高電阻襯底中的具有可編程性的穿通孔電感器或變壓器制造技術(shù)

本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)提供一種在電子封裝中的高電阻襯底中的穿通孔電感器或變壓器。在一個(gè)實(shí)施例中，所述封裝包含：目標(biāo)電感器，其包括形成于所述襯底中的穿通孔，信號(hào)傳遞通過(guò)所述穿通孔；及調(diào)諧器電感器，其包括形成于所述襯底中的穿通孔，使得所述穿通孔具有傳遞通過(guò)其的獨(dú)立信號(hào)。可獨(dú)立地控制傳遞通過(guò)所述調(diào)諧器電感器的所述信號(hào)的方向以調(diào)整所述目標(biāo)電感器的總電感。在另一實(shí)施例中，一種變壓器可包含初級(jí)回路及次級(jí)回路，所述初級(jí)回路及所述次級(jí)回路中的每一者包括耦合到多個(gè)導(dǎo)電跡線的多個(gè)穿通孔。所述初級(jí)回路形成第一連續(xù)導(dǎo)電路徑，且所述次級(jí)回路形成第二連續(xù)導(dǎo)電路徑。傳遞通過(guò)所述初級(jí)回路的信號(hào)可在所述次級(jí)回路中感生信號(hào)，使得所述感生信號(hào)取決于變壓器比。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國(guó)外來(lái)華專(zhuān)利技術(shù)】高電阻襯底中的具有可編程性的穿通孔電感器或變壓器
本專(zhuān)利技術(shù)大體上涉及一種電子封裝，且明確地說(shuō)，涉及一種形成于電子封裝的高電阻襯底中的可編程穿通孔電感器或變壓器。
技術(shù)介紹
在電子封裝中，可將二維電感器及變壓器集成于封裝的后段工藝(BEOL)的頂部金屬層中。電感器或變壓器占據(jù)金屬層中的大面積(例如，300×300μm2)，且電感器具有小電感值且變壓器具有低效率。另外，電感器或變壓器可對(duì)封裝上的互感具有顯著影響。此影響是歸因于在平行于襯底的頂部表面及底部表面的方向上傳遞通過(guò)電感器或變壓器的電流。因此，在電感器或變壓器之下的面積是未被占據(jù)的，且不能用于例如晶體管等有源裝置。電感器或變壓器還具有不能改變或變化的值。換句話說(shuō)，在制作期間設(shè)定二維電感器的電感值，且在實(shí)施之后不能編程或改變所述二維電感器的電感值。類(lèi)似地，在實(shí)施之后不能編程二維變壓器。因此，封裝具有有限性能及效率。這種類(lèi)型的電子封裝的另一缺點(diǎn)為當(dāng)襯底是由硅制成時(shí)。硅襯底可歸因于渦電流而在其中具有損失。另外，在硅襯底中，諧振頻率較低。由于現(xiàn)有技術(shù)的劣勢(shì)，所以將需要提供一種包括占據(jù)較少空間且可在實(shí)施之后基于需要而被編程到不同值的電感器或變壓器的電子封裝。另外，將需要使電感器或變壓器為三維的，其中電流大致上垂直地傳遞通過(guò)電感器或變壓器以限制互感對(duì)所述封裝的其余部分的影響。所述封裝還可克服當(dāng)襯底是由高電阻材料形成時(shí)在現(xiàn)有技術(shù)中所發(fā)現(xiàn)的其它缺點(diǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為了獲得對(duì)本專(zhuān)利技術(shù)的較完整理解，現(xiàn)參考以下詳細(xì)描述及附圖。在一個(gè)示范性實(shí)施例中，一種電路提供于電子封裝中。所述電路包括具有頂部表面及底部表面的高電阻襯底。所述電路還包括目標(biāo)電感器及調(diào)諧器電感器。所述目標(biāo)電感器包含形成于所述襯底中的穿通孔，信號(hào)傳遞通過(guò)所述穿通孔。另外，所述調(diào)諧器電感器包含形成于所述襯底中的穿通孔。獨(dú)立信號(hào)在第一或第二方向上傳遞通過(guò)所述調(diào)諧器電感器的所述穿通孔。獨(dú)立地控制傳遞通過(guò)所述調(diào)諧器電感器的所述信號(hào)的所述方向，使得可通過(guò)改變傳遞通過(guò)所述調(diào)諧器電感器的所述穿通孔的所述信號(hào)的所述方向而變化所述目標(biāo)電感器的總電感。在另一實(shí)施例中，一種電感器形成于高電阻襯底中。所述電感器包括在所述高電阻襯底中的多個(gè)穿通孔。另外，多個(gè)導(dǎo)電跡線形成于所述襯底的頂部表面上。每一導(dǎo)電跡線將所述穿通孔中的一者耦合到所述穿通孔中的另一者。并且，多個(gè)導(dǎo)電跡線形成于所述襯底的底部表面上，使得每一導(dǎo)電跡線將所述穿通孔中的一者耦合到所述穿通孔中的另一者。所述頂部表面及所述底部表面上的所述多個(gè)導(dǎo)電跡線以及所述多個(gè)穿通孔形成連續(xù)導(dǎo)電路徑。另外，隨著信號(hào)傳遞通過(guò)所述導(dǎo)電路徑，所述多個(gè)穿通孔的互感影響是可忽略的。在不同實(shí)施例中，一種變壓器提供于高電阻襯底中。所述變壓器包含具有安置于所述襯底中的多個(gè)穿通孔的初級(jí)回路。所述多個(gè)穿通孔在所述襯底的頂部表面及底部表面處耦合到導(dǎo)電跡線以形成第一連續(xù)導(dǎo)電路徑。并且，次級(jí)回路包括安置于所述襯底中的多個(gè)穿通孔。所述多個(gè)穿通孔在所述襯底的所述頂部表面及所述底部表面處耦合到不同導(dǎo)電跡線以形成第二連續(xù)導(dǎo)電路徑。所述第二連續(xù)導(dǎo)電路徑獨(dú)立于所述第一連續(xù)導(dǎo)電路徑。因而，傳遞通過(guò)所述初級(jí)回路的信號(hào)在所述次級(jí)回路中感生信號(hào)，所述次級(jí)回路中的所述信號(hào)取決于所述初級(jí)回路及所述次級(jí)回路中的穿通孔的數(shù)量。在此實(shí)施例中，隨著所述信號(hào)傳遞通過(guò)所述初級(jí)回路或所述次級(jí)回路的所述多個(gè)穿通孔中的一者，所述信號(hào)的方向正交于所述襯底的所述頂部表面及所述底部表面。另外，當(dāng)所述初級(jí)回路的穿通孔的數(shù)目超過(guò)所述次級(jí)回路的穿通孔的數(shù)目時(shí)，所述感生信號(hào)減小。另一方面，當(dāng)所述次級(jí)回路的穿通孔的數(shù)目超過(guò)所述初級(jí)回路的穿通孔的數(shù)目時(shí)，所述感生信號(hào)增大。在另一示范性實(shí)施例中，一種集成電路提供于電子封裝中。所述電路包括：高電阻襯底；用于存儲(chǔ)磁場(chǎng)中的能量的裝置；及用于調(diào)諧所述用于存儲(chǔ)的裝置的裝置。在所述電路中，獨(dú)立信號(hào)在第一方向或第二方向上傳遞通過(guò)所述用于調(diào)諧的裝置。所述第一方向與所述第二方向平行但相反。并且，獨(dú)立地控制傳遞通過(guò)所述用于調(diào)諧的裝置的所述信號(hào)的所述方向，使得可通過(guò)改變所述信號(hào)的所述方向而變化所述用于存儲(chǔ)的裝置的總電感。在不同示范性實(shí)施例中，提供一種在高電阻襯底中調(diào)諧目標(biāo)電感器的方法。所述方法包括在所述襯底中形成目標(biāo)電感器及調(diào)諧器電感器，使得所述目標(biāo)電感器及調(diào)諧器電感器各自包括穿通孔。所述方法進(jìn)一步包括使信號(hào)在第一方向或第二方向上傳遞通過(guò)所述調(diào)諧器電感器的所述穿通孔，所述第二方向與所述第一方向平行但相反。控制所述信號(hào)的所述方向，使得可通過(guò)改變傳遞通過(guò)所述調(diào)諧器電感器的所述穿通孔的所述信號(hào)的所述方向而變化所述目標(biāo)電感器的總電感。在此實(shí)施例中，所述方法包括通過(guò)使所述信號(hào)在與所述信號(hào)傳遞通過(guò)所述目標(biāo)電感器的方向相同的方向上傳遞通過(guò)所述多個(gè)調(diào)諧器電感器中的至少一者而增大所述目標(biāo)電感器的所述總電感。另一方面，所述方法包括通過(guò)使所述信號(hào)在與所述信號(hào)傳遞通過(guò)所述目標(biāo)電感器的方向相反的方向上傳遞通過(guò)所述多個(gè)調(diào)諧器電感器中的至少一者而減小所述目標(biāo)電感器的所述總電感。在示范性實(shí)施例中，提供一種在高電阻襯底中形成變壓器的方法。所述方法包含在所述襯底中制作初級(jí)回路。所述初級(jí)回路具有多個(gè)穿通孔，所述多個(gè)穿通孔在所述襯底的頂部表面及底部表面處耦合到導(dǎo)電跡線以形成第一連續(xù)導(dǎo)電路徑。另外，所述方法包括在所述襯底中制作次級(jí)回路。所述次級(jí)回路具有多個(gè)穿通孔，所述多個(gè)穿通孔在所述襯底的所述頂部表面及所述底部表面處耦合到不同導(dǎo)電跡線以形成第二連續(xù)導(dǎo)電路徑，所述第二連續(xù)導(dǎo)電路徑獨(dú)立于所述第一連續(xù)導(dǎo)電路徑。所述方法還包括：使第一信號(hào)傳遞通過(guò)所述初級(jí)回路；及在所述次級(jí)回路中感生第二信號(hào)。所述第二信號(hào)取決于所述初級(jí)回路及所述次級(jí)回路中的穿通孔的數(shù)量。在另一示范性實(shí)施例中，提供一種在集成電路中形成目標(biāo)電感器的方法。所述方法包括在高電阻襯底中形成初級(jí)回路及次級(jí)回路。所述初級(jí)回路具有多個(gè)穿通孔，所述多個(gè)穿通孔在所述襯底的頂部表面及底部表面處耦合到導(dǎo)電跡線以形成第一連續(xù)導(dǎo)電路徑，且所述次級(jí)回路具有多個(gè)穿通孔，所述多個(gè)穿通孔在所述襯底的所述頂部表面及所述底部表面處耦合到不同導(dǎo)電跡線以形成第二連續(xù)導(dǎo)電路徑。所述第二連續(xù)導(dǎo)電路徑獨(dú)立于所述第一連續(xù)導(dǎo)電路徑。所述方法進(jìn)一步包括用于在所述次級(jí)回路中感生信號(hào)以使得所述感生信號(hào)取決于所述初級(jí)回路及所述次級(jí)回路中的穿通孔的數(shù)量的步驟。有利地，可將穿通孔電感器及穿通孔變壓器集成到電子封裝中。穿通孔電感器及變壓器在襯底中占據(jù)較少空間。并且，在穿通孔電感器實(shí)施例中，可(例如)通過(guò)改變傳遞通過(guò)調(diào)諧器電感器的信號(hào)的方向而調(diào)整或編程總電感。由于穿通孔電感器及變壓器兩者均為三維的，所以信號(hào)大致上垂直地傳遞通過(guò)穿通孔，且因此，互感不會(huì)干擾安置于電感器或變壓器上方或下方的有源裝置。另外，與硅襯底相比，高電阻襯底可具有較少損失及較高諧振頻率。因此，本專(zhuān)利技術(shù)克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，且向電子封裝提供可編程性。附圖說(shuō)明圖1為包括三維電感器的電子封裝的橫截面圖；圖2為在玻璃襯底中形成穿通孔的方法的流程圖；圖3為高電阻襯底中的三維電感器的示意圖；圖4為包括三維電感器及調(diào)諧器電感器的電子封裝的橫截面圖；圖5為高電阻襯底中的第一示范性可編程三維電感器的示意圖；圖6為高電阻襯底中的第二示范性可編程三維電感器的本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

【技術(shù)特征摘要】
【國(guó)外來(lái)華專(zhuān)利技術(shù)】2010.06.01 US 12/791,0231.一種在電子封裝中的電路，其包含：高電阻襯底，其具有頂部表面及底部表面；第一電感器，其包括形成于所述襯底中的第一穿通孔，第一信號(hào)傳遞通過(guò)所述第一穿通孔；及多個(gè)第二電感器，所述多個(gè)第二電感器中的每一者包括形成于所述襯底中的第二穿通孔，每一第二穿通孔形成獨(dú)立的導(dǎo)電路徑，第二信號(hào)傳遞通過(guò)所述導(dǎo)電路徑，所述第二信號(hào)在第一方向或第二方向上傳遞，其中所述第二方向與所述第一方向大致上平行但相反；進(jìn)一步其中，所述第一電感器的總電感是通過(guò)改變通過(guò)所述多個(gè)第二電感器的至少一者的所述第二信號(hào)的方向來(lái)控制。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其中所述第一電感器為目標(biāo)電感器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其中所述第二電感器為調(diào)諧器電感器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其中傳遞通過(guò)所述多個(gè)第二電感器中的每一者的所述第二信號(hào)的所述方向被獨(dú)立地控制。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其中所述第一電感器的所述總電感是通過(guò)使所述第二信號(hào)在與所述第一信號(hào)相同的方向上傳遞通過(guò)所述多個(gè)第二電感器中的至少一者來(lái)增大。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其中所述第一電感器的所述總電感是通過(guò)使所述第二信號(hào)在與所述第一信號(hào)相反的方向上傳遞通過(guò)所述多個(gè)第二電感器中的至少一者來(lái)減小。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其中所述第一電感器的所述總電感包含一定范圍的電感值，所述范圍是由第二電感器的數(shù)目確定。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其中當(dāng)所述第二信號(hào)在與所述第一信號(hào)傳遞通過(guò)所述第一電感器相同的方向上傳遞通過(guò)所述多個(gè)第二電感器中的每一者時(shí)，所述第一電感器的所述總電感處于最大電感值。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其中當(dāng)所述第二信號(hào)在與所述第一信號(hào)傳遞通過(guò)所述第一電感器相反的方向上傳遞通過(guò)所述多個(gè)第二電感器中的每一者時(shí)，所述第一電感器的所述總電感處于最小電感值。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其中所述多個(gè)第二電感器中的每一者的所述穿通孔在所述襯底的所述頂部表面及所述底部表面處耦合到導(dǎo)電跡線，進(jìn)而形成獨(dú)立連續(xù)導(dǎo)電路徑。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其中所述多個(gè)第二電感器形成大致上圍繞所述第一電感器的第二電感器陣列。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電路，其中所述第二電感器陣列形成圓形或多邊形陣列。13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其中所述第一電感器包含多個(gè)穿通孔。14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電路，其中所述第一電感器的所述多個(gè)穿通孔耦合到多個(gè)導(dǎo)電跡線以形成連續(xù)導(dǎo)電路徑。15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其中所述第一信號(hào)及所述第二信號(hào)正交于所述襯底的所述頂部表面及所述底部表面而傳遞通過(guò)所述第一電感器及所述第二電感器的所述穿通孔。16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，所述電路并入到選自由音樂(lè)播放器、視頻播放器、娛樂(lè)單元、導(dǎo)航裝置、通信裝置、個(gè)人數(shù)字助理PDA、固定位置數(shù)據(jù)單元及計(jì)算機(jī)組成的群組的裝置中。17.一種形成于高電阻襯底中的電感器，所述電感器包含：在所述高電阻襯底中的多個(gè)穿通孔，所述多個(gè)穿通孔至少包含第一穿通孔、第二穿通孔和第三穿通孔，其中所述第二穿通孔相鄰于所述第一穿通孔而安置，且其中所述第三穿通孔相鄰于所述第一穿通孔和所述第二穿通孔中的至少一者而安置；在所述襯底的頂部表面上的多個(gè)導(dǎo)電跡線，其中在所述襯底的所述頂部表面上的每一導(dǎo)電跡線經(jīng)布置以將所述多個(gè)穿通孔中的一者耦合到所述多個(gè)穿通孔中的另一者；及在所述襯底的底部表面上的多個(gè)導(dǎo)電跡線，其中在所述襯底的所述底部表面上的每一導(dǎo)電跡線經(jīng)布置以將所述多個(gè)穿通孔中的一者耦合到所述多個(gè)穿通孔中的另一者；其中，在所述襯底的所述頂部表面和所述底部表面上的所述多個(gè)導(dǎo)電跡線和所述多個(gè)穿通孔形成連續(xù)導(dǎo)電路徑，其中所述第一穿通孔經(jīng)配置以在第一方向...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李霞，金鄭海，洛希俊，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：高通股份有限公司，
類(lèi)型：
國(guó)別省市：