專(zhuān)利名稱(chēng)：電子器件、包括這種器件的半導(dǎo)體器件和制造這種器件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種電子器件，它包含主體，該主體包括襯底，其上至少安置一個(gè)電子組件，該電子組件連接至一個(gè)或多個(gè)連接區(qū)并通過(guò)在組件上加蓋的方法從環(huán)境封離，該蓋設(shè)置在襯底上并在所述組件的上面形成空腔，所述蓋包括第一主殼體，后者位于襯底上并且在組件位置備有開(kāi)口，所述蓋還包含第二主殼體，后者位于第一主殼體上并關(guān)閉所述開(kāi)口。若組件包括聲濾波器，則這種器件運(yùn)用在移動(dòng)電話中很有優(yōu)勢(shì)(除別的因素外)。本發(fā)明還包括配備這種器件的半導(dǎo)體器件和生產(chǎn)這種器件的方法。
在1994年4月20日公開(kāi)的歐洲專(zhuān)利0.367.181中公開(kāi)了這種器件。在所述文檔中，給出了在LiTaO3壓電襯底中和上面形成的聲濾波器的描述。所述濾波器通過(guò)在襯底上設(shè)置蓋而從環(huán)境封離，該蓋在濾波器上面形成一空腔。這樣濾波器就得到保護(hù)，免于灰塵和環(huán)境的其他方面影響，如衰減，因此可以得到精確和穩(wěn)定的頻率選擇。所述蓋包括例如其上固定金屬板的合成樹(shù)脂帽或環(huán)。
已知器件的不足之處在于它不是非常緊湊，不能容易地集成到半導(dǎo)體器件中。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種緊湊、可容易地集成到半導(dǎo)體器件中并且還很容易生產(chǎn)的器件。
要達(dá)到此目的，開(kāi)頭一段所描述的器件按本發(fā)明具有以下特征所述第一殼體包括漆層，而所述第二殼體包括光阻材料層，并且這樣選擇開(kāi)口的橫向尺寸以及第二光阻材料層的厚度和材料、使得空腔的厚度在整個(gè)組件表面均大于零。
本發(fā)明首先基于以下認(rèn)識(shí)(光致)抗蝕層的使用使得蓋的厚度可以非常小，以致依照本發(fā)明的器件尤其是因?yàn)楹穸刃《梢苑浅＞o湊，因而特別適合集成在用于(例如)移動(dòng)電話中的半導(dǎo)體器件上。此外，本發(fā)明基于這樣一種驚奇的認(rèn)識(shí)在要形成的空腔的預(yù)定的橫向尺寸下，光阻材料層的厚度和材料的合適選擇使得要形成的該空腔的厚度在整個(gè)組件表面區(qū)域均大于零。這點(diǎn)非常重要，特別是與聲濾波器的精確和穩(wěn)定的頻率選擇有關(guān)。所述蓋最上層使用光阻材料更有重要優(yōu)點(diǎn)該層可以在組件的連接區(qū)域位置通過(guò)光刻技術(shù)而容易地配備更多開(kāi)口。為此目的，所述漆層在相同位置地配備有另一個(gè)開(kāi)口。
因此在重要的實(shí)施例中，所述漆層還包括光阻材料，在漆層和光阻材料層中電子組件連接區(qū)域的位置設(shè)置更多開(kāi)口，在這些開(kāi)口中的連接區(qū)域上設(shè)置觸塊。這樣，該器件可以非常容易地(即、通過(guò)表面安裝技術(shù))與包括(例如)高頻電路的半導(dǎo)體器件結(jié)合在一起。觸塊最好包括焊料，并且與此相關(guān)，所述光阻材料層、以及最好還有漆層、是防焊料層。
在最佳實(shí)施例中，漆層和光阻材料層都包括固體箔。我們發(fā)現(xiàn)這樣的箔最適用于滿足本發(fā)明的必需要求。另外，這樣的箔容易地滿足防焊料的要求。
電子組件最好包括表面聲濾波器。一方面，本發(fā)明使這樣的濾波器能夠進(jìn)行精確、穩(wěn)定的頻率選擇。另一方面，這種濾波器的緊湊集成對(duì)許多應(yīng)用(如移動(dòng)電話)非常重要。
因此，本發(fā)明還包括半導(dǎo)體器件，該器件包括帶襯底的半導(dǎo)體主體并且配備有一個(gè)或多個(gè)半導(dǎo)體元件，后者備有按照本發(fā)明的電子器件。
本發(fā)明還包括生產(chǎn)電子器件的方法，所述器件包括帶襯底的主體，在所述襯底上形成至少一個(gè)電子組件，該電子組件配備一個(gè)或多個(gè)連接區(qū)域并通過(guò)在襯底上向組件提供蓋來(lái)環(huán)境封離，在組件上面形成空腔，形成所述蓋的方法是在襯底上設(shè)置第一殼體并且在組件位置使所述主體備有開(kāi)口以及在第一殼體上設(shè)置第二殼體而導(dǎo)致開(kāi)口關(guān)閉，按照發(fā)明，所述方法的特征在于通過(guò)在襯底上涂敷漆層形成第一殼體，并且通過(guò)在所述漆層的頂部涂敷光阻材料層形成第二殼體，這樣選擇開(kāi)口的橫向尺寸和光阻材料層的材料及厚度、使得空腔的厚度在整個(gè)組件的表面區(qū)域均大于零。
漆層最好也使用光阻材料，在漆層和光阻材料層中電子組件連接區(qū)域的位置形成更多開(kāi)口，這些開(kāi)口中的連接區(qū)域上形成觸決(最好包含焊料)。漆層和光阻材料層最好都用固體箔構(gòu)成，所述固體箔最好是防焊料的。若電子組件使用表面聲濾波器，則本發(fā)明的方法將允許以非常簡(jiǎn)單的方式獲得依照本發(fā)明的有吸引力的器件。
參照以下描述的實(shí)施例，本發(fā)明的這些方面及其他方面將得到闡述，使其顯而易見(jiàn)。
在這些圖中

圖1是依照本發(fā)明的電子器件的圖解透視圖，圖2是垂直于厚度方向的、沿圖1中所示器件的II-II線所取的圖解截面圖，以及圖3至7是圖1中所示器件使用按本發(fā)明的方法的生產(chǎn)過(guò)程的各連續(xù)階段的圖解透視圖。
這些圖是示意圖，不按比例繪制；特別是厚度方向的尺寸為清楚起見(jiàn)夸大了。只要可能，相同標(biāo)號(hào)指的是相同區(qū)域。
圖1是依照本發(fā)明的電子器件的圖解透視圖，而圖2是在垂直于厚度方向的、沿圖1中所示器件的II-II線所取的圖解截面圖。所述器件包括主體10，它包括0.5毫米厚的襯底1，后者在本實(shí)施例中由LiTaO3制成。如圖2中所示，在襯底上形成厚度為0.3微米的鋁制金屬層2、3、4、5，所述金屬層包括以下部分第一個(gè)電子組件2，在本實(shí)施例中它包含兩個(gè)網(wǎng)罩(enmeshing)梳狀導(dǎo)體圖案，各附圖中未單獨(dú)顯示該導(dǎo)體圖案，所述第一個(gè)電子組件和襯底1共同形成第一個(gè)聲濾波器2。濾波器齒的長(zhǎng)度和寬度分別為1毫米和？微米，齒間間隔是2微米，齒的數(shù)目是幾百個(gè)。濾波器2、即其兩個(gè)梳狀部分配備有兩個(gè)連接區(qū)域4A、4B。金屬層2、3、4、5還包括第二個(gè)濾波器3，后者與第一濾波器2相似，但其梳結(jié)構(gòu)包括不同但可比較的齒數(shù)，所述第二濾波器配備有兩個(gè)另外連接區(qū)域5A、5B。有關(guān)這些所謂SAW(＝表面聲波)濾波器的結(jié)構(gòu)和操作的更多細(xì)節(jié)，請(qǐng)參考1997年4月雜志“Oki技術(shù)評(píng)論”第158號(hào)，63卷。濾波器2、3通過(guò)在襯底1上設(shè)置蓋6而從環(huán)境封離，以便在濾波器2、3的上面形成空腔7，即，在本實(shí)施例中形成兩個(gè)空腔7。蓋6包括第一殼體6A和第二殼體6B，第一主體在濾波器2、3的位置配備有開(kāi)口7’，第二主體設(shè)置在第一殼體上、將開(kāi)口7’關(guān)閉。
依照本發(fā)明，第一殼體6A包括漆層6A，而第二殼體6B包括光阻材料層6B，這樣選擇開(kāi)口7’的橫向尺寸以及光阻材料層6B的厚度和材料、使得空腔7的厚度在組件2、3的整個(gè)表面均大于零。漆層6A和光阻材料層6B的使用使得蓋的厚度非常小，這樣依照本發(fā)明制作的器件非常緊湊，因而特別適合集成在(例如)移動(dòng)電話的半導(dǎo)體器件上。本發(fā)明還基于這樣的認(rèn)識(shí)適當(dāng)選擇的光阻材料層6B的厚度和材料，結(jié)合適當(dāng)選擇的漆層6A中開(kāi)口7’的橫向尺寸使得在給定組件2、3尺寸的情況下此組件在整個(gè)所述表面處在其厚度大于或等于零的空腔7下面。依靠此優(yōu)點(diǎn)，可以利用濾波器2、3進(jìn)行精確和穩(wěn)定的頻率選擇，這對(duì)于預(yù)期的各種應(yīng)用非常重要。第二殼體6B光阻材料層6B的使用具有附加的重要優(yōu)點(diǎn)該層6B可以例如在濾波器2、3的連接區(qū)域4、5的位置借助光刻而容易地配備更多開(kāi)口8。研究發(fā)現(xiàn)合適的漆層6A是具有厚度大約58微米的敷形涂層(Conformal)2523的層6A。光阻材料層6B可以有利地使用大約32微米厚的多層(Laminar)5032的層6B。依靠此優(yōu)點(diǎn)，在所選擇的濾波器2、3尺寸(即寬度1毫米，長(zhǎng)度幾毫米)的情況下，光阻材料層6B的撓度被限制在小于漆層6A厚度的20％。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于撓度最關(guān)鍵的尺寸是濾波器2、3的最小尺寸(在此情況下是寬度)。器件的總表面面積在大約2×3到3×4mm2范圍內(nèi)。
漆層6A也可以有利地使用(如在本實(shí)施例中)光阻材料層6A，這使得可以容易地在其中形成開(kāi)口7’和任何另外的開(kāi)口8。然后，所述開(kāi)口8和光阻材料層6B中的各開(kāi)口可以同時(shí)形成。另外，還有可能當(dāng)涂敷所述漆層時(shí)(例如通過(guò)絲網(wǎng)印刷技術(shù)涂敷漆層6A時(shí))，在漆層6A中形成所要的開(kāi)口7’、8。在本實(shí)施例中，該器件還包括接地連接11A、11B，它們?cè)O(shè)置在漆層6A和光阻材料層6B中設(shè)置所述另外的開(kāi)口8的一部分的位置。
在依照本發(fā)明的器件的優(yōu)選實(shí)施例中，在電子組件2、3(在本實(shí)施例中是濾波器2、3)的連接區(qū)域4、5的位置相應(yīng)設(shè)置帶另外的開(kāi)口8的漆層6A和光阻材料層6B，其中在連接區(qū)域4、5上設(shè)置觸塊9。依靠此優(yōu)點(diǎn)，依照本發(fā)明的器件可以非常適合地用于所謂SMD(＝表面安裝器件)安裝。光阻材料層6B最好包括防焊料層6B。所述排斥焊料層也應(yīng)用于漆層6A。這樣，焊料9可以容易地用來(lái)構(gòu)成觸塊9。
光阻材料層6B最好包括固體箔層6B。所述固體箔也應(yīng)用于漆層6A。這種箔6A、6B可以容易地附到襯底1和互相依附，它們具有所需的特性，即小的撓度、防焊料性和可光刻加工性。在本實(shí)施例中，本發(fā)明可以有利地應(yīng)用于聲濾波器2、3。結(jié)果是，此濾波器可以容易地與半導(dǎo)體器件100結(jié)合，產(chǎn)生非常適用于諸如移動(dòng)電話那樣的應(yīng)用場(chǎng)合的器件1000。本實(shí)施例器件使用依照本發(fā)明的方法用以下描述的方式生產(chǎn)。
圖3至7是圖1中所示器件在使用按本發(fā)明的方法的生產(chǎn)過(guò)程的各連續(xù)階段中的圖解透視圖。從(參見(jiàn)圖3)襯底1開(kāi)始，在襯底上形成至少一個(gè)電子組件2、3，本實(shí)施例中是兩個(gè)SAW濾波器2、3，它們配備有一個(gè)或多個(gè)連接區(qū)域4、5。通過(guò)在組件2、3上的蓋6將濾波器2、3從環(huán)境封離，該蓋設(shè)置在襯底1上，以便在組件2、3上面形成空腔7。通過(guò)設(shè)置漆層6A來(lái)實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)(參見(jiàn)圖4)，在本實(shí)施例中所述漆層包括固體箔，后者包括在配備有組件2、3的襯底1上面延展的光阻材料6A。隨后分別在組件2、3及其連接區(qū)域4、5的位置處使用光刻法設(shè)置帶開(kāi)口7’和另外的開(kāi)口8的漆層6A(參見(jiàn)圖5)。隨后在漆層6A上面設(shè)置包括固體箔6B的光阻材料層6B，所述光阻材料層6B將開(kāi)口7’密封，所形成的空腔7的厚度大于零。
接著，(參見(jiàn)圖7)在光阻材料層6B中連接區(qū)域4、5、11的位置形成對(duì)應(yīng)于漆層6A中另外開(kāi)口8的另外開(kāi)口8。最后，(參見(jiàn)圖1)在連接區(qū)域4、5、11上的另外開(kāi)口8中設(shè)置觸塊9，本實(shí)施例中以焊球9的形式設(shè)置所述觸塊9。按照本發(fā)明的器件現(xiàn)在可以進(jìn)行最后裝配了例如，如圖2中用圖解法所示，它可以與半導(dǎo)體器件100結(jié)合，形成電子器件1000，后者適用于移動(dòng)電話。將會(huì)明白的一點(diǎn)是，本發(fā)明的重要優(yōu)點(diǎn)在于它使得可以同時(shí)生產(chǎn)大量的器件(在這些圖中僅示出其中一個(gè))。
本發(fā)明并不局限于以上所述示例，對(duì)于本專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以在本發(fā)明的范圍內(nèi)做出許多修改和變化。例如，可以使用不同于SAW濾波器的組件，如MEM(＝微電子機(jī)械系統(tǒng))，例如微型電動(dòng)機(jī)或簧片接點(diǎn)。因此，顯然，在本申請(qǐng)中，應(yīng)當(dāng)認(rèn)為電子組件也包括電氣、機(jī)電、光電或半導(dǎo)體組件。
還應(yīng)當(dāng)指出，漆層中的另外開(kāi)口和光阻材料層中的另外開(kāi)口也可以同時(shí)形成，或者也可以在形成光阻材料層中的另外開(kāi)口之后形成漆層中的另外開(kāi)口。在重要的改型中，在光阻材料層上面或下面設(shè)置金屬層，例如薄的鋁箔。結(jié)果，將獲得更加堅(jiān)實(shí)的蓋和更好地密封組件。此金屬層最好設(shè)置在漆層和光阻材料層之間。這樣當(dāng)在金屬層中光阻材料層的另外開(kāi)口的位置處形成開(kāi)口時(shí)，可將此金屬層用作掩模。
權(quán)利要求
1.一種電子器件，它包括主體(10)，所述主體包括襯底(1)，在所述襯底(1)上設(shè)置至少一個(gè)電子組件(2、3)，所述電子組件連接到一個(gè)或多個(gè)連接區(qū)域(4、5)并通過(guò)組件(2、3)上的蓋(6)從環(huán)境封離，所述蓋設(shè)置在襯底(1)上并且在所述組件(2、3)的上面形成空腔(7)，所述蓋(6)包括位于襯底(1)上并在組件(2、3)的位置配備有開(kāi)口(7’)的第一殼體(6A)，所述蓋還包括位于第一殼體(6A)上并關(guān)閉開(kāi)口(7’)的第二殼體(6B)，其特征在于所述第一殼體包括漆層(6A)，而所述第二殼體包括光阻材料層(6B)，以及這樣選擇開(kāi)口(7’)的橫向尺寸和光阻材料層(6B)的厚度及材料、使得空腔(7)的厚度在整個(gè)組件(2、3)表面均大于零。
2.如權(quán)利要求1所述的器件，其特征在于所述漆層(6A)也包括光阻材料(6A)，并且在漆層(6A)和光阻材料層(6B)中電子組件(2、3)的連接區(qū)域(4、5)的位置上設(shè)置另外的開(kāi)口(8)，在連接區(qū)域(4、5)上這些開(kāi)口中設(shè)置觸塊(9)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的器件，其特征在于所述光阻材料層(6B)、最好還有漆層(6A)包括防焊料層(6A、6B)。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的器件，其特征在于所述漆層(6A)和所述光阻材料層(6B)包括固體箔(6A、6B)。
5.如前述權(quán)利要求中任何一個(gè)所述的器件，其特征在于所述電子組件(2、3)包括表面聲波濾波器(2、3)。
6.一種半導(dǎo)體器件，它包括具有襯底的半導(dǎo)體主體(100)并且配備有一個(gè)或多個(gè)半導(dǎo)體元件，其特征在于所述半導(dǎo)體器件配備有如前述權(quán)利要求中任何一個(gè)所述的電子器件。
7.一種制造電子器件的方法，所述電子器件包括主體(10)，所述主體包括襯底(1)，在所述襯底(1)上形成至少一個(gè)電子組件(2、3)，所述電子組件配備有一個(gè)或多個(gè)連接區(qū)域(4、5)并通過(guò)在襯底(1)上為組件(2、3)配備蓋(6)而從環(huán)境封離，在所述組件(2、3)上面形成空腔(7)，形成所述蓋(6)的方法是在襯底(1)上設(shè)置第一殼體(6A)、在組件(2、3)的位置為所述第一殼體(6A)配備開(kāi)口(7’)以及以方式在所述第一殼體(6A)上設(shè)置第二殼體(6B)，其特征在于通過(guò)涂敷漆層(6A)來(lái)形成所述第一殼體(6A)，并且通過(guò)在所述第一殼體(6A)上面涂敷光阻材料層(6B)來(lái)形成所述第二殼體(6B)，以及這樣選擇所述開(kāi)口(7’)的橫向尺寸和用于所述光阻材料層(6B)的材料、使得所述空腔(7)的厚度在組件(2、3)的整個(gè)表面均大于零。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于所述漆層(6A)也使用光阻材料層(6A)，以及在漆層(6A)和光阻材料層(6B)中電子組件(2、3)連接區(qū)域(4、5)的位置形成另外的開(kāi)口(8)，在連接區(qū)域(4、5)上的所述另外的開(kāi)口(8)中形成包含焊料的觸塊(9)。
9.如權(quán)利要求7或8所述的方法，其特征在于一種包括防焊料層的固體箔用于所述漆層(6A)和所述光阻材料層(6B)。
10.如權(quán)利要求7、8或9所述的方法，其特征在于將表面聲波濾波器(2、3)用作電子組件(2、3)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電子器件，它包括具有連接區(qū)域4、5的諸如SAW(＝表面聲波)濾波器2、3的電子組件2、3。濾波器2、3借助在濾波器2、3上面形成空腔7的蓋6從環(huán)境封離。依照本發(fā)明，蓋6由漆層6A構(gòu)成，漆層6A在濾波器2、3的位置配備有開(kāi)口7’并且被關(guān)閉開(kāi)口7’的光阻材料層6B所覆蓋、使得這樣形成的空腔7在濾波器2、3上面的任何位置的厚度均大于零。這使得可以借助濾波器2、3進(jìn)行精確和穩(wěn)定的頻率選擇，并允許根據(jù)本發(fā)明的器件非常緊湊和容易生產(chǎn)。因而根據(jù)本發(fā)明的器件非常適用于如移動(dòng)電話之類(lèi)的應(yīng)用，并且在將本發(fā)明的器件與半導(dǎo)體器件結(jié)合之后也是如此。光阻材料層6B和漆層6A最好在連接區(qū)域4、5的位置包括另外的開(kāi)口8，這些開(kāi)口配備有觸塊9、最好是焊塊9。光阻材料層6B最好包括防焊料的固體箔6B。本發(fā)明還包括制造根據(jù)本發(fā)明的器件的方法以及其中集成有根據(jù)本發(fā)明的器件的半導(dǎo)體器件。
文檔編號(hào)H05K3/34GK1398453SQ01804583
公開(kāi)日2003年2月19日 申請(qǐng)日期2001年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月9日
發(fā)明者J·W·維卡普, J·喬里特斯馬, E·P·A·M·蒂斯森, M·A·德薩伯 申請(qǐng)人:皇家菲利浦電子有限公司