專利名稱：通過鍍覆技術(shù)形成元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主題一般涉及對于多層電子元件的改進(jìn)的元件形成。更具體地說，本發(fā)明主題涉及在如多層電容器或集成的無源元件的接線端和電感元件的形成以及器件互連技術(shù)中使用的鍍覆技術(shù)。本技術(shù)利用暴露的電極接頭的選擇設(shè)置以便于鍍覆電連接的形成。
背景技術(shù)：
許多現(xiàn)代的電子元件封裝為單片器件，并且在單個芯片封裝中可以包括單個元件或者多個元件。這種單片器件的一個具體例子是多層電容器或電容器陣列，并且對所公開的技術(shù)，尤其感興趣的是具有叉指內(nèi)部電極層和相應(yīng)的電極接頭的多層電容器。在美國專利Nos.4,831,494(Arnold等人)、5,880,925(DuPré等人)和6,243,253 B1(DuPré等人)中可以找到包含叉指電容器(IDC)技術(shù)特征的多層電容器的例子。其它的單片電子元件對應(yīng)于將多個無源元件集成為單個芯片結(jié)構(gòu)的器件。這種集成的無源元件可以提供電阻器、電容器、電感器和/或其它無源元件的選擇組合，這些元件形成為多層的結(jié)構(gòu)，并且封裝為單片電子器件。
經(jīng)常需要選擇性的接線端(selective termination)以便為各個單片電子元件形成電連接。需要多重接線端(multiple termination)以提供與集成單片器件的不同內(nèi)部電子元件的電連接。還經(jīng)常將多重接線端與IDC和其它多層陣列結(jié)合使用，以便減小不希望的電感量。在多層元件中形成多重接線端的一個典型方式是通過穿過芯片結(jié)構(gòu)的選定區(qū)域鉆孔，并且用導(dǎo)電材料填充通孔，使得在器件的選定的電極部分之中形成電連接。
為主題器件形成外部接線端的另一個方式是將玻璃基體中的銀或銅的厚膜帶施用于內(nèi)部電極層的暴露部分，固化或者燒結(jié)該材料，接著在接線端帶(termination stripe)上鍍覆附加的金屬層，使得器件可焊接到基板上。在美國專利No.5,021，921(Sano等人)中公開了具有通過燒結(jié)的接線端和在其上鍍覆金屬膜形成的外部電極的電子元件的例子。接線端的施用經(jīng)常難以控制，并且會成為減小芯片尺寸的障礙。美國專利Nos.6,232,144B1(McLoughlin)和6,214,685 B1(Clinton等人)涉及在電子器件的選定區(qū)域上形成接線端的方法。
電子元件尺寸的不斷收縮使其在預(yù)定區(qū)域以所需的精度印刷接線端帶非常困難。厚膜接線端帶一般用抓牢芯片的機(jī)器涂覆，并且用專門設(shè)計的輪子涂覆選擇的接線端。美國專利No.5,944,897(Braden)、5,863,331(Braden等人.)、5,753,299(Garcia et al)和5,226,382(Braden)公開了機(jī)械部件和關(guān)于向芯片結(jié)構(gòu)涂覆接線端帶的步驟。對于電子芯片器件來說，元件尺寸的減小或接線端接點(diǎn)的數(shù)量的增加會使傳統(tǒng)接線端加工中的分辨率限制變的尤為突出。
當(dāng)試圖施用選擇性接線端時會出現(xiàn)的其它問題，包括接線端焊盤的偏移、接線端的誤定位使得內(nèi)部電極接頭完全暴露或是失去，以及遺失在重疊部分周圍(wrap-around)的接線端部分。當(dāng)涂覆太薄的涂料狀接線端材料涂層時或者當(dāng)接線端涂層的一部分涂覆到另一個中引起接線端焊盤短路時，還會出現(xiàn)其它的問題。厚膜體系的另一個問題是經(jīng)常難以僅在器件的選擇側(cè)面上例如垂直表面上形成接線端部分。圍繞單片器件的電子接線端設(shè)置的這些和其它問題提出需要為電子芯片元件提供便宜和有效的接線端部件。
涉及接線端施用的再一個可選方案包括相對于掩膜對準(zhǔn)多個單個襯底元件?？梢詫⒉考b到專門設(shè)計的夾具中，例如美國專利No.4,919,076(Lutz等人)所公開的，然后通過掩膜部件濺射。一般這是一個非常昂貴的制造工藝，因此希望其它有效而便宜的接線端設(shè)置方案。
美國專利No.5,880,011(Zablotn等人)、5,770,476(Stone)、6,141,846(Miki)和3,258,898(Garibotti)分別涉及各種電子元件的接線端形成的方案。
關(guān)于多層陶瓷器件形成方法的其它背景參考包括美國專利No.4,811,164(Ling等人)、4,266,265(Maher)、4,241,378(Dorrian)和3,988,498(Maher)。
雖然各種技術(shù)方案和可選擇的特征在電子元件及其接線端領(lǐng)域是公知的，但還沒有出現(xiàn)一種設(shè)計，總體上解決這里討論的所有問題。這里，將前面的所有美國專利公開文獻(xiàn)都引入本申請作為參考。

發(fā)明內(nèi)容
本主題認(rèn)知和解決了前面的各種問題，以及涉及電子接線端及其相關(guān)技術(shù)的某些方面的其它問題。這樣，廣義上說，現(xiàn)在所公開的技術(shù)的一些實施例的主要目的是用于電子元件的改進(jìn)的接線端部件。更具體地說，所公開的接線端部件僅靠鍍覆形成，并設(shè)計為消除或者大大簡化厚膜帶，通常所述厚膜帶為了達(dá)到接線端的目的，沿著單片器件的某些部分印刷形成。
本主題的一些實施例的另一個主要目的是提供普通的螺旋形電感元件，用于與多層電子元件集成。更具體地說，可以在各個器件層上設(shè)置多個內(nèi)導(dǎo)電接頭部分，并且暴露在螺旋圖案中。然后可以對暴露的圖案進(jìn)行鍍覆，或者可以采用其它公開的技術(shù)以便形成鍍覆的電感元件。
當(dāng)前所公開的技術(shù)的另一個主要目的是提供一種方式，通過設(shè)置內(nèi)部電極接頭和選擇性地設(shè)置附加的錨定接頭，引導(dǎo)鍍覆材料的形成。內(nèi)部電極接頭和附加的錨定接頭都可以有利于形成安全可靠的外部鍍層。為了增強(qiáng)的外部接線端導(dǎo)電性、更好的機(jī)械一體性和鍍覆材料的沉積，可以設(shè)置一般不提供內(nèi)部電連接的錨定接頭。
本主題的一些實施例的再一個主要目的是為電子元件提供接線端部件，從而消除或簡化了一般的厚膜接線端帶，并且僅需要鍍覆的接線端來實現(xiàn)外部電極連接。根據(jù)所公開的技術(shù)，鍍覆材料可以包括金屬導(dǎo)體、電阻性材料和/或半導(dǎo)電材料。
本主題的一些實施例的另一個主要目的是為電子元件提供接線端部件，從而直接建立球限冶金(BLM)，不需要首先提供接線端帶。根據(jù)本技術(shù)，能夠以各種預(yù)定的形狀和尺寸鍍覆這種球限冶金。
通過所公開主題的一些實施例得到的優(yōu)點(diǎn)在于，可以形成電子元件的接線端部件而不需要通過接線端機(jī)器涂覆，這樣能夠得到具有利用其它方法不可能達(dá)到的分辨率水平的外部接線端。這種改進(jìn)的接線端分辨率還能夠在給定的元件區(qū)域內(nèi)提供更多的接線端，并且能夠提供具有非常精細(xì)的間距的接線端。
本技術(shù)的一些實施例的另外的目的是提供接線端部件，該接線端部件能夠提供有效的焊料基層，該焊料基層對焊料浸滲具有減小的敏感性。設(shè)計暴露的電極部分和錨定接頭部分的結(jié)構(gòu)，使得用鍍覆的接線端材料覆蓋選定的相鄰的暴露接頭部分，在其它的接線端位置之間不會出現(xiàn)不需要的橋接。實際上，利用本領(lǐng)域現(xiàn)有方法，通過改變鍍覆參數(shù)，可以控制鍍層的生長或分布程度，以便橋接暴露的電極部分之間的間隙或者令它們分離。
本主題的再一個目的是可以將所公開的技術(shù)應(yīng)用于各種不同的接線端結(jié)構(gòu)，包括改變的外部接線端的數(shù)量和設(shè)置?？梢愿鶕?jù)這里公開的各種不同的鍍覆技術(shù)，在通過在電子元件的周圍提供暴露的導(dǎo)電元件而自確定的位置形成鍍覆的接線端。
本鍍覆的元件形成技術(shù)的進(jìn)一步的目的是便于以有利的和可靠的方式制造更便宜和更高效的電子元件。
通過這里的詳細(xì)描述闡明了本主題的其它目的和優(yōu)點(diǎn)，這對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說將是顯而易見的。而且，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)進(jìn)一步理解，借助于對本文獻(xiàn)的參考，在不離開其精神和范圍的情況下，在各種實施例中可以對這里具體說明的、參考的、討論的部件和/或步驟作出修改和變化。這種變化可以包括對那些示出的、參考的或討論的手段、步驟、部件或材料以及各種部分、部件、步驟的功能、操作或位置轉(zhuǎn)換等的等效代替。
此外，應(yīng)理解本技術(shù)的不同的實施例以及所闡述的不同優(yōu)選實施例可以包含此處所公開的步驟、部件或元件及其等效物的各種組合或構(gòu)造(包括詳細(xì)描述中沒有提到或者附圖中沒有表示出的部件的組合或結(jié)造)。
本主題的主要方面涉及多層電子元件的鍍覆接線端。這種多層電子元件優(yōu)選可以包括在其中具有插入的多個電極的多個絕緣襯底。選定的多個電極優(yōu)選具有從選定的部分延伸并且沿著多個襯底的選定的側(cè)面暴露的多個接頭部分。選定的暴露的電極接頭部分優(yōu)選彼此在一定的距離內(nèi)層疊，使得可以沿著電子元件的周邊形成至少一個鍍覆接線端材料層。
本技術(shù)的另外的一般方面涉及用于上述鍍覆接線端的錨定接頭?？梢詫㈠^定接頭額外地插入多層電子元件的多個襯底內(nèi)，并且暴露在預(yù)定位置，使得通過暴露的內(nèi)部電極接頭部分和暴露的錨定接頭的位置引導(dǎo)鍍覆接線端的形成。通過提供充足的暴露接頭的數(shù)量，能夠形成鍍覆的接線端。此外，錨定接頭為最后的接線端提供了更大的機(jī)械強(qiáng)度。
本技術(shù)的第一實施例涉及具有內(nèi)部電極的多層電子元件，其中選定的內(nèi)部電極層具有與電極層相關(guān)的寬度變化的接頭。本技術(shù)的該第一實施例可以包含內(nèi)部導(dǎo)電通孔，以便連接各個電極層。根據(jù)所公開的技術(shù)的總的方面，本技術(shù)的第一實施例還可以包括錨定接頭，其中錨定接頭的特征也可以在于變化的寬度。變化的接頭寬度可以便于沿著多層電子元件的周邊形成基本上為圓餅狀的鍍覆層部分。
本技術(shù)的第二實施例涉及與第一實施例類似的多層電子元件，并且也包括與電極層相關(guān)的附加接頭。該附加接頭沿著與第一實施例所示的選定的電極接頭相反的方向上延伸，并且可以暴露在多層電子元件的選定的表面處。附加接頭優(yōu)選在選定的外部表面處被鍍覆，或者由標(biāo)準(zhǔn)的厚膜技術(shù)所結(jié)合，作為多層電子元件的內(nèi)部電極、測試接線端的連接點(diǎn)，并且作為后面可能的電化學(xué)鍍覆工藝的有利措施。
本技術(shù)的第三實施例涉及與第一實施例類似的多層電子元件，并且其特征在于從選定的電極層延伸到多層電子元件的多個選定的側(cè)面的附加電極接頭。像第二實施例那樣，這些附加接頭可以從外部鍍覆在多層電子元件上，并且作為內(nèi)部電極以及多層電子元件的測試接線端的連接點(diǎn)。
本主題的再一個方面可以結(jié)合本主題的上述典型實施例中選定的實施例和其它的實施例，該方面包括用于按需要形狀形成鍍覆材料部分的可選擇部件。內(nèi)部電極結(jié)構(gòu)允許通過向切面逐漸移動成形的圖案而形成要得到的接線端，所述切面形成了接線端的邊緣。例如，如果將接頭的端部成形為半圓形，那么通過暴露該形狀的截面并且每次以層的厚度將該形狀向?qū)⑶懈畹谋砻嬉苿?，直至停止在圓的中心，得到的圖案將繪出半圓。如果該形狀是三角形，那么得到的接線端將是三角形等等。
可以結(jié)合選定的實施例的本主題的另一個方面包括內(nèi)部電感元件的形成。通過印刷與通孔(后面將鉆的孔)的外直徑相交的多個接頭，并且分別旋轉(zhuǎn)每個后來層疊在通孔周邊附近的接頭位置，一系列的接頭將被暴露，形成螺旋通路。后來的鍍覆將橋接這些接頭，形成提供電感器的實際的螺旋，添加一個有用的無源元件。
不必在此綜述部分描述的本主題的其它實施例可以包含且結(jié)合了上面總結(jié)的目的中參考的部件或部分的方案和/或本申請中討論的其它部件或部分。
本主題平等地涉及用于實施和制造這里參考的所有多層電子元件結(jié)構(gòu)的相應(yīng)的各種典型方法，以及相關(guān)的鍍覆接線端技術(shù)。
當(dāng)瀏覽本說明的剩余部分時，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將更好地理解這些實施例的部件和方案。


參考附圖，本說明書給出了對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，是對本主題的全面和能夠?qū)崿F(xiàn)的描述，包含其優(yōu)選實施方式，其中圖1示出了根據(jù)傳統(tǒng)設(shè)置的典型多層叉指電容器的側(cè)截面圖；圖2示出了用于對應(yīng)于圖1的設(shè)置的多層叉指電容器的多個典型電極層的分解平面圖；圖3示出了具有如圖1和2所示的傳統(tǒng)電極層結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步具有根據(jù)本主題更主要的具有用于施用此處公開的鍍覆接線端的暴露的接頭部分的典型多層叉指電容器的前平面圖；圖4示出了具有根據(jù)本主題的鍍覆接線端的如圖3所示的典型多層叉指電容器的前平面圖；圖5示出了根據(jù)本主題第一實施例的典型多層叉指電容器的側(cè)截面圖；圖6示出了根據(jù)本主題的用于圖5的多層叉指電容器實施例的多個典型電極層的分解平面圖；圖7示出了根據(jù)本主題的用于對應(yīng)于圖5和6的實施例的多層叉指電容器的典型電極層結(jié)構(gòu)的前平面圖；圖8示出了根據(jù)本主題的用于對應(yīng)于圖5、6和7的實施例的多層叉指電容器的、具有施加的鍍層的典型電極層結(jié)構(gòu)的前平面圖；圖9示出了根據(jù)本主題第二實施例的典型多層叉指電容器的側(cè)截面圖；圖10示出了根據(jù)本主題的用于圖9的多層叉指電容器實施例的多個典型電極層的分解平面圖；圖11示出了根據(jù)本主題的具有如圖9和10所示電極層結(jié)構(gòu)的典型多層叉指電容器的后透視圖；圖12示出了根據(jù)本主題第三實施例的典型多層叉指電容器的側(cè)視圖；圖13示出了根據(jù)本主題的用于圖12的多層叉指電容器的多個典型電極層的分解平面圖；圖14示出了根據(jù)本主題的具有如圖12和13所示的電極層結(jié)構(gòu)的多層叉指電容器的總前透視圖；圖15示出了根據(jù)本主題用于多層叉指電容器實施例的交替電極層和接頭結(jié)構(gòu)的分解平面圖，其中通過如引出接頭所描述的所需形狀的漸進(jìn)截面實現(xiàn)所需的露出接線端形狀；圖16示出了用于如圖15的電極層中所示的電極接頭的典型劃片進(jìn)程的詳細(xì)平面圖，其產(chǎn)生了用于形成通常的圓形鍍覆層的引出接頭部分；圖17示出了根據(jù)圖16所示的典型劃片進(jìn)程得到的多層電極接頭結(jié)構(gòu)的詳細(xì)前平面圖，其具有被定位以形成通常的圓形暴露圖形的層疊的電極層；圖18說明了根據(jù)本主題具有分別示于圖15至17的電極層結(jié)構(gòu)和漸進(jìn)劃片的電極接頭的多層叉指電容器的總前透視圖；圖19說明了用于本主題實施例的多層接頭結(jié)構(gòu)的分解平面圖，其中這些順序的層被設(shè)計按所示的順序彼此層疊，得到在公共通孔位置周圍的各個同心定位接頭；圖20說明了在相同的公共通孔位置周圍依次疊置的圖20的典型層的修改平面圖，其中使透視圖卷曲以便示出如果通過公共通孔位置向下看如何可以看到暴露的剖切接頭；以及圖21示出了與圖20的透視圖類似的修改平面圖，其中根據(jù)本鍍覆技術(shù)在暴露的剖切接頭中形成了連續(xù)的螺旋通路，以便產(chǎn)生電感電流通路。
在整個說明書和附圖中附圖標(biāo)記的重復(fù)使用是要表示本發(fā)明的相同或者類似的部件或元件。
具體實施例方式
如前面所參考的，本發(fā)明主題總的來說涉及用于多層電子元件的改進(jìn)的元件形成。更具體地說，本發(fā)明主題涉及對于如多層電容器或集成的無源元件的接線端和電感元件的形成以及互連技術(shù)中利用鍍覆技術(shù)。本主題技術(shù)利用暴露電極接頭的選擇性設(shè)置以便于鍍覆的電連接的形成。本主題涉及利用這種多層元件實施的裝置以及形成這種元件和其鍍覆的部件的對應(yīng)方法。
本主題元件形成技術(shù)利用了如單片電容器陣列、包括那些具有叉指電極結(jié)構(gòu)的那些多層電容器、集成無源元件和其它電子芯片結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)的暴露的電極部分。在這種單片元件中可以埋置其它的錨定接頭，以便提供層疊的多個暴露的內(nèi)導(dǎo)電部分，可以為該暴露的內(nèi)導(dǎo)電部分形成鍍覆的接線端或互連，并且將其沿器件的外表面牢固定位。
可以依照多個不同的單片元件利用本主題的鍍覆技術(shù)和暴露的接頭部件。圖3和4組合了利用本主題的鍍覆接線端技術(shù)的多層電容器設(shè)計(例如圖1和2所示)的已知方面，以便描繪本主題的更主要的方面。圖5至8分別表示了本技術(shù)的第一典型實施例，其以叉指電極層結(jié)構(gòu)為特征，其中改變寬度的電極接頭通常延伸到并暴露在多層元件的選定側(cè)面上。其后利用圖9至11示出了根據(jù)本主題的鍍覆接線端的這些和其它方面，其涉及在電容器的兩個選定的側(cè)面上具有暴露的導(dǎo)電部分的第二典型多層電容器實施例。圖12至14分別展示了所公開技術(shù)的第三例實施例的各個技術(shù)方案，其中，電極層結(jié)構(gòu)具有暴露于器件的多個選定側(cè)面上的電極接頭。圖15至18分別描述了用于形成暴露接線端的交替部件，該暴露接線端具有分別在圖5至14中描述的變化的寬度。圖19至21描述了通過獨(dú)特的幾何手段結(jié)合本主題的鍍覆接線端技術(shù)形成電感螺旋(inductive spiral)。
應(yīng)注意這里列舉的每個典型實施例都不應(yīng)暗含對所公開的技術(shù)的限制。作為一個實施例的一部分而說明或描述的部件可以與其它實施例組合以便得到更多的實施例。此外，一些部件可以與沒有提到的、執(zhí)行相同、類似或等效功能的類似器件或部件互換。
現(xiàn)在參考附圖，圖2示出了具有各自的電極接頭14和16的電極層10和12的已知典型結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)是用于多層叉指電容器或電容器陣列。電極層通常以層疊多層的形式設(shè)置在介電材料體18(例如圖1中的)中，接頭14和16由該多個層延伸，使得由交替電極層10和12延伸的電極接頭在各自的列中對準(zhǔn)。圖2的舉例說明中描繪了具有對應(yīng)接頭14和16的二十個這樣的電極層，但利用本技術(shù)的設(shè)置在某些情況下會包括更多或更少的電極層和各自的接頭數(shù)。該特征為建立具有大范圍電容值的電容元件提供了可能性(通過選擇相對大的電極數(shù)量)。
圖2所列舉的電極層結(jié)構(gòu)沒有表示完成的電容器實施例。實際上，圖2提供了典型的電容器和電容器陣列結(jié)構(gòu)的中間狀態(tài)的參考?？梢砸勒杖鐖D1所示的典型的多層叉指電容器那樣地，采用圖2的電極層結(jié)構(gòu)。
叉指電容器一般由如圖2所示的設(shè)置在介電材料體18中的多個電極層構(gòu)成，這可以從圖1的典型叉指電容器(IDC)結(jié)構(gòu)20中看出。電極層10和12設(shè)置在介電材料18中，使得電極接頭14和16延伸到并暴露于IDC實施例20的選定側(cè)面上。用于這種電極層的典型材料可以包括鉑、鎳、鈀-銀合金或其它適當(dāng)?shù)膶?dǎo)電物質(zhì)。介電材料18可以包括鈦酸鋇、氧化鋅、具有微火玻璃(low-fire glass)的氧化鋁或其它適當(dāng)?shù)奶沾苫蚪Y(jié)合玻璃(glass-bonded)材料。介電材料還可以是有機(jī)化合物，例如通常作為電路板材料的環(huán)氧樹脂(其中混有或未混有陶瓷，具有或不具有纖維玻璃)或其它作為介電材料而通用的塑料。在這些情況下，導(dǎo)體通常是銅箔，其通過化學(xué)蝕刻銅箔來提供圖案。
結(jié)合圖2的已知典型電極層結(jié)構(gòu)的多層IDC元件20(如圖1所示)的特征在于電極部分14和16暴露于IDC元件20的選定的側(cè)面上。在多層元件中可以采用其它典型的內(nèi)電極結(jié)構(gòu)，使得內(nèi)電極部分暴露于器件側(cè)面的不同位置和/或暴露出不同的數(shù)量。
例如，考慮圖2的分解圖中所展示的典型內(nèi)電極層結(jié)構(gòu)。交替電極層10和12配置有均勻?qū)挾鹊?、向單一選定的方向延伸的電極接頭部分14和16。每組交替電極層的電極接頭14和16優(yōu)選設(shè)置為層疊結(jié)構(gòu)，以便例如來自電極層10的接頭14在各自的列中對準(zhǔn)，而來自電極層12的接頭16在各自的列中對準(zhǔn)，其中這種接頭優(yōu)選延伸到并暴露在IDC 24的所單一選定的側(cè)面上。
再次參考圖1，IDC實施例20和其它單片電子元件的典型傳統(tǒng)接線端包括印刷和燒結(jié)的玻璃基體中的銀、銅或其它適當(dāng)?shù)慕饘俚暮衲?2，在其上鍍覆鎳層以便改進(jìn)浸出電阻，接著鍍覆錫或焊料合金層，該層防止鎳氧化并提供了容易焊接的接線端。
根據(jù)這種接線端類型的厚膜帶22一般還需要通過接線端機(jī)械和印刷輪或其它適當(dāng)?shù)牟考∷⑼扛?，以便輸送載有金屬的膏體。這種印刷硬件會具有分辨率限制，使其難以應(yīng)用厚膜帶，尤其是應(yīng)用于較小的芯片上。對于IDC 20或其它電子元件來說，沿著兩個相對的側(cè)面組的現(xiàn)有典型尺寸是大約一百二十密耳(千分之一英寸)乘以六十密耳，從頂層到底層的厚度大約是三十密耳。當(dāng)需要將多于四個的接線端應(yīng)用于具有該尺寸的部件上，或者希望將接線端設(shè)置到具有更小尺寸的部件上時，專門的接線端機(jī)械的分辨率水平經(jīng)常制約涂覆有效的接線端帶。
前面描述了用于接線端帶22的所謂厚膜制備技術(shù)。更普通的方法包含我們下面描述的“薄膜”工藝。根據(jù)一個現(xiàn)有技術(shù)，該制備中的第一步驟是通過第一次拋光元件20的接觸表面實現(xiàn)的。此后，單片元件通常與許多其它部件一起安裝在專用夾具中，在它們的上面的精確位置放置“掩模”。通過掩膜蒸發(fā)或濺射鉻或類似的非焊料浸潤金屬或合金，以便實現(xiàn)接線端帶或島22，與厚膜形式類似。涂覆了接線端帶22之后，通過厚膜或者薄膜技術(shù)，單片元件被重新掩膜并放置在另外的蒸發(fā)夾具中，將鉻、銅和金合金(Cr-Cu-Au)層蒸發(fā)到前面建立的鉻島上。該蒸發(fā)步驟之后進(jìn)行另外的蒸發(fā)步驟，這次蒸發(fā)錫/鉛(Sn/Pb)合金。對于這一步來說可選擇的方法是已知的，例如預(yù)先電鍍合金或者物理放置焊料球到BLM接點(diǎn)30上。該最后的蒸發(fā)步驟之后，在升高的溫度下將單片元件放置到氫或其它還原氣氛中，以便回流錫/鉛層，以利于形成希望的焊料球40。然后檢測和測試根據(jù)該工藝制備的單片元件。遺憾的是測試工藝使軟焊料球40變形，使得必須進(jìn)一步處理測試結(jié)果是“好”的元件，以便回流錫/鉛合金，再形成焊料球。應(yīng)理解，該工序不僅浪費(fèi)時間，而且進(jìn)行起來非常昂貴。
本發(fā)明主題提供了一種接線端設(shè)置，消除或大大簡化了提供這種典型的厚膜接線端帶的設(shè)置。通過消除較少控制的厚膜帶，避免了對典型的接線端印刷硬件的需要。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的接線端部件更集中在鎳、錫、銅等的鍍覆層上，該鍍覆層一般形成在厚膜接線端帶上。
考慮圖3所示的電容器陣列結(jié)構(gòu)24。電容器陣列24以多個內(nèi)電極和對應(yīng)的電極接頭14’和16’(其暴露部分在圖3中由實線表示)為特征，它們與圖1和2的電極接頭14和16類似，并且埋置在陶瓷材料體18’中。通過使電容器陣列24或其它具有類似的暴露的電極接頭的電子元件浸入化學(xué)鍍?nèi)芤?，例如鎳或銅離子溶液，優(yōu)選形成了根據(jù)本主題的鍍覆接線端26，如圖4所示。暴露于這種溶液能夠使鎳、銅、錫或其它金屬鍍層沉積在暴露的電極接頭14’和16’上。優(yōu)選所沉積的鍍覆材料足以實現(xiàn)層疊的列中相鄰的電極接頭14’和16’之間的電連接。
在所公開技術(shù)的一些典型實施例中，接頭的列中相鄰的電極接頭之間的距離應(yīng)不大于大約10微米，以便確保適當(dāng)?shù)暮瓦B續(xù)的鍍覆。因此，電極接頭相鄰的疊層列之間的距離應(yīng)比此最小距離至少大到2倍，以便確保不同的接線端26不會跑到一起。在本技術(shù)的一些實施例中，暴露金屬的相鄰層疊列之間的距離大約是特定層疊中相鄰的暴露的電極接頭之間距離的四倍。通過控制暴露的內(nèi)導(dǎo)體部分之間的距離，可以控制接線端的連通性，以便根據(jù)希望的接線端結(jié)構(gòu)形成橋接或非橋接接線端。
這樣通過定位暴露的電極接頭14’和16’引導(dǎo)鍍覆的接線端26。因為由在多層元件或電容器陣列24上的選定周邊位置處的暴露的金屬化結(jié)構(gòu)確定鍍覆接線端26的形成，因此以后稱這種現(xiàn)象為“自確定”。暴露的內(nèi)電極接頭14’和16’還有助于將接線端26機(jī)械附著到電容器陣列24的周邊。對完全的鍍層覆蓋和金屬結(jié)合的進(jìn)一步的保證通過在鍍覆溶液中包含抗還原添加劑(resistance-reducing additive)來實現(xiàn)。用于增強(qiáng)形成本主題鍍覆接線端的金屬沉積物的附著力的其它機(jī)理是在此后利用如烘焙、激光照射、UV曝光、微波曝光、弧焊等技術(shù)加熱該元件。
對于一些元件鍍覆來說，可以充分形成圖4的鍍覆接線端26，但有時來自內(nèi)電極接頭的暴露金屬化部分不足以形成本技術(shù)的自確定接線端。在這種情況下，提供在多層電容器的選定的部分內(nèi)埋置的附加錨定接頭是有利的，有時是必要的。錨定接頭是短的導(dǎo)電接頭，一般不對元件提供電功能或內(nèi)部導(dǎo)電性，但在機(jī)械上起成核(nucleate)的作用并確保了沿著單片器件周邊的附加鍍覆接線端。暴露的錨定接頭結(jié)合暴露的內(nèi)電極部分可以提供充分暴露的金屬化部分，以便建立更有效和更均勻成型的自確定接線端。
有幾個不同的技術(shù)，潛在地可以用來形成鍍覆接線端，例如圖4的多層電容器實施例24上的接線端26。如前面所強(qiáng)調(diào)的，第一種方法對應(yīng)于電鍍或電化學(xué)沉積，其中將具有暴露的導(dǎo)電部分的電子元件暴露于鍍覆液，例如以電偏置為特征的電解鎳或電解錫。然后將元件自身偏置為與鍍覆溶液的極性相反的極性，鍍覆溶液中的導(dǎo)電元素被吸引到元件的暴露金屬化部分上。這種沒有極性偏置的鍍覆技術(shù)稱為電解鍍覆，并且可以與化學(xué)鍍?nèi)芤豪珂嚮蜚~離子溶液結(jié)合使用。
根據(jù)電化學(xué)沉積和化學(xué)鍍覆技術(shù)，例如圖4的IDC 24的元件優(yōu)選浸沒在適當(dāng)?shù)腻兏踩芤褐幸欢ǖ臅r間。在本主題的一些實施例中，需要不長于15分鐘的時間，就可以使足夠的鍍覆材料沿著元件沉積在暴露的導(dǎo)電位置，使得累積物足以在垂直方向上將鍍覆材料散布到暴露的導(dǎo)電位置，并且在選定的相鄰暴露導(dǎo)電部分之中建立連接。
根據(jù)本主題的鍍覆接線端的形成可以采用的另一種包含鍍覆材料的磁性吸引技術(shù)。例如，通過利用鎳的磁性，可以將懸浮在電解溶液中的鎳粒子吸引到多層元件的同樣的導(dǎo)電暴露電極接頭和錨定接頭上。具有同樣磁性能的其它材料也可以在鍍覆接線端的形成中采用。
關(guān)于將鍍覆接線端材料施用到多層元件的暴露的電極接頭和錨定接頭的又一種技術(shù)包括電泳和靜電學(xué)的原理。根據(jù)此典型技術(shù)，電解溶液包含帶靜電的粒子。然后可以用相反的電荷使具有暴露的導(dǎo)電部分的IDC或其它多層元件偏置，施用電解溶液，使得帶電的粒子沉積在元件上的選定的位置上。該技術(shù)在鍍覆玻璃和其它半導(dǎo)電或非導(dǎo)電材料時尤其有用。一旦沉積了這種材料，此后就可以通過對元件充分加熱的中間過程將沉積的材料轉(zhuǎn)換為導(dǎo)電材料。
根據(jù)本技術(shù)用于形成鍍覆接線端的一種特殊的方法涉及上面所參考的各種鍍覆技術(shù)的組合?？梢允紫葘⒍鄬釉牖瘜W(xué)鍍?nèi)芤褐?，例如銅離子溶液，以便在暴露的接頭部分上沉積銅的初始層，并且提供較大的接觸面積。然后可以將鍍覆技術(shù)轉(zhuǎn)到電化學(xué)鍍覆體系，其有利于在該元件的選擇部分上快速累積銅。
根據(jù)可利用的將鍍覆材料鍍覆到根據(jù)本工藝的多層元件的暴露的金屬化上的不同技術(shù)，可以使用不同類型的材料來建立鍍覆接線端并形成與電子元件的內(nèi)部部件的電連接。例如，可以利用金屬導(dǎo)體例如鎳、銅、錫等，以及適當(dāng)?shù)碾娮栊詫?dǎo)體或半導(dǎo)電材料，和/或從這些不同類型的材料中選擇的材料的組合。
再一種可選擇的鍍覆方案對應(yīng)于形成金屬鍍層，然后在這種金屬鍍層上電鍍電阻性合金。可以單獨(dú)或組合提供鍍層，以便提供各種不同的鍍覆接線端結(jié)構(gòu)。這種鍍覆接線端的基本原理是通過設(shè)計和暴露的導(dǎo)電部分沿著元件周邊的定位來設(shè)置自確定鍍覆。
可以在各種不同的結(jié)構(gòu)中提供內(nèi)電極部分和錨定接頭的這種特別取向，以便于根據(jù)本主題的鍍覆接線端的形成。下面介紹本技術(shù)的更具體的典型實施例，以便為這種結(jié)構(gòu)的例示提供更詳細(xì)的說明。
具體參考圖5至8，圖5至8分別示出了本主題的第一實施例。通過分別比較圖5至6和圖1至2可以很容易看出現(xiàn)有技術(shù)和本技術(shù)的第一實施例之間的區(qū)別。更具體地說，通過其缺少圖1所示的厚或薄膜接線端22來辨別圖5所示的本技術(shù)的第一典型實施例100。本技術(shù)允許省略接線端帶22部分因為電極接頭114和116的變形結(jié)構(gòu)。
參考圖5、6和7，單片叉指電容器(IDC)100的電極110和112以交替序列的方式層疊，并且構(gòu)成有向電容器的選定的側(cè)面延伸的接頭114和116。接頭114和116長度和寬度都變化。從圖5和6能夠更清楚地看出，來自選定的最上和最下層110和112的接頭114和116比更中間的層的接頭稍短，因此不像更中間的接頭那樣暴露在絕緣材料128的表面處。此外，從圖6和7可以更清楚地看出，制作寬度改變的接頭114和116，使得最中間電極層上的接頭的暴露端面形成各自的圓形圖形，從圖7可以最清楚地看出。
繼續(xù)參考圖6和7，圖6和7示出了附加的接頭118和120。這些接頭類似于前面提到的錨定接頭，它們一般與有源電極接頭114和116電絕緣，基本上對IDC沒有貢獻(xiàn)電功能。這些錨定接頭可以按與有源電極接頭類似的方式改變寬度，并且與有源電極接頭一起起作為鍍覆層部分130(圖8的)的錨定點(diǎn)的作用，以及在實際的鍍覆過程中起用于鍍覆層部分的附加成核點(diǎn)的作用。暴露的錨定接頭結(jié)合暴露的有源電極部分可以提供充分暴露的金屬化部分，以便建立更有效的自確定鍍覆層130。通過改變有源和錨定接頭寬度而進(jìn)行自確定圓形鍍層的結(jié)果是，以十分容易和便宜的方式直接提供了球限冶金(ball limiting metallurgy)。
再參考圖5和7，如前面提到的，附著于電極110和112的電極接頭114和116部分比其它電極接頭短。這些較短的接頭沒有達(dá)到IDC 100的表面，如圖7的虛線122和124所示。為了將與這些較短的接頭相關(guān)的電極電連接到IDC 100的其它電極上，提供至少一個內(nèi)部通孔146。通過在BLM130的選定的部分上提供焊料球140就可以完成IDC 100了。應(yīng)理解，雖然在圖5中只畫出了一個內(nèi)部通孔146和一個焊料球140，但在IDC 100上可以優(yōu)選利用多個這樣的通孔(例如電極接頭114或116的每一列設(shè)置一個)和焊料球。
加到鍍覆的BLM部分130上的焊料球140會呈現(xiàn)出與用于將完成的IDC連接到其它部件上的BGA安裝技術(shù)相容的部分，所述其它部件包括印刷線路板或其它基板環(huán)境。焊料球140可以通過首先將鉛合金蒸發(fā)到鍍覆層130上形成，其起到球限冶金的作用。上面已經(jīng)描述了用于實現(xiàn)該項的可供選擇的方法，包含將焊料合金電鍍到BLM接觸上，或者在其上物理放置焊料。將鉛合金蒸發(fā)到鍍層上之后，在氫、還原或中性氣氛中加熱IDC，以便在不氧化的情況下使鉛合金回流。由于熔融材料的表面張力，鉛合金焊料的回流使焊料形成球形。
現(xiàn)在將參考圖9至11描述本主題的第二實施例。參考圖9和10，可以看出本主題的該可選的設(shè)置和圖5至8的第一實施例之間的主要差別。具體地說，該第二實施例提供了向IDC 200的兩個相對側(cè)面延伸的電極接頭。如圖9和10所示，電極接頭214和216基本上類似于圖5至8所示的IDC實施例100的電極接頭114和116。此外，錨定接頭218和220基本上類似于圖5至8所示的IDC實施例100的錨定接頭118和120。然而，該實施例的特別之處在于電極接頭219和221，它們沿與電極接頭218和220相反的方向上延伸，并且長到可以達(dá)到圖11所示的IDC的后面。為了方便，其上附著焊料球240的IDC表面用“前”表面表示，而與前側(cè)表面相對的表面用“背”表面表示。采用這種對方向的具體參考僅為了方便，不應(yīng)構(gòu)成對本技術(shù)的限制。
提供電極接頭219和221的各列以產(chǎn)生多個給定極性的暴露部分中的至少一個和多個相反極性的暴露部分中的至少一個。接頭219和221的暴露部分的每個列可以與圖9所示短接層250電連接在一起?？梢酝ㄟ^這里所述的化學(xué)鍍工藝制備這種短接層，或者可以利用常規(guī)的厚膜技術(shù)將它們形成為帶狀。在任何情況下，這些層250一般是類似于圖4所示的鍍層26的柱，并且執(zhí)行與本技術(shù)的第一實施例的內(nèi)部通孔146類似的功能。盡管未示出，應(yīng)理解在層250的形成中也可以采用在本技術(shù)鍍層上的錨定接頭。本技術(shù)的第二實施例也以球限冶金230和焊料球240為特征，其分別類似于圖5至8所示的第一實施例的相應(yīng)部件130和140。
現(xiàn)在參考圖12至14說明本技術(shù)的第三實施例。圖12至14的實施例具有前面實施例的許多選定的部件的特征，而主要區(qū)別在于電極接頭和錨定接頭的形成和方向，包括其暴露部分在IDC 300周邊上的位置。在第二具體實施例中，電極接頭219和221延伸到IDC 200的背面，并通過鍍層部分250在那里互連。在第三實施例300中，從圖13可以看出，起等效作用的電極接頭319和321通常分別按與電極接頭314和316的方向成直角構(gòu)成，并且向IDC 300的多個選擇的側(cè)面延伸而設(shè)置。電極接頭319和321具有暴露到IDC 300的相對側(cè)表面的長度。如投影圖14所示，接頭321暴露在第一選定側(cè)面上，而接頭319到達(dá)IDC 300的相對側(cè)的表面(未示出)。在類似于前面實施例的方式下，這些電極接頭319和321分別通過位于IDC300相對側(cè)面上的分離鍍層350電連接在一起。圖12的側(cè)視圖中示出了一個這樣的鍍層350。盡管未示出，應(yīng)理解用在本技術(shù)的鍍層上的錨定接頭也可以在層350的形成中采用。IDC實施例300的前表面也以鍍層330和焊料球340為特征，類似于其它具體的IDC實施例的相應(yīng)部件。
根據(jù)圖5至14所討論的每個前述實施例采用了具有變化寬度的電極接頭，以便形成希望形狀(例如圓餅狀圖形)的暴露的接頭圖案。在形成這種多層器件時，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解希望保持每個內(nèi)層的緊密重合或?qū)?zhǔn)。在任何方向如果形成的內(nèi)部電極具有錯誤的寬度或者誤對準(zhǔn)太大的距離，會影響暴露接頭和鍍到其上的材料的相應(yīng)部分的需要位置。在某些情況下，會影響器件的各種機(jī)械和電特性的參數(shù)變化。在極端的情況下，誤對準(zhǔn)電極會導(dǎo)致相鄰接線端之間不希望的短路。
根據(jù)鍍覆接線端形成的一些實施例的潛在關(guān)系，圖15至18分別示出了根據(jù)本主題使用的可選典型電極層和相應(yīng)接頭結(jié)構(gòu)的技術(shù)方案。應(yīng)理解可以選擇性地采用這種可選擇的形成方式，與本主題的前面描述的任何一個實施例相結(jié)合，以便得到進(jìn)一步的實施例。圖15示出了以依次層疊關(guān)系結(jié)合在介電材料體內(nèi)的多個典型電極層的分解平面圖(具有X和Y方向的二維參考系)。電極410與電極412相交替，以提供具有希望電容值的多層結(jié)構(gòu)，這種電極410和412的數(shù)量可以變化，以此滿足這種希望的標(biāo)準(zhǔn)。電極接頭414從各個電極410的選定部分延伸，而電極接頭416從各個電極412的選定部分延伸，并且一般引出一種電容結(jié)構(gòu)以便提供與各個電極的電連接。最初優(yōu)選為每個電極接頭414和416提供相同的形狀，通常每個都具有半圓端部。還為選定的電極層提供各自的錨定接頭418和420，所述選定的電極層具有與電極接頭的端部相匹配。在某些方面，圖15的電極層和接頭結(jié)構(gòu)設(shè)置比圖6、10和13的結(jié)構(gòu)更簡單，因為所有的電極接頭和錨定接頭形成有相同的通用形狀。
仍然參考圖15，根據(jù)坐標(biāo)定位電極層和相應(yīng)的接頭結(jié)構(gòu)，以便在“X”和“Y”方向都對準(zhǔn)。然后可以在“Z”方向(垂直于圖)依次層疊這些層。然而，如果接頭的端部成型為半圓形，并且允許其在“X”方向稍微偏移，那么接著的劃片或切割將出現(xiàn)半圓形的不同部分，結(jié)果是暴露的接頭具有各自不同的寬度。圖16更具體地示出了上述情況，圖16示出了典型接頭416及其不同的典型切割位置的詳圖。盡管參考接頭416討論，但應(yīng)理解類似的切割位置也適用于選定的電極接頭414和錨定接頭418和420。
參考圖16和17，第一電極位置A沒有切割到接頭416或者沒有與接頭416相交，因此在器件的外側(cè)上將看不到接頭的任何部分。圖17也示出了這種情況，圖17示出了所有的接頭切割而得到的輪廓。在位置A，沒有暴露部分。在圖16中，如果以等于其上放置每個電極的襯底厚度的增量移動圖形，那么在位置B將以最微的量切割接頭，將看到短的暴露部分，如圖17所示。這樣，當(dāng)我們在“X”方向逐漸移動圖案時，每次增加襯底的厚度，我們將繪出通過位置F的半圓形形狀。那么如果我們掉轉(zhuǎn)方向，我們將得到圓的另一半，其切口分別在位置E、D、C和B。切口A將再次使接頭的端部隱藏在內(nèi)部。當(dāng)希望多個這樣的圖案時，可希望為許多層保持該位置，以便分離圓形圖案。
圖18示出了得到的多層器件400的總前透視圖，其利用了圖15的典型電極層結(jié)構(gòu)，具有圖16和17所示的變化的電極定位。將來自漸進(jìn)切口的橫切接頭414看作一個極性，416為另一個極性。從圖18還看出已經(jīng)由圓形圖案418和420形成的錨定接頭。暴露接頭部分的最后定位有利于其上的鍍覆的材料的圓形部分的沉積。應(yīng)理解，與參考圖15至18所描述的技術(shù)類似，通過提供具有變化寬度的接頭或者通過改變?nèi)切谓宇^的位置，還可以根據(jù)本主題形成其它的形式，例如三角形鍍覆部分。
在圖15至18的典型實施例中，內(nèi)部電極設(shè)置有側(cè)面接頭419和421，可以將附加的側(cè)面接線端鍍覆其上以在相對的內(nèi)部電極中提供各自的連接。這類似于圖12至14的側(cè)面接頭，但是以稍微斜對準(zhǔn)為特征，如圖18中的部分423所示，電極圖案在“X”方向已經(jīng)偏移。盡管圖15至18的典型實施例示出了連接的側(cè)接線端，應(yīng)理解根據(jù)該典型實施例也可以采用其它的連接結(jié)構(gòu)，例如圖5的內(nèi)部通孔或圖9的背面接線端。
應(yīng)理解，圖3至18分別示出的多層叉指電容器實施例僅作為所公開技術(shù)的例子，包含其中間方案。在大多數(shù)例子中，示出了四個或更多個通用電極列，但根據(jù)需要的元件結(jié)構(gòu)，也可以具有更少的或更多的電極列數(shù)。根據(jù)所公開的技術(shù)，沿著任何選定元件側(cè)的任何選定部分都可以形成鍍覆接線端。這種鍍覆接線端可以包含鍍覆的導(dǎo)電材料、電阻性材料或半導(dǎo)電材料的單層，或者包含從這些材料中選定的材料的多層組合。
上面討論的例示實施例已經(jīng)利用本鍍覆技術(shù)形成了接線端部件。對于其它可用的電子器件目標(biāo)來說，可以使用相同的技術(shù)，這可以在下面的例子中看到。圖19至21描述了可以利用所公開的鍍覆工藝形成的螺旋形電感器的結(jié)構(gòu)。圖19展示了可以層疊并相對于假想圓562對準(zhǔn)定位的例示層的分解平面圖。每個層的一部分都由介質(zhì)材料560構(gòu)成，并且可以進(jìn)一步包含印刷的接頭564a至564h(此后統(tǒng)一稱為564)，使其與假想圓562相交。此后，在假想圓位置鉆孔，以便形成穿過多層元件的實際的圓柱形孔。
以參考箭頭555表示的方向為基準(zhǔn)，在假想圓562周圍的不同位置示出圖19中的多個接頭。第一層(圖19所示的最底層)包含通常在與參考箭頭555相同的方向上定位的接頭部分564a’。第二層包含由參考方向555順時針轉(zhuǎn)大約45度定位的接頭部分564b。后面的每個圖案層都由前面的層的接頭方向順時針將接頭部件564旋轉(zhuǎn)額外的45度，最后完成全部的旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生在參考方向555定位的另一接頭564a的層。層疊這些層之后，用沒有接頭部件的空白覆蓋層層疊。然后可以在假想的圓內(nèi)鉆孔以便在通用的圓柱形孔內(nèi)暴露每個接頭部分。
圖20提供了在圖19的層以相同的假想圓對準(zhǔn)并且按順序依次層疊之后，這種多層結(jié)構(gòu)的斜透視圖。為了說明的方便變形了透視圖，以便示出當(dāng)通過鉆孔向下看時如何能夠看到剖切的接頭。暴露每個接頭564以便示出從孔562的頂部580到孔562的底部582向下的螺旋軌跡。柱狀孔通常在疊層體的整個通路上都具有相同的直徑。燒結(jié)該部件之后，可以將孔的內(nèi)部暴露于化學(xué)鍍銅，如前面所述，接頭將連接到連續(xù)的通路中，如圖21中的584所示。應(yīng)理解，也可以使用這里公開的其它鍍覆溶液和技術(shù)，以形成鍍覆的螺旋584。
關(guān)于圖19至21的例示實施例，應(yīng)認(rèn)識到，盡管為了簡化附圖我們示出了作為隔離開的帶的接頭564，一般還需要提供用于將得到的電感器與電路的其它部分連接的各個端部接頭564a的電接觸，以及該部分被設(shè)計為使得化學(xué)鍍銅不橋接的用于鍍覆的其它接頭564b至564h的臨時連接的電接觸。
應(yīng)進(jìn)一步理解，可以使圖19至21所示的例示結(jié)構(gòu)進(jìn)行許多變化。例如，我們已經(jīng)示出了結(jié)合的八個接頭部分以便形成單圈螺旋。也可以僅用兩個接頭圖案制作單圈螺旋。此外，通常希望產(chǎn)生最大的電感，這樣需要多圈螺旋。這種情況可以利用所公開的技術(shù)通過減少每次旋轉(zhuǎn)的接頭部分的數(shù)量或者增加層數(shù)或者兩者兼具而很容易地實現(xiàn)。實際上，由于化學(xué)鍍技術(shù)具有分辨率的限制，因此當(dāng)用大約10微米厚的材料制作時，四個接頭部分大約是最小的數(shù)目。這樣允許在10微米上發(fā)生橋接，但在每個相鄰的螺旋圈之間以40微米間隔隔離自身。
與電感元件形成相關(guān)的所公開的鍍覆技術(shù)的相關(guān)優(yōu)點(diǎn)是，在螺旋通路上可以鍍覆附加的銅(或銀或其它良導(dǎo)體)，以便增加“Q”因子，它是電感性能的一個測量參數(shù)。甚至可以將磁性栓塞放到孔562中，以便進(jìn)一步增加電感。
雖然已經(jīng)根據(jù)具體實施例詳細(xì)描述了本主題，但應(yīng)理解在得到前面的理解后，本領(lǐng)域技術(shù)人員很容易將本技術(shù)應(yīng)用到與這些實施例等效的變形中。因此，本說明書的范圍僅作為例子而不是限制，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯而易見的是，本公開不排除包含對本主題的這些修改例、變形和/或添加。
權(quán)利要求
1.一種多層電子元件，包括多個絕緣襯底，每個都具有上和下表面，所述多個絕緣襯底由邊緣橫向定界；插在所述多個絕緣襯底之間的多個電極，所述多個電極的特征在于，其具有各自變化寬度，并且沿著所述多個絕緣襯底的至少一個邊緣暴露的接頭部分；以及至少一層鍍覆的接線端材料，連接選定的所述接頭部分。
2.如權(quán)利要求1所述的多層電子元件，其中所述至少一層鍍覆的接線端材料形成為普通的圓餅狀結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1所述的多層電子元件，還包括散布于所述多個絕緣襯底中的多個電絕緣的錨定接頭，所述錨定接頭的特征在于，其具有各自變化的寬度的部分暴露在所述多個絕緣襯底的至少一個邊緣處。
4.如權(quán)利要求3所述的多層電子元件，其中所述至少一層鍍覆的接線端材料連接選定的所述多個電極的選定的所述暴露接頭部分與所述多個電絕緣的錨定接頭的選定的暴露部分。
5.如權(quán)利要求3所述的多層電子元件，其中在所述多個絕緣襯底的選定的邊緣處，所述選定的電極的選定的所述暴露接頭部分和選定的所述多個電絕緣的錨定接頭沿著列對準(zhǔn)。
6.如權(quán)利要求3所述的多層電子元件，其中所述至少一層鍍覆的接線端材料包括金屬導(dǎo)電材料，而電極接頭的暴露部分構(gòu)造為引導(dǎo)所述至少一層鍍覆的接線端材料的形成，從而直接提供球限冶金。
7.如權(quán)利要求1所述的多層電子元件，其中所述電極的暴露接頭部分和所述錨定接頭的暴露部分彼此隔開，使得所述接頭作為至少一層鍍覆接線端材料的形成核和引導(dǎo)點(diǎn)。
8.如權(quán)利要求1所述的多層電子元件，其中所述至少一層鍍覆的接線端材料包括金屬導(dǎo)電材料、電阻材料或半導(dǎo)電材料。
9.如權(quán)利要求1所述的多層電子元件，其中所述至少一層鍍覆的接線端材料包括多個電學(xué)性質(zhì)不同的材料層。
10.如權(quán)利要求9所述的多層電子元件，其中所述多個電學(xué)性質(zhì)不同的材料層至少包括夾在導(dǎo)電材料層之間的電阻材料層。
11.一種多層電子元件，包括多個介電層，所述多個介電層的每一個都由邊緣橫向定界；插在所述多個介電層之間的多個電極層，所述多個電極層的選定的一些具有暴露在所述多個介電層的選定的邊緣處的各自變化寬度的接頭部分；多個電絕緣的錨定接頭，具有各自變化的寬度，散布于且暴露在選定的所述多個介電層的選定的邊緣處；以及至少一個接線端層，連接選定的所述多個電絕緣錨定接頭的暴露部分和選定的所述多個電極層的暴露接頭部分。
12.如權(quán)利要求11所述的多層電子元件，進(jìn)一步包括多個接線端層，其中選定的所述多個接線端層連接選定的所述多個電極的選定的所述暴露的變化寬度的接頭部分和選定的所述多個電絕緣的變化寬度的錨定接頭。
13.如權(quán)利要求12所述的多層電子元件，其中在所述多個介電層的選定的邊緣處，所述選定的所述電極層的選定的所述暴露的變化寬度的接頭部分與選定的所述多個電絕緣的變化寬度的錨定接頭按列對準(zhǔn)。
14.如權(quán)利要求11所述的多層電子元件，其中所述至少一個接線端層形成為普通的圓餅狀結(jié)構(gòu)。
15.如權(quán)利要求11所示的多層電子元件，其中暴露的變化寬度的接頭部分和暴露的變化寬度的錨定接頭彼此隔開，使得這種接頭作為至少一個接線端層的形成核和引導(dǎo)點(diǎn)。
16.如權(quán)利要求15所示的多層電子元件，其中所述至少一個接線端層包括金屬導(dǎo)電材料、電阻材料或半導(dǎo)電材料。
17.如權(quán)利要求15所述的多層電子元件，其中所述至少一個接線端層包括金屬導(dǎo)電材料，而電極接頭的暴露部分構(gòu)造為引導(dǎo)至少一個接線端層的形成，從而直接提供球限冶金。
18.如權(quán)利要求15所述的多層電子元件，其中所述至少一個接線端層包括多個電學(xué)性質(zhì)不同的材料層。
19.如權(quán)利要求18所述的多層電子元件，其中所述多個電學(xué)性質(zhì)不同的材料層至少包括夾在導(dǎo)電材料層之間的電阻材料層。
20.一種多層電子元件，包括多個介電層；螺旋地對準(zhǔn)并散布于所述多個介電層中的多個導(dǎo)電接頭；以及連接所述多個接頭的接線端材料層。
21.如權(quán)利要求20所述的多層電子元件，其中所述接線端材料層包括金屬導(dǎo)電材料。
22.一種制造多層電子元件的方法，包括步驟提供多個介電層；提供螺旋地對準(zhǔn)并散布于所述多個介電層中的多個導(dǎo)電接頭；以及在所述導(dǎo)電接頭上鍍敷接線端材料層，從而將所述多個接頭連接在一起。
23.如權(quán)利要求22所述的方法，其中提供多個導(dǎo)電接頭的步驟包括在選定的介電層的選定的表面上的選定的位置處印刷單個導(dǎo)電材料層。
24.如權(quán)利要求22所述的方法，還包括步驟在鍍覆步驟之前，通過打開穿過多個介電層的通孔露出多個導(dǎo)電接頭的部分。
25.如權(quán)利要求22所述的方法，其中所述鍍覆步驟包括將所述導(dǎo)電接頭暴露到化學(xué)鍍銅溶液中。
26.一種在多層電子元件中引導(dǎo)鍍覆材料形成的方法，包括步驟在多個介電材料層中的選定的位置處埋入多個導(dǎo)電接頭；以及將多個導(dǎo)電接頭暴露于鍍覆溶液中，從而埋入的導(dǎo)電接頭形成為鍍覆溶液內(nèi)鍍覆材料的成核點(diǎn)，并且沿著暴露的多個導(dǎo)電接頭引導(dǎo)鍍覆材料的沉積方向。
27.如權(quán)利要求26的方法，其中改變暴露的導(dǎo)電接頭的表面積和位置，從而控制鍍覆材料的表面積和幾何形狀。
28.如權(quán)利要求27的方法，其中改變暴露的導(dǎo)電接頭的表面積和位置，以便將鍍覆材料的表面區(qū)域形成為普通的平面圓餅形狀。
29.如權(quán)利要求28所述的方法，其中將鍍覆材料的普通圓餅形式構(gòu)造為球限冶金。
30.如權(quán)利要求27的方法，其中改變暴露的導(dǎo)電接頭的表面積和位置，以便將鍍覆材料的表面區(qū)域形成為普通的線性螺旋形狀。
31.如權(quán)利要求30的方法，其中普通的線性螺旋形式構(gòu)造為電感元件。
32.一種多層電子元件的制造方法，包括步驟提供多個絕緣襯底，每個都具有上和下表面，所述襯底每個都由邊緣橫向定界；在選定的所述多個絕緣襯底之間插入多個電極；沿著所述多個襯底的至少一個邊緣暴露所述電極的變化寬度部分；以及在所述電極的暴露部分上鍍覆至少一個接線端材料層。
33.如權(quán)利要求32所述的方法，還包括步驟繼續(xù)該鍍覆工序直到所述電極的暴露部分連接起來。
34.如權(quán)利要求32所述的方法，其中利用化學(xué)鍍覆工藝?yán)^以電化學(xué)工藝來進(jìn)行鍍覆步驟。
35.如權(quán)利要求32所述的方法，其中利用化學(xué)鍍覆工藝進(jìn)行鍍覆步驟。
36.如權(quán)利要求35所述的方法，其中化學(xué)鍍覆工藝包括將多層電子元件浸沒在化學(xué)鍍銅溶液中，以便形成銅接線端層。
37.如權(quán)利要求36所述的方法，還包括用電阻層覆蓋銅接線端層的步驟。
38.如權(quán)利要求37所述的方法，還包括用導(dǎo)電層鍍覆電阻層的步驟。
39.如權(quán)利要求32所述的方法，其中暴露的步驟包括提供具有不均勻截面的接頭部分的電極；在所述介電層之中的橫向移位的位置處設(shè)置電極；以及劈開插入電極和介電層的邊緣，從而暴露電極的接頭部分的變化寬度部分。
40.如權(quán)利要求39所述的方法，其中所述提供的步驟包括提供具有圓形接頭部分的電極。
41.一種多層電子元件，包括多個層疊的介電層；定位在所述多個層疊介電層上的選定位置處的多個導(dǎo)電接頭；以及連接選定的所述多個導(dǎo)電接頭的至少一個接線端材料層。
42.如權(quán)利要求41所述的多層電子元件，其中所述多個導(dǎo)電接頭定位在所述多個介電層的選定的邊緣處。
43.如權(quán)利要求42所述的多層電子元件，其中所述多個導(dǎo)電接頭按列對準(zhǔn)。
44.如權(quán)利要求42所述的多層電子元件，其中改變多個導(dǎo)電接頭的寬度以形成預(yù)定的幾何圖案。
45.如權(quán)利要求44所述的多層電子元件，其中所述預(yù)定的幾何圖案是從由普通的圓餅狀結(jié)構(gòu)、普通的三角形結(jié)構(gòu)和普通的矩形圖案構(gòu)成的組中選出的圖案。
46.如權(quán)利要求44所述的多層電子元件，其中幾何圖案是普通的圓形，并且連接選定的導(dǎo)電接頭的接線端材料形成用于多層元件的球限冶金。
47.如權(quán)利要求42所述的多層電子元件，其中所述多個導(dǎo)電接頭定位在穿過所述多個介電層的中心位置的圓柱形通孔周圍的選定角度的位置處。
48.如權(quán)利要求47所述的多層電子元件，其中連接選定的導(dǎo)電接頭的接線端材料是金屬材料，并且在所述圓柱形通孔內(nèi)形成螺旋電感器。
49.如權(quán)利要求41所述的多層電子元件，其中所述多個導(dǎo)電接頭定位在所述多個介電層的選定的中心位置處。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鍍覆技術(shù)，用于形成多層電子元件的改進(jìn)的接線端、互連技術(shù)和電感元件部件。單片元件設(shè)置有鍍覆的接線端，消除或簡化了對厚膜接線端帶的需要。此技術(shù)消除了許多接線端問題，并且能夠形成數(shù)量大間距小的接線端。通過暴露的變化寬度的內(nèi)部電極接頭和附加的錨定接頭部分引導(dǎo)和錨定本鍍覆接線端。這種錨定接頭可以相對于芯片結(jié)構(gòu)在內(nèi)部或在外部定位，成為金屬化鍍覆材料的形成核。最后這種鍍覆材料可以形成普通的球限冶金(BLM)的圓形部分，在其上可以回流焊料球。本技術(shù)可用于多種單片多層元件，包括叉指電容器、多層電容器陣列和集成無源元件。在本元件的形成中可以采用各種不同的鍍覆技術(shù)和材料。
文檔編號H01G2/06GK1474421SQ0314076
公開日2004年2月11日 申請日期2003年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月15日
發(fā)明者約翰·L·高爾瓦格尼, 羅伯特·海斯坦第二, 安德魯·里特, 賈森·麥克尼爾, 斯里拉姆·達(dá)他古魯, 海斯坦第二, 里特, 姆 達(dá)他古魯, 約翰 L 高爾瓦格尼, 麥克尼爾 申請人:阿維科斯公司