被形成为使得当在聚合物轮廓42顶部形成前侧金属化层46时,该前侧金属化层46与后侧金属化层41接触。随后,在将微波集成电路放置在腔43中之前,将导热元件98,尤其是诸如固态金属基板之类的金属块放置在所述导热腔97中,所述导热元件具有使得一经嵌入到所述腔43中的所述微波集成电路50的底面与前侧金属化层46a接触并与所述导热元件98的顶面98a接触的高度,其中所述前侧金属化层46a形成在所述导热腔97周围的所述腔43底部43a上的所述聚合物轮廓42的顶部。应注意,在图15及图16的实施例中所示出的导热机构可以只设置在所选择的电子构件下方,或者设置在全部电子构件下方。优选,将这些机构设置为用于电子构件,以在工作过程中产生大量热量。通过使用本发明和各种实施例,已克服了公知方法和系统的问题和不足。尤其通过单片的聚合处理来制造单体封装,来解决面朝上的封装技术的水准问题。可以使该封装的高度发展为任何实践相关的厚度(通常在实践过程中),并且在面朝上的安装技术(其前侧接触区域处于同一高度水平)中,将不同厚度的装置(尤其是MMIC 和无源芯片构件)嵌入在该封装中。在这方面,通常来限制常规的面朝上的封装处理。例如,在实施例中,例如通过结合微流体元件或使多个封装在彼此顶部堆集来使该封装生长到50_(例如,被目前的制造机器所限制),这对于大多数实际情况是足够的。在其它实施例中,该封装可以尽可能地薄。通常来讲,该封装并不比被嵌入的电子构件更厚(量级为 300 至 400 μ m)。严格来讲,腔模式问题由几种途径来实现,因此,该封装变得适于集成mm-波/THz 系统。具体而言,引入了被挤到该封装的背侧金属化层的阶梯状地面。实现了其上安装有装置的法拉第屏蔽。可以实现该法拉第屏蔽的不同隔室。可以打开一些隔室,以实现腔滤波器、背腔式天线或背侧短路过渡到矩形波导。这些隔室的进给被完全屏蔽。另外,使用该制造处理实现了与丽IC接触的盖,但是在丽IC的RF部分上方产生了很小的腔。如果材料与MMIC的RF部分接触,则它们就不会发挥最大的作用,并且损失也会增加。因此,优选将该盖设计为使MMIC的不同功能彼此屏蔽。这通过在MMIC上引入连续的着陆图案、严格地将MMIC分割成功能性块、例如分离的RF部分和DC部分,并且将该盖的地层连续地连接到丽IC来实现。另外,优选使用带状传输线来互连所有的RF构件。该便完成了完全屏蔽概念。以此方式,发展了特征完全的功能性块的模块化库,这显著提高了新型波/THz系统的发展周期。最后,优选通过使用面朝上的封装方法的热处理来解决热问题,其中通过引入完全被填充的热背侧过孔来改进上述方法。
可以将所提出的多个封装结合到完整的电子系统(例如,发送系统部分和接收系统部分)中。通常而言,这些封装之一是电子系统在波和THz频率下工作的关键部分, 其中该电子系统包括了全部重要的微波功能。剩余部分是在较低的GHz频率,例如O-IOGHz 下工作的信号处理部分。也遗留了能够增强封装中的天线的外部天线透镜部分和天线反射镜部分。该封装中的天线可以例如照亮透镜或发射镜。例如,可以将多个封装70堆集在彼此顶部,并且可以连续重复处理步骤100、200。具体而言,在如上所述制造第一封装之后,可以相同的方法在第一封装顶部制造下一封装(具有相同或不同的腔和/或嵌入到其中的电子构件)。这尤其用于制造相控阵系统的过程中。严格意义上讲,即使数字信号处理功能是另一封装(例如,用在微处理器等中的常用封装)的一部分,所提出的、包裹该系统的mm-波/THz频率功能的封装有时也被称作系统级封装(SIP)。但是,在所提出的封装中也可以包括裸的微处理器芯片。根据本发明,该封装与热过孔/互连装置(单体方面)一起生长。该过孔的成形并不限于圆形形状。此外,可以对该图案进行优化(蜂窝状、圆形、柱状等),以平衡对热、机械和组装的需求(例如,过孔所耗费的环氧树脂/焊料的数量)。另外,通常需要花费相同的时间来使该热互连图案与背侧分离。优选,该过孔在背侧是封闭的,这将避免环氧树脂或焊料不会流到该封装的背侧底部。载体结构的顶侧和底侧地面不仅可以连接在该封装的边缘处或者通过离散的圆形过孔连接。而且还建议在MMIC附近或一组MMIC附近进行连续的连接(将顶侧地面向下挤入底侧地面中)。进一步建议使用该方法来形成基底中的封闭隔室,以实现腔谐振器(充满介电材料)。在此情况下,提出了使用前侧-背侧连接通道。根据本发明延伸了上介电层的功能。优选,不只在芯片端子(其通常位于丽IC的边缘处)上方进行穿孔,以桥接所述介电层顶部的金属层,使其连接到该芯片的端子。相反,优选延伸这些层来靠近MMIC的RF部分,以形成完全屏蔽的隔室或功能性块,或者以使 MMIC的DC部分和RF部分彼此屏蔽。可以在THZ频率下以此方式来分离较大芯片(大于其在介电材料中的半波长)的功能,以避免激励不希望的谐振模式。由于生长了介电层,所以可以制造任意形状的连接装置以连接到、MMIC。此外,本发明不免会形成离散的圆形过孔, 但是也优选连续的过孔,用以将封装地面连接到MMIC地面。该封装也与不同于上述所解释结构的相控阵系统的实施(例如,纸盒或瓷砖阵列构造)有关,其中多个接收器和发送器通道集成在一个封装中。在这样的情况下,最小的串扰通常需求在通道之间具有非常窄的空间。所提出的方法对满足这些需求是很理想的。此外,该封装也与例如在mm-波/THz光谱系统中具有微流体特征的系统的集成度相关。在附图和上面的描述中已经详细解释并描述了本发明,但是上述解释和描述应被视作是解释性或示例性的,而并不是限制性的。本发明并不限于所公开的实施例。本领域技术人员在实践所要求保护的发明的过程中,应通过学习附图、公开内容和权利要求书来理解对所公开实施例的各种替换。在本说明书中,术语“包括”并不排除其它元件和步骤,并且不定冠词“一”或“一个”并不排除多个。单个元件或其它单元可以实现权利要求书中所引用的数项功能。不同从属权利要求中同时引用某些措辞的事实并不意为不能用来促进这些措辞的结合。权利要求书中的任何符号不应意为对范围的限制。
权利要求
1.一种制造用于嵌入一个或多个电子构件,尤其是微波集成电路和离散无源构件的封装(70)的载体结构(40)的方法,所述方法包括以下步骤形成背侧金属化层(41),在所述背侧金属化层顶部的层中通过光聚合反应依次形成两个或多个聚合物层来形成聚合物轮廓(42),其中在所述聚合物轮廓中形成一个或多个腔(43、44),用以将一个或多个电子构件(50、60)放置在其中,所述电子构件具有背侧端子(51、61)和一个或多个前侧端子(52、62),在所述聚合物轮廓(42)顶部形成前侧金属化层(46)。
2.根据权利要求I所述的制造方法,其中所述聚合物轮廓(42)被形成为使得在单个腔或一组腔周围形成无聚合物沟槽(45),使得当在所述聚合物轮廓(42)顶部形成所述前侧金属化层(46)时,所述前侧金属化层(46)与所述背侧金属化层(41)接触。
3.根据权利要求2所述的制造方法,其中在单个腔或一组腔周围至少形成无聚合物沟槽(45),其中所述腔被设置为嵌入微波集成电路。
4.根据以上权利要求任一项所述的制造方法,其中控制所述聚合物轮廓(42)的成形,使得相应腔(43、44)的深度适于嵌入到其中的相应电子构件(50、60)的厚度,使得一经嵌入到相应腔中的所述电子构件的顶面与所述被嵌入电子构件周围的所述前侧金属化层的顶面处于同一水平。
5.根据以上权利要求任一项所述的制造方法,还包括在所述聚合物轮廓(42)中形成一个或多个隔室(45’)的步骤,所述隔室(45’) 尤其不包括或包括较少的聚合物,和/或不包括前侧金属化层,用以形成电子构件,尤其是滤波器、天线、界面和/或过渡。
6.根据权利要求5所述的制造方法,其中所述聚合物轮廓(42)被形成为使得在隔室(45’)周围形成无聚合物沟槽(45),使得当在所述聚合物轮廓(42)顶部形成所述前侧金属化层(46)时,所述前侧金属化层(46) 与所述背侧金属化层(41)接触。
7.根据权利要求6所述的制造方法,其中形成在所述沟槽(45)中的所述前侧金属化层(46)与所述背侧金属化层(41)接触,其中在所述沟槽(45)中形成一个或多个间断。
8.根据以上权利要求任一项所述的制造方法,其中所述聚合物轮廓(42)被形成为使得在一个或多个腔(43)的下部形成一个或多个无聚合物导热沟槽(95),使得当在所述聚合物轮廓(42)顶部形成所述前侧金属化层(46) 时,所述前侧金属化层(46)与所述背侧金属化层(41)接触,以及还包括利用导热材料,尤其是环氧树脂或焊料填充所述导热沟槽(95)的步骤。
9.根据权利要求I至7任一项所述的制造方法,其中所述聚合物轮廓(42)被形成为使得在一个或多个腔(43)的中部形成导热腔(97),所述导热腔具有比相邻腔小的宽度,其中所述导热腔被形成为使得当在所述聚合物轮廓(42)顶部形成所述前侧金属化层(46)时,所述前侧金属化层(46)与所述背侧金属化层(41)接触,以及还包括将导热元件(98),尤其是金属块放置在所述导热腔(97)中的步骤,所述导热元件(98)具有使得一经嵌入到所述腔(43)中的所述电子构件(50)的底面与前侧金属化层 (46a)接触并与所述导热元件(98)的顶面接触的高度,其中所述前侧金属化层(46a)形成在所述导热腔(97)周围的所述腔(43)底部上的所述聚合物轮廓(42)的顶部。
10.一种用于嵌入一个或多个电子构件,尤其是微波集成电路和离散无源构件的封装(70)的载体结构(40),所述载体结构(40)包括背侧金属化层(41),聚合物轮廓(42),通过光聚合反应依次形成两个或多个聚合物层而在所述背侧金属化层顶部的层中形成所述聚合物轮廓(42),所述聚合物轮廓包括一个或多个腔(43、44),用以将一个或多个电子构件(50、60)放置在其中,所述电子构件具有背侧端子(51、61)和一个或多个前侧端子(52、62),位于所述聚合物轮廓(42)顶部的前侧金属化层(46)。
11.根据权利要求10所述的封装的载体结构,还包括单个腔(43、44)或一组腔周围的一个或多个无聚合物沟槽(45),沟槽(45)被形成为使得所述前侧金属化层(46)与所述沟槽(45)中的所述背侧金属化层(41)接触。
12.根据权利要求11所述的封装的载体结构其中在单个腔或一组腔周围至少形成无聚合物沟槽(45),其中所述腔被设置为嵌入微波集成电路。
13.根据权利要求10至12任一项所述的封装的载体结构,其中相应腔(43、44)的深度适于嵌入到其中的相应电子构件(50、60)的厚度,使得一经嵌入到相应腔中的所述电子构件的顶面与所述被嵌入电子构件周围的所述前侧金属化层的顶面处于同一水平。
14.根据权利要求10至13任一项所述的封装的载体结构,还包括所述聚合物轮廓(42)中的一个或多个隔室(45’),所述隔室(45’)尤其不包括或包括较少的聚合物,和/或不包括前侧金属化层,用以形成电子构件,尤其是滤波器、天线、界面和/或过渡。
15.根据权利要求14所述的封装的载体结构还包括一个或多个隔室(45’ )周围的一个或多个无聚合物沟槽(45),沟槽(45)被形成为使得所述前侧金属化层(46)与所述沟槽(45)中的所述背侧金属化层(41)接触。
16.根据权利要求15所述的封装的载体结构其中形成在所述沟槽(45)中的所述前侧金属化层(46)与所述背侧金属化层(41)接触,其中在所述沟槽(45)中形成一个或多个间断。
17.根据权利要求10至16任一项所述的封装的载体结构,还包括一个或多个无聚合物导热沟槽(95),其中所述无聚合物导热沟槽(95)形成在一个或多个腔(43)的下部,使得当在所述聚合物轮廓(42)顶部形成所述前侧金属化层(46)时, 所述前侧金属化层(46)与所述背侧金属化层(41)接触,和导热材料,尤其是环氧树脂或焊料,所述导热材料被填充到所述导热沟槽(95)中。
18.根据权利要求10至16任一项所述的封装的载体结构,还包括导热腔(97),所述导热腔(97)形成在一个或多个腔(43)的中部,所述导热腔(97)具有比相邻腔小的宽度,其中所述导热腔被形成为使得当在所述聚合物轮廓(42)顶部形成所述前侧金属化层(46)时,所述前侧金属化层(46)与所述背侧金属化层(41)接触,以及导热元件(98),尤其是金属块,所述导热元件(98)被放置在所述导热腔(97)中,所述导热元件(98)具有使得一经嵌入到所述腔(43)中的所述电子构件(50)的底面与前侧金属化层(46a)接触并与所述导热元件(98)的顶面接触的高度,其中所述前侧金属化层 (46a)形成在所述导热腔(97)周围的所述腔(43)底部上的所述聚合物轮廓(42)的顶部。
19.一种制造封装(70)的方法,所述封装(70)包括一个或多个电子构件(50、60),尤其是微波集成电路和离散无源构件,所述方法包括以下步骤将一个或多个电子构件(50、60),尤其是微波集成电路固定地嵌入到封装(70)的载体结构(40),尤其是权利要求10至18任一项所述的载体结构的一个或多个腔(43、44)中, 所述载体结构(40)具有背侧金属化层(41);形成在所述背侧金属化层顶部的轮廓(42),所述轮廓包括一个或多个腔(43、44),用以将一个或多个电子构件(50、60)放置在其中;以及位于所述轮廓顶部的前侧金属化层(46),所述电子构件(50、60)具有连接到所述载体结构(40)的所述前侧金属化层(46)的背侧端子(51、61)和一个或多个前侧端子(52、62),在所述载体结构(40)和所述被嵌入的一个或多个电子构件(50、60)的顶部形成尤其是聚合物或介电材料的中间覆盖层(71),其中在所述中间覆盖层(71)中设置中间连接端子(73、74),用以连接到所述载体结构的所述前侧金属化层和/或所述一个或多个电子构件的一个或多个前侧端子,在所述覆盖层顶部的预定区域中形成信号金属化层(76),所述信号金属化层(76)通过至少一个中间连接端子(73、74)连接到所述相应电子构件的至少一个前侧端子(52、 62),在所述中间覆盖层和所述信号金属化层的顶部分别形成尤其是聚合物或介电材料的顶覆盖层(77),其中在所述顶覆盖层中设置顶连接端子(78、79),用以连接到预定的中间连接端子,以及在所述顶覆盖层顶部的预定区域中形成顶金属化层(81),其中所述顶覆盖层通过所述顶连接端子和预定的中间连接端子连接到一个或多个预定电子构件的一个或多个前侧端子和/或所述载体结构的所述前侧金属化层。
20.根据权利要求19所述的制造方法,其中在预定电子构件的一个或多个前侧端子上方的所述顶覆盖层(77)中形成空气腔(82)。
21.根据权利要求20所述的制造方法,其中所述预定的电子构件是微波集成电路,尤其是单体微波集成电路,所述微波集成电路包括连接到DC前侧端子的DC构件和连接到RF前侧端子的RF构件,其中所述DC前侧端子配置在所述微波集成电路的前面上与所述RF前侧端子不同的区域中,尤其配置在边界区域中,并且其中在所述RF前侧端子上方形成所述空气腔。
22.根据权利要求19至21任一项所述的制造方法,其中所述顶覆盖层(77)和/或所述顶金属化层(81)由牺牲载体基底通过转移处理而形成。
23.根据权利要求19至22任一项所述的制造方法,其中将电子构件固定地嵌入到所述载体结构(40)的腔(43、44)中的步骤包括以下步骤在所述顶侧金属化层顶部的所述腔的地面上形成部分被聚合的固定层,以及将所述电子构件放置在所述部分被聚合的固定层顶部的所述腔内。
24.根据权利要求19至22任一项所述的制造方法,其中将电子构件固定地嵌入到所述载体结构(40)的腔(43、44)中的步骤包括以下步骤在所述腔内分散预定数量的环氧树脂,以及将所述电子构件放置在所述环氧树脂中的所述腔内。
25.根据权利要求19至22任一项所述的制造方法,其中在将电子构件固定地嵌入到所述载体结构的腔中的所述步骤包括以下步骤,其中所述腔的宽度比嵌入在其中的所述电子构件的宽度略大于,尤其是I至20 μ m,由此在其间形成间隙(47)将所述电子构件(50、60)直接放置在所述前侧金属化层(46)顶部的所述腔(43、44) 内,以及在所述间隙中提供所述中间覆盖层的固定材料,尤其是形成所述中间覆盖层(71)时的所述中间覆盖层的材料。
26.一种电子构件(50),尤其是微波集成电路或离散无源构件,所述电子构件(50)尤其用以嵌入到权利要求10至18任一项所述的封装的载体结构中,所述电子构件(50)包括中心构件主体(53),所述中心构件主体(53)包括一个或多个功能性元件,背侧端子(51),所述背侧端子(51)被设置在所述中心构件主体的背侧上,用以连接到所述载体结构的前侧金属化层,以及位于所述中心构件主体的前侧上的一个或多个前侧端子(52)。
27.根据权利要求26所述的电子构件,所述电子构件是微波集成电路,尤其是单体微波集成电路,其中所述前侧端子(52)包括DC前侧端子和RF前侧端子,所述功能性元件包括连接到所述DC前侧端子的DC构件和连接到所述RF前侧端子的 RF构件,以及所述DC前侧端子配置在所述电子构件的前面上与所述RF前侧端子不同的区域中,尤其配置在边界区域中。
28.根据权利要求27所述的电子构件,其中所述DC前侧端子包括包围所述RF前侧端子,尤其是邻接最外侧RF前侧端子的连续DC前侧端子。
29.根据权利要求27所述的电子构件,还包括贯穿所述中心构件主体(53)的一个或多个过孔连接装置(54),用以连接所述背侧端子与一个或多个前侧端子,尤其是DC前侧端子,其中所述DC前侧端子连接到所述功能性元件的DC构件。
30.一种封装(70),所述封装(70)包括载体结构(40),尤其是权利要求10至18任一项所述的载体结构,所述载体结构(40) 具有背侧金属化层(41);形成在所述背侧金属化层顶部的轮廓(42),所述轮廓包括一个或多个腔(43、44),用以将一个或多个电子构件放置在其中;以及位于所述轮廓顶部的前侧金属化层(46),一个或多个电子构件(50、60),尤其是微波集成电路和离散无源构件,所述电子构件 (50,60)被嵌入到形成在所述载体结构中的一个或多个腔中,尤其是聚合物或介电材料的中间覆盖层(71),所述中间覆盖层(71)形成在所述载体结构(40)和所述被嵌入的一个或多个电子构件(50、60)的顶部,其中在所述中间覆盖层(71)中设置中间连接端子(73、74),用以连接到所述载体结构的所述前侧金属化层和/或所述一个或多个电子构件的一个或多个前侧端子,信号金属化层(76),所述信号金属化层(76)形成在所述覆盖层顶部的预定区域中,所述信号金属化层(76)通过至少一个中间连接端子(73、74)连接到所述相应电子构件的至少一个前侧端子(52、62),尤其是聚合物或介电材料的顶覆盖层(77),所述顶覆盖层(77)分别形成在所述中间覆盖层和所述信号金属化层的顶部,其中在所述顶覆盖层中设置顶连接端子(78、79),用以连接到预定的中间连接端子,以及顶金属化层(81),所述顶金属化层(81)形成在所述顶覆盖层顶部的预定区域中,其中所述顶覆盖层通过所述顶连接端子和预定的中间连接端子连接到一个或多个预定电子构件的一个或多个前侧端子和/或所述载体结构的所述前侧金属化层。
31.根据权利要求30所述的封装,还包括空气腔(82),所述空气腔(82)形成在预定电子构件的一个或多个前侧端子上方的所述顶覆盖层(77)中。
32.根据权利要求31所述的封装,其中所述预定的电子构件(50、60)是微波集成电路,尤其是单体微波集成电路,所述微波集成电路包括连接到DC前侧端子的DC构件和连接到RF前侧端子的RF构件,其中所述DC前侧端子配置在所述微波集成电路的前面上与所述RF前侧端子不同的区域中,尤其配置在边界区域中,并且其中所述空气腔形成在所述RF前侧端子上方。
全文摘要
本发明涉及用于嵌入一个或多个电子构件的封装的制造方法,与在mm-波和THz频率下工作的集成电子系统领域相关。提出了单体多芯片封装、用于这封装的载体结构以及用于制造该封装和该载体结构的方法,以获得完全屏蔽mm-波/THz系统的不同功能的封装。通过对光敏单体进行聚合反应来将该封装倾注到合适的位置。它在MMIC(单体微波集成电路)周围和上方逐渐生长以与MMIC接触,但是却使该芯片的高频区域凹入。所提出的方法会导致彻底屏蔽电磁的功能性块。根据系统需求,可以结合并串联这些单元。
文档编号H01L23/31GK102610577SQ20121002079
公开日2012年7月25日 申请日期2012年1月18日 优先权日2011年1月18日
发明者崔俊允, 托马斯·梅尔克, 斯特凡·科赫 申请人:索尼公司
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