本發(fā)明一般地涉及半導(dǎo)體器件，并且更具體地涉及一種半導(dǎo)體器件和形成包括具有集成無源部件的引線框架的半導(dǎo)體器件的方法。

背景技術(shù)：

半導(dǎo)體器件通常存在于現(xiàn)代電子產(chǎn)品中。半導(dǎo)體器件在電氣部件的數(shù)目和密度方面變化。分立的半導(dǎo)體器件一般包含一種類型的電氣部件，例如發(fā)光二極管（led）、小信號晶體管、電阻器、電容器、電感器和功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管（mosfet）。集成半導(dǎo)體器件通常包含數(shù)百到數(shù)百萬個電氣部件。集成半導(dǎo)體器件的示例包括微控制器、微處理器和各種信號處理電路。

半導(dǎo)體器件執(zhí)行廣泛的功能，諸如信號處理、高速計算、傳輸和接收電磁信號、控制電子設(shè)備、將太陽光變換為電力以及創(chuàng)建用于電視顯示器的視覺圖像。半導(dǎo)體器件存在于娛樂、通信、功率轉(zhuǎn)換、網(wǎng)絡(luò)、計算機和消費產(chǎn)品的領(lǐng)域中。半導(dǎo)體器件也存在于軍事應(yīng)用、航空、汽車、工業(yè)控制器和辦公設(shè)備中。

半導(dǎo)體器件利用半導(dǎo)體材料的電性質(zhì)。半導(dǎo)體材料的結(jié)構(gòu)允許通過施加電場或基極電流或簡單地通過摻雜工藝來操縱材料的導(dǎo)電性。摻雜將雜質(zhì)引入到半導(dǎo)體材料中以操縱和控制半導(dǎo)體器件的導(dǎo)電性。

半導(dǎo)體器件包含有源和無源電氣結(jié)構(gòu)。包括雙極型和場效應(yīng)晶體管的有源結(jié)構(gòu)控制電流的流動。通過改變摻雜水平和施加電場或基極電流，晶體管促進或限制電流的流動。包括電阻器、電容器和電感器的無源結(jié)構(gòu)建立執(zhí)行各種電氣功能所需的電壓和電流之間的關(guān)系。無源和有源結(jié)構(gòu)被電連接以形成電路，這使得半導(dǎo)體器件能夠執(zhí)行高速操作和其他有用的功能。

通常使用每一個涉及可能數(shù)百個步驟的兩個復(fù)雜的制造工藝（即前端制造和后端制造）來制造半導(dǎo)體器件。前端制造涉及在半導(dǎo)體晶片的表面上形成多個管芯。公共晶片上的每個半導(dǎo)體管芯通常是相同的，并且包含通過電連接有源和無源部件形成的電路。后端制造涉及從完成的晶片單體化個體半導(dǎo)體管芯并且封裝管芯以提供結(jié)構(gòu)支撐、電氣互連和環(huán)境隔離。如本文所使用的術(shù)語“半導(dǎo)體管芯”指代單詞的單數(shù)和復(fù)數(shù)形式二者，并且因此，可以指代單個半導(dǎo)體器件和多個半導(dǎo)體器件二者。

圖1a圖示了具有芯片載體襯底或印刷電路板（pcb）52的電子設(shè)備50，其中多個半導(dǎo)體封裝安裝在pcb的表面上。根據(jù)應(yīng)用，電子設(shè)備50可以具有一種類型的半導(dǎo)體封裝或多種類型的半導(dǎo)體封裝。為了說明的目的，在圖1a中示出了不同類型的半導(dǎo)體封裝。

電子設(shè)備50可以是使用半導(dǎo)體封裝來執(zhí)行一個或多個電氣功能的獨立系統(tǒng)。替代地，電子設(shè)備50可以是較大系統(tǒng)的子部件。例如，電子設(shè)備50可以是平板計算機、蜂窩電話、數(shù)字相機或其他電子設(shè)備的一部分。電子設(shè)備50還可以是插入到個人計算機中的圖形卡、網(wǎng)絡(luò)接口卡或其他擴展卡。半導(dǎo)體封裝可以包括微處理器、存儲器、專用集成電路（asic）、可編程邏輯電路、模擬電路、射頻（rf）電路、分立器件或者其他半導(dǎo)體管芯或電部件。

在圖1a中，pcb52提供通用襯底，該襯底用于安裝在pcb上的半導(dǎo)體封裝的結(jié)構(gòu)支撐和電氣互連。使用蒸發(fā)、電解電鍍、無電電鍍、絲網(wǎng)印刷或其他適當(dāng)?shù)慕饘俪练e工藝來在pcb52的表面上或?qū)觾?nèi)形成導(dǎo)電信號跡線54。信號跡線54提供在每個半導(dǎo)體封裝、安裝的部件和其他外部系統(tǒng)部件之間的電通信。跡線54還向每個半導(dǎo)體封裝提供功率和接地連接。在一個實施例中，在半導(dǎo)體封裝之間經(jīng)由跡線54傳輸時鐘信號。

在一些實施例中，半導(dǎo)體器件具有兩個封裝級。第一級封裝是用于將半導(dǎo)體管芯機械地和電氣地附著到中間襯底的技術(shù)。第二級封裝涉及將中間襯底機械地和電氣地附著到pcb。在其他實施例中，半導(dǎo)體器件可以僅具有第一級封裝，在所述第一級封裝中將管芯機械地和電氣地直接安裝到pcb。

為了說明的目的，在pcb52上示出了若干類型的第一級封裝，包括接合線封裝56和倒裝芯片58。此外，包括下述各項的若干類型的第二級封裝被示出為安裝在pcb52上：球柵陣列（bga）60、凸塊芯片載體（bcc）62、接點柵格陣列（lga）66、多芯片模塊（mcm）68、四方扁平無引腳封裝（qfn）70、四方扁平封裝72、嵌入式晶片級球柵陣列（ewlb）74以及晶片級芯片尺寸封裝（wlcsp）76。

根據(jù)系統(tǒng)要求，配置有第一級和第二級封裝樣式的任何組合的半導(dǎo)體封裝以及其他電子部件的任何組合可以連接到pcb52。在一些實施例中，電子設(shè)備50包括單個附著的半導(dǎo)體封裝，而其他實施例需要多個互連封裝。通過在單個襯底上組合一個或多個半導(dǎo)體封裝，制造商可以將預(yù)制部件合并到電子設(shè)備和系統(tǒng)中。因為半導(dǎo)體封裝包括復(fù)雜的功能，所以可以使用不太昂貴的部件和流水線的制造工藝來制造電子設(shè)備。所得到的設(shè)備不太可能失效并且制造成本不太昂貴，從而對消費者產(chǎn)生較低成本。

封裝和安裝在pcb52上的許多半導(dǎo)體器件使用諸如電感器、電容器或電阻器的無源器件，以支持或改善共同封裝的半導(dǎo)體管芯上的有源電路的功能。無源器件可以是分立部件或集成無源器件（ipd）。分立部件可以單獨安裝在pcb52上，并且根據(jù)需要使用跡線54而連接到封裝的半導(dǎo)體器件。在其他實施例中，諸如圖1b所示，將分立的無源器件設(shè)置在與半導(dǎo)體器件相鄰的引線框架襯底上，以使得半導(dǎo)體器件能夠利用無源器件。

圖1b圖示了現(xiàn)有技術(shù)的半導(dǎo)體封裝76。封裝76基于封裝襯底80。封裝襯底80具有導(dǎo)電層82，所述導(dǎo)電層82形成在封裝襯底上以提供設(shè)置在封裝襯底上的器件和pcb52之間的電連接。集成電路（ic）或半導(dǎo)體部件84設(shè)置在封裝襯底80上并使用倒裝芯片連接而連接到導(dǎo)電層82。在另一實施例中，ic84經(jīng)由接合線連接到導(dǎo)電層82。無源器件86設(shè)置在與ic84相鄰的封裝襯底80上方。無源器件86經(jīng)由導(dǎo)電層82連接在ic84和pcb52之間。在與ic84相鄰的封裝襯底80上方提供無源器件86增加了封裝76的尺寸，并且因此增加了pcb52上的封裝76的占用面積。較大的封裝尺寸降低了制造商縮小包括pcb52的器件的尺寸的能力。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

存在減少封裝尺寸和制造成本的需要。因此，在一個實施例中，本發(fā)明是一種制作半導(dǎo)體器件的方法，包括以下步驟：提供襯底；在襯底的第一表面上方形成第一導(dǎo)電層；將第一導(dǎo)電層圖案化成第一無源電路元件的第一部分；在襯底的第二表面上方形成第二導(dǎo)電層；將第二導(dǎo)電層圖案化成第一無源電路元件的第二部分；以及將半導(dǎo)體部件設(shè)置在襯底上方并電耦合到第一無源電路元件。

在另一實施例中，本發(fā)明是一種制作半導(dǎo)體器件的方法，包括以下步驟：提供襯底；在襯底的第一表面上方形成第一導(dǎo)電層；將第一導(dǎo)電層圖案化以形成第一無源電路元件的第一部分；以及將半導(dǎo)體部件設(shè)置在襯底和第一無源電路元件上方，其中半導(dǎo)體部件電耦合到第一無源元件。

在另一實施例中，本發(fā)明是一種制作半導(dǎo)體器件的方法，包括以下步驟：提供襯底；形成第一無源電路元件以包括在襯底的第一表面上方形成的第一導(dǎo)電層的一部分；以及將半導(dǎo)體部件設(shè)置在第一無源電路元件上方。

在另一實施例中，本發(fā)明是一種包括襯底的半導(dǎo)體器件。將第一導(dǎo)電層設(shè)置在襯底的第一表面上方，并且將第一導(dǎo)電層圖案化成無源電路元件的一部分。將半導(dǎo)體部件設(shè)置在襯底和第一導(dǎo)電層上方。

附圖說明

圖1a-1b圖示了具有帶有無源器件的半導(dǎo)體封裝的pcb；

圖2a-2o圖示了形成具有作為引線框架襯底的一部分的無源部件的半導(dǎo)體封裝的方法；

圖3圖示了具有作為引線框架襯底的一部分的多個無源部件的半導(dǎo)體封裝；

圖4a-4e圖示了具有串聯(lián)耦合的堆疊電感器的引線框架襯底；

圖5a-5c圖示了具有集成電容器的引線框架襯底；以及

圖6圖示了可用在引線框架襯底中的電阻層。

具體實施方式

參考附圖在以下描述中的一個或多個實施例中描述本發(fā)明，在附圖中相同的附圖標(biāo)記表示同樣或相似的元件。雖然在用于實現(xiàn)本發(fā)明的目的的最佳模式方面描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將領(lǐng)會到，本公開旨在覆蓋如可以被包括在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的替代、修改和等同物，本發(fā)明的精神和范圍由如以下公開和附圖所支持的所附權(quán)利要求和權(quán)利要求等同物限定。

圖2a-2o圖示了用于形成引線框架襯底98以及包括引線框架襯底98的半導(dǎo)體封裝的制造工藝。引線框架襯底98的形成以基礎(chǔ)襯底100開始?；A(chǔ)襯底100由基礎(chǔ)絕緣材料形成，基礎(chǔ)絕緣材料諸如是聚合物、聚合物復(fù)合材料、陶瓷、玻璃、玻璃環(huán)氧樹脂、氧化鈹或用于結(jié)構(gòu)支撐的其他適當(dāng)?shù)膭傂圆牧?。替代地，基礎(chǔ)襯底100可以是以下各項中的一層或多層：具有酚醛棉紙、環(huán)氧樹脂、機織玻璃、磨砂玻璃、聚酯、無機填料和其他增強纖維或織物的組合的預(yù)浸漬的聚四氟乙烯（預(yù)浸料）、fr-4、fr-1、cem-1或cem-3。在一些實施例中，基礎(chǔ)襯底100被提供為大得足以并排地形成多個引線框架襯底98的片材。每個個體引線框架襯底98一致地形成，如圖2a-2o所示，接著是用于分離器件以用于銷售和分發(fā)的單體化步驟。

在圖2b中，導(dǎo)電通孔106和108穿過基礎(chǔ)襯底100形成。首先，使用激光鉆孔、機械鉆孔、深反應(yīng)離子蝕刻（drie）或其他適當(dāng)?shù)墓に?，穿過基礎(chǔ)襯底100形成開口。在一個實施例中，使用濕/干蝕刻形成用于導(dǎo)電通孔106和108的開口。在另一實施例中，通過激光直接燒蝕（lda）形成用于導(dǎo)電通孔106和108的開口。根據(jù)特定實施例的需要，穿過基礎(chǔ)襯底100形成額外導(dǎo)電通孔。

穿過基礎(chǔ)襯底100的開口使用pvd、cvd、電解電鍍、無電電鍍或其他適當(dāng)?shù)慕饘俪练e工藝而填充有鋁（al）、銅（cu）、錫（sn）、鎳（ni）、金（au）、銀（ag）、鈦（ti）、鎢（w）或其他適當(dāng)?shù)膶?dǎo)電材料或其組合，以形成導(dǎo)電通孔106和108。導(dǎo)電通孔106和108延伸到基礎(chǔ)襯底100的頂表面和底表面二者。在一些實施例中，使用化學(xué)機械平面化（cmp）、機械平面化或其他適當(dāng)?shù)墓に囀够A(chǔ)襯底100平面化，使得基礎(chǔ)襯底100的頂表面與導(dǎo)電通孔106和108的頂表面共面，并且基礎(chǔ)襯底100的底表面與導(dǎo)電通孔106和108的底表面共面。

在圖2c中，使用諸如印刷、pvd、cvd、濺射、電解電鍍、無電電鍍、金屬蒸發(fā)、金屬濺射或其他適當(dāng)?shù)慕饘俪练e工藝的圖案化和金屬沉積工藝，在基礎(chǔ)襯底100的頂表面上方形成導(dǎo)電層102。使用諸如印刷、pvd、cvd、濺射、電解電鍍、無電電鍍、金屬蒸發(fā)、金屬濺射或其他適當(dāng)?shù)慕饘俪练e工藝的圖案化和金屬沉積工藝，在基礎(chǔ)襯底100的底表面上方形成導(dǎo)電層104。在各種實施例中，導(dǎo)電層102和104是al、cu、sn、ni、au、ag或其他適當(dāng)?shù)膶?dǎo)電材料的一個或多個層。在一個實施例中，導(dǎo)電層102和104是在基礎(chǔ)襯底100上方層壓的cu箔。在其他實施例中，將基礎(chǔ)襯底100以及導(dǎo)電層102和104初始地作為覆銅層壓板（ccl）提供給引線框架襯底98的制造商。

圖2d圖示了被圖案化來形成電感電路元件的導(dǎo)電層102和104。利用濕法蝕刻、drie、lda或其他適當(dāng)?shù)墓に囀褂霉庵驴刮g劑來對導(dǎo)電層102和104進行圖案化。圖2e圖示了圖案化之后的導(dǎo)電層102的平面圖，并且圖2f圖示了在圖案化之后的導(dǎo)電層104的平面圖，二者都是從圖2d的上方觀察的。在蝕刻之后，導(dǎo)電層102和104是彼此緊密接近的兩個電感器，并且表現(xiàn)出互感。

導(dǎo)電層102包括繞組102a和接觸焊盤102b-102f。當(dāng)電流通過繞組在接觸焊盤102b和102d之間流動時，繞組102a提供電感。接觸焊盤102b在繞組102a的內(nèi)側(cè)端形成，并且接觸焊盤102d在繞組102a的外側(cè)端形成。接觸焊盤102b和102d通過繞組102a連接。導(dǎo)電層104包括繞組104a和接觸焊盤104b-104f。當(dāng)電流在接觸焊盤104b和104d之間流動時，繞組104a提供電感。接觸焊盤104b在繞組104a的內(nèi)側(cè)端形成，并且接觸焊盤104d在繞組104a的外側(cè)端形成。接觸焊盤104b和104d通過繞組104a連接。

接觸焊盤102c、102e、102f、104c、104e和104f是虛接觸焊盤，該焊盤用于增加隨后形成的導(dǎo)電通孔相對于導(dǎo)電通孔106和108以及穿過基礎(chǔ)襯底100形成的其他導(dǎo)電通孔的配準(zhǔn)或?qū)?zhǔn)公差。導(dǎo)電通孔106通過基礎(chǔ)襯底100將接觸焊盤102b電耦合到接觸焊盤104c。導(dǎo)電通孔108通過基礎(chǔ)襯底100將接觸焊盤102c電耦合到接觸焊盤104b。類似于導(dǎo)電通孔106和108，穿過基礎(chǔ)襯底100的額外導(dǎo)電通孔將接觸焊盤102d耦合到接觸焊盤104e，將接觸焊盤102e耦合到接觸焊盤104d，并且將接觸焊盤102f耦合到接觸焊盤104f。

如圖2g中，絕緣層112共形地應(yīng)用于基礎(chǔ)襯底100，并且具有朝向基礎(chǔ)襯底100定向的第一表面，該第一表面遵循導(dǎo)電層102的輪廓。絕緣層112具有與基礎(chǔ)襯底100相對的第二平面表面。類似地，絕緣層114共形應(yīng)用于基礎(chǔ)襯底100，并且具有朝向基礎(chǔ)襯底100定向的第一表面，該第一表面遵循導(dǎo)電層104的輪廓。絕緣層114具有與基礎(chǔ)襯底100相對的第二平面表面。絕緣層112和114每一個包含以下各項中的一層或多層：預(yù)浸料、感光低固化溫度電介質(zhì)抗蝕劑、感光復(fù)合抗蝕劑、液晶聚合物（lcp）、層壓復(fù)合膜、具有填料的絕緣膏、焊接掩?？刮g膜、液體模塑料、粒狀模塑料、聚酰亞胺、苯并環(huán)丁烯（bcb）、聚苯并惡唑（pbo）、二氧化硅（sio2）、氮化硅（si3n4）、氮氧化硅（sion）、五氧化鉭（ta2o5）、氧化鋁（al2o3）或具有類似絕緣和結(jié)構(gòu)性質(zhì)的其他材料。使用印刷、旋涂、噴涂、層壓或其他適當(dāng)?shù)墓に噥沓练e絕緣層112和114。在一些實施例中，在與基礎(chǔ)襯底100相對的絕緣層112和114的表面上執(zhí)行平面化工藝，諸如cmp。

圖2h圖示了穿過絕緣層112形成的導(dǎo)電通孔116和118。導(dǎo)電通孔117和119穿過絕緣層114形成。使用與導(dǎo)電通孔106和108類似的工藝來形成導(dǎo)電通孔116、117、118和119。導(dǎo)電通孔116從絕緣層112的暴露表面延伸到接觸焊盤102b。導(dǎo)電通孔118從絕緣層112的暴露表面延伸到接觸焊盤102c。導(dǎo)電通孔117從絕緣層114的暴露表面延伸到接觸焊盤104c。導(dǎo)電通孔119從絕緣層114的暴露表面延伸到接觸焊盤104b。

導(dǎo)電通孔116通過接觸焊盤102b、導(dǎo)電通孔106和接觸焊盤104c電連接到導(dǎo)電通孔117。導(dǎo)電通孔118通過接觸焊盤102c、導(dǎo)電通孔108和接觸焊盤104b電連接到導(dǎo)電通孔119。通過在形成穿過絕緣層112和114的開口時增加導(dǎo)電材料的占用面積，接觸焊盤102b、102c、104b和104c在形成通孔116、117、118和119期間增加可接受的偏差。如圖2e和2f中看到的，接觸焊盤102c和104c與其相應(yīng)的導(dǎo)電層的其他部分電隔離，因此導(dǎo)電通孔106、116和117不通過導(dǎo)電層102或104直接電連接到導(dǎo)電通孔108、118和119。

在各種實施例中，根據(jù)需要穿過絕緣層112和114形成額外導(dǎo)電通孔，以耦合到或穿過引線框架襯底98和耦合在引線框架襯底98中的層上形成的無源電路元件的部分之間。在所示實施例中，在接觸焊盤102d、102e和102f上方穿過絕緣層112并且在接觸焊盤104d、104e和104f上方穿過絕緣層114形成額外導(dǎo)電通孔。

圖2i圖示了在絕緣層112上方形成的導(dǎo)電層122和在絕緣層114上方形成的導(dǎo)電層124。導(dǎo)電層122和124以與圖2c中的導(dǎo)電層102和104類似的方式形成。圖2j圖示了在以與導(dǎo)電層102類似的方式蝕刻或圖案化導(dǎo)電層122之后的導(dǎo)電層122的接觸焊盤122a和122b。圖2j進一步示出了在以與導(dǎo)電層104類似的方式蝕刻或圖案化導(dǎo)電層124之后的導(dǎo)電層124的接觸焊盤124a和124b。

圖2k圖示了在導(dǎo)電層122被圖案化之后的平面圖中的導(dǎo)電層122，并且圖2l圖示了在圖案化之后的平面圖中的導(dǎo)電層124。將安裝焊盤122c提供用于使半導(dǎo)體部件或集成電路隨后安裝在引線框架襯底98上。安裝焊盤122c上的半導(dǎo)體部件通過引線接合而耦合到接觸焊盤122a和122b。在其他實施例中，將半導(dǎo)體器件倒裝焊到導(dǎo)電層122上。

在圖2m中看到的，穿過接觸焊盤122d下方的絕緣層112的導(dǎo)電通孔125完成在接觸焊盤122a與接觸焊盤102d之間的連接。穿過基礎(chǔ)襯底100的導(dǎo)電通孔126和穿過絕緣層114的導(dǎo)電通孔127將接觸焊盤102d進一步連接到接觸焊盤124d，如圖2m所示。接觸焊盤122d和124d在引線框架襯底98的相對側(cè)上垂直對準(zhǔn)。

穿過絕緣層112的導(dǎo)電通孔131和穿過接觸焊盤122e下方的基礎(chǔ)襯底100的導(dǎo)電通孔132將接觸焊盤122b連接到接觸焊盤104d。穿過絕緣層114的額外導(dǎo)電通孔133將接觸焊盤104d連接到接觸焊盤124c。接觸焊盤122e和124c在引線框架襯底98的相對側(cè)上垂直對準(zhǔn)。

如圖2l中圖案化的，導(dǎo)電層124提供用于形成有引線框架襯底98的半導(dǎo)體封裝的外部觸點。接觸焊盤124f、124g、124h、124i和124j是用于外部互連的接觸焊盤。在接觸焊盤124f-124j上方形成的焊料凸塊或其他互連結(jié)構(gòu)耦合到pcb52上的對應(yīng)接觸焊盤，以將器件連接到pcb上的其他電路。接觸焊盤124a-124e提供從接觸焊盤124f-124j到導(dǎo)電層102、104和122的互連。

圖2n圖示了設(shè)置在安裝焊盤122c上方的半導(dǎo)體部件144。在一個實施例中，半導(dǎo)體部件144是瞬態(tài)電壓抑制（tvs）二極管，并且導(dǎo)電層102-104形成用于tvs二極管的共模扼流器。tvs二極管144包括通過接合線146耦合到接觸焊盤122a的第一端子，以及通過接合線148耦合到接觸焊盤122b的第二端子。

tvs二極管144的第一端子通過繞組102a電耦合到接觸焊盤124f用于如下的外部互連。tvs二極管144通過接合線146電耦合到接觸焊盤122a。接觸焊盤122a進一步通過導(dǎo)電層122電耦合到接觸焊盤122d。接觸焊盤122d通過導(dǎo)電通孔125耦合到接觸焊盤102d。接觸焊盤102d通過繞組102a耦合到接觸焊盤102b。繞組102a在繞組的與接觸焊盤102d的相對端處耦合到接觸焊盤102b。接觸焊盤102b通過導(dǎo)電通孔106、接觸焊盤104c和導(dǎo)電通孔117向下耦合到接觸焊盤124a。接觸焊盤124a向外耦合到接觸焊盤124f，以用于隨后外部互連到pcb52或另一器件。接觸焊盤124f經(jīng)由繞組102a提供對tvs二極管144的外部互連。

tvs二極管144的第二端子通過繞組104a電耦合到接觸焊盤124g用于如下的外部互連。tvs二極管144通過接合線148電耦合到接觸焊盤122b。接觸焊盤122b進一步通過導(dǎo)電層122電耦合到接觸焊盤122e。接觸焊盤122e通過導(dǎo)電通孔131、接觸焊盤102e和導(dǎo)電通孔132耦合到接觸焊盤104d。接觸焊盤104d通過繞組104a耦合到接觸焊盤104b。繞組104a在繞組的與接觸焊盤104d的相對端處耦合到接觸焊盤104b。接觸焊盤104b通過導(dǎo)電通孔119向下耦合到接觸焊盤124b。接觸焊盤124b向外耦合到接觸焊盤124g，以用于隨后外部互連。接觸焊盤124g經(jīng)由繞組104a提供對tvs二極管144的外部互連。

接觸焊盤124f和124g分別經(jīng)由繞組102a和104a提供對tvs144的外部互連。繞組102a和104a是作為集成到引線框架襯底98中的扼流器而操作的電感器。外部系統(tǒng)還可以使用接觸焊盤124h和124i在沒有繞組102a和104a的情況下直接耦合到tvs144。接觸焊盤124i通過接觸焊盤124d、導(dǎo)電通孔127、接觸焊盤104e、導(dǎo)電通孔126、接觸焊盤102d、導(dǎo)電通孔125、接觸焊盤122d、接觸焊盤122a和接合線146而耦合到tvs144。接觸焊盤124h通過接觸焊盤124c、導(dǎo)電通孔133、接觸焊盤104d、導(dǎo)電通孔132、接觸焊盤102e、導(dǎo)電通孔131、接觸焊盤122e、接觸焊盤122b和接合線148而耦合到tvs144。

外部系統(tǒng)通過連接到接觸焊盤124f和124g通過形成有繞組102a和104a的扼流器來訪問tvs144，或者通過連接到接觸焊盤124h和124i直接訪問tvs144。經(jīng)由接觸焊盤124h和124i直接訪問tvs144允許測試tvs144。外部系統(tǒng)還使用接觸焊盤124j耦合到tvs144的主體觸點。接觸焊盤124j耦合到接觸焊盤124e，接觸焊盤124e通過未圖示的導(dǎo)電通孔耦合到接觸焊盤104f、102f和122f。接觸焊盤122f耦合到安裝焊盤122c，安裝焊盤122c耦合到tvs144的主體或體襯底觸點。

在tvs144安裝到安裝焊盤122c并且通過接合線146和148耦合到接觸焊盤122a和122b之后，使用漿料印刷、壓縮模制、傳遞模制、液體密封劑模制、真空層壓、旋涂或其他適當(dāng)?shù)姆罅掀鱽韺⒔^緣密封劑或模制化合物150沉積在tvs144和引線框架襯底98上方。具體地，將密封劑150設(shè)置在tvs144上方和周圍。密封劑150包括聚合物復(fù)合材料，諸如具有填料的環(huán)氧樹脂、具有填料的環(huán)氧丙烯酸酯或具有適當(dāng)填料的聚合物。密封劑150是不導(dǎo)電的，并且在環(huán)境上保護半導(dǎo)體器件免于外部元件和污染物。

在一些實施例中，在絕緣層114和導(dǎo)電層124上方形成額外絕緣層。在額外絕緣層中形成開口，以暴露用于外部互連的接觸焊盤124f-124j。在其中將引線框架襯底98形成為包括多個相鄰繞組102a和104a的片材的實施例中，引線框架襯底98被單體化成個體tvs封裝151，并且被存儲在帶卷（tapeandreel）中以供分發(fā)。

圖2o圖示了具有密封劑150的經(jīng)單體化的tvs封裝151。tvs封裝151包括具有由繞組102a和繞組104a形成的集成扼流器的引線框架襯底98。引線框架襯底98還提供與tvs二極管144的直接連接，而不通過繞組102a和繞組104a路由電流。tvs封裝151通過將期望的無源電路元件（例如扼流器）集成到引線框架襯底98中，而不是將無源電路元件布置在與tvs二極管144相鄰的引線框架襯底上方來節(jié)省空間。除了tvs二極管144，沒有獨立的無源電路元件被提供在引線框架襯底98上，從而節(jié)省了處理步驟，降低了制造成本并提高了性能。在其他實施例中，通過導(dǎo)電層102和104或在基礎(chǔ)襯底100上方形成的額外導(dǎo)電層形成其他類型的無源器件。所形成的其他類型的無源器件包括但不限于電容器、電阻器和天線。

圖3圖示了包括引線框架襯底153的tvs封裝152。引線框架襯底153包括第一共模扼流器154和第二共模扼流器155。半導(dǎo)體管芯156包括在單個管芯上的兩個tvs二極管。第一tvs二極管通過接合線146和148耦合到共模扼流器154。半導(dǎo)體管芯156的第二tvs二極管通過接合線157和158耦合到共模扼流器155。tvs封裝152包括兩個tvs二極管，其中每一個二極管具有形成為引線框架襯底153的一部分的單獨的共模扼流器。扼流器155與扼流器154相鄰地形成，并且在扼流器154的占用面積外部形成。

扼流器154和155通過與圖2a-2o所示的工藝類似的工藝來形成，但是被成對地單體化，而不是每個扼流器被單獨地單體化。引線框架襯底可以包括多個無源器件，而不僅僅是在基礎(chǔ)襯底100上并排形成的扼流器。無源器件以任何有用的組合形式并且以任何適當(dāng)?shù)臄?shù)目在基礎(chǔ)襯底100上方形成，并且連同半導(dǎo)體管芯一起封裝以供在pcb52上使用。在一個實施例中，扼流器154如圖3中那樣形成在基礎(chǔ)襯底100上方，而扼流器155用電容器、電阻器、天線或其他無源器件代替。在其他實施例中，將無源器件的其他組合形成為引線框架襯底153的一部分。

圖4a-4e圖示了扼流器，其中將扼流器的每個電感器形成為多個層以增加每個電感器的繞組數(shù)目。圖4a是引線框架襯底178的橫截面圖。引線框架襯底178包括類似于引線框架襯底98的基礎(chǔ)襯底100的基礎(chǔ)襯底180。類似于導(dǎo)電通孔106、108、126和128的導(dǎo)電通孔根據(jù)需要穿過基礎(chǔ)襯底180而形成，以將基礎(chǔ)襯底180的頂部的導(dǎo)電層連接到基本襯底180的底部的導(dǎo)電層。盡管在圖4a的橫截面中沒有圖示導(dǎo)電通孔，但是導(dǎo)電通孔穿過基礎(chǔ)襯底180的其他區(qū)域形成，如參考圖4b-4e所解釋的。

導(dǎo)電層182形成在基礎(chǔ)襯底180的頂表面上，并且導(dǎo)電層184形成在基礎(chǔ)襯底180的底表面上。類似于導(dǎo)電層102和104，導(dǎo)電層182和184被圖案化成繞組和多個接觸焊盤。圖4c圖示了在被圖案化之后的平面圖中的導(dǎo)電層182，包括繞組182a和接觸焊盤182b-182f。圖4d圖示了在被圖案化之后的平面圖中的導(dǎo)電層184，包括繞組184a和接觸焊盤184b-184f。導(dǎo)電層182覆蓋有絕緣層192，并且導(dǎo)電層184覆蓋有絕緣層194。絕緣層192和194類似于絕緣層112和114。導(dǎo)電通孔206和208根據(jù)需要穿過絕緣層212和214而形成，以將導(dǎo)電層182和184連接到隨后形成的導(dǎo)電層。

引線框架襯底178包括分別在絕緣層192和194上方形成的額外導(dǎo)電層202和204。導(dǎo)電層202和204被圖案化以提供分別與繞組184a和182a串聯(lián)連接的額外繞組202a和204a。圖4b圖示了平面圖中的導(dǎo)電層202，包括繞組202a和接觸焊盤202b-202f。圖4e圖示了平面圖中的導(dǎo)電層204，包括繞組204a和接觸焊盤204b-204f。類似于絕緣層192和194，絕緣層212和214形成在導(dǎo)電層202和204上方。導(dǎo)電通孔216和218根據(jù)需要穿過絕緣層212和214而形成，以將導(dǎo)電層202和204耦合到隨后形成的導(dǎo)電層。

導(dǎo)電層222形成在絕緣層212上方。導(dǎo)電層222包括接觸焊盤222a和222b以及安裝焊盤和額外的引線接合焊盤或者用于安裝和連接集成電路的其他裝置。圖4a中的導(dǎo)電層222類似于圖2a-2o中的導(dǎo)電層122。導(dǎo)電層224包括焊盤224a和224b以及對于將引線框架襯底178連接到外部系統(tǒng)有用的其他接觸焊盤。導(dǎo)電層224類似于圖2a-2o中的導(dǎo)電層124。

接觸焊盤222a通過串聯(lián)耦合的繞組202a和184a連接到接觸焊盤224a。導(dǎo)電通孔216通過絕緣層212將接觸焊盤222a耦合到接觸焊盤202b。在圖4b中示出接觸焊盤202b。繞組202a在接觸焊盤202b和接觸焊盤202d之間路由電流。導(dǎo)電通孔206將接觸焊盤202d穿過絕緣層192向下連接到圖4c的接觸焊盤182e。接觸焊盤182e與繞組182a電隔離。導(dǎo)電通孔將接觸焊盤182e穿過基本襯底180耦合到圖4d的接觸焊盤184d。繞組184a將接觸焊盤184d耦合到接觸焊盤184b。導(dǎo)電通孔208將接觸焊盤184b向下耦合到圖4e的接觸焊盤204c。接觸焊盤204c與繞組204a電隔離。導(dǎo)電通孔218將接觸焊盤204c向下耦合到接觸焊盤224a。導(dǎo)電層224根據(jù)需要從接觸焊盤224a路由電流以互連到pcb52。

繞組184a與繞組202a串聯(lián)耦合。繞組184a以與繞組202a相同的轉(zhuǎn)動方向的旋轉(zhuǎn)來路由電流。在圖4b的繞組202a中逆時針從接觸焊盤202b到接觸焊盤202d流動的電流向下連接到圖4d中的接觸焊盤184d，并且繼續(xù)逆時針流動通過繞組184a到達(dá)接觸焊盤184b。電流也沿相反方向（即順時針）流動通過串聯(lián)的兩個繞組184a和202a。

接觸焊盤222b通過串聯(lián)的繞組182a和204a耦合到接觸焊盤224b。導(dǎo)電通孔216將接觸焊盤222b耦合到圖4b的接觸焊盤202c。接觸焊盤202c與繞組202a電隔離。導(dǎo)電通孔206將接觸焊盤202c向下耦合到圖4c的接觸焊盤182b。繞組182a將接觸焊盤182b耦合到接觸焊盤182d。導(dǎo)電通孔將接觸焊盤182d穿過基礎(chǔ)襯底180耦合到圖4d的接觸焊盤184e。接觸焊盤184e與繞組184a電隔離。導(dǎo)電通孔208進一步將接觸焊盤184e耦合到圖4e中的接觸焊盤204d。接觸焊盤204d通過繞組204a耦合到接觸焊盤204b。接觸焊盤204b通過導(dǎo)電通孔218耦合到接觸焊盤224b。導(dǎo)電層224根據(jù)需要從接觸焊盤224b路由電流以互連到pcb52或其他外部系統(tǒng)。類似于繞組202a和184a，繞組182a和204a串聯(lián)布線，并且在相同的旋轉(zhuǎn)方向上路由電流。

接觸焊盤182c、182e、182f、184c、184e、184f、202c、202e、202f、204c、204e和204f與其相應(yīng)導(dǎo)電層的繞組電隔離，并且用于增加穿過絕緣層192、194、212和214形成的導(dǎo)電通孔的對準(zhǔn)公差。

在基礎(chǔ)襯底180上方添加更多導(dǎo)電和絕緣層允許以堆疊配置形成額外無源器件。在各種實施例中，額外無源器件串聯(lián)或并聯(lián)耦合。在其他實施例中，在基礎(chǔ)襯底180上方形成的多個無源器件每一個耦合到集成電路的不同端子，并且不直接彼此連接。

圖5a-5c圖示了用于在基礎(chǔ)襯底100上方形成電容器的導(dǎo)電層。圖5a圖示了導(dǎo)電層260和262的平面圖。導(dǎo)電層260包括耦合到板260b的接觸焊盤260a以及與板260b電隔離的接觸焊盤260c。導(dǎo)電層262包括耦合到板262b的接觸焊盤262a以及與板262b電隔離的接觸焊盤262c。板260b和262b包括在基礎(chǔ)襯底100的相對側(cè)上形成的電容器的板。

圖5b圖示了包括在基礎(chǔ)襯底100上形成為電容器的導(dǎo)電層260和262的引線框架襯底263。接觸焊盤260c通過導(dǎo)電通孔264穿過基礎(chǔ)襯底100耦合到接觸焊盤260a。接觸焊盤260a通過導(dǎo)電通孔264穿過基礎(chǔ)襯底100耦合到接觸焊盤262c。絕緣層112形成在導(dǎo)電層260上方，并且絕緣層114形成在導(dǎo)電層262上方。多個導(dǎo)電通孔266穿過絕緣層112形成。多個導(dǎo)電通孔268穿過絕緣層114形成。

導(dǎo)電層270形成在絕緣層112上方，并且包括接觸焊盤270a、接觸焊盤270b和安裝焊盤270c。導(dǎo)電層272形成在絕緣層114上方用于外部互連，并且包括在導(dǎo)電通孔268上方的接觸焊盤272a和272b。將ic280設(shè)置在安裝焊盤270c上以提供期望的功能。ic280通過接合線282耦合到接觸焊盤270a，并且通過接合線284耦合到接觸焊盤270b。接合線282通過接觸焊盤270a、導(dǎo)電通孔266、接觸焊盤260c、導(dǎo)電通孔264、接觸焊盤262a和導(dǎo)電通孔268直接耦合到接觸焊盤272a。接合線284通過接觸焊盤270b、導(dǎo)電通孔266、接觸焊盤260a、導(dǎo)電通孔264、接觸焊盤262c和導(dǎo)電通孔268直接耦合到接觸焊盤272b。導(dǎo)電層260的板260b經(jīng)由接觸焊盤260a耦合到接合線284，并且導(dǎo)電層262的板262b經(jīng)由接觸焊盤262a耦合到接合線282。

板260b和262b作為提供在ic280的端子之間的增加電容的電容器的板而操作。在一些實施例中，結(jié)合導(dǎo)電層102和104來使用導(dǎo)電層260和262，以在單個引線框架襯底上提供電容和電感元件二者。

圖5c圖示了具有導(dǎo)電層260和262的引線框架襯底288，其用于提供在ic280和導(dǎo)電層272的外部可用觸點之間的串聯(lián)電容器。將導(dǎo)電層260翻轉(zhuǎn)，使得接合線282耦合到接觸焊盤260a而不是260c。接觸焊盤260a不通過導(dǎo)電通孔264耦合到接觸焊盤262a。相反，接觸焊盤260a通過作為電容器的兩個板操作的板260b和板262b之間的電場耦合到接觸焊盤262a。接觸焊盤270b通過導(dǎo)電通孔266、接觸焊盤260c、導(dǎo)電通孔264、接觸焊盤262c和導(dǎo)電通孔268保持直接連接到接觸焊盤272a。在一些實施例中，電容器通過提供公共導(dǎo)電層的兩個部分而形成在單個導(dǎo)電層260或262上，該兩個部分電隔離但是彼此足夠接近以呈現(xiàn)明顯的電容。

圖6圖示了電阻層290。電阻層290被圖案化以包括電阻部分290a，電阻部分290a被成形為增加用于在接觸焊盤290b之間流動的電流的導(dǎo)電長度。電阻部分290a以計算為在接觸焊盤290b之間提供期望的電阻的長度和材料形成。電阻層290形成為在先前公開的引線框架襯底實施例中的任何一個上的額外導(dǎo)電層。根據(jù)對于需要無源部件的特定器件所需要的，以任何組合與由導(dǎo)電層260和262形成的電容器以及與導(dǎo)電層102和104類似的電感器一起使用電阻層290。

如本說明書中使用的相對位置的術(shù)語是基于平行于晶片或襯底的常規(guī)平面或工作表面的平面定義的，不論晶片或襯底的定向如何。如本申請中使用的術(shù)語“水平的”或“橫向的”被定義為平行于晶片或襯底的常規(guī)平面或工作表面的平面，不論晶片或襯底的定向如何。術(shù)語“垂直的”指代垂直于水平線的方向。諸如“在…上”、“側(cè)”（如在“側(cè)壁”）、“更高”、“更低”、“在…上方”、“頂部”和“在…之下”的術(shù)語是關(guān)于在晶片或襯底的頂表面上的常規(guī)平面或工作表面定義的，不論晶片或襯底的定向如何。

雖然已經(jīng)詳細(xì)說明了本發(fā)明的一個或多個實施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將領(lǐng)會到，在不脫離如所附權(quán)利要求中闡述的本發(fā)明的范圍的情況下，可以對那些實施例進行修改和適配。