一种玻璃基高Q值电感及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种玻璃基电感，包括：玻璃衬底，所述玻璃衬底的第一表面具有电感槽，所述电感槽构成螺旋形通道；填充于所述电感槽的电感线圈，所述电感线圈为螺旋形线圈；覆盖所述玻璃衬底的第一表面和所述电感线圈的介质层，所述介质层中具有窗口；以及设置在所述窗口中的引出电极，所述引出电极与所述电感线圈电连接。该电感结构可大幅度提高电感的Q值，增大其自谐振频率。

A glass of high Q inductors and preparation method thereof

The invention discloses a glass based inductor, comprising: a glass substrate, a first surface of the glass substrate with the inductive slot, the inductive slot spiral passage; inductance coil is filled in the groove of the inductor, inductance coil for spiral coil; dielectric layer covers the first surface of the glass substrate and the inductance of the coil, with a window in the medium layer; and a lead electrode in the window, the extraction electrode is connected with the inductance coil. The inductor structure can greatly increase the Q value of the inductor and increase its self resonant frequency.

【技术实现步骤摘要】
一种玻璃基高Q值电感及其制备方法
本专利技术涉及封装领域，尤其涉及一种玻璃基高Q值电感、包含玻璃基高Q值电感的转接板及其制备方法。
技术介绍
在过去的几年中，无线通信系统或移动电子产品得到了巨大的发展，同时也对系统的性能、集成度及成本提出了更高的要求。而先进的电子系统中有上百上千的无源分立元件，这些无源分立元件占了80％的面积和70％的成本，意味着现代射频系统的发展越来越依赖于无源分立元件，如滤波器、巴伦、耦合器等结构。另外，随着无源分立器件的面积越来越小，微小器件的表贴成本也越来越高。无源集成技术(IPD)的发展对射频前端系统的发展起到了巨大的推动作用，为电子产品带来了更高的集成度和多功能化，同时也降低了成本。影响无源集成器件性能的关键元件之一是电感结构，高Q值的电感结构能够大幅度减小无源器件的损耗，使得RF系统的损耗冗余量明显改善，如采用高Q电感结构的滤波器能够显著减小带内损耗。目前，平面螺旋电感主要制作在硅衬底上，硅材料属于半导体材料，有较大的衬底损耗，限制了电感的Q值。另外，基于硅衬底的电感线圈厚度一般小于10um，寄生串联电阻可优化的空间有限，这就导致了基于硅衬底的平面螺旋电感的Q值不高，一般在5-20的范围内。采用其他技术制作的电感如高阻硅、电感结构底部挖空、悬空结构及增加电感线圈的厚度等，这些技术虽然能够增大电感的Q值，但会增加成本、降低可靠性或是难于集成。目前，多种提高电感Q值的技术已被提出，如高阻硅、电感结构底部挖空、悬空结构及增加电感线圈的厚度等。中国专利申请CN201410145287.7中涉及到了一种采用MEMS技术制作悬空式电感结构，电感结构悬空可减小寄生电容，提高Q值。但该方法制作的电感结构可靠性较差，对于封装技术提出了挑战。中国专利申请CN201210465578.5中涉及了一种电感底部硅衬底挖空的方法。该方法消除了衬底对电感Q值的影响，增大了电感的Q值。但该方法同样也增加了电感结构的可靠性风险，另外，最大Q值在50左右。因此，需要一种便于集成的高Q值的电感结构。
技术实现思路
本项目提出了一种基于玻璃衬底的电感结构，可大幅度提高电感的Q值，增大其自谐振频率。该方法采用了ICP玻璃深刻蚀技术，在玻璃衬底上刻蚀出电感槽结构，然后再进行金属化工艺，实现高Q值电感。同时，该方法可兼容玻璃转接板制作技术，在玻璃转接板上集成无源结构，形成所谓的智能转接板，实现高密度集成。根据本专利技术的一个实施例，提供一种玻璃基电感，包括：玻璃衬底，所述玻璃衬底的第一表面具有电感槽，所述电感槽构成螺旋形通道；填充于所述电感槽的电感线圈，所述电感线圈为螺旋形线圈；覆盖所述玻璃衬底的第一表面和所述电感线圈的介质层，所述介质层中具有窗口；以及设置在所述窗口中的引出电极，所述引出电极与所述电感线圈电连接。在本专利技术的一个实施例中，电感槽的深度在10-50微米的范围内。在本专利技术的一个实施例中，电感线圈为方形螺旋线圈、圆形螺旋线圈、六边形螺旋线圈或八边形螺旋线圈。在本专利技术的一个实施例中，电感线圈内圈的线宽w内小于外圈的线宽w外。根据本专利技术的另一个实施例，提供一种封装结构，包括：玻璃转接板，所述玻璃转接板包括：玻璃衬底，所述玻璃衬底具有第一表面以及与所述第一表面相对的第二表面；设置在所述玻璃衬底的第一表面上的电感槽，所述电感槽构成螺旋形通道；填充于所述电感槽的电感线圈，所述电感线圈为螺旋形线圈；设置在所述玻璃衬底的第一表面上且与所述电感线圈电连接的引出电极；贯穿所述玻璃衬底的一个或多个通孔，所述通孔内设置有导电结构；以及设置在所述玻璃衬底的第一表面和第二表面上且与所述通孔内的导电结构电连接的导电焊盘。在本专利技术的另一个实施例中，该封装结构还包括设置在所述玻璃转接板上的一个或多个芯片。在本专利技术的另一个实施例中，玻璃转接板还包括设置在所述玻璃衬底的第一表面上的第一再布线结构，所述第一再布线结构的一侧与第一表面上的导电焊盘及引出电极电连接，所述第一再布线结构的另一侧上设置有一个或多个外接焊盘。在本专利技术的另一个实施例中，玻璃转接板还包括设置在所述玻璃衬底的第二表面上的第二再布线结构，所述第二再布线结构的一侧与第二表面上的导电焊盘电连接，所述第二再布线结构的另一侧上设置有一个或多个外接焊盘。在本专利技术的另一个实施例中，该封装结构还包括设置在所述第二再布线结构的一个或多个外接焊盘上的焊球，所述焊球用于连接到封装基板。根据本专利技术的又一个实施例，提供一种封装结构的制造方法，包括：在玻璃衬底上制作通孔和电感槽，所述通孔贯穿所述玻璃衬底，所述电感槽形成在所述玻璃衬底的第一表面，所述电感槽构成螺旋形通道，所述电感槽的深度在10-50微米的范围内；在通孔和电感槽内形成导电结构，包括通过溅射在通孔侧壁、电感槽以及玻璃衬底的表面上形成粘附层及种子层，然后进行电镀填充金属，使得电感槽和通孔完全被金属填充，对玻璃衬底表面上的金属层进行化学机械抛光工艺，去除玻璃衬底表面上的金属层，仅留下通孔和电感槽中的金属；在所述通孔两端形成导电焊盘并在电感槽的两端形成引出电极；以及在所述玻璃衬底的第一表面上形成第一再布线结构和/或在所述玻璃衬底的第二表面上形成第二再布线结构。附图说明为了进一步阐明本专利技术的各实施例的以上和其它优点和特征，将参考附图来呈现本专利技术的各实施例的更具体的描述。可以理解，这些附图只描绘本专利技术的典型实施例，因此将不被认为是对其范围的限制。在附图中，为了清楚明了，相同或相应的部件将用相同或类似的标记表示。图1A至图1G示出根据本专利技术的一个实施例形成基于玻璃衬底的电感结构的过程的剖面示意图。图2示出根据本专利技术的一个示例的基于玻璃衬底的电感200的俯视图。图3示出根据本专利技术的另一个示例的基于玻璃衬底的电感300的俯视图。图4示出根据本专利技术的一个实施例的包括电感的玻璃转接板400的剖面示意图。图5A至5D示出根据本专利技术的一个实施例的包括电感的玻璃转接板的制造过程的剖面示意图。图6示出根据本专利技术的一个实施例的包括电感的玻璃转接板的制造过程的流程图。图7示出根据本专利技术的一个实施例的包含玻璃转接板的系统级封装700的剖面示意图。具体实施方式在以下的描述中，参考各实施例对本专利技术进行描述。然而，本领域的技术人员将认识到可在没有一个或多个特定细节的情况下或者与其它替换和/或附加方法、材料或组件一起实施各实施例。在其它情形中，未示出或未详细描述公知的结构、材料或操作以免使本专利技术的各实施例的诸方面晦涩。类似地，为了解释的目的，阐述了特定数量、材料和配置，以便提供对本专利技术的实施例的全面理解。然而，本专利技术可在没有特定细节的情况下实施。此外，应理解附图中示出的各实施例是说明性表示且不一定按比例绘制。在本说明书中，对“一个实施例”或“该实施例”的引用意味着结合该实施例描述的特定特征、结构或特性被包括在本专利技术的至少一个实施例中。在本说明书各处中出现的短语“在一个实施例中”并不一定全部指代同一实施例。需要说明的是，本专利技术的实施例以特定顺序对工艺步骤进行描述，然而这只是为了方便区分各步骤，而并不是限定各步骤的先后顺序，在本专利技术的不同实施例中，可根据工艺的调节来调整各步骤的先后顺序。电感在无线射频前端电路中具有极其重要的作用。电感主要有3个电学参数：电感量(L)，储存和转换能量的能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种玻璃基电感，包括：玻璃衬底，所述玻璃衬底的第一表面具有电感槽，所述电感槽构成螺旋形通道；填充于所述电感槽的电感线圈，所述电感线圈为螺旋形线圈；覆盖所述玻璃衬底的第一表面和所述电感线圈的介质层，所述介质层中具有窗口；以及设置在所述窗口中的引出电极，所述引出电极与所述电感线圈电连接。

【技术特征摘要】
1.一种玻璃基电感，包括：玻璃衬底，所述玻璃衬底的第一表面具有电感槽，所述电感槽构成螺旋形通道；填充于所述电感槽的电感线圈，所述电感线圈为螺旋形线圈；覆盖所述玻璃衬底的第一表面和所述电感线圈的介质层，所述介质层中具有窗口；以及设置在所述窗口中的引出电极，所述引出电极与所述电感线圈电连接。2.如权利要求1所述的玻璃基电感，其特征在于，所述电感槽的深度在10-50微米的范围内。3.如权利要求1所述的玻璃基电感，其特征在于，所述电感线圈为方形螺旋线圈、圆形螺旋线圈、六边形螺旋线圈或八边形螺旋线圈。4.如权利要求1所述的玻璃基电感，其特征在于，所述电感线圈内圈的线宽w内小于外圈的线宽w外。5.一种封装结构，包括：玻璃转接板，所述玻璃转接板包括：玻璃衬底，所述玻璃衬底具有第一表面以及与所述第一表面相对的第二表面；设置在所述玻璃衬底的第一表面上的电感槽，所述电感槽构成螺旋形通道；填充于所述电感槽的电感线圈，所述电感线圈为螺旋形线圈；设置在所述玻璃衬底的第一表面上且与所述电感线圈电连接的引出电极；贯穿所述玻璃衬底的一个或多个通孔，所述通孔内设置有导电结构；以及设置在所述玻璃衬底的第一表面和第二表面上且与所述通孔内的导电结构电连接的导电焊盘。6.如权利要求5所述的封装结构，其特征在于，还包括设置在所述玻璃转接板上的一个或多个芯片。7.如权利要求5所述的封装结构...

【专利技术属性】
技术研发人员：李君，林来存，王启东，
申请(专利权)人：华进半导体封装先导技术研发中心有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32