具有非电连接的半导体装置的制作方法

本公开总体上涉及半导体技术。特别地，本公开涉及一种具有非电连接的半导体装置以及用于制造这种半导体装置的方法。

背景技术：

在半导体装置中，用于传输高频信号的电连接通常由金属信号线实现。例如，可以将高频信号从装置的半导体芯片通过装置外壳路由到应用电路板。半导体装置制造商正在努力提供改进的半导体装置及其制造方法。特别是可能期望提供具有低性能损失和降低的故障可能性的高频半导体装置及其制造方法。

技术实现要素：

本公开的各个方面涉及一种半导体装置。该半导体装置包括具有高频电路和高频端子的半导体芯片。该半导体装置还包括外部高频端子。半导体装置还包括布置在半导体芯片的高频端子与外部高频端子之间的非电连接，其中该非电连接被设计为传输高频信号。

本公开的各个方面还涉及一种用于制造半导体装置的方法。该方法包括在半导体装置的半导体芯片的高频端子与半导体装置的外部高频端子之间形成非电连接，其中该非电连接被设计为传输高频信号。

附图说明

下面参照附图更详细地说明根据本发明的具有非电连接的半导体装置及其相关的制造方法。附图中所示的元件不必相对于彼此按比例绘制。相同的附图标记可以表示相同的组件。

图1示意性地示出了根据本公开的半导体装置100的横截面侧视图的一部分，该半导体装置被安装在电路板上；

图2示意性地示出了根据本公开的半导体装置200的俯视图的一部分；

图3示意性地示出了根据本公开的半导体装置300的俯视图的截面和横截面侧视图；

图4示意性地示出了根据本公开的半导体装置400的俯视图的细节和横截面侧视图；

图5示意性地示出了根据本公开的半导体装置500的俯视图的一部分和横截面侧视图；

图6示意性地示出了根据本公开的半导体装置600的俯视图的截面和横截面侧视图；

图7示意性地示出了根据本公开的半导体装置700的俯视图的一部分和横截面侧视图。

图8示意性地示出了根据本公开的半导体装置800的俯视图的截面和横截面侧视图；

图9示意性地示出了根据本公开的半导体装置900的俯视图的一部分；

图10示意性地示出了根据本公开的半导体装置1000的俯视图的一部分；

图11示意性地示出了根据本公开的半导体装置1100的俯视图的一部分和横截面侧视图；

图12示意性地示出了根据本公开的半导体装置1200的俯视图的截面和横截面侧视图；

图13示意性地示出了根据本公开的半导体装置1300的横截面侧视图的一部分；

图14示意性地示出了根据本公开的半导体装置1400的透视图的一部分；

图15示出了具有由非电连接形成的电容的电路，图15还示出了电路的滤波特性；

图16示出了具有由非电连接形成的电容和一个电感器的电路，图16还示出了电路的滤波特性；

图17示出了具有由非电连接形成的电容和两个电感器的电路，图17还示出了电路的滤波特性；

图18示出了具有由非电连接形成的电容和三个电感器的电路，图18还示出了电路的滤波特性；

图19示出了根据本公开的用于制造半导体装置的方法的流程图。

具体实施方式

在下面的详细描述中，参考了附图，在附图中以示例的方式示出了具体的方面和实施例，在附图中可以实践本公开。在这种情况下，可以参考所描述的附图的方向使用诸如“顶部”、“底部”、“正面”、“背面”等方向性术语。因为所描述的实施例的组件可以以不同的方向定位，所以方向性术语可以用于说明的目的，而绝不是限制性的。在不脱离本公开的概念的情况下，可以使用其他方面并且可以进行结构或逻辑改变。也就是说，下面的详细描述不应以限制的意义来理解。

下文描述根据本公开的半导体装置的示意图。以一般方式示出了半导体装置，从而定性地描述本公开的各方面。每个半导体装置可以具有为简单起见未在图中示出的其他方面。例如，可以利用结合根据本公开的其他器件描述的任何方面来扩展各个半导体装置。

图1示意性地示出了根据本公开的半导体装置100的横截面侧视图的一部分。半导体装置100可以包括具有高频电路(未示出)和高频端子4的半导体芯片2。此外，半导体装置100可以具有封装材料6，在封装材料6中可以至少部分地嵌入半导体芯片2。此外，半导体装置100可以包括：外部高频端子8(用于将高频信号传输到半导体装置外部的元件的高频端子)和将半导体芯片2的高频端子4与外部高频端子8相互电连接的再分布层10。半导体装置100可以经由外部高频端子8电连接和机械连接到电路板14的端子12。图1仅示出了半导体装置100和电路板14的一部分。半导体装置100可以包括其他组件(例如其他端子)，这些组件可以例如布置在图1中虚线的右侧。

半导体芯片2可以在高频或微波频率范围内工作，该高频或微波频率范围通常可以在大约10ghz至大约300ghz的范围内。作为示例，半导体芯片2的高频电路可以在大于10ghz的频率范围内工作。这样的微波电路可以包括例如微波发射器、微波接收器、微波收发器、微波传感器或微波检测器。本文所述的装置可以用于其中高频信号的频率被调制的雷达应用。雷达微波装置可以例如在汽车或工业应用中用于测距/测距系统。例如，自动车辆速度控制系统或车辆防撞系统可以在微波频率范围内工作，例如在24ghz、77ghz或79ghz频带内。半导体芯片2可以由基础半导体材料(例如，si等)或化合物半导体材料(例如，gan、sic、sige、gaas等)制成。

半导体芯片2的高频端子4可以对应于半导体芯片2的输出端子，并可以在半导体芯片2之外提供在半导体芯片2的集成电路中处理(大于10ghz的频率)的高频信号。这样的高频信号可以通过再分布层10和外部高频端子8耦合到电路板14中。替代地或附加地，高频端子4可以对应于半导体芯片2的输入端子，通过该高频端子可以将信号馈送到半导体芯片2中。例如，由电路板14提供的信号可以经由外部高频端子8和再分布层10传输到半导体芯片2的高频端子4。

半导体芯片2可以至少部分地嵌入在封装材料6中。在图1的示例中，半导体芯片2的一个侧面被封装材料6覆盖。在其他的示例中，半导体芯片2的顶侧也可以被封装材料6覆盖。封装材料6可以保护半导体芯片2不受外界影响，例如水分。封装材料6可以包括例如模塑料、层压板、环氧树脂、填充的环氧树脂、玻璃纤维填充的环氧树脂、酰亚胺、热塑性塑料、热固性聚合物、聚合物混合物中的至少一种。

再分布层(或再布线层)10可以包含一个或多个呈金属层或金属电路形式的导体电路，并可以基本平行于半导体芯片2的激活的下侧或电路板14的顶部延伸。可以在多个导体电路之间布置多个介电层，以使导体电路彼此电隔离。此外，布置在不同水平上的金属层可以通过多个镀通孔(或通孔)彼此电连接。在图1的示例中，为简单起见，未明确示出再分布层10的导体电路和介电层。再分布层的更详细的结构例如在图3中示出。

再分布层10的导体电路可以执行重新分布或重新布线的功能，例如为了将半导体芯片2的高频端子4电耦合到外部高频端子8。换句话说，导体电路可以被设计为使半导体芯片2的端子在半导体装置100的其他位置处可用。在图1的示例中，再分布层10可以用于将半导体芯片2的端子重新分配给外部端子，该外部端子可以布置在半导体芯片2的轮廓之外。具有这样的芯片连接扩展的半导体装置可以称为扇出装置或扇出封装。在示例中，图1的半导体装置100可以是晶片级封装，例如ewlb(嵌入式晶片级球栅阵列)封装。然而，应当注意，根据本公开，本文描述的半导体装置不一定必须配置为扇出封装。在其他的示例中，外部端子也可以至少部分地布置在半导体芯片2的轮廓内。

经由外部高频端子8和再分布层10，可以从半导体装置100的外部接触半导体芯片2的内部电子结构。在这方面，外部高频端子8可以特别地布置在半导体装置100的外围上，并且可以从半导体装置100的外部电和机械地接触。外部高频端子8可以特别地设计成将由其提供的电信号耦合到电路板14或电路板14的端子12中。例如，外部高频端子8可以包括焊料接触元件和凸点下金属化层中的至少一个。在图1的示例中，外部高频端子8被设计为例如焊料沉积或焊料球的形式。

图2示意性地示出了根据本公开的半导体装置200的俯视图的一部分。半导体装置200可以例如类似于图1的半导体装置100并且具有至少部分相同的组件。

半导体装置200可以具有半导体芯片2和封装材料6，该封装材料6至少部分地嵌入半导体芯片2。在图2中以示例的方式示出了半导体芯片2和封装材料6的轮廓。半导体芯片2可以具有至少一个高频端子4和其他的端子18。其他的端子18可以是例如用于模拟或数字信号的信号端子，半导体芯片2可以提供上述信号(例如给电路板14)或接收上述信号。

半导体芯片2的高频端子4和其他端子18可以通过再分布层与接触垫电连接，该接触垫可以布置在封装材料6的表面上。半导体芯片2的高频端子4可以电连接到高频接触垫16。高频接触垫16可以例如是再分布层的导体电路的一部分或凸点下金属化层。高频接触垫16可以看作是半导体装置200的外部高频端子。替代地，例如可以将其他布置在高频接触垫16上的焊料库(未示出)视为外部高频端子。半导体芯片2的其他的端子18可以以类似的方式电连接到其他的接触垫20。

图3示意性地示出了根据本公开的半导体装置300的截面。图3的上部示出了半导体装置300的俯视图，而图3的下部示出了半导体装置300的横截面侧视图。俯视图和横截面侧视图相对于彼此定向，各个装置部件的定向由虚线表示。所示的部分可以是例如由图2中的虚线矩形界定的半导体装置200的区域的更详细的表示。为了简单起见，未示出图2中所示的其他端子18。

半导体装置300可以包括具有至少一个高频端子4和封装材料6的半导体芯片2，通过该封装材料可以将半导体芯片2至少部分地封装。此外，半导体装置300可以具有再分布层10、凸点下金属化层26和外部高频端子8。出于说明性原因，在图3的平面图中未示出外部高频端子8。这同样适用于其他附图的俯视图。再分布层10可以被设计为将半导体芯片2的高频端子4电耦合到凸点下金属化层26或外部高频端子8。再分布层10可以具有至少一个导体电路22，并嵌入介质层24中。图3示出了导体电路22和两个介质层24的示例。在其他示例中，再分布层10可以具有任何其他数量的导电电路和介电层。

凸点下金属化层26尤其可以包括基本垂直的通孔30，该通孔可以电连接到再分布层10的导体22。在图3的示例中，外部高频端子8可以部分地覆盖凸点下金属化层26。在其他的示例中，凸点下金属化层26可以被外部高频端子8完全覆盖。如果外部高频端子8(例如以焊料仓库的形式)尚未布置在凸点下金属化层26上，则凸点下金属化层26可以表示半导体装置300的外部高频端子。应当注意，凸点下金属化层26是可选的，并且在其他示例中可能不存在。在这种情况下，外部高频端子8可以直接接触导体电路22。

半导体装置300可以具有非电连接28。非电连接28可以通过半导体芯片2的高频端子4与凸点下金属化层26或外部高频端子8之间的电连接中断来形成。在图3的示例中，这种中断28可以形成在再分布层10的导体电路22中。在下文中，术语“中断”和“非电连接”可以同义地使用。

在图3的横截面侧视图中，中断28可以被设计为导体电路22中的水平槽。中断28因此可以布置在导体电路22的水平路线的一部分中。此外，在图3中的平面图中的中断28可以具有圆弧的形状。在图3的俯视图中，圆弧可以至少部分地围绕凸点下金属化层26的轮廓或外部高频端子8的轮廓延伸。在图1的示例中，属于圆弧的圆周的中心角α具有大约180度的值。在其他示例中，角度α可以具有在大约0度和大约360度之间的任何其他值。在俯视图中，中断28的可能形状不限于圆弧形。在其他示例中，中断28在平面图中的形状可以具有矩形、椭圆形或多边形形状。在图3的横截面侧视图的示例中，中断28可以布置在凸点下金属化层26或外部高频端子8的轮廓之外并垂直于导体电路22的投影中。

在图3中布置在中断28附近的左侧或右侧的导体电路22的部分可以被认为是第一电连接部分或第二电连接部分。第一连接部分和第二连接部分之间的中断28的距离可以是基本恒定的或是变化的。中断28在第一连接部分和第二连接部分之间的最大距离或中断28的最大宽度可以具有一个范围内的值，其中该范围的下限可以是例如大约1微米或大约5微米。例如，该范围的上限可以是约50微米或约40微米或约30微米或约20微米或约10微米。

导体电路22中的中断28可以填充有介电材料。在图3的示例中，中断可以用再分布层10的介质层24的材料填充。在其他的示例中，布置在中断28中的材料可以与再分布层10的介电材料不同。中断28中的介电材料可以包括聚合物，例如聚酰亚胺、低k材料或空气。例如，介电材料的介电常数可以在大约2到大约6的范围内。此外，介电材料可以具有比导体电路22的材料更高的弹性。如下面进一步解释的，可以通过介电材料的较高弹性来防止在导体电路22中出现裂纹。此类裂纹可能是由例如材料疲劳引起的。

非电连接28可以形成电容并且具有电容的特性。可以例如通过以下参数中的至少一个来影响或设置非电连接28的电容值：(1)在其间形成中断28的导体电路22的端部的面积大小；(2)中断28的宽度；(3)设置在中断28中的材料的介电常数。例如，圆弧较大的角度α可以导致导体电路22的端部之间的较大的面积并且因此导致较大的电容值。此外，可以通过减小中断28的最大宽度并通过增加布置在中断28中的材料的介电常数来增加电容值。

非电连接28可以特别地设计成用于传输高频信号。经由非电连接28的信号传输可以借助于电容耦合进行。这意味着非电连接28可以具有耦合电容的功能。非电连接28可以特别地形成在高频信号线路中，因为在经由非电连接28的传输期间高频信号由于其相对较高的频率值而不必被中断。在经由非电连接28的传输中，高频信号可能发生衰减。如上所述，可以通过选择非电连接28的高电容值来减少这种信号衰减。

非电连接28可以特别地布置在半导体装置300的这些点处，在该处在半导体装置300的制造或操作期间可能发生热机械负荷。例如，由于半导体装置300和电路板14的部件的不同的热膨胀系数，这种应力可能在板载温度循环(tcob)的情况下发生。负载尤其可能导致导体电路22中的材料疲劳，因此，在导体电路22中可能出现裂纹。因为布置在中断28中的材料可以具有比导体电路22的材料更高的弹性，所以可以防止在导体电路22中形成这种裂纹。从而可以提高半导体装置300的可靠性和性能。

非电连接28可以被设计为提供经由非电连接28传输的高频信号限定的相移。这种相移可以被控制和预测，并且理想地可以在半导体装置300的整个生命周期中保持恒定。相反，由材料疲劳引起的导体电路22中的裂纹可能导致不受控制和不可预测的相移。

图4示意性地示出了根据本公开的半导体装置400的截面。图4的上部示出了半导体装置400的俯视图，而图4的下部示出了半导体装置400的横截面侧视图。半导体装置400可以例如至少部分地类似于图3的半导体装置300，使得与图3有关的以上陈述也可以应用于图4。

与图3相比，在图4的俯视图中，中断28可以具有完全闭合的圆形形状。换句话说，图4的示例可以以360度的角度α对应于图3的示例。与图2相比，由于中断28形成的电容的表面积增加，因此可以增加非电连接28的电容值。这意味着可以减少经由非电连接28传输的高频信号的衰减。在图4的横截面侧视图中，出于说明的原因，未完全示出外部高频端子8。这同样适用于其他附图的横截面侧视图。

图5示意性地示出了根据本公开的半导体装置500的截面。图5的上部示出了半导体装置500的俯视图，而图5的下部示出了半导体装置500的横截面侧视图。半导体装置500可以例如至少部分地类似于图4的半导体装置400。

与图4相比，图5中的凸点下金属化层26的通孔30可以具有较小的直径dvia。通过减小直径dvia，可以减小机械应力，该机械应力可能在外部高频端子8与再分布层10之间的连接中发生。这可以减小再分布层10中的破裂的风险。在图4中，直径dvia可以具有大约240微米的示例性值，而图5中的直径dvia可以具有大约50微米的示例性值。在图5的示例中，通孔30的直径dvia与凸点下金属化层26的直径dubm之间的比率可以小于大约0.5，或者小于大约0.4，或者小于大约0.3，或者小于约0.2，或者小于约0.1。

图6示意性地示出了根据本公开的半导体装置600的截面。图6的上部示出了半导体装置600的俯视图，而图6的下部示出了半导体装置600的横截面侧视图。半导体装置600可以例如至少部分地类似于图5的半导体装置500。

与图5相比，图6中的中断28可以布置在凸点下金属化层26或外部高频端子8的轮廓内并垂直于导体电路22的投影中。

图7示意性地示出了根据本公开的半导体装置700的截面。图7的上部示出了半导体装置700的俯视图，而图7的下部示出了半导体装置700的横截面侧视图。半导体装置700可以例如至少部分地类似于图5的半导体装置500。

与图5相比，在图7的俯视图中，中断28可以具有圆弧形状。在图7的示例中，属于圆弧的圆周的圆心角可以具有大约180度的值。在其他示例中，角度的值可以具有在大约0度和大约360度之间的任何其他值。

图8示意性地示出了根据本公开的半导体装置800的一部分。图8的上部示出了半导体装置800的俯视图，而图8的下部示出了半导体装置800的横截面侧视图。半导体装置800可以例如至少部分地类似于图3的半导体装置300。

与图3相比，图8的半导体装置800可以不具有凸点下金属化层。外部高频端子8可以直接接触再分布层10的导体电路22。如果外部高频端子8(例如焊料库)尚未布置在导体电路22上，则导体电路22的裸露部分可以视为半导体器件800的外部高频端子。

图9示意性地示出了根据本公开的半导体装置900的俯视图的一部分。半导体装置900可以例如至少部分地类似于图4的半导体装置400。

与图4相比，图9中的导体电路22可以具有另一部分22'(直线形式)，例如，第二部分22'。经由导体电路22传输的高频信号不仅可以在此提供给外部高频端子，而且还可以传递给半导体装置900的其他组件。在图9的示例中，可能的信号曲线的方向由箭头指示。例如，高频信号可以被传递到至少一个其他的外部高频端子(未示出)，并且可供后者使用。其他的外部高频端子可以是具有相同功能的备用连接。

图10示意性地示出了根据本公开的半导体装置1000的俯视图的一部分。半导体装置1000可以例如至少部分地类似于图3的半导体装置300。

与图3相反，图10中的角度α可以具有较小的值。如图10所示，中断28可具有相对短的圆弧形状。与图3相比，图10中的非电连接28的电容值可以相应地较小。

图11示意性地示出了根据本公开的半导体装置1100的截面。图11的上部示出了半导体装置1100的俯视图，而图11的下部示出了半导体装置1100的横截面侧视图。半导体装置1100可以例如至少部分地类似于图3的半导体装置300。

与图3相反，图11中的中断28不必一定在导体电路22中或导体电路22的水平方向上形成。替代地，可以在再分布层10的导体电路22与凸点下金属化层26或外部高频端子8之间形成非电连接28。在图11的示例中，中断28直接布置在导体电路22的顶部与凸点下金属化层26的底部之间，也就是说，受到这两个部件的限制。尽管在图3的横截面侧视图中的中断28被设计为“水平”槽，但是在图11的横截面侧视图中的中断28可以被设计为“垂直”槽。中断28可以布置在再分布层10的垂直信号曲线的一部分中。为此，例如可以省去用于将导体电路22连接到凸点下金属化层26的通孔，导体电路22的上侧和凸点下金属化层26的下侧之间的区域可以被再分布层10的介电材料填充。与前述示例类似，布置在中断28中的介电材料可以吸收由于弹性而可能发生的热机械载荷。

图12示意性地示出了根据本公开的半导体装置1200的截面。图12的上部示出了半导体装置1200的俯视图，而图12的下部示出了半导体装置1200的横截面侧视图。半导体装置1200可以至少部分类似于根据本公开的先前讨论的半导体装置。

半导体装置1200可以包括具有至少一个高频端子4的半导体芯片2和封装材料6，通过该封装材料可以将半导体芯片2至少部分地封装。此外，可以在半导体芯片2和封装材料6的顶面上施加介电层32。凸点下金属化层26和外部高频端子8可以布置在介电层32上方。

在图12的平面图中，半导体芯片2的高频端子4可以布置在凸块凸块金属化26的轮廓内或外部高频端子8的轮廓内。换句话说，可以将外部高频端子8放置在半导体芯片2的高频端子4的正上方。在这方面，半导体装置1200不必至少在图12所示的区域中具有再分布层，通过该再分布层在半导体芯片2的高频端子4和外部高频端子8之间提供电连接。

在这种情况下，应当注意，与半导体芯片2的侧面邻接的封装材料6的至少一部分可以是可选的。在示例中，半导体装置1200可以是具有封装材料6的扇出封装，该封装材料6超出半导体芯片2的轮廓。然而，在其他的示例中，半导体装置1200的外部端子也可以布置在半导体芯片2的轮廓内，使得封装材料6可以至少在半导体芯片2的侧面上省去。

在图12的示例中，可以在半导体芯片2的高频端子4与凸点下金属化层26或外部高频端子8之间直接形成非电连接或中断28。这意味着，中断28可以特别地由高频端子4的上侧和凸点下金属化层26的下侧限制。

图13示意性地示出了根据本公开的半导体装置1300的横截面侧视图的截面。半导体装置1300可以至少部分地类似于根据本公开的先前描述的半导体装置。

在图13的示例中，非电连接或中断28可以既具有水平路线又具有垂直路线。因此，图13中的中断28可以被认为是图3和11中的中断28的组合。在图13的横截面侧视图中，中断28可以具有第一部分28a和第二部分28b，它们可以彼此成β角布置。在图13的示例中，角度β可以大约90度，第一部分28a能够形成“水平”槽，第二部分28b能够形成“垂直”槽。在其他示例中，角度β也可以是锐角或钝角。在图13的视图中，中断28可以在垂直的右方向上具有非恒定的宽度。此外，在图13的视图中，中断的第一部分28a可以布置在外部高频端子8的下方。

如上面已经提到的，与通过电连接的相应的传输相比，当通过非电连接来传输高频信号时，会出现高频信号的衰减。衰减尤其取决于非电连接的布局和宽度。在“水平”中断28的情况下，衰减可以在从大约0.1db到大约0.5db的范围内。在图4的示例中，衰减可以具有大约0.2db的值。在图5的示例中，衰减可以具有大约0.4db的值。在图6的示例中，衰减可以具有大约0.1db的值。在“垂直”中断28(参见例如图11)的情况下，非电连接可以提供与相应的电流连接的性能非常相似的性能。

在所描述的示例中，在半导体芯片2的高频端子4与半导体装置的外部高频端子8之间仅示出了一种非电连接。在其他的例子中，根据本发明的半导体装置也可以具有一个以上的非电连接。这里描述的非电连接的可能设计可以根据需要彼此组合。在一个示例中，两个非电连接可以形成在同一导体电路中。在另一示例中，可以在再分布层的不同导体电路中形成两个非电连接。在又一示例中，来自大量水平和垂直槽的非电连接可以根据需要彼此组合。

在所描述的示例中，在根据本公开的半导体装置中形成了非电连接。替代地或附加地，在其他的示例中，可以在电路板14中形成一个或多个非电连接(参见图1)。这种非电连接可以特别地布置在电路板14的端子12与电路板14的内部电路结构之间。可以将非电连接设计为传输高频信号。电路板14中的非电连接可以根据上述半导体装置中的非电连接的示例来设计。例如，如上所述，可以在水平和/或垂直方向上进行电路板14中的非电连接。

图14示意性地示出了根据本公开的半导体装置1400的透视图的一部分。所示的部分可以例如包含在上述半导体装置任一个中并且具有相似的组件。

半导体装置1400包括具有至少一个导体电路22的再分布层10。为简单起见，在图1中未示出再分布层10的介电层。再分布层10通过非电连接28与凸点下金属化层26或布置在其上方的外部高频端子8电连接。由非电连接28形成的电容38在图14中由电容开关符号表示。电感器34的一端可以在点36处与导体电路22连接。在另一端，电感器34可以耦合到地电位(参见“gnd”)。电感器34可以构造在再分布层10中，以提供到地面的低阻抗直流路径。在图14的示例中，电感器34被构造为曲折电感器的形式并且由电感器电路符号标识出。在图14的右侧示出了电路，其对应于所示的半导体装置1400的截面。在图14的示例中，半导体装置1400仅包含一个电感器。在其他的示例中，半导体装置1400可以具有至少一个其他的电感器，如下所述。

电容38可以为高频信号提供自然的直流(dc)绝缘(“dc闭锁”)。此外，可以通过电感器36和电容38来提供esd保护和高频滤波器中的至少一个的功能。在图14的示例中，电感器34可以被布置在半导体芯片2的非电连接28和高频端子4之间。替代地或附加地，在其他示例中，电感器34或附加电感器可以连接在半导体装置1400的非电连接28和外部高频端子8之间。

图15示出了具有由非电连接形成的电容的电路。电容布置在半导体芯片(参见“芯片”)的高频端子与耦合至电路板(参见“pcb”)的半导体装置的外部高频端子之间。用圆圈画出的电路点代表直流电路径到地电势的连接选项，如上所述，电容可以为高频信号提供直流(dc)绝缘(“dc闭锁”)。在这种情况下，图15的右侧示出了所示电路的定性滤波特性，相对于频率f绘制了增益s21(以db为单位)。从滤波器的特性可以看出，该电路可以提供高通滤波器的功能。

与图15相比，图16示出了具有一个附加的电感器的电路。在示例中，电感器的电感值l可以取大于1nh的值。例如，电感器可以连接到再分布层10的端子36，如图14所示。图16的电路可以具有用于高频信号的直流(dc)绝缘(“dc闭锁”)、高通滤波和芯片侧esd保护的功能。关于这一点，图16的右侧示出了所示电路的定性滤波特性。

与图16相比，图17示出了具有另一个第二电感器的电路。类似于已经存在的第一电感器，另一个第二电感器可提供通往地电位的低电阻直流路径。图17的电路可以具有用于高频信号的直流(dc)绝缘(“dc闭锁”)、高通滤波以及芯片侧和板侧esd保护的功能。在这种情况下，图17的右侧示出了所示电路的定性滤波特性。

与图17相比，图18示出了具有另一个第三电感器的电路。图18的电路可以具有用于高频信号的直流(dc)绝缘(“dc闭锁”)、带通滤波以及芯片侧和板侧esd保护的功能。在此方面，图18的右侧示出了所示电路的定性滤波特性。

图19示出了根据本公开的用于制造半导体装置的方法的流程图。该方法可以用于制造上述半导体装置中任一个。

在40处，在半导体装置的半导体芯片的高频端子与半导体装置的外部高频端子之间形成非电连接。非电连接设计为传输高频信号。

在另一处理中，图19的方法可以包括在半导体芯片的高频端子与外部高频端子之间形成再分布层。可以例如通过溅射、无电流沉积、气相沉积来产生再分布层的导体电路。再分布层的介电层可以例如从气相或溶液沉积或层压。例如，可以使用光刻工艺、蚀刻工艺和/或激光钻孔来构造再分布层的组件。非电连接可以在再分布层的生产或构造期间形成。

实施例

在下文中，使用实施例说明具有非电连接的半导体装置及其相关的制造方法。

示例1是一种半导体装置，包括：具有高频电路和高频端子的半导体芯片；外部高频端子；以及布置在半导体芯片的高频端子与外部高频端子之间的非电连接，其中该非电连接被设计为传输高频信号。

示例2是根据示例1的半导体装置，其中高频电路被设计为在大于10ghz的频率范围内工作。

示例3是根据示例1或2的半导体装置，其中非电连接是通过半导体芯片的高频端子与外部高频端子之间的电连接的中断而形成的。

示例4是根据示例3的半导体装置，其中该中断形成在再分布层的导体电路中。

示例5是根据示例4的半导体装置，其中导体电路中的中断具有圆弧的形状或完全闭合的圆的形状。

示例6是根据示例3至5中任一个的半导体装置，其中该中断形成在再分布层的导体电路与外部高频端子之间。

示例7是根据示例3至6中任一个的半导体装置，其中该中断直接形成在半导体芯片的高频端子与外部高频端子之间。

示例8是根据示例3至7中任一个的半导体装置，其中该中断被布置在垂直于外部高频端子下方的导体电路的投影中。

示例9是根据示例3至8中任一个的半导体装置，其中该中断形成在第一电连接部分和第二电连接部分之间，并且该中断在第一电连接部分和第二电连接部分之间的最大距离在1微米至50微米的范围内。

示例10是根据示例3至9中任一个的半导体装置，其中该中断被填充有介电材料，介电材料具有比电连接的材料更高的弹性，并且其中介电材料的介电常数在2到6的范围内。

示例11是根据示例3至10中任一个的半导体装置，其中该中断被填充有再分布层的介电材料。

示例12是根据前述示例中任一个的半导体装置，还包括：至少一个电感器，其中由非电连接形成的电容和所述至少一个电感器提供esd保护和高频滤波中的至少一个功能。

示例13是根据示例12的半导体装置，其中至少一个电感器被连接在非典连接与半导体芯片的高频端子之间，和/或被连接在非电连接与外部高频端子之间。

示例14是根据前述示例中任一个的半导体装置，还包括：封装材料，其中半导体芯片至少部分地通过封装材料而被封装，其中外部高频端子包括布置在封装材料上方的扇出端子。

示例15是根据前述示例中任一个的半导体装置，其中外部高频端子包括焊料接触元件和凸点下金属化层中的至少一个。

示例16是根据示例15的半导体装置，还包括：凸点下金属化层与再分布层的导体电路之间的电通孔连接，其中通孔连接的直径与凸点下金属化层的直径之比小于0.5。

示例17是根据前述示例中任一个的半导体装置，其中非电连接被设计为提供经由非电连接传输的高频信号的限定的相移。

示例18是根据前述示例中任何一项的半导体装置，还包括：电路板，其中外部高频端子与电路板的端子电连接；布置在电路板的该端子与电路板的内部电气结构之间的另一非电连接，其中该另一非电连接被设计为传输高频信号。

示例19是用于制造半导体装置的方法，其中该方法包括：在半导体装置的半导体芯片的高频端子与半导体装置的外部高频端子之间形成非电连接，其中该非电连接被设计用于传输高频信号。

示例20是根据示例19的方法，还包括：在半导体芯片的高频端子与外部高频端子之间形成再分布层，其中在再分布层的结构化期间执行非电连接的形成。

在本说明书的意义上，术语“连接”、“耦合”、“电连接”和/或“电耦合”并不一定意味着部件必须彼此直接连接或耦合。在“连接的”、“耦合的”、“电连接的”或“电耦合的”组件之间可能存在中间组件。

此外，在本说明书中可以使用术语“上方”，例如基于材料层来使用该术语并且构造在物体表面上方或位于物体上方，从而该材料层“直接地”(例如直接接触)布置(例如形成、沉积等)在预期表面上。在本说明书中可以使用术语“上方”，例如基于材料层来使用该术语并且形成或布置物体表面上方，从而该材料层“间接地”布置(例如形成，沉积等)在预期表面上，其中例如一个或多个附加层位于预期表面和材料层之间。

在详细描述或权利要求中使用术语“具有”、“包含”、“含有”或其变体的情况下，这些术语旨在以类似于术语“包含”的方式包括在内。在本说明书中，这意味着术语“具有”、“包含”、“含有”、“包括”等是开放术语，其指示所提及的元件或特征的存在，但不排除其他元素或功能。冠词“一/一个”或“该/这个/那个”应以这样的方式理解，即它们包含多数含义和单一含义，除非上下文清楚地表明不同的理解。

另外，在本文中使用单词“示例性”的意义是用作示例、案例或说明。在本文中被描述为“示例性”的方面或配置不必从他或她相对于其他方面或配置具有优势的意义上理解。相反，使用“示例性”一词应以具体方式代表概念。为了本申请的目的，术语“或”并不意味着排他的“或”，而是包括性的“或”。也就是说，除非另有说明或上下文不允许任何其他解释，否则“x使用a或b”表示任何自然的包含性排列。也就是说，如果x使用a，x使用b或x同时使用a和b，则在以上每种情况下都满足“x使用a或b”。其他，在本申请和所附权利要求书中，冠词“一/一个”通常可以被解释为“一个或多个”，除非明确指出或从上下文中清楚地认识到仅意味着数字“一个”。此外，a和b等中的至少一个通常是指a或b或a和b两者。

在本说明书中，描述了装置和用于制造装置的方法。与所描述的装置有关的评论也可以适用于相应的方法，反之亦然。例如，如果描述了装置的特定组件，则用于制造装置的相应方法可以包括以合适的方式提供组件的方法，即使该方法没有在附图中明确描述或示出。另外，除非另有明确说明，否则本文中描述的各个示例性方面的特征可以彼此组合。

尽管已经参考一个或多个实施方式示出和描述了本公开，但是本领域技术人员将至少部分地基于阅读和理解本说明书以及附图来认识到等同的改变和修改。本公开包含所有这样的改变和修改，并且仅由所附权利要求的概念限制。特别是关于上述组件执行的各种功能(例如，元件，资源等)，除非另有说明，否则用于描述此类组件的术语对应于执行所描述组件的指定功能(例如，功能上等效)的任何组件，即使它们具有公开的结构，执行本文呈现的本公开的示例性实施方式的功能在结构上不是等效的。此外，即使仅参考不同实施例中的一个实施方式公开了本公开的特定特征，也可以根据给定的或特定的应用所需，将该特征与其他实施方式的一个或多个其他特征组合，并且是有利的。