一種采用圓片級制作工藝的表面貼裝電感器件制造技術

本實用新型專利技術涉及一種采用圓片級制作工藝的表面貼裝電感器件，屬于無源器件制造領域。其包括襯底（110）、一層以上形成中央電感線圈區域的電感結構的金屬布線層（200）和兩側電極區域的電極（300），不同的金屬布線層（200）之間通過所述介電層通孔（401）進行電氣連接，金屬布線層（200的其中兩層金屬布線層Ⅰ（210）和金屬布線層Ⅱ（220）向兩側電極區域延伸，并分別與兩側等高度的電極（300）連接，在最上層金屬布線層（200）表面覆蓋表面保護層（500），并設置表面保護層開口（501），表面保護層開口（501）的橫截面呈矩形，其內設置電極端子（600）。本實用新型專利技術的電感精度更高、厚度更薄、可靠性更高，可克服貼裝單側翹起缺陷，實現高密度貼裝。（*該技術在2023年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
一種采用圓片級制作工藝的表面貼裝電感器件
本技術涉及一種采用圓片級制作工藝的表面貼裝電感器件，屬于無源器件制造領域。
技術介紹
電感是電子裝置中必不可少的元器件，隨著電子裝置尤其是手機等手持電子裝置小型化的趨勢，電感尺寸也越來越小。目前，無線通訊用射頻電感型號主要有0201尺寸和0402尺寸(英制)，其中，0201尺寸型號的封裝體長度在500微米到700微米之間，寬度在250微米到350微米之間，高度在250微米到350微米之間；0402尺寸型號的封裝體長度在900微米到1100微米之間，寬度在400微米到600微米之間，高度在450微米到550微米之間。傳統的電感主要是通過多層低溫共燒陶瓷工藝(LTCC工藝)制作而成，其外形如圖1所示。在這種電感結構中其兩端包裹有導電電極，通過表面貼裝工藝安裝在線路板上，在組裝的回流過程中，焊錫在潤濕力的驅動下會攀爬到電極的側壁上，如圖2左圖所示。如圖2右圖所示，隨著電感器件不斷縮小，其自身重量也越來越輕，在表面貼裝過程中如果電感兩電極與焊錫的潤濕力不平衡就會導致電感一端翹起，造成組裝不良，大大降低了組裝良率。另外，由于焊錫會攀爬到電極側壁，組裝時如果兩個電感離的太近就很容易出現焊錫連橋，因此在設計線路板時需要將兩個器件的距離拉開，這樣就損失了電路板面積，不能實現高密度貼裝。在LTCC工藝中，用以形成電感線圈的金屬線路是通過印刷燒結的方式形成的，由于印刷工藝能力限制，金屬線路尺寸精度不高，也無法實現窄節距線路印刷，因此采用此工藝制作的電感其精度較低，通常小于4nH的電感其精度只能達到+/-0.3nH，無法滿足高效射頻系統的需求。另外，如圖3所示，采用LTCC工藝的電感通常為多層結構，線路分布在電感的整個厚度范圍內，因此很難實現超薄封裝。
技術實現思路
承上所述，本技術的目的在于克服上述傳統陶瓷電感器件的不足，提供一種電感精度更高、厚度更薄、可靠性更高、可克服貼裝單側翹起缺陷、實現高密度貼裝的采用圓片級制作工藝的表面貼裝電感器件。本技術的目的是這樣實現的:—種采用圓片級制作工藝的表面貼裝電感器件，其中央為電感線圈區域，兩側的表層為電極區域，一種采用圓片級制作工藝的表面貼裝電感器件，包括襯底、一層以上形成中央電感線圈區域的電感結構的金屬布線層和兩側電極區域的電極，兩側的所述電極的高度相等，不同的所述金屬布線層之間設置介電層和介電層通孔并形成介電層開口圖形，不同的金屬布線層之間通過所述介電層通孔進行電氣連接，其中兩層所述金屬布線層分別為金屬布線層I和金屬布線層II，所述金屬布線層I和金屬布線層II分別向兩側電極區域延伸，并分別與兩側的電極連接，所述金屬布線層II設置于金屬布線層I的上方，在最上層金屬布線層表面覆蓋表面保護層，并設置表面保護層開口，所述表面保護層開口的橫截面呈矩形，其內設置與電極連接的電極端子，所述電極端子的高度相等，且不低于金屬布線層及其表面保護層的高度。進一步的，所述表面保護層開口的尺寸不大于電極的尺寸。進一步的，在電極區域，所述電極為金屬布線層的延伸。進一步的，所述襯底與金屬布線層之間設置鈍化層。進一步的，在電感線圈區域，所述金屬布線層呈螺旋狀或條形狀。進一步的，所述金屬布線層I和金屬布線層II通過折彎與電極同一高度后與電極連接。進一步的，所述電極端子包括凸塊和凸塊頂端的焊錫帽或包括凸塊和包覆在凸塊表面的凸塊保護層。進一步的，所述電極端子的凸塊中部以上尺寸大于表面保護層開口的尺寸。進一步的，所述電極端子的高度不超過20微米。進一步的，所述表面貼裝電感器件的厚度減薄至100?200微米。以上金屬布線層和鈍化層均是采用圓片級再布線工藝在高阻硅、陶瓷或玻璃晶圓的襯底上通過圓片級光刻、電鍍等工藝形成的，完成上述布線和鈍化工藝后再將晶圓減薄切割，形成單顆表面貼裝電感器件。本技術的有益效果是:1、本技術的表面貼裝電感器件與電路板的連接時，電極區域位于電感器件的表層，所用焊錫不會攀爬到電感器件的側壁上，因此在進行表面貼裝時不會出現一端翹起的不良現象，同時可以減小兩個器件之間的距離，提升線路板利用率，實現高密度貼裝；2、本專利技術采用晶圓級再布線工藝、電鍍等工藝，與現有產品相比，本專利技術的表面貼裝電感器件的厚度均可減薄至100?200微米，形成超薄的表面貼裝電感器件；3、金屬布線層采用光刻工藝制作，精度高，從而提升電感精度，對于小于4nH的電感其精度可以控制到+/-0.1nH0【附圖說明】圖1為傳統陶瓷電感器的三維視圖；圖2為傳統電感器貼裝到線路板時正常和單端翹起不良的對比示意圖；圖3為傳統電感器的內部結構的三維視圖；圖4為本技術一種采用圓片級制作工藝的表面貼裝電感器件的示意圖；圖5為圖4的A-A的剖視圖(實施例一)；圖6為圖4的A-A的剖視圖(實施例二)；其中:襯底110金屬布線層200金屬布線層I 210金屬布線層II 220電極300介電層400介電層通孔401介電層開口圖形410表面保護層500表面保護層開口 501電極端子600凸塊6Ol焊錫帽602凸塊保護層603鈍化層700。【具體實施方式】參見圖4至圖7，本技術一種采用圓片級制作工藝的表面貼裝電感器件，其中央為電感線圈區域，電感線圈區域的兩側的表層為電極區域。該表面貼裝電感器件包括襯底110、一層以上形成中央電感線圈區域的電感結構的金屬布線層200和兩側電極區域的電極300，所述襯底110可以為硅、玻璃或陶瓷等。電極300呈長條狀，在表面貼裝電感器件中所處的高度相等，以使表面貼裝電感器件與電路板的連接時，表面貼裝器件不出現一端翹起的不良現象。不同的所述金屬布線層200之間設置介電層400和介電層通孔401并形成介電層開口圖形410，不同的金屬布線層200之間通過所述介電層通孔401進行電氣連接。在電感線圈區域，所述金屬布線層200呈螺旋狀或條形狀，不同的金屬布線層200的形狀根據實際需要確定。金屬布線層200的其中兩層分別為金屬布線層I 210和金屬布線層II 220，金屬布線層II 220設置于金屬布線層I 210的上方，金屬布線層II 220呈螺旋狀，金屬布線層I 210呈條形狀，如圖4所示，金屬布線層I 210和金屬布線層II 220也可以均呈螺旋狀或均呈條形狀。金屬布線層I 210和金屬布線層II 220分別與兩側等高度的電極300連接，金屬布線層I 210和金屬布線層II 220均可以通過折彎與電極300同一高度后與電極300連接。圖5中示意，金屬布線層I 210與電極300等高，且均設置于金屬布線層II 220的下方。金屬布線層I 210與電極300直接連接，金屬布線層II 220向下折彎后與電極300高度相等后與電極300連接。在最上層金屬布線層200表面覆蓋表面保護層500，并設置表面保護層開口 501，所述表面保護層開口 501的橫截面呈矩形，其內設置與電極300連接的電極端子600，表面保護層開口 501的尺寸不大于電極300的尺寸，為使貼裝方便、電極300與電路板貼裝牢固，表面保護層開口 501應盡可能大。所述電極端子600的高度相等，且不低于金屬布線層200及其表面保護層500的高度。實施例一參見圖4和圖5，本技術一種采用圓片級制作本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種采用圓片級制作工藝的表面貼裝電感器件，其中央為電感線圈區域，兩側的表層為電極區域，其特征在于：包括襯底（110）、一層以上形成中央電感線圈區域的電感結構的金屬布線層（200）和兩側電極區域的電極（300），兩側的所述電極（300）的高度相等，不同的所述金屬布線層（200）之間設置介電層（400）和介電層通孔（401）并形成介電層開口圖形（410），不同的金屬布線層（200）之間通過所述介電層通孔（401）進行電氣連接，其中兩層所述金屬布線層（200）分別為金屬布線層Ⅰ（210）和金屬布線層Ⅱ（220），所述金屬布線層Ⅰ（210）和金屬布線層Ⅱ（220）分別向兩側電極區域延伸，并分別與兩側的電極（300）連接，所述金屬布線層Ⅱ（220）設置于金屬布線層Ⅰ（210）的上方，在最上層金屬布線層（200）表面覆蓋表面保護層（500），并設置表面保護層開口（501），所述表面保護層開口（501）的橫截面呈矩形，其內設置與電極（300）連接的電極端子（600），所述電極端子（600）的高度相等，且不低于金屬布線層（200）及其表面保護層（500）的高度。

【技術特征摘要】
1.一種采用圓片級制作工藝的表面貼裝電感器件，其中央為電感線圈區域，兩側的表層為電極區域， 其特征在于:包括襯底(110)、一層以上形成中央電感線圈區域的電感結構的金屬布線層(200 )和兩側電極區域的電極(300 )，兩側的所述電極(300 )的高度相等，不同的所述金屬布線層(200)之間設置介電層(400)和介電層通孔(401)并形成介電層開口圖形(410)，不同的金屬布線層(200)之間通過所述介電層通孔(401)進行電氣連接，其中兩層所述金屬布線層(200)分別為金屬布線層I (210)和金屬布線層II (220)，所述金屬布線層I (210)和金屬布線層11 (220)分別向兩側電極區域延伸，并分別與兩側的電極(300)連接，所述金屬布線層II (220)設置于金屬布線層I (210)的上方，在最上層金屬布線層(200)表面覆蓋表面保護層(500)，并設置表面保護層開口(501)，所述表面保護層開口(501)的橫截面呈矩形，其內設置與電極(300 )連接的電極端子(600 )，所述電極端子(600 )的高度相等，且不低于金屬布線層(200 )及其表面保護層(500 )的高度。2.根據權利要求1所述的一種采用圓片級制作工藝的表面貼裝電感器件，其特征在于:所述表面保護層開口(501)的尺寸不大于電極(300)的尺寸。3.根據權利要求1或2所述的一種采用圓片級制作工藝的表面貼裝電...

【專利技術屬性】
技術研發人員：郭洪巖，卞新海，張黎，陳錦輝，賴志明，
申請(專利權)人：江陰長電先進封裝有限公司，
類型：實用新型
國別省市：