[发明专利]用于嵌入一个或多个电子构件的封装的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于嵌入一个或多个电子构件，尤其是微波集成电路和离散无源构件的封装的载体结构的制造方法和包括一个或多个电子构件的封装的制造方法。

此外，本发明涉及用于嵌入一个或多个电子构件，尤其是微波集成电路和离散无源构件的封装的载体结构，用于被嵌入到封装的载体结构中的电子构件以及包括上述载体结构和嵌入到其中的一个或多个电子系统的封装。

背景技术

WO 2004/070835A1公开了一种制造微系统的方法，该微系统包被插入到腔中的微电子构件，其中该腔是在由光固化材料构成的基体的层压构造期间产生的，所述构件在几个平面上彼此邻接和/或在彼此上方，并且电互连或热互连。所述微电子构件一经插入，该基体的层压构造继续，并且形成了由导电或导热材料形成的结构，其中所述导电或导热材料垂直投影在该电子构件的接触子(衬垫)上方，所述传导材料通过导体追踪法产生了到第一电子构件上方的附加电子构件或者到位于第一构件一段距离处的数几个附加电子构件的直接连接，其中该导体追踪从垂直投影在衬垫上方的传导材料开始水平运行。上述方法也被称作RMPD(快速微产品开发)方法。

这些或其它公知的用于制造一种用于嵌入一个或多个电子构件，尤其是微波集成电路和离散无源构件的封装的方法，以及用于制造电子系统的方法存在各种问题和不足。

mm-波/THz频率处的MMIC(单体微波集成电路)的尺寸通常比自由空间波λ₀的一半大。当在单个MMIC上对多个系统功能进行集成时，这当然是正确的。在THz频率处，芯片对芯片连接装置的损耗变得非常大，并且单芯片前端或多通道芯片将会遇到大于λ₀的尺寸。在芯片互谅装置处，导波模式变得易受干扰。在这些区域中，可能会将模态耦合激励到该封装内不希望的腔模式。可能会在未屏蔽的滤波器部分中出现相同的模态耦合机构。当腔大于λ/2时，该封装有助于上述耦合效应，其中λ等于自由空间波长除以介电材料的介电常数的平方根。通过使用空气腔，可以实现最大的腔尺寸。

封装材料的介电损失对频率增加。因此，在mm-波/THz频率处，将MMIC完全嵌入到介电材料中不再具有吸引力，但是在较低的频率处，其变得具有吸引力。此外，在上述方法中，MMIC会因传播常数的变化而改变其行为。

抑制封装内腔模式的最严格方法是将腔的尺寸减小到临界尺寸λ/2以下，其中λ是在介电材料中的波长(λδλ₀)。这要求将盖贴附在MMIC上，MMIC前侧上的光刻蚀结构特征变得很小，并且只有少量的区域可用来将盖贴附到MMIC上。MMIC很薄，并且易碎，并且通过例如芯片倒装方法来机械地贴附到该盖是非常困难的。可替换的方案可以是不接触MMIC而采用周期性带隙结构的盖。通常很难来设计这些盖，并且抑制腔模式的能力便是限制该带域。另外，很小的制造变化可可能改变对带域的限制。所以宽带系统的封装变得非常有挑战性。此外，可以引入宽带吸收材料，但是它们也吸收传送导波模式的信息能量。

在大多数接收或发送mm-波/THz的系统中需要滤波器结构。它们的尺寸比波长大，并且将上述构件集成到该封装中可能会因寄生封装模式中的模态耦合而使其原有的滤波器特性发生改变或者干扰该系统的其它功能性块。

目前，低体积的封装方案由需要被组装在一起的几个不同部分构成。组装和加工误差是非常关键的。实现气密密封或接近气密密封需要专门的贴附方法。另一方面，利用尽可能少的人工或半自动组装步骤时，要求简化的封装结构，另外，对于低成本生产来说，成批处理为根本需求。

在mm-波/THz频率处的许多封装方法不能被分解到电磁隔离的单元中。由于封装内部复杂的电磁情况，所以很难来设计多芯片封装，并且很难对其进行调试。此外，各个功能性块需要单独的封装，这会导致这些封装在mm-波/THz频率处出现互连的问题。在这种情形下，通常使用所谓的分裂块技术，这可能导致体积非常大且昂贵的电子系统。

应注意，在本文中，以30-300GHz的频率范围作为mm-波频率范围。在文献中，经常将THZ频率和THz应用错误地看作是从300GHz开始的频谱。尽管该频率实际上应该被称作Sub-THz频率范围，但是在下文中也采用了大家普遍接收的定义。因此，应该理解，下文中对-THz频率的参考包括至少从300GHz到30THz的频率范围。下面，也对微波频率进行了参考，其应被理解为大约从300GHz到30THz的频率范围。微波集成电路至少可以在高达3THz的频率下工作。

发明内容