(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-01-17
(54)【発明の名称】マイクロ電子ダイ上のインダクタ
(51)【国際特許分類】
H01L 25/00 20060101AFI20220107BHJP
【FI】
H01L25/00 B
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2021524026
(86)(22)【出願日】2019-11-04
(85)【翻訳文提出日】2021-07-05
(86)【国際出願番号】 US2019059644
(87)【国際公開番号】W WO2020096952
(87)【国際公開日】2020-05-14
(32)【優先日】2018-11-06
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】390020248
【氏名又は名称】日本テキサス・インスツルメンツ合同会社
(71)【出願人】
【識別番号】507107291
【氏名又は名称】テキサス インスツルメンツ インコーポレイテッド
(74)【上記1名の代理人】
【識別番号】100098497
【氏名又は名称】片寄 恭三
(72)【発明者】
【氏名】スリーニーヴァサン ケイ コドゥリ
(57)【要約】
デバイス(100)が、ダイ(102)上にバンプボンド(130)及びインダクタ(140)を有する。デバイス(100)は、ダイ(102)に沿って延在する第1の横方向導体(108)を含む。第1の横方向導体(108)のいくつかがダイ(102)の端子(104)のいくつかと接する。また、デバイス(100)は、第1の横方向導体(108)上に導電性カラム(114)を含み、第1の横方向導体(108)とは反対側の導電性カラム(114)上に、或る面において横方向に延在する第2の横方向導体(120)を含む。第1の横方向導体(108)、導電性カラム(114)、及び第2の横方向導体の第1のセット(128)が、デバイスのバンプボンドを提供する。第1の横方向導体、導電性カラム、及び第2の横方向導体の第2のセット(138)が、インダクタ(140)を形成するために直列に電気的に結合される。デバイスを形成する方法も説明される。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
マイクロ電子デバイスであって、
ダイであって、前記ダイの端子表面まで延在する端子を有する前記ダイ、
前記端子表面に沿って延在する第1の横方向導体であって、前記第1の横方向導体の少なくとも一部が前記端子の少なくとも一部に電気的に結合される、前記第1の横方向導体、
前記端子表面から離れて垂直に延在する、前記第1の横方向導体上の導電性カラム、及び、
前記第1の横方向導体とは反対側に位置し、前記端子表面と平行の面において横方向に延在する、前記導電性カラム上の第2の横方向導体、
を含み、
前記第1の横方向導体、前記導電性カラム、及び前記第2の横方向導体の第1のセットが、前記マイクロ電子デバイスのバンプボンドを提供し、
前記第1の横方向導体、前記導電性カラム、及び前記第2の横方向導体の第2のセットが、前記マイクロ電子デバイスのインダクタを形成するために直列に電気的に結合される、
マイクロ電子デバイス。
【請求項2】
請求項1に記載のマイクロ電子デバイスであって、前記第1の横方向導体が銅を含む、マイクロ電子デバイス。
【請求項3】
請求項2に記載のマイクロ電子デバイスであって、前記第1の横方向導体の各々が、前記端子表面上に第1の導体シード層を含み、前記第1の導体シード層が、チタン、タングステン、クロム、及びニッケルから成るグループから選択される少なくとも一つの金属を含む、マイクロ電子デバイス。
【請求項4】
請求項1に記載のマイクロ電子デバイスであって、前記第1の横方向導体が3ミクロンから30ミクロンの厚さを有する、マイクロ電子デバイス。
【請求項5】
請求項1に記載のマイクロ電子デバイスであって、前記導電性カラムが銅を含み、前記導電性カラムが、前記端子表面に対して平行に測定した場合に25ミクロンから50ミクロンの幅を有し、同じく前記端子表面に対して平行に測定した場合に25ミクロンから300ミクロンの長さを有し、前記端子表面に対して垂直に測定した場合に30ミクロンから100ミクロンの高さを有する、マイクロ電子デバイス。
【請求項6】
請求項1に記載のマイクロ電子デバイスであって、前記導電性カラムの各々が、前記第1の横方向導体上にカラムシード層を含み、前記カラムシード層が、チタン、クロム、及びニッケルから成るグループから選択される少なくとも一つの金属を含む、マイクロ電子デバイス。
【請求項7】
請求項1に記載のマイクロ電子デバイスであって、
前記第2の横方向導体が銅を含み、
前記第2の横方向導体の各々が前記導電性カラム上に第2の導体シード層を含み、前記第2の導体シード層が、チタン、クロム、及びニッケルから成るグループから選択される少なくとも一つの金属を含む、
マイクロ電子デバイス。
【請求項8】
請求項1に記載のマイクロ電子デバイスであって、前記第2の横方向導体が3ミクロンから30ミクロンの厚さを有する、マイクロ電子デバイス。
【請求項9】
請求項1に記載のマイクロ電子デバイスであって、前記第2の横方向導体の少なくとも一部上にダイ取り付け材料を含み、前記ダイ取り付け材料が、はんだ及び接着剤から成るグループから選択される、マイクロ電子デバイス。
【請求項10】
請求項1に記載のマイクロ電子デバイスであって、前記インダクタに位置する磁性材料を含み、前記磁性材料が1より大きい平均比透磁率を有し、ここで、真空の比透磁率が1である、マイクロ電子デバイス。
【請求項11】
請求項10に記載のマイクロ電子デバイスであって、前記磁性材料が、前記ダイ上に位置する磁性粒子を備える封入材料を含む、マイクロ電子デバイス。
【請求項12】
請求項10に記載のマイクロ電子デバイスであって、前記インダクタが線形構成を有し、前記線形構成において、前記インダクタの前記第1の横方向導体、前記導電性カラム、及び前記第2の横方向導体が線形アレイ状に配される、マイクロ電子デバイス。
【請求項13】
請求項10に記載のマイクロ電子デバイスであって、前記インダクタが環状構成を有し、前記環状構成において、前記インダクタの前記第1の横方向導体、前記導電性カラム、及び前記第2の横方向導体が閉ループアレイ状に配される、マイクロ電子デバイス。
【請求項14】
マイクロ電子デバイスを形成する方法であって、
ダイであって、前記ダイの端子表面まで延在する端子を有する前記ダイを得ること、
前記端子表面に沿って延在する第1の横方向導体を、前記第1の横方向導体の少なくとも一部が前記端子の少なくとも一部に接するように形成すること、
前記第1の横方向導体上に導電性カラムを、前記端子表面から離れて垂直に延在するように形成すること、及び、
前記導電性カラム上に、前記第1の横方向導体とは反対側に位置する第2の横方向導体を、前記端子表面と平行の面において横方向に延在するように形成すること、
を含み、
前記第1の横方向導体、前記導電性カラム、及び前記第2の横方向導体の第1のセットが、前記マイクロ電子デバイスのバンプボンドを提供し、
前記第1の横方向導体、前記導電性カラム、及び前記第2の横方向導体の第2のセットが、前記マイクロ電子デバイスのインダクタを形成するために直列に電気的に結合される、
方法。
【請求項15】
請求項14に記載の方法であって、前記第1の横方向導体を形成することが、
前記端子表面上に第1の導体シード層を、前記第1の導体シード層が前記端子に接するように形成すること、
前記第1の導体シード層の上に第1の導体めっきマスクを、前記第1の導体めっきマスクが、前記第1の横方向導体のためのエリアにおける前記第1の導体シード層を露出させるように形成すること、
前記第1の導体めっきマスクによって露出された箇所の前記第1の導体シード層上に、めっきプロセスを用いて第1のメイン導体を形成すること、
前記第1の導体めっきマスクを除去すること、及び、
前記第1のメイン導体と、前記第1のメイン導体及び前記端子表面間の前記第1の導体シード層とが、前記第1の横方向導体を提供するように、前記第1のメイン導体によって露出された箇所の前記第1の導体シード層を除去すること、
を含み、
前記第1の導体シード層が、チタン、タングステン、クロム、及びニッケルから成るグループから選択される少なくとも一つの金属を含む、
方法。
【請求項16】
請求項14に記載の方法であって、前記導電性カラムを形成することが、
前記第1の横方向導体に接するカラムシード層を形成すること、
前記カラムシード層の上にカラムめっきマスクを、前記カラムめっきマスクが、前記導電性カラムのためのエリアにおける前記カラムシード層を露出させるように形成すること、
前記カラムめっきマスクによって露出された箇所の前記カラムシード層上に、めっきプロセスを用いてメインカラムを形成すること、
前記カラムめっきマスクを除去すること、及び、
前記メインカラムと、前記メインカラム及び前記第1の横方向導体間の前記カラムシード層とが、前記導電性カラムを提供するように、前記メインカラムによって露出された箇所の前記カラムシード層を除去すること、
を含み、
前記カラムシード層が、チタン、クロム、及びニッケルから成るグループから選択される少なくとも一つの金属を含む、
方法。
【請求項17】
請求項14に記載の方法であって、前記第2の横方向導体を形成することが、
前記導電性カラムに接する第2の導体シード層を形成すること、
前記第2の導体シード層の上に第2の導体めっきマスクを、前記第2の導体めっきマスクが前記第2の横方向導体のためのエリアにおける前記第2の導体シード層を露出させるように形成すること、
前記第2の導体めっきマスクによって露出された箇所の前記第2の導体シード層上に、めっきプロセスを用いて第2のメイン導体を形成すること、
前記第2の導体めっきマスクを除去すること、及び、
前記第2のメイン導体と、前記第2のメイン導体及び前記導電性カラム間の前記第2の導体シード層とが、前記第2の横方向導体を提供するように、前記第2のメイン導体によって露出された箇所の前記第2の導体シード層を除去すること、
を含み、
前記第2の導体シード層が、チタン、タングステン、クロム、及びニッケルから成るグループから選択される少なくとも一つの金属を含む、
方法。
【請求項18】
請求項14に記載の方法であって、前記導電性カラムを形成すること及び前記第2の横方向導体を形成することが、
前記第1の横方向導体の上にカラムめっきマスクを、前記カラムめっきマスクが前記導電性カラムのためのエリアにおける前記第1の横方向導体を露出するように形成すること、
前記カラムめっきマスク上に第2の導体シード層を、前記第2の導体シード層が、前記カラムめっきマスクによって露出された箇所の前記第1の横方向導体に接するように形成すること、
前記第2の導体シード層の上に第2の導体めっきマスクを、前記第2の導体めっきマスクが前記第2の横方向導体のためのエリアにおける前記第2の導体シード層を露出させるように形成すること、
前記第2の導体めっきマスクによって露出された箇所の前記第2の導体シード層上に、めっきプロセスを用いて第2のメイン導体を形成することであって、そのため、
前記カラムめっきマスクによって横方向に囲まれた前記第2の導体シード層の一部が、前記カラムめっきマスクによって横方向に囲まれた前記第2のメイン導体の一部と組み合わされて、前記導電性カラムを提供し、
前記第2の導体めっきマスクによって横方向に囲まれた前記第2の導体シード層の一部が、前記第2の導体めっきマスクによって横方向に囲まれた前記第2のメイン導体の一部と組み合わされて、前記第2の横方向導体を提供するようにする、前記第2のメイン導体を形成すること、
前記第2の導体めっきマスクを除去すること、
前記第2のメイン導体によって露出された箇所の前記第2の導体シード層を除去すること、及び、
前記カラムめっきマスクを除去すること、
を含む、方法。
【請求項19】
請求項14に記載の方法であって、前記インダクタにおいて磁性材料を形成することを含み、前記磁性材料が1より大きい平均比透磁率を有し、ここで、真空の比透磁率が1である、方法。
【請求項20】
請求項14に記載の方法であって、
前記第2の横方向導体の少なくとも一部上にダイ取り付け材料を形成すること、及び、
前記バンプボンドを、前記ダイ取り付け材料を介して外部リードに電気的に結合すること、
を含み、
前記ダイ取り付け材料が、はんだ及び接着剤から成るグループから選択される、
方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本願は、マイクロ電子デバイスの分野に関し、特に、マイクロ電子デバイス上のインダクタに関する。
【背景技術】
【0002】
マイクロ電子デバイスは、たいてい0.5~5ナノヘンリー(nH)の範囲であるインダクタを備える回路をしばしば含む。この範囲を有するインダクタは数百平方ミクロン又はそれ以上を利用する傾向があり、マイクロ電子デバイスのサイズ及びコストを不必要に増大させる。これらのインダクタにおいて望ましいQ値を達成することはこれまで困難であった。
【発明の概要】
【0003】
本記載は、ダイと、このダイ上のバンプボンド及びインダクタとを有するマイクロ電子デバイスを紹介する。ダイは、ダイの端子表面まで延在する端子を含む。マイクロ電子デバイスは、端子表面に沿って延在する第1の横方向導体を含み、第1の横方向導体の少なくとも一部分が、端子の少なくとも一部分と接している。また、マイクロ電子デバイスは、第1の横方向導体上に、端子表面から離れて垂直に延在する導電性カラム、及び、第1の横方向導体とは反対側の導電性カラム上に、端子表面と平行の面において横方向に延在する第2の横方向導体を含む。第2の横方向導体は、導電性カラムとは反対側に位置するダイ取り付け表面を有する。第1の横方向導体、導電性カラム、及び第2の横方向導体の第1のセットが、マイクロ電子デバイスのバンプボンドを提供する。第1の横方向導体、導電性カラム、及び第2の横方向導体の第2のセットが、インダクタを形成するために直列に電気的に結合される。また、マイクロ電子デバイスを形成する方法も説明される。
【図面の簡単な説明】
【0004】
【
図1】ダイと、このダイ上のバンプボンド及びインダクタとを有する例示のマイクロ電子デバイスの断面図である。
【0005】
【
図2A】例示の形成の方法の或る段階において示される、ダイと、このダイ上にバンプボンド及びインダクタとを有するマイクロ電子デバイスの断面図である。
【
図2B】例示の形成の方法の或る段階において示される、ダイと、このダイ上にバンプボンド及びインダクタとを有するマイクロ電子デバイスの断面図である。
【
図2C】例示の形成の方法の或る段階において示される、ダイと、このダイ上にバンプボンド及びインダクタとを有するマイクロ電子デバイスの断面図である。
【
図2D】例示の形成の方法の或る段階において示される、ダイと、このダイ上にバンプボンド及びインダクタとを有するマイクロ電子デバイスの断面図である。
【
図2E】例示の形成の方法の或る段階において示される、ダイと、このダイ上にバンプボンド及びインダクタとを有するマイクロ電子デバイスの断面図である。
【
図2F】例示の形成の方法の或る段階において示される、ダイと、このダイ上にバンプボンド及びインダクタとを有するマイクロ電子デバイスの断面図である。
【
図2G】例示の形成の方法の或る段階において示される、ダイと、このダイ上にバンプボンド及びインダクタとを有するマイクロ電子デバイスの断面図である。
【
図2H】例示の形成の方法の或る段階において示される、ダイと、このダイ上にバンプボンド及びインダクタとを有するマイクロ電子デバイスの断面図である。
【
図2I】例示の形成の方法の或る段階において示される、ダイと、このダイ上にバンプボンド及びインダクタとを有するマイクロ電子デバイスの断面図である。
【
図2J】例示の形成の方法の或る段階において示される、ダイと、このダイ上にバンプボンド及びインダクタとを有するマイクロ電子デバイスの断面図である。
【
図2K】例示の形成の方法の或る段階において示される、ダイと、このダイ上にバンプボンド及びインダクタとを有するマイクロ電子デバイスの断面図である。
【
図2L】例示の形成の方法の或る段階において示される、ダイと、このダイ上にバンプボンド及びインダクタとを有するマイクロ電子デバイスの断面図である。
【0006】
【
図3A】別の例示の形成の方法の或る段階において示される、ダイと、このダイ上にバンプボンド及びインダクタとを有するマイクロ電子デバイスの断面図である。
【
図3B】別の例示の形成の方法の或る段階において示される、ダイと、このダイ上にバンプボンド及びインダクタとを有するマイクロ電子デバイスの断面図である。
【
図3C】別の例示の形成の方法の或る段階において示される、ダイと、このダイ上にバンプボンド及びインダクタとを有するマイクロ電子デバイスの断面図である。
【
図3D】別の例示の形成の方法の或る段階において示される、ダイと、このダイ上にバンプボンド及びインダクタとを有するマイクロ電子デバイスの断面図である。
【
図3E】別の例示の形成の方法の或る段階において示される、ダイと、このダイ上にバンプボンド及びインダクタとを有するマイクロ電子デバイスの断面図である。
【
図3F】別の例示の形成の方法の或る段階において示される、ダイと、このダイ上にバンプボンド及びインダクタとを有するマイクロ電子デバイスの断面図である。
【0007】
【
図4】ダイと、このダイ上にインダクタとを有する例示のマイクロ電子デバイスの上面図である。
【0008】
【
図5】ダイと、このダイ上に二つのインダクタを含む変圧器とを有する、別の例示のマイクロ電子デバイスの上面図である。
【0009】
【
図6】ダイと、このダイ上に二つのインダクタを含む変圧器とを有する、別の例示のマイクロ電子デバイスの上面図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
添付の図面を参照して幾つかの例を説明する。図面は一定の縮尺で描かれていないことがある。本記載は、行為又は事象の図示される順によって限定されず、全ての図示される行為又は事象が、本記載における手法を実装するために必要とされるわけではない。本記載は、能動デバイスを対象とする例によって図示されるが、これらの図示は、これらの例の範囲又は適用性に対する限定ではなく、デバイスは図示される物理的構造に限定されない。
【0011】
マイクロ電子デバイスが、ダイを含み、このダイ上にバンプボンド及びインダクタを有する。ダイは、ダイの端子表面まで延在する、例えば、ボンドパッドといった端子を含む。端子表面は必ずしも平坦でない。マイクロ電子デバイスは、ダイの外部に、端子表面に沿って延在する第1の横方向導体を含む。第1の横方向導体のいくつかは、端子のいくつかと接している。
【0012】
マイクロ電子デバイスは、第1の横方向導体上に、端子表面から垂直に延在する導電性カラムを含む。導電性カラムのいくつかは、対応する第1の横方向導体が接している端子から横方向にずらされた位置において、対応する第1の横方向導体に接し得る。従って、導電性カラムのいくつかは、それらが、対応する第1の横方向導体を介して電気的に結合される端子の真上に位置しない。
【0013】
マイクロ電子デバイスは、第1の横方向導体とは反対側の導電性カラム上に、端子表面と平行の面において横方向に延在する第2の横方向導体を含む。第2の横方向導体は、導電性カラムとは反対側に位置するダイ取り付け表面を有する。はんだ又は導電性接着剤が、第2の横方向導体の少なくとも一部分のダイ取り付け表面上に配置され得る。
【0014】
第1の横方向導体、導電性カラム、及び第2の横方向導体の第1のセットが、マイクロ電子デバイスのバンプボンドを提供する。第1の横方向導体、導電性カラム、及び第2の横方向導体の第2のセットが、インダクタを形成するために直列に電気的に結合される。インダクタは、線形構成、環状構成、又はその他の構成を有し得る。インダクタの一つ又は複数のノードが、端子表面において端子に接し得る。インダクタの一つ又は複数のノードは、パッケージの外部リードとの電気接続のため、第2の横方向導体まで延在し得る。インダクタは変圧器の一部であり得る。
【0015】
「横方向(lateral)」とは、ダイの端子表面の面と平行の方向を指す。「の上(over)」及び「の下(under)」などの用語が、構造又は要素間の空間的関係を提供するために用いられる。別の要素に「接続される」又は「結合される」ものとして参照される要素は、直接接続され得るか又は他の要素に直接に結合され得、或いは、介在要素が存在し得る。
【0016】
図1は、ダイと、このダイ上にバンプボンド及びインダクタとを有する例示のマイクロ電子デバイスの断面図である。マイクロ電子デバイス100はダイ102を含み、ダイ102は、例えば、ディスクリート半導体デバイス、集積回路、又は微小電気機械システム(MEMS)デバイスであり得る。ダイ102は、ダイ102の端子表面106まで延在する端子104を有する。端子104は、主として、例えばアルミニウム又は銅を含み得る。端子104は、ダイ102の頂部相互接続レベルの上方のボンドパッドであり得、又は、頂部相互接続レベルの一部分であり得る。端子104は、端子表面106においてアンダーバンプメタル(UBM)層を含み得る。UBM層は、例えば、ニッケル、パラジウム、プラチナ、金、銅、チタン、タングステン、クロムなどの金属を含み得る。ダイ102は、
図1に図示しないが、端子104間に端子表面106まで延在する電気的絶縁材料の保護オーバーコート(PO)層を有し得る。PO層は、二酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素、ポリイミドなどを含み得る。
【0017】
マイクロ電子デバイス100は、端子表面106に沿って延在する第1の横方向導体108を含む。第1の横方向導体108のいくつか及び任意選択で全てが、端子104のいくつか及び任意選択で全てに接する。個々の第1の横方向導体108は、端子104の一つ又は複数に接し得る。この例では、第1の横方向導体108は、端子表面106上の第1の導体シード層110及び第1の導体シード層110上の第1のメイン導体112である。第1のメイン導体112は、第1の横方向導体108の横方向の境界まで横方向に延在する。第1のメイン導体112は、一直線に延在し得、或いは、一つ又は複数の横方向の屈折を有し得る。第1の導体シード層110は、端子表面106上に、チタン、タングステン、クロム、又はニッケルなどの金属を含む接着層と、この接着層上に銅のめっき層とを含み得る。第1の導体シード層110は、一例として、10ナノメートルから1ミクロンの厚さを有し得る。第1のメイン導体112は、導電性であり、めっきした銅を、任意選択で金、銀、又はニッケルなどのその他の金属と共に含み得る。第1のメイン導体112は、一例として、3ミクロンから30ミクロンの厚さを有し得る。
【0018】
マイクロ電子デバイス100は、第1の横方向導体108上に配置される導電性カラム114を含む。導電性カラム114は、第1の横方向導体108から、端子表面106に対して垂直に延在する。「垂直に」とは、マイクロ電子デバイス100を形成する際に生じる製造及び測定公差内の、実質的に垂直である方位を包含する。導電性カラム114のいくつかは、対応する第1の横方向導体108が接している端子104から横方向にずらされた位置において、対応する第1の横方向導体108に接し得る。導電性カラム114の別の部分が、対応する第1の横方向導体108が接している端子104の真上で、対応する第1の横方向導体108と接し得る。導電性カラム114の両部分の例を
図1に示す。この例では、導電性カラム114は、第1の横方向導体108上のカラムシード層116、及びカラムシード層116上のメインカラム118である。メインカラム118は、導電性であり、第1の横方向導体108とは反対側の導電性カラム114の頂部まで延在する。カラムシード層116は、端子表面106上に、チタン、クロム、又はニッケルなどの金属を含む接着層と、この接着層上に銅のめっき層とを含み得る。カラムシード層116は、一例として、10ナノメートルから1ミクロンの厚さを有し得る。メインカラム118は、めっきした銅を、任意選択で金、銀、又はニッケルなどのその他の金属と共に含み得、第1のメイン導体112に類似する組成を有し得る。メインカラム118は、端子表面106に対して垂直に測定される、一例として30ミクロンから100ミクロンの高さを有し得る。導電性カラム114は種々の断面形状を有し得る。導電性カラム114のいくつかの例は、円形断面形状又は丸みのある角を備える正方形断面形状を有し得る。導電性カラム114のその他の例が、楕円又は矩形断面形状を有し得る。導電性カラム114のためのその他の断面形状は本例の範囲内である。メインカラム118は、一例として、端子表面106に対して平行に測定される、25ミクロンから50ミクロンの幅を有し得、同じく端子表面106に対して平行に測定される、25ミクロンから300ミクロンの長さを有し得る。
【0019】
マイクロ電子デバイス100はさらに、導電性カラム114上に配置される第2の横方向導体120を含む。第2の横方向導体120及び第1の横方向導体108は、導電性カラム114の反対の端部に位置する。第2の横方向導体120のいくつかが、端子表面と平行の面において、それらが配置される対応する導電性カラム114を越えて横方向に延在する。この例では、第2の横方向導体120は、導電性カラム114上の第2の導体シード層122、及び第2の導体シード層122上の第2のメイン導体124である。第2のメイン導体124は、第2の横方向導体120の横方向境界まで横方向に延在する。第2のメイン導体124は、一直線に延在し得、或いは、一つ又は複数の横方向の屈折を有し得る。第2の導体シード層122は、導電性カラム114上に、チタン、クロム又はニッケルなどの金属を含む接着層と、この接着層上に銅のめっき層とを含み得る。第2の導体シード層122は、一例として、10ナノメートルから1ミクロンの厚さを有し得る。第2のメイン導体124は、めっきした銅を、任意選択で金、銀、又はニッケルなどのその他の金属と共に含み得、第1のメイン導体112に類似する組成を有し得る。第2のメイン導体124は、一例として、3ミクロンから30ミクロンの厚さを有し得る。第2の横方向導体120は、第1の横方向導体108とは反対側に位置するダイ取り付け表面126を有する。
【0020】
第1の横方向導体108、導電性カラム114、及び第2の横方向導体120の第1のセット128が、マイクロ電子デバイス100のバンプボンド130を提供する。ダイ取り付け材料132が、バンプボンド130のダイ取り付け表面126上に配置される。ダイ取り付け材料132は、例えば、はんだペースト、又は溶融はんだ槽を用いて形成されるはんだ層の形態の、はんだを含み得る。代替として、ダイ取り付け材料132は、金属微粒子を備えるエポキシなど、導電性接着剤を含み得る。ダイ取り付け材料132のためのその他の組成もこの例の範囲内である。バンプボンド130の一つ又は複数は、ダイ取り付け材料132のためのエリアを画定するために、ダイ取り付け表面126上に絶縁層134を含み得る。絶縁層134は、ポリイミド又はポリエステルなどのポリマー絶縁材料を含み得、或いは、セラミック又はガラスフリットなどの無機絶縁材料を含み得る。
【0021】
図1は、外部リード136に取り付けられるマイクロ電子デバイス100を示す。外部リード136は、マイクロ電子デバイス100を含むパッケージの一部であり得、又は、マイクロ電子デバイス100が搭載されるキャリア又は回路基板の一部であり得る。外部リード136は、ダイ取り付け材料132を介してバンプボンド130に電気的に結合される。バンプボンド130において第1の横方向導体108及び第2の横方向導体120を有することにより、ダイ102上に端子104の所望の配置を有すること及び外部リード136の所望の配置に端子104を接続することが可能となり得る。
図1に図示しないが、エポキシなどの封入材料が、第1の横方向導体108を覆い、導電性カラム114を囲んだ状態で、端子表面106上に配置され得る。
【0022】
第1の横方向導体108、導電性カラム114、及び第2の横方向導体120の第2のセット138が、インダクタ140を提供するために直列に電気的に構成される。インダクタ140は、
図1に示すように線形構成を有し得、この線形構成において、インダクタ140の第1の横方向導体108、導電性カラム114、及び第2の横方向導体120は線形アレイ状に配される。代替として、インダクタ140は、環状構成又はその他の構成を有し得る。インダクタ140は、第1の横方向導体108、導電性カラム114、及び第2の横方向導体120における低電気抵抗に起因して、望ましく高い、一般にQ値と呼ばれる品質係数を有し得る。銅を含む3ミクロンから30ミクロンの厚さの第1の横方向導体108を有することで、100メガヘルツ(MHz)の周波数で1より大きいQ値が提供され得る。これは、ダイ102において一層薄い再配線層(RDL)又は相互接続を用いて達成することが困難なものであり得る。インダクタ140の低電気抵抗によって、一層薄いRDL層を備えて形成されるインダクタの信頼性を低下させ得る、電力回路及び信号回路における使用が可能となり得る。インダクタ140は、Q値をさらに改善するために、第1の横方向導体108又は第2の横方向導体120と並列の、付加的な導電性素子を含み得る。例えば、ダイ102の相互接続が、第2のセット138における第1の横方向導体108と並列に電気的に結合され得る。外部リード136の実例が、第2のセット138における第2の横方向導体120と並列に電気的に結合され得る。インダクタ140の一つ又は複数のノードが、
図1に示すように、端子104の一つ又は複数に接し得る。インダクタ140の一つ又は複数のノードは、パッケージの外部リードへの電気接続のため、ダイ取り付け表面126まで延在し得る。インダクタ140は変圧器の一部であり得る。
【0023】
図2A~
図2Lは、例示の形成方法の或る段階において示される、ダイと、このダイ上にバンプボンド及びインダクタとを有するマイクロ電子デバイスの断面図である。
図2Aを参照すると、マイクロ電子デバイス200は、ディスクリート半導体デバイス、集積回路、MEMSデバイス、又はその他のそのようなマイクロ電子ダイとして実装され得るダイ202を含む。ダイ202は、付加的なダイを含む半導体ウエハの一部であり得る。ダイ202は、ダイ202の端子表面206まで延在する端子204を有する。端子204は、例えば、主としてアルミニウム又は銅から形成され得、製造の間、端子204を保護するため、またそれゆえ、端子204に低電気接続を提供するために、端子表面206に形成されるUBM層を有し得る。UBM層は、例えば、スパッタプロセス又は無電解めっきプロセスによって形成され得る。ダイ202は、端子204間に端子表面206まで延在するPO層を有し得る。PO層は、
図1のPO層に関して説明した電気絶縁材料のうちの任意のものを含み得、例えば、プラズマエンハンスト化学気相成長(PECVD)プロセス又はフォトリソグラフィプロセスによって形成され得る。
【0024】
第1の導体シード層210が、端子204に接して、端子表面206上に形成される。第1の導体シード層210は、端子表面206上に形成される、端子204に接する接着層と、この接着層上にめっき層とを含み得る。接着層は、端子204に対して、及び、端子204の近接する端子表面206におけるPO層などのダイ202の材料に対して所望の接着を有する一つ又は複数の金属を含み得る。例えば、接着層は、チタン、チタンタングステン、クロム、又はニッケルを含み得、一つ又は複数のスパッタプロセスによって形成され得る。めっき層は、主として銅を含み得、スパッタプロセスによって形成され得る。
【0025】
第1の導体めっきマスク242が、
図2Bに示す、後に形成される第1の横方向導体208のためのエリアにおける第1の導体シード層210を露出させて、第1の導体シード層210の上に形成される。この例の一つのバージョンにおいて、第1の導体めっきマスク242は、フォトレジスト又はその他の感光性ポリマーを含み得、フォトリソグラフィプロセスによって形成され得る。別のバージョンにおいて、第1の導体めっきマスク242は、ポリマー材料を含み得、材料噴出プロセスなど、アディティブプロセスによって形成され得る。更なるバージョンにおいて、第1の導体めっきマスク242は、ポリイミド、ポリエステル、又はポリメチルメタクリレート(PMMA)など、熱的に浸食可能な材料を含み得、レーザーアブレーションプロセスによって形成され得る。第1の導体めっきマスク242のためのその他の材料及び第1の導体めっきマスク242を形成するための方法もこの例の範囲内にある。
【0026】
図2Bを参照すると、第1のメイン導体212は、第1の導体めっきマスク242によって露出された箇所の第1の導体シード層210上に形成される。第1のメイン導体212は、
図1の第1のメイン導体112に関して説明した組成を有し得る。第1のメイン導体212は、銅電気めっきプロセスによって、又は任意選択で銅無電解めっき工程によって形成され得る。第1の導体シード層210及び第1のメイン導体212は、マイクロ電子デバイス200の第1の横方向導体208を提供する。
【0027】
図2Cを参照すると、カラムシード層216が、第1の横方向導体208上であり、第1の導体めっきマスク242の上に形成される。カラムシード層216は、第1の横方向導体208上であり、第1の導体めっきマスク242の上に形成される、第1の横方向導体208に接する接着層と、この接着層上にめっき層とを含み得る。接着層は、第1の横方向導体208における金属に対して及び第1の導体めっきマスク242の材料に対して所望の接着を有する一つ又は複数の金属を含み得る。例えば、接着層は、チタン、クロム、又はニッケルを含み得、一つ又は複数のスパッタプロセスによって形成され得る。めっき層は、主として銅を含み得、スパッタプロセスによって形成され得る。
【0028】
図2Dを参照すると、カラムめっきマスク244が、
図2Eに示す、後に形成される導電性カラム214のためのエリアにおけるカラムシード層216を露出させて、カラムシード層216の上に形成される。カラムめっきマスク244は、第1の導体めっきマスク242に関して説明した方法の任意のものによって形成され得る。カラムめっきマスク244のためのその他の材料及びカラムめっきマスク244を形成するための方法もこの例の範囲内にある。
【0029】
図2Eを参照すると、メインカラム218が、カラムめっきマスク244によって露出された箇所のカラムシード層216上に形成される。メインカラム218は、
図1のメインカラム118に関して説明した組成を有し得る。メインカラム218は、銅電気めっきプロセスによって、又は任意選択で銅無電解めっき工程によって形成され得る。カラムシード層216及びメインカラム218は、マイクロ電子デバイス200の導電性カラム214を提供する。
【0030】
図2Fを参照すると、第2の導体シード層222が、導電性カラム214上及びカラムめっきマスク244の上に形成される。第2の導体シード層222は、導電性カラム214上であり、カラムめっきマスク244の上に形成される、導電性カラム214に接する接着層と、この接着層上のめっき層とを含み得る。接着層は、導電性カラム214における金属に対して及びカラムめっきマスク244の材料に対して所望の接着を有する一つ又は複数の金属を含み得る。例えば、接着層は、カラムシード層216の接着層に関して説明した金属のうちの任意のものを含み得、一つ又は複数のスパッタプロセスによって形成され得る。めっき層は、主として銅を含み得、スパッタプロセスによって形成され得る。
【0031】
第2の導体めっきマスク246が、
図2Gに示す、後に形成される第2の横方向導体220のためのエリアにおける第2の導体シード層222を露出させて、第2の導体シード層222の上に形成される。第2の導体めっきマスク246は、第1の導体めっきマスク242に関して説明した方法の任意のものによって形成され得る。第2の導体めっきマスク246のためのその他の材料及び第2の導体めっきマスク246を形成するための方法もこの例の範囲内にある。
【0032】
図2Gを参照すると、第2のメイン導体224は、第2の導体めっきマスク246によって露出された箇所の第2の導体シード層222上に形成される。第2のメイン導体224は、
図1の第2のメイン導体124に関して説明した組成を有し得る。第2のメイン導体224は、銅電気めっきプロセスによって、又は任意選択で銅無電解めっき工程によって形成され得る。第2の導体シード層222及び第2のメイン導体224は、マイクロ電子デバイス200の第2の横方向導体220を提供する。
【0033】
図2Hを参照すると、
図2Gの第2の導体めっきマスク246が、適所に第2の横方向導体220を残して、除去されている。第2の導体めっきマスク246は、アッシャープロセス又はオゾンプロセスなど、酸素ラジカルを用いたドライプロセスによって除去され得る。代替として、第2の導体めっきマスク246は、N-メチル-2-ピロリジン(NMP)又はジメチルスルホキシド(DMSO)などの溶剤を用いたウェットプロセスによって除去され得る。第2の導体めっきマスク246を除去するためのレジスト除去化学薬品の独自配合物が、幾つかの供給業者から市販されている。
【0034】
図2Iを参照すると、第2のメイン導体224によって露出された箇所の第2の導体シード層222が、第2のメイン導体224の下の適所に第2の導体シード層222を残して、除去されている。第2の導体シード層222は、酸浴槽を用いたウェットエッチングプロセスによって除去され得る。第2の導体シード層222の除去の間、第2のメイン導体224のわずかな部分が除去され得る。
【0035】
図2Jを参照すると、
図2Iのカラムめっきマスク244が、適所にメインカラム218を残して、除去されている。カラムめっきマスク244は、
図2Gの第2の導体めっきマスク246を除去するために用いられるプロセスに類似するプロセスによって除去され得る。カラムめっきマスク244を除去するためのその他の方法もこの例の範囲内にある。
【0036】
メインカラム218によって露出された箇所のカラムシード層216は除去される。カラムシード層216は、第2の導体シード層222を除去するために用いられるプロセスに類似するプロセスによって除去され得る。カラムシード層216を除去するためのその他の方法もこの例の範囲内にある。カラムシード層216の除去の結果、
図2Jに示すように、メインカラム218によって露出された箇所の第2のメイン導体224上の第2の導体シード層222が除去され得る。
【0037】
その後、第1の導体めっきマスク242が、適所に第1のメイン導体212を残して、除去される。第1の導体めっきマスク242は、第2の導体めっきマスク246を除去するために用いられるプロセスに類似するプロセスによって除去され得る。第1の導体めっきマスク242を除去するためのその他の方法もこの例の範囲内にある。
【0038】
第1のメイン導体212によって露出された箇所の第1の導体シード層210が、第1のメイン導体212と端子表面206との間の適所に第1の導体シード層210を残して、除去される。第1の導体シード層210は、第2の導体シード層222を除去するために用いられるプロセスに類似するプロセスによって除去され得る。第1の導体シード層210を除去するためのその他の方法もこの例の範囲内にある。
【0039】
第2の横方向導体220は、第1の横方向導体208とは反対側に位置するダイ取り付け表面226を有する。第1の横方向導体208、導電性カラム214、及び第2の横方向導体220の第1のセット228が、マイクロ電子デバイス200のバンプボンド230を提供する。第1の横方向導体208、導電性カラム214、及び第2の横方向導体220の第2のセット238が、インダクタ240を提供するために直列に電気的に構成される。第1のセット228及び第2のセット238の第1の横方向導体208、導電性カラム214、及び第2の横方向導体220を同時に形成することが、バンプボンド230とは別個にインダクタ240を形成することと比較して、製造コスト及び複雑性を低減させ得る。
【0040】
図2Kを参照すると、封入材料248が、第1の横方向導体208及び導電性カラム214を囲み、第2の横方向導体220まで延在して、ダイ202上に形成され得る。封入材料248は、エポキシを含み得、一例として射出成形又はプレス成形によって形成され得る。封入材料248は、フェライト粒子、又は、鉄、ニッケル、もしくはコバルトを含む強磁性体粒子など、磁性粒子250を含み得る。磁性粒子250は、封入材料248の、1より大きい平均比透磁率を提供し得(真空の比透磁率は1である)、それにより、インダクタ240のインダクタンスを増大させる。
【0041】
図2Lを参照すると、絶縁層234が、後に配置されるダイ取り付け材料232のためのエリアを画定するため、及び、第2のセット238における第2のメイン導体224を絶縁するために、第2のメイン導体224上に形成され得る。絶縁層234は、
図1の絶縁層134に関して説明した材料のうちの任意のものを含み得る。絶縁層234は、幾つかの方法の任意のものによって形成され得る。この例の一つのバージョンにおいて、絶縁層234は、ポリイミドなどの感光性ポリマー材料でマイクロ電子デバイス200をスピンコーティングし、感光性ポリマー材料を、パターン化した紫外線(UV)光に露出し、その後、感光性ポリマー材料を成長させることによって形成され得る。別のバージョンにおいて、絶縁層234は、スクリーン印刷プロセスによって形成され得る。更なるバージョンにおいて、絶縁層234は、材料押出プロセスなど、アディティブプロセスによって形成され得る。絶縁層234を形成するためのその他の方法もこの例の範囲内にある。
【0042】
ダイ取り付け材料232は、バンプボンド230のダイ取り付け表面226上に形成される。ダイ取り付け材料232は、スクリーン印刷プロセス又は材料押出プロセスによって形成される、はんだペーストの形態のはんだを含み得る。ダイ取り付け材料232は、溶融はんだ槽を用いて形成される、はんだ層の形態のはんだを含み得る。ダイ取り付け材料232は、スクリーン印刷プロセス又は材料押出プロセスによって形成される導電性接着剤を含み得る。ダイ取り付け材料232のためのその他の組成及び形成のための方法もこの例の範囲内にある。絶縁層234は、ダイ取り付け材料232のためのエリアを画定するために用いられ得る。
【0043】
マイクロ電子デバイス200は、バンプボンド230を、ダイ取り付け材料232を介して外部リード236に電気的に結合することによって、外部リード236に取り付けられる。外部リード236は、リードフレーム又はチップキャリアなど、マイクロ電子デバイス200を含むパッケージの一部であり得る。代替として、外部リード236は、印刷回路基板(PCB)など、マイクロ電子デバイス200が搭載される回路基板の一部であり得る。ダイ取り付け材料232がはんだを含むこの例のバージョンにおいて、マイクロ電子デバイス200は、はんだリフロープロセスによって外部リード236に取り付けられ得る。ダイ取り付け材料232が接着剤を含むこの例のバージョンにおいて、マイクロ電子デバイス200は、接着剤硬化プロセスによって外部リード236に取り付けられ得る。第1の横方向導体208、導電性カラム214、及び第2の横方向導体220から形成されるインダクタ240は、著しく劣化することなく、マイクロ電子デバイス200を外部リード236に取り付けるプロセスに耐えるために充分に堅牢であり得る。
【0044】
図3Aから
図3Fは、別の例示の形成の方法の或る段階において示される、ダイと、このダイ上のバンプボンド及びインダクタとを有するマイクロ電子デバイスの断面図である。
図3Aを参照すると、マイクロ電子デバイス300は、ディスクリート半導体デバイス、集積回路、MEMSデバイス、又はその他のそのようなマイクロ電子ダイとして実装され得るダイ302を含む。ダイ302は、ダイ302の端子表面306まで延在する導電性材料の端子304を有する。
【0045】
この例では、端子304は、インダクタ340のためのエリアにおける下側巻き線の長さに及ぶ、一つ又は複数の伸長された端子304aを含み得る。また、ダイ302の一つ又は複数の相互接続352が、下側巻き線の長さに及び得、伸長された端子304aにダイ302のビア354によって電気的に結合され得る。相互接続352及びビア354は、ダイ302の相互接続ネットワークの一部であり得る。
【0046】
第1の導体シード層310が、端子304に接して、ダイ302上に形成される。第1の導体シード層310は、
図2Aの第1の導体シード層210に関して説明したような層構造及び組成を有し得、第1の導体シード層210に関して説明したように形成され得る。
【0047】
第1の導体めっきマスク342が、第1の横方向導体308のためのエリアを露出させて、第1の導体シード層310の上に形成される。第1の導体めっきマスク342は、
図2Aの第1の導体めっきマスク242に関して説明したような組成を有し得、第1の導体めっきマスク242に関して説明したように形成され得る。
【0048】
第1のメイン導体312が、第1の導体めっきマスク342によって露出される箇所の第1の導体シード層310上に、第1の銅めっき槽356を用いて形成される。第1の銅めっき槽356は、電気めっきプロセスにおいて、又は無電解めっきプロセスにおいて実装され得る。この例では、第1のメイン導体312が形成された後、第1の導体めっきマスク342は適所に残される。第1のメイン導体312と端子表面306との間に在る第1の導体シード層310の一部分が、第1のメイン導体312と組み合わされて、マイクロ電子デバイス300の第1の横方向導体308を提供する。
【0049】
図3Bを参照すると、カラムめっきマスク344が、第1の横方向導体308上の導電性カラム314のためのエリアを露出させて、第1の導体めっきマスク342及び第1の横方向導体308の上に形成される。カラムめっきマスク344は、
図2Dのカラムめっきマスク244のために説明したような組成を有し得、カラムめっきマスク244のために説明した方法の任意のものによって形成され得る。
【0050】
第2の導体シード層358が、カラムめっきマスク344によって露出される箇所の第1の横方向導体308と接して、カラムめっきマスク344の上に形成される。第2の導体シード層358は、
図2Cのカラムシード層216又は
図2Fの第2の導体シード層222に関して説明したような層構造及び組成を有し得、カラムシード層216又は第1の導体シード層210に関して説明したように形成され得る。
【0051】
第2の導体めっきマスク346が、第2の横方向導体320のためのエリアを露出させて、第2の導体シード層358の上に形成される。第2の導体めっきマスク346は、
図2Fの第2の導体めっきマスク246のために説明したような組成を有し得、第2の導体めっきマスク246のために説明した方法の任意のものによって形成され得る。
【0052】
第2のメイン導体360が、第2の導体めっきマスク346によって露出される箇所の第2の導体シード層358上に、第2の銅めっき槽362を用いて形成される。第2の銅めっき槽362は、電気めっきプロセスにおいて又は無電解めっきプロセスにおいて実装され得、
図3Aの第1の銅めっき槽356の機器及びめっき液を用いて実装され得る。カラムめっきマスク344によって横方向に囲まれる第2の導体シード層358の一部分が、カラムめっきマスク344によって横方向に囲まれる第2のメイン導体360の一部分と組み合わされて、マイクロ電子デバイス300の導電性カラム314を提供する。第2の導体めっきマスク346によって横方向に囲まれる第2の導体シード層358の一部分が、第2の導体めっきマスク346によって横方向に囲まれる第2のメイン導体360の一部分と組み合わされて、マイクロ電子デバイス300の第2の横方向導体320を提供する。一つのめっき槽を用いて形成された第2のメイン導体360の一部分から導電性カラム314及び第2の横方向導体320を提供することで、別個のめっき槽を用いて導電性カラム314及び第2の横方向導体320を形成することと比較して、製造コスト及び複雑性が低減され得る。
【0053】
図3Cを参照すると、第2の横方向導体320は、第1の横方向導体308とは反対側に位置するダイ取り付け表面326を有する。任意選択で、障壁層364が、ダイ取り付け表面326を覆って第2の横方向導体320上に形成され得る。障壁層364は、銅-スズ金属間化合物の形成を抑制するために、銅及びスズの拡散を低減させる一つ又は複数の金属を含み得る。障壁層364は、例えば、ニッケル、コバルト、又はモリブデンを含み得る。障壁層364は、銀-スズはんだなどの、スズを含むはんだが第2の横方向導体320上に配置されるとき、特に有利であり得る。障壁層364は、逆パルス電気めっきプロセスなど、電気めっきプロセスによって形成され得る。こうした電気めっきプロセスによって、直流(DC)めっきを用いて達成することが困難な、障壁層364における金属の所望の比率が可能となり得る。
【0054】
その後、第2の導体めっきマスク346が除去される。第2の導体めっきマスク346は、
図2Hに関して第2の導体めっきマスク246を除去するために説明した方法の任意のものによって除去され得る。
【0055】
第2の導体めっきマスク346の除去によって露出された箇所の第2の導体シード層358が除去される。第2の導体シード層358は、
図2Iに関して第2の導体シード層222を除去するために説明した方法の任意のものによって除去され得る。
【0056】
カラムめっきマスク344が除去される。カラムめっきマスク344は、
図2Jに関してカラムめっきマスク244を除去するために説明した方法の任意のものによって除去され得る。
【0057】
カラムめっきマスク344の除去によって露出された箇所の第1の導体シード層310が除去される。第1の導体シード層310は、
図2Jに関して第1の導体シード層210を除去するために説明した方法の任意のものによって除去され得る。第1の導体シード層310の除去の結果、カラムめっきマスク344の除去によって露出される第2の導体シード層358の一部分が除去され得る。
【0058】
図3Dを参照すると、第1の横方向導体308、導電性カラム314、及び第2の横方向導体320の第1のセット328が、マイクロ電子デバイス300のバンプボンド330を提供する。第1の横方向導体308、導電性カラム314、及び第2の横方向導体320の第2のセット338が、インダクタ340を提供するために直列に電気的に構成される。伸長された端子304a及び相互接続352は、インダクタ340の第1の横方向導体308と並列に電気的に結合され、インダクタ340の電気抵抗を低減し、それゆえ、インダクタ340のQ値を増大させる。
【0059】
ダイ取り付け材料332が、ダイ取り付け表面326の上に、存在する場合は障壁層364上に、形成される。ダイ取り付け材料332は、
図2Lのダイ取り付け材料232のために説明した組成のうちの任意のものを有し得る。ダイ取り付け材料332は、ダイ取り付け材料232に関して説明した方法の任意のものによって形成され得る。
【0060】
1より大きい比透磁率を有する磁性材料366が、インダクタ340の導電性カラム314間に形成され得、これが、インダクタ340のインダクタンスを増大させ得る。磁性材料366は、エポキシなどのポリマー結合剤において、例えば、フェライト粒子、又は、鉄、ニッケル、もしくはコバルトを含む強磁性体粒子を含み得る。磁性材料366は、
図3Dに示すような材料押出プロセス368など、アディティブプロセスを用いてインダクタ340内に形成され得る。
【0061】
図3Eを参照すると、マイクロ電子デバイス300は、バンプボンド330及びインダクタ340を、ダイ取り付け材料332を介して外部リード336に電気的に結合することによって、外部リード336に取り付けられる。外部リード336は、マイクロ電子デバイス300を含むパッケージの一部であり得、又は、マイクロ電子デバイス300が搭載される回路基板の一部であり得る。マイクロ電子デバイス300は、
図2Lに関して説明したような外部リード336に取り付けられ得る。この例では、インダクタ340に電気的に結合される外部リード336は、インダクタ340の電気抵抗をさらに低減させ得、それゆえ、インダクタ340のQ値を増大させ得る。第1の横方向導体308、導電性カラム314、及び第2の横方向導体320から形成されるインダクタ340及びバンプボンド330は、インダクタ340及びバンプボンド330が封入材料によって機械的に支持されない場合でも、機械的完全性を損なうことなく、マイクロ電子デバイス300を外部リード336に取り付けるプロセスに耐えるために充分に堅牢であり得る。
【0062】
図3Fを参照すると、アンダーフィル材料と呼ばれることがある封入材料348が、第1の横方向導体308、導電性カラム314、第2の横方向導体320、及びダイ取り付け材料332を囲み、外部リード336まで延在して、ダイ302上に形成され得る。封入材料348は、エポキシを含み得、射出成形によって形成され得る。封入材料348は、第1の横方向導体308、導電性カラム314、及び第2の横方向導体320のための機械的支持を提供し得る。
【0063】
図4は、ダイと、このダイ上のインダクタとを有する例示のマイクロ電子デバイスの上面図である。マイクロ電子デバイス400はダイ402を含み、ダイ402は端子表面406を有する。マイクロ電子デバイス400は、端子表面406上に第1の横方向導体408、導電性カラム414、及び第2の横方向導体420を含む。第1の横方向導体408、導電性カラム414、及び第2の横方向導体420の、
図4に図示しない第1のセットが、マイクロ電子デバイス400の、
図4に図示しないバンプボンドを提供する。第1の横方向導体408、導電性カラム414、及び第2の横方向導体420の第2のセット438が、インダクタ440を提供するために直列に電気的に構成される。この例では、インダクタ440は環状構成を有しており、インダクタ440の第1の横方向導体408、導電性カラム414、及び第2の横方向導体420が閉ループアレイ上に配されるようにする。1より大きい比透磁率を有する磁性材料466が、インダクタ440において、第1の横方向導体408の上であり第2の横方向導体420の下に位置し得る。環状構成は、端子表面406上のコンパクトな空間におけるインダクタ440に対して所望のインダクタンスを提供し得る。インダクタ440の一つ又は複数のノードが、ダイ402における構成要素、又は
図4に図示しない外部リードに電気的に結合され得る。
【0064】
図5は、ダイと、このダイ上に二つのインダクタを含む変圧器とを有する、別の例示のマイクロ電子デバイスの上面図である。マイクロ電子デバイス500はダイ502を含み、ダイ502は端子表面506を有する。マイクロ電子デバイス500は、端子表面506上に第1の横方向導体508、導電性カラム514、及び第2の横方向導体520を含む。第1の横方向導体508、導電性カラム514、及び第2の横方向導体520の、
図5に図示しない第1のセットが、マイクロ電子デバイス500の、
図5に図示しないバンプボンドを提供する。第1の横方向導体508、導電性カラム514、及び第2の横方向導体520の一つ目の第2のセット538aが、第1のインダクタ540aを提供するために直列に電気的に構成される。第1の横方向導体508、導電性カラム514、及び第2の横方向導体520の二つ目の第2のセット538bが、第2のインダクタ540bを提供するために直列に電気的に構成される。1より大きい比透磁率を有する磁性材料566が、第1のインダクタ540a及び第2のインダクタ540bにおいて、第1の横方向導体508の上であり第2の横方向導体520の下に位置する。この例では、第1のインダクタ540aは線形構成を有しており、第1の横方向導体508、導電性カラム514、及び第2の横方向導体520が、磁性材料566の周りの円筒の表面上に配されるようにする。同様に、第2のインダクタ540bは、磁性材料566の周りに線形構成を有する。第1のインダクタ540a及び第2のインダクタ540bは、変圧器570の素子である。
図5は、磁性材料566の周りに同数の巻き線を備える第1のインダクタ540a及び第2のインダクタ540bを示すが、異なる数の巻き線を有する変圧器570のその他の構成がこの例の範囲内にある。変圧器570によって、ダイ502における空間を消費することなく、第1のインダクタ540a及び第2のインダクタ540b間の信号又は電力の送信が可能となり得る。
【0065】
図6は、ダイと、このダイ上に二つのインダクタを含む変圧器とを有する、別の例示のマイクロ電子デバイスの上面図である。マイクロ電子デバイス600はダイ602を含み、ダイ602は端子表面606を有する。マイクロ電子デバイス600は、端子表面606上に第1の横方向導体608、導電性カラム614、及び第2の横方向導体620を含む。第1の横方向導体608、導電性カラム614、及び第2の横方向導体620の、
図6に図示しない第1のセットが、マイクロ電子デバイス600の、
図6に図示しないバンプボンドを提供する。第1の横方向導体608、導電性カラム614、及び第2の横方向導体620の一つ目の第2のセット638aが、第1のインダクタ640aを提供するために直列に電気的に構成される。第1の横方向導体608、導電性カラム614、及び第2の横方向導体620の二つ目の第2のセット638bが、第2のインダクタ640bを提供するために直列に電気的に構成される。この例では、第1のインダクタ640a及び第2のインダクタ640bは線形構成を有し、変圧器670を形成するために相互に組み合わされている(interdigitated)。変圧器670の相互に組み合わされた構成によって、第1のインダクタ640a又は第2のインダクタ640bに磁性材料を配置することなく、第1のインダクタ640a及び第2のインダクタ640b間の信号又は電力の送信が可能となり得る。
【0066】
本願で説明される例の種々の特徴は、例示のマイクロ電子デバイスのその他の具現化において組み合わされ得る。例えば、
図1のマイクロ電子デバイス100は、
図2A~
図2Lの方法に関して説明した工程によって、
図3A~
図3Fの方法に関して説明した工程によって、又は別の方法によって形成されてもよい。本願で説明されるマイクロ電子デバイスは、2018年7月9日に出願された特許出願、出願第16/030,371、代理人整理番号TI-78661を有する、本発明の譲受人に譲渡された特許出願において説明された方法など、任意の方法を用いて形成され得る。上記出願は参照により本願に組み込まれるが、本記載に対する従来技術であることを認めるものではない。
図1のバンプボンド130は
図3Cの障壁層364を有し得る。
図1のマイクロ電子デバイス100は、
図2Kに関して説明したような、磁性粒子250を備える封入材料248を含み得、又は、
図3Dに関して説明したような磁性材料366を含み得る。
【0067】
本記載の種々の実施形態を上述してきたが、それらは、単に一例として提示したものであり、限定ではない。本記載の精神又は範囲から逸脱することなく、説明された実施形態に対する多数の変更が、本願の記載において成され得る。このように、本記載の広さ及び範囲は上述の実施形態の如何なるものによっても限定されるべきでない。むしろ、本記載の範囲は、以下の特許請求の範囲及びその均等物において規定されるべきである。
【国際調査報告】