CN104639091B - 电子器件和模块 - Google Patents

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Abstract

电子器件和模块。一种电子器件包括：第一基板；第一功能部，其在所述第一基板的第一表面中；粘合层，其在所述第一表面上，以围绕所述第一功能部；第二基板，其通过所述粘合层结合到所述第一基板，以在第一基板与第二基板之间形成间隙；第一通路互连件，其穿透第一基板，以连接所述第一表面和相对的第二表面；第二通路互连件，其穿透第二基板，以连接第二基板的与所述第一基板相对的第三表面和与所述第三表面相对的第四表面；第一端子，其设置在所述第二表面上，并连接到第一通路互连件；第二端子，其设置在所述第四表面上，并连接到第二通路互连件。所述第一功能部连接到第一通路互连件和第二通路互连件中的一个。

Description

电子器件和模块
技术领域
本发明的特定方面涉及电子器件和模块。
背景技术
诸如声波器件(例如，用作滤波器或双工器)的电子器件被安装在诸如蜂窝电话的通信装置中。声波器件的功能部激发声波，因此暴露于开口。日本特表2008-546207号公报公开了一种两个基板结合在一起以在它们之间形成间隙，并且在该间隙中设置器件结构的技术。
安装在诸如蜂窝电话的通信装置中的模块包括例如用作滤波器或双工器的声波器件。日本特开2013-132014号公报公开了一种滤波器芯片被埋入基板中的布置方式。这种布置方式改进了集成度并允许模块的小型化。
用于向功能部输入信号和从功能部输出信号的端子设置在基板的单个主表面上。然而，电子器件的单个表面上的相邻端子之间的距离较小，因此它们之间可能发生干扰。这种干扰使电子器件的电气性能劣化。
在基板上，设置有将内置于基板中的声波器件的端子和基板上的端子连接在一起的互连件。如果端子仅设置在声波器件的相对表面中的一个上，则导致互连件经旁路绕过声波器件。然而，声波器件周围的互连件的布线增加了互连件所占据的面积，并降低了设计灵活性。
发明内容
根据本发明的一方面，提供了一种具有暴露于开口的功能部并且具有能够抑制电气性能的劣化的结构的电子器件和模块。
根据本发明的另一方面，提供了一种具有改进的设计灵活性的模块。
根据本发明的另一方面，提供了一种电子器件，该电子器件包括：第一基板；第一功能部，其形成在所述第一基板的第一表面中；粘合层，其形成在所述第一表面上以围绕所述第一功能部；第二基板，其通过所述粘合层结合到所述第一基板，以在所述第一基板与第二基板之间形成间隙；第一通路互连件，其穿透所述第一基板以将所述第一表面和所述第一基板的与所述第一表面相对的第二表面连接在一起；第二通路互连件，其穿透所述第二基板以将所述第二基板的与所述第一基板相对的第三表面和所述第二基板的与所述第三表面相对的第四表面连接在一起；第一端子，其设置在所述第二表面上并连接到所述第一通路互连件；以及第二端子，其设置在所述第四表面上并连接到所述第二通路互连件，所述第一功能部连接到所述第一通路互连件和所述第二通路互连件中的至少一个。
根据本发明的另一方面，提供了一种模块，该模块包括：互连基板，上述电子器件被埋入该互连基板中；第五端子，其设置在所述互连基板的靠近所述第二表面的第五表面上并连接到所述第一端子；以及第六端子，其设置在所述互连基板的靠近所述第四表面的第六表面上并连接到所述第二端子。
根据本发明的另一方面，提供了一种模块，该模块包括：互连基板，上述电子器件以倒装芯片方式安装在该互连基板的上表面上；第七端子，其设置在所述互连基板的所述上表面上并连接到所述第一端子和第二端子中的一个；以及部件，该部件安装在所述电子器件上并连接到所述第一端子和第二端子中的另一个。
根据本发明的另一方面，提供了一种模块，该模块包括：互连基板；声波器件，其被埋入所述互连基板中；第一端子，其设置在所述声波器件的第一表面上；第二端子，其设置在所述声波器件的与所述第一表面相对的第二表面上；第三端子，其设置在所述互连基板的靠近所述第一表面的第三表面上并连接到所述第一端子；以及第四端子，其设置在所述互连基板的靠近所述第二表面的第四表面上并连接到所述第二端子。
附图说明
图1是示例性模块的框图；
图2A和图2B是示例性双工器的截面图；
图3A是发送滤波器芯片的下表面的平面图，图3B是接收滤波器芯片的上表面的平面图；
图4是示例性模块的截面图；
图5A至图5E是示出制造双工器的示例性方法的截面图；
图6A至图6C是在图5A至图5E的那些步骤之后的步骤的截面图；
图7A和图7B是在图6A至图6C的那些步骤之后的步骤的截面图；
图8A是依据比较例的示例性双工器的截面图，图8B是包括该双工器的模块的截面图；
图9A是依据变形例的双工器的截面图，图9B和图9C是示出制造该双工器的示例性方法的截面图；
图10A是依据第二实施方式的模块的平面图，图10B是该模块的截面图；
图11A和图11B是包括FBAR的双工器的截面图，图11C是FBAR的放大截面图；
图12A是发送滤波器芯片的平面图，图12B是接收滤波器芯片的平面图；
图13A是示例性电子部件的截面图，图13B是包括单个粘合层的双工器的截面图，图13C是包括SAW谐振器和FBAR的双工器的截面图；
图14A是依据第三实施方式的示例性模块的截面图，图14B是示例性声波器件的截面图；
图15A是示例性声波器件的俯视图，图15B是透过封装基板看到的示例性声波器件的仰视图；
图16A至图16C是示出制造电子器件的示例性方法的截面图；
图17A至图17C是在图16A至图16C的那些步骤之后的步骤的截面图；
图18是依据比较例的示例性模块的截面图；
图19是依据第四实施方式的示例性模块的截面图；
图20是依据第五实施方式的示例性模块的截面图；
图21是依据第六实施方式的示例性模块的截面图；
图22A是依据第七实施方式的示例性模块的截面图，图22B是模块中包括的示例性声波器件的截面图；
图23A是声波器件的俯视图，图23B是透过封装基板看到的示例性声波器件的仰视图；
图24A至图24C是示出制造声波器件的示例性方法的截面图；
图25是依据第八实施方式的示例性模块的截面图；
图26A是包括FBAR的示例性声波器件的平面图，图26B是FBAR的截面图；以及
图27是包括双工器的示例性模块的框图。
具体实施方式
现在结合附图描述本发明的实施方式。
第一实施方式
图1是依据第一实施方式的模块100的框图。参照图1，模块100包括双工器10和IC12。双工器10包括发送滤波器20和接收滤波器30。发送滤波器20的通带不同于接收滤波器30的通带。IC 12包括功率放大器(PA)14和低噪放大器(LNA)16。发送滤波器20通过天线端子ANT连接到天线18，并通过发送端子Tx连接到PA 14。接收滤波器30通过天线端子ANT连接到天线18，并经由接收端子Rx连接到LNA 16。
发送信号通过PA 14被放大，通过发送滤波器20被滤波，并从天线18被发送。接收信号通过天线18被接收，通过接收滤波器30被滤波，并通过LNA 16被放大。例如，发送信号和接收信号是W-CDMA(宽带码分多址)频带中的RF信号。双工器10形成为单个芯片。
图2A和图2B是双工器10(电子器件)的示例性结构的截面图。更具体地讲，图2A是沿图3A和图3B(将稍后描述)中所示的线A-A截取的截面图，图2B是沿图3A和图3B中的线B-B截取的截面图。
如图2A和图2B所示，双工器10包括层叠在一起的芯片型发送滤波器20和芯片型接收滤波器30。发送滤波器20包括压电基板21、IDT(叉指换能器)22、导电层23、通路互连件24、粘合层25和端子27。IDT 22、导电层23和粘合层25设置在压电基板21的下表面上。导电层23包括连接到IDT 22的端子和互连件。柱电极26连接到导电层23。通路互连件24在压电基板21的厚度方向上穿透压电基板21。设置在压电基板21的上表面上的端子27电连接到通路互连件24的顶表面。
接收滤波器30包括压电基板31、IDT 32、导电层33、通路互连件34、粘合层35和端子37。IDT 32、导电层33和粘合层35设置在压电基板31的上表面上。导电层33包括连接到IDT 32的端子和互连件。柱电极36连接到导电层33。通路互连件34在压电基板31的厚度方向上穿透压电基板31。连接在压电基板31的上表面上的端子37电连接到通路互连件34的下表面。柱电极26和柱电极36接合在一起。发送滤波器20和接收滤波器30是分别包括表面声波(SAW)谐振器的滤波器。可在IDT22和IDT 32中的每一个的两侧分别设置反射器。
在图2A中，仅示出多个端子27当中的发送端子27a和接收端子27b，仅示出多个通路互连件24当中的通路互连件24a和24b。类似地，仅示出导电层23中包括的发送端子23a和接收端子23b。在图2A中，示出多个端子37当中的仅接地端子37a以及多个通路互连件34当中的仅通路互连件34a。类似地，仅示出导电层33中包括的接收端子33a和接地端子33d。
如图2A所示，通路互连件24a连接到发送端子23a和27a。通路互连件24b连接到接收端子23b和27b，并且还经由柱电极26和36连接到接收端子33a。通路互连件34a连接到接地端子33d和37a。
在图2B中，示出多个端子27当中的仅接地端子27c、多个通路互连件24当中的仅通路互连件24c以及包括在导电层23中的天线端子23c和接地端子23d。在图2B中，示出多个端子37当中的仅天线端子37b、多个通路互连件34当中的通路互连件34b以及包括在导电层33中的天线端子33b和接地端子33c。
如图2B所示，通路互连件24c连接到接地端子23d和27c，并且还经由柱电极26和36连接到接地端子33c。通路互连件34b连接到天线端子33b和37b，并且还经由柱电极26和36连接到天线端子23c。
图3A是发送滤波器20的示例性底表面的平面图。在图3A和图3B中，通过黑色背景上的轮廓圆来示出通路互连件24和34，通过具有斜网格线的轮廓圆来示出柱电极26和36。如图3A所示，多个IDT 22以阶梯形式布置在压电基板21的下表面上。通路互连件24a连接到发送端子23a。通路互连件24b和柱电极26连接到接收端子23b。柱电极26连接到天线端子23c。通路互连件24c和柱电极26连接到接地端子23d。粘合层25围绕IDT 22和导电层23。
图3B是接收滤波器30的顶表面的平面图。如图3B所示，多个IDT 32以阶梯形式布置在压电基板31的上表面上。柱电极36连接到接收端子33a和接地端子33c。通路互连件34b和柱电极36连接到天线端子33b。通路互连件34a连接到接地端子33d。粘合层35围绕IDT 32和导电层33。
如图2A所示，粘合层25和35结合在一起，压电基板21和31因此层叠在一起。由压电基板21和31以及粘合层25和35限定间隙11。IDT 22和32是激发声波的功能部。由于IDT 22和32暴露于间隙11，所以没有妨碍IDT 22和32对声波的激发。粘合层25和35结合在一起，由此将IDT 22和32密封在间隙11中。压电基板21中的通路互连件24和压电基板31中的通路互连件34的使用使得可通过端子27和37输入和输出信号。端子27设置在双工器10的上表面上，端子37设置在双工器10的下表面上。因此，在第一实施方式中，与端子仅设置在双工器的单个表面上的比较例(将稍后描述)相比，端子27与37之间的距离较大。
图2A中设置在压电基板21的上表面上的端子27a用作图1所示的发送端子Tx。设置在压电基板21的上表面上的接收端子27b用作接收端子Rx。图2B中设置在压电基板31的下表面上的天线端子37b用作天线端子ANT。发送端子Tx和接收端子Rx设置在双工器10的上表面上，天线端子ANT设置在双工器10的下表面上。因此可抑制双工器10的输入和输出信号之间的干扰。因此，第一实施方式能够将IDT 22和32密封并且抑制了双工器10的电气特性的劣化。
双工器10的三个端子(即，发送端子Tx、接收端子Rx和天线端子ANT)利用两个端子27和一个端子37或者一个端子27和两个端子37来形成。即，端子Tx、Rx和ANT中的两个由两个端子27或37形成，剩余一个由一个端子37或27形成。因此可抑制双工器10的电气特性的劣化。可利用双工器10形成模块。
图4是模块100的截面图。模块100包括互连基板40和双工器10。互连基板40是多层基板，其中绝缘层41至46和导电层47至53逐个地交替地层叠。双工器10被埋入互连基板40的绝缘层43和44中。导电层通过穿透绝缘层的通路互连件54来电互连。
导电层47设置在互连基板40的在双工器10的下表面侧的表面(即，互连基板40的下表面)上。导电层47中包括的端子47a经由导电层48和49以及通路互连件54连接到双工器10的接地端子37a。导电层53设置在互连基板40的在双工器10的上侧的表面(即，互连基板40的上表面)上。导电层53中包括的端子53a经由导电层51和52以及通路互连件54连接到信号端子27a。导电层53中包括的端子53b经由导电层51和52以及通路互连件54连接到接收端子27b。图2B所示的天线端子37b经由导电层48和49以及通路互连件54连接到导电层47中包括的端子。接地端子27c经由导电层51和52以及通路互连件54连接到导电层53中包括的端子。
即，双工器10的上表面上的端子27连接到互连基板40的上表面上的端子。双工器10的下表面上的端子37连接到互连基板40的下表面上的端子。因此可抑制信号之间的干扰并且抑制模块100的电气特性的劣化。
将双工器10的端子与互连基板40的端子互连的互连件没有经旁路绕过双工器10。因此可改进设计灵活性。不需要经旁路绕过的电路，因此互连基板40的面积可减小，模块100可小型化。传统上旁路电路所需的面积可用于布置互连件。可减小端子之间的互连件的长度。互连件的减小的长度使信号插入损失减小，并使得易于将互连件的阻抗值设定为期望的值。端子之间的互连件包括导电层中包括的互连件和通路互连件54。
优选的是将发送端子27a与端子53a互连的互连线以及将接收端子27b与端子53b互连的互连线设置在双工器10的上表面与互连基板40的上表面之间，而不设置在面向双工器10的侧表面的层以及比所述侧表面低的层上。优选的是将接地端子37a与端子47a互连的互连线设置在双工器10的下表面与互连基板40的下表面之间，而不设置在面向双工器10的侧表面的层以及比其上表面高的层上。上述优选的互连件的长度减小。
绝缘层41至46由绝缘材料(可以是诸如玻璃环氧树脂的树脂或陶瓷)制成。导电层23、33和47至53、粘合层25和35、柱电极26和36、端子27和37以及通路互连件24、34和54可由诸如铜(Cu)和金(Au)的金属制成。粘合层可由树脂或钎料形成，并且可以是单层或者由两层或三层组成的多层。压电基板21和31可由诸如铌酸锂(LiNbO3)和钽酸锂(LiTaO3)的压电材料形成。由于压电基板21和31是平板，通过利用粘合层25和35将它们结合而形成间隙11。IDT 22和32可由诸如铝(Al)的金属制成。
压电基板21和31具有几乎相同的热膨胀系数。通过将两个压电基板21和31结合在一起，可抑制由温度变化导致的应力。由例如蓝宝石制成的基板可结合在压电基板21上方和压电基板31下方。蓝宝石具有相对小的热膨胀系数和相对小的杨氏比，能够抑制压电基板的膨胀。
现在描述双工器10的制造方法。图5A至图7B是示出制造双工器10的示例性方法的截面图。参照图5A，将激光束投射到压电基板31上以形成通孔38。参照图5B，通过镀覆在通孔38中形成通路互连件34。参照图5C，通过蒸发和剥离(liftoff)，在压电基板31的相对表面中的一个(第一表面)上形成IDT 32和导电层33，在另一表面(第二表面)上形成端子37。参照图5D，在压电基板31的第一表面上形成抗蚀剂39，然后将抗蚀剂39图案化。通过这种图案化，部分导电层33从抗蚀剂39的开口暴露。参照图5E，在抗蚀剂39的表面上形成种金属39a。通过利用种金属39a作为馈电线来电镀，形成粘合层35和柱电极36。
参照图6A，通过CMP(化学机械研磨)对粘合层35和柱电极36进行处理使其具有期望的高度。参照图6B，去除抗蚀剂39和种金属39a。通过以上步骤形成接收滤波器30。可通过与上述那些步骤类似的步骤来形成发送滤波器20。如图6C和图7A所示，通过(例如)Au-Au结合，将粘合层25和粘合层35结合在一起，并将柱电极26和柱电极36结合在一起。因此，压电基板21和31被层叠在一起。参照图7B，可通过划片得到各个双工器10。
现在描述比较例。图8A是比较例的双工器10R的截面图。参照图8A，在压电基板31中未设置通路互连件34。发送端子27a、接收端子27b和天线端子27d设置在压电基板21的上表面上。即，图1所示的发送端子Tx、接收端子Rx和天线端子ANT设置在双工器10R的上表面上。因此，信号之间发生干扰，双工器10a的电气特性劣化。
图8B是具有双工器10R的模块100R的截面图。参照图8B，将双工器10的天线端子27d与设置在互连基板40的下表面上的端子47a互连的互连件被设置为经旁路绕过双工器10R。互连件的这种布置方式降低了设计灵活性，使得模块100R难以小型化。另外，端子之间的互连件比第一实施方式中大。这增加了信号损失，导致难以将互连件的阻抗设定为期望值。
现在描述第一实施方式的变形例。图9A是依据第一实施方式的变形例的双工器10a的截面图。参照图9A，存在金属层28a，各个金属层28a设置在压电基板21的围绕对应通孔28的那部分上表面、有关通孔28的内壁、及其围绕有关通孔28的那部分下表面上。通孔28中充满了通路互连件24，该通路互连件24一直延伸到压电基板31的上表面。图9A所示的两个通路互连件24分别电连接到包括在导电层33中的端子33e。端子27设置在通路互连件24的上表面上。IDT 32经由端子33e和通路互连件24电连接到端子27。
存在金属层38a，各个金属层38a设置在压电基板31的围绕对应通孔38的那部分上表面、有关通孔38的内壁、以及压电基板31围绕有关通孔38的那部分下表面上。通孔38中充满了通路互连件34，该通路互连件34一直延伸到压电基板21的下表面。两个通路互连件34分别电连接到包括在导电层23中的端子23e。端子37设置在通路互连件34的上表面上。IDT22经由端子23e和通路互连件34电连接到端子37。
通路互连件24和34以及端子27和37可由诸如包含(例如)锡和银(Sn-Ag)的焊料的金属制成。在图9A中，尽管通路互连件24和端子27通过虚线彼此分离开，但是通路互连件24和端子27一体地形成。一体形成的构件从压电基板21的上表面突出的部分用作端子27。通路互连件34和端子37是一体形成的构件，其从压电基板31的上表面突出的部分用作端子37。
发送滤波器20通过通路互连件34和端子37来从发送滤波器20的外部输入信号以及向发送滤波器20的外部输出信号。接收滤波器30通过通路互连件24和端子27来从接收滤波器30的外部输入信号以及向接收滤波器30的外部输出信号。多个端子37包括图1所示的发送端子Tx，多个端子27包括图1中的接收端子Rx。发送端子Tx位于双工器10的下表面上，接收端子Rx位于双工器10的上表面上。因此，可得到端子之间较大的距离。因此可抑制发送信号与接收信号之间的干扰，并且抑制双工器10a的电气特性的劣化。双工器10a可被埋入互连基板40中。
图9B和图9C是示出该双工器的制造方法的截面图。参照图9B，将粘合层25和35结合在一起，因此将压电基板21和31层叠在一起。在压电基板21中形成通孔28和金属层28a，在压电基板31中形成通孔38和金属层38a。参照图9C，在通孔28中布置焊球28b，并执行激光重熔。焊球28b通过激光而熔融，并利用润湿性扩展至对应金属层28a，由此从焊球28b形成填充通孔28的通路互连件24以及从压电基板21的上表面突出的端子27。由于通路互连件24和端子27一体地形成并由焊料制成，所以可使用简单的步骤来形成通路互连件24和端子27。可使用类似工艺来从焊球形成通路互连件34和端子37。尽管图9B和图9C中示出仅一个压电基板21和仅一个压电基板31，在以上工艺中可使用具有多个压电基板21的晶片和具有多个压电基板31的晶片，就像图5A的情况中一样。
第二实施方式
图10A是依据第二实施方式的示例性模块200的平面图。图10B是沿图10A中的线C-C截取的截面图。省略对第二实施方式的与第一实施方式相似的结构的描述。
如图10B所示，互连基板40a包括逐个地交替层叠的绝缘层41至44以及导电层47至51。如图10A和图10B所示，双工器10以倒装芯片方式安装在互连基板40a的上表面上。芯片部件60安装在双工器10的上表面上。
如图10B所示，双工器10的接收端子37c通过凸块62电连接到包括在导电层51中的端子51a。接地端子37d通过另一凸块62连接到包括在导电层51中的端子51b。芯片部件60经由焊料64连接到设置在双工器10的上表面上的接收端子27e和互连件66。如图10A所示，互连件66连接到通路互连件24d。
由于接收端子27e设置在双工器10的上表面上，所以可将芯片部件60安装在双工器10的上表面上。由于接收端子37c和接地端子37d设置在双工器10的下表面上，所以可将双工器10以倒装芯片的方式安装在互连基板40的上表面上。根据第二实施方式，实现了模块200的小型化和集成。
芯片部件60包括诸如电感器和电容器的无源部件，并参与天线与双工器10之间的阻抗匹配。除了无源部件以外，还包括诸如包括功率放大器和低噪放大器的IC和开关的有源部件。多个芯片部件可安装在双工器10上。
本发明不限于上述特定实施方式，而是可包括要求保护的发明的范围内的其它实施方式和变形。声波器件不限于SAW器件，而可以是包括声边界波器件或薄膜体声波谐振器(FBAR)的器件。
图11A和图11B是包括FBAR 70和72的双工器10b的截面图。图11C是FBAR72的放大截面图。图12A是发送滤波器20的示例性结构的平面图，图12B是接收滤波器30的示例性结构的平面图。省略对与先前描述的结构类似的结构的描述。
参照图11A和图11B，FBAR 70设置在发送滤波器20的基板71的下表面上。FBAR 72设置在接收滤波器30的基板73的上表面上。如图12A所示，FBAR 70以阶梯形式布置。如图12B所示，FBAR 72以阶梯形式布置。
如图11C所示，下电极74、压电薄膜75和上电极76层叠在基板73上。在下电极74、压电薄膜75和上电极76彼此交叠的谐振区77中激发声波。谐振区77成穹顶形状向上隆起，在下电极74与基板73之间形成间隙78。谐振区77暴露于图11A和图11B所示的间隙11。由于间隙11和78的存在，声波的激发未受到妨碍。下电极74可暴露于间隙78，声反射膜可附着到下电极74的下表面。
例如，基板73可由硅(Si)或玻璃制成。优选的是硅基板由电阻有1kΩ·cm那么高或更高的硅制成。这旨在抑制从通路互连件24和34至基板的信号泄露。如果基板由具有低电阻的硅制成，则优选的是在通路互连件与基板之间插入具有高电阻的构件(例如绝缘膜)。下电极74和上电极76可由诸如钌(Ru)的金属制成。压电薄膜75可由诸如氮化铝(AlN)、氧化锌(ZnO)、锆钛酸铅(PZT)和钛酸铅(PbTiO3)的压电基板制成。FBAR 70具有类似于FBAR72的结构。双工器10b可安装在模块上。
在第一实施方式和第二实施方式中，发送滤波器20的功能部(IDT或FBAR的谐振区)以及接收滤波器30的功能部连接到通路互连件24和34二者。功能部可至少连接到通路互连件24或34。例如，发送滤波器20的功能部连接到通路互连件24，但没有连接到通路互连件34。类似地，接收滤波器30的功能部连接到通路互连件34，但没有连接到通路互连件24。像图9A所示的情况中一样，可采用这种布置方式：发送滤波器20的功能部连接到通路互连件34但未连接到通路互连件24，接收滤波器30的功能部连接到通路互连件24但未连接到通路互连件34。
功能部可设置在任一个基板上。图13A是示例性电子器件10c的截面图。参照图13A，在压电基板21上设置有IDT 22，在压电基板31上未设置IDT 32。电子器件10c用作声波滤波器。IDT 22可被密封。端子27或端子37用作输入端子，另一个用作输出端子。由于输入端子与输出端子之间的距离增大，抑制了信号之间的干扰并且抑制了电气特性的劣化。代替压电基板31，蓝宝石基板可结合到压电基板21。蓝宝石基板可附着在压电基板21上，代替压电基板31可结合另一蓝宝石基板。由于压电基板21被夹在蓝宝石基板之间，所以可有效地抑制压电基板21的膨胀。这样，可在两个基板中的至少一个上设置功能部。
除了诸如IDT和谐振区的声波元件以外，功能部还可包括诸如电感器、电容器和电阻器的无源元件。可提供利用两个基板来密封无源元件的集成无源器件(IPD)。输入端子与输出端子之间的距离增大，从而可抑制信号之间的干扰并且可抑制电气特性的劣化。
在第一实施方式和第二实施方式中，通过将两个粘合层25和35结合在一起来将两个压电基板21和31层叠在一起。可仅使用一个粘合层。图13B是仅包括一个粘合层25的示例性双工器10d的截面图。参照图13B，利用粘合层25将压电基板21和31层叠在一起。粘合层25可由金属或树脂制成。粘合层25附着到压电基板21或31，并在图6C所示的步骤中结合到另一压电基板。
可使用SAW谐振器和FBAR二者。图13C是包括SAW谐振器和FBAR的示例性双工器10e的截面图。发送滤波器20包括SAW谐振器，接收滤波器包括FBAR 72。IDT 22和FBAR 72的谐振区77(参见图11C)暴露于间隙11。发送滤波器20和接收滤波器30中的一个可包括SAW谐振器，另一个包括FBAR。图13A中的电子器件10c、图13B中的双工器10d或者图13C中的双工器10e可安装在模块上。
第三实施方式
图14A是依据第三实施方式的示例性模块250的截面图。图14B是示例性声波器件130的截面图。图15A是声波器件130的俯视图。图15B是透过封装基板132看到的声波器件130的仰视图。图14B是沿着图15A中的线A-A以及沿着图15B中的线B-B截取的截面图。
如图14A所示，模块250设置有互连基板110、功率放大器(PA)126和声波器件130。声波器件130被埋入互连基板110中。例如，声波器件130是用作发送滤波器的SAW滤波器。PA126安装在互连基板110的上表面上。PA 126将发送信号放大，声波器件130对发送信号进行滤波。通过天线(未示出)发送经滤波的发送信号。例如，发送信号是频率在W-CDMA频带中的RF信号。
互连基板110是多层基板，其中绝缘层111至116以及导电层117至123逐个地交替地层叠。通过穿透绝缘层的通路互连件124来形成导电层之间的电连接。声波器件130被埋入绝缘层113和114中。包括在导电层123中的端子123a和123b连接到PA 126。
如图14B所示，声波器件130包括封装基板131和132以及压电基板133。封装基板131安装在压电基板133上方，封装基板132安装在压电基板133下方。封装基板131和132通过密封环137结合在一起。如图14B和图15B所示，IDT 134(功能部)和反射器136设置在压电基板133的下表面上。在压电基板133与封装基板131之间形成间隙135，在压电基板133与封装基板132之间形成另一间隙135。因此，没有妨碍IDT 134对声波的激发。
如图14B所示，压电基板133设置有穿透压电基板133的通路互连件138。各个通路互连件138的一端从压电基板133的上表面暴露，另一端从压电基板133的下表面暴露。凸块140连接到通路互连件138的从压电基板133的上表面暴露的端部。凸块141连接到通路互连件138的从压电基板133的下表面暴露的端部。如图15B所示，IDT 134连接到凸块141，并通过通路互连件138连接到凸块140。
如图15A所示，四个端子142和接地层143设置在封装基板131的上表面(声波器件130的上表面)上。如图14B所示，导电层144和152设置在封装基板131的下表面上，并且导电层145和通路互连件146设置在封装基板131内。另外，四个端子147和接地层148设置在封装基板132的下表面(声波器件130的下表面)上。导电层149和153设置在封装基板132的上表面上，并且导电层150和通路互连件151设置在封装基板132内。在图14B中，仅示出四个端子142当中的端子142a和142b，并且仅示出四个端子147当中的端子147a和147b。
设置在压电基板133的上表面上的凸块140通过封装基板131中的导电层144和145以及通路互连件146连接到封装基板131的上表面上的端子142。凸块141通过封装基板132的导电层149和150以及通路互连件151连接到封装基板132的下表面上的端子147。端子142a经由压电基板133中的对应通路互连件138连接到端子147a，端子142b经由对应通路互连件138连接到端子147b。
如图14A所示，端子142a通过包括在导电层121和122中的互连件以及通路互连件124连接到包括在导电层123中的端子123a。端子147b通过包括在导电层118中的互连件以及通路互连件124连接到包括在导电层117中的端子117a。
即，声波器件130的上表面上的端子142连接到互连基板110的上表面上的端子。声波器件130的下表面上的端子147连接到互连基板110的下表面上的端子。由于互连件没有经旁路绕过声波器件130，所以改进了模块250的设计灵活性。不需要用于经旁路绕过的电路，因此互连基板110的面积可减小，模块250可小型化。传统上旁路电路所需的面积可用于布置互连件。可减小端子之间的互连件的长度。互连件的减小的长度使信号插入损失减小，并使得易于将互连件的阻抗值设定为期望的值。端子之间的互连件包括导电层中所包括的互连件以及通路互连件124。
优选的是将端子142和包括在导电层123中的端子互连的互连件被设置在声波器件130的上表面与互连基板110的上表面之间，而不设置在互连基板110的面向声波器件130的侧表面的层以及比其下表面更低的层上。优选的是将端子147与包括在导电层117中的端子互连的互连线被设置在声波器件130的下表面与互连基板110的下表面之间，而不设置在互连基板110的面向声波器件130的侧表面的层以及比其下表面更低的层上。上述互连件在端子之间的长度减小。
端子123a和142a是被输入有由PA 126输出的信号的输入端子。端子117a和147b是输出通过声波器件130滤波的信号的输出端子。输入端子123a和142a位于声波器件130的上表面侧，输出端子117a和147b位于声波器件130的下表面侧。与输入端子和输出端子设置在相同表面侧的布置方式相比，输入端子与输出端子之间的距离较大。抑制了输入信号与输出信号之间的干扰，因此改进了声波器件130的频率特性。
导电层152是在封装基板131的下表面上沿着边缘设置的环形导电层。导电层153是在封装基板132的上表面上沿着边缘设置的环形导电层。导电层152和153通过密封环137结合在一起。如图15B所示，密封环137围绕IDT 134和反射器136，因此可将它们密封。如图14B所示，导电层152通过通路互连件146连接到接地层143。导电层153通过通路互连件151连接到接地层148。
将PA 126布置在互连基板110上增加了模块的集成度。可设置PA 126以外的电子部件。电子部件可以是诸如开关、功率放大器和集成电路的有源部件。电子部件可以是诸如电感器、电容器和电阻器的无源部件。由于声波器件和电子部件被设置在同一基板上，所以实现了模块的小型化。另外，声波器件与模块之间的互连件可缩短，因此抑制了信号的损失。
绝缘层111至116可由诸如玻璃环氧树脂的树脂或者诸如陶瓷的绝缘体制成。导电层117至123、密封环137和通路互连件可由诸如Cu和Au的金属制成。压电基板133由诸如LiNbO3和LiTaO3的压电材料制成。IDT 134和反射器136由诸如Al的金属制成。凸块通过包含主要成分Sn-Ag或Au的焊料形成。
图16A至图17C是示出制造声波器件130的示例性方法的截面图。在图16A至图16C中，图14A和图14B所示的压电基板133上下翻转。
参照图16A，通过(例如)蒸发和剥离在压电基板133的表面上形成IDT 134和反射器136。参照图16B，通过激光在压电基板133中形成通孔138a。参照图16C，通过镀覆形成填充通孔138a的通路互连件138。
参照图17A，通过(例如)Au-Au结合、利用钎料的结合或者室温结合来将凸块140结合到封装基板131的导电层144。参照图17B，将密封环137结合到封装基板132的导电层153，并将凸块141结合到导电层149。参照图17C，将压电基板133夹在封装基板131和132之间。如箭头所指示的，将凸块140和141结合到通路互连件138，将密封环137结合到导电层152。将如此制造的声波器件130埋入互连基板110中。
图18是依据比较例的模块250R的截面图。参照图18，声波器件130R被内置于互连基板110中。声波器件130R的端子157和158被设置在声波器件130R的上表面上。将端子158和互连基板110的下表面上的端子117a连接在一起的互连件被布置为经旁路绕过声波器件130R。这种布置方式降低了设计灵活性。另外，比较例中的端子至端子互连件比第三实施方式中大。这增加了信号的损失并导致难以将互连件的阻抗设定为期望的值。
第四实施方式
图19是依据第四实施方式的模块270的截面图。参照图19，设置在声波器件130的上表面上的端子142a连接到设置在互连基板110的上表面上的端子123a。端子142b连接到端子123b。设置在声波器件130的下表面上的端子147b连接到设置在互连基板110的下表面上的端子117a。端子123a和123b连接到PA 126。从PA 126输出的信号通过端子123a和142a输入至声波器件130。端子117a、123b、142b和147b用作接地端子。
根据第四实施方式，像第三实施方式的情况中一样无需布置用于经旁路绕过的互连件，由此改进了设计灵活性。端子之间的互连件缩短，降低了信号的损失。端子117a和147b以及端子123b和142b通过形成在声波器件130中的通路互连件138互连，并处于相同的电势。因此使地电势稳定。端子123b和142b可用作向PA 126供电的端子。
第五实施方式
图20是依据第五实施方式的示例性模块300的截面图。参照图20，端子142a连接到端子123a。设置在声波器件130的上表面上的接地层143连接到端子123b。端子147b连接到端子117a。端子123a和142a用作输入端子。端子117a、123b和147b用作接地端子。根据第五实施方式，端子之间的互连件缩短，由此改进了设计灵活性并降低了信号的损失。由于端子123b连接到声波器件130的接地层143，所以不需要经旁路绕过声波器件130的接地互连件。因此，改进了设计灵活性。
第六实施方式
图21是依据第六实施方式的模块400的截面图。参照图21，端子142a连接到端子123a，接地层143连接到端子123b。设置在声波器件130的下表面上的端子147b连接到端子117a。接地层148连接到包括在导电层117中的端子117b。根据第六实施方式，改进了设计灵活性并降低了信号的损失。
声波器件130的上表面侧处的端子123a和142a用作输入端子。声波器件130的下表面侧处的端子117a和147b用作输出端子。由于抑制了输入信号与输出信号之间的干扰，所以改进了模块400的频率特性。端子117b和123b用作接地端子。端子123b连接到声波器件130的接地层143，端子117b连接到接地层148。因此，改进了设计灵活性。
第七实施方式
图22A是依据第七实施方式的模块500的截面图。图22B是包括在模块500中的声波器件130a的截面图。图23A是声波器件130a的俯视图。图23B是透过封装基板132看到的声波器件130a的仰视图。
如图22A所示，声波器件130a被内置于互连基板110中。如图22B所示，声波器件130a包括封装基板132和压电基板133。在压电基板133的下表面上，设置有IDT 134、反射器136和导电层156。导电层156通过密封环137结合到设置在封装基板132的上表面上的导电层149。在压电基板133与封装基板132之间形成间隙135。如图23A和图23B所示，密封环137围绕IDT 134和反射器136。
如图23A所示，四个通路互连件138的上表面从压电基板133的上表面暴露。通路互连件的顶表面用作端子。在图22A和图22B中，仅示出四个通路互连件138当中的通路互连件138b和138c。通路互连件138b通过导电层121和122以及通路互连件124连接到设置在互连基板110的上表面上的端子123b。端子123b连接到PA126。通路互连件138c连接到设置在封装基板132的下表面上的端子147b。端子147b连接到互连基板110上的端子117a。
声波器件130a的上表面上的端子连接到互连基板110的上表面上的端子，声波器件130a的下表面上的端子连接到互连基板110的下表面上的端子。根据第七实施方式，改进了设计灵活性并降低了信号的损失。端子123b和通路互连件138b用作输入端子。端子117a和147b用作输出端子。由于输入端子与输出端子之间的距离较大，抑制了输入信号与输出信号之间的干扰。可将声波器件130a小型化为像压电基板133一样小，进一步改进了模块500的设计灵活性。如图22A所示，端子123b连接到通路互连件138b。因此，不需要布置经旁路绕过声波器件130a的互连线。端子117a连接到端子147b。因此，不需要布置经旁路绕过声波器件130a的接地互连件。因此，改进了设计灵活性。电连接到通路互连件138的上表面的端子可设置在压电基板133的上表面上。
图24A至图24C是示出制造声波器件130a的方法的截面图。参照图24A，在压电基板133的表面上形成IDT 134、反射器136和导电层156。参照图24B，将密封环137结合到封装基板132的导电层153。将凸块141结合到导电层149。参照图24C，将压电基板133安装在封装基板132上。
第八实施方式
图25是依据第八实施方式的模块600的截面图。参照图25，通路互连件138b连接到端子123a。通路互连件138c连接到端子123b。端子147b连接到端子117a。端子123a和通路互连件138b的上表面用作输入端子。端子117a、123b和147b以及通路互连件138c的上表面用作接地端子。根据第八实施方式，改进了设计灵活性并降低了信号的损失。
本发明不限于上述特定实施方式，而是可包括要求保护的发明的范围内的其它实施方式和变形。声波器件不限于SAW器件，而是可以是包括声边界波器件或FBAR的器件。图26A是包括FBAR的示例性声波器件130b的平面图。如该图所示，多个FBAR 162形成在基板164上。
图26B是FBAR 162中的一个的截面图。参照该图，下电极166、压电薄膜168和上电极170层叠在基板164上。下电极166、压电薄膜168和上电极170彼此交叠的谐振区172是激发声波的功能部。谐振区172以穹顶形状向上隆起，在下电极166与基板164之间形成间隙174。下电极166可暴露于间隙174。声反射膜可附着到下电极166的下表面。基板164可由(例如)硅或玻璃制成。下电极166和上电极170可由诸如Ru的金属制成。压电薄膜168可由诸如AlN、ZnO、PZT和PbTiO3的压电基板制成。在谐振区172与图14B所示的封装基板132之间形成间隙135。由于间隙135和174的存在，声波的激发不受妨碍。
图27是包括双工器180的示例性模块的框图。参照图27，双工器180包括发送滤波器180a和接收滤波器180b。发送滤波器180a通过天线端子ANT连接到天线181，并通过发送端子Tx连接到PA 182。接收滤波器180b经由天线端子ANT连接到天线181，并通过接收端子Rx连接到LNA 184。通过天线181发送和接收RF信号。第三实施方式至第八实施方式的声波器件中的任一个可用作发送滤波器180a或接收滤波器180b。端子142和147以及包括在导电层117和123中的端子中的任一个可用作发送滤波器Tx或接收滤波器Rx。形成双工器180的多个声波器件可被埋入互连基板110中。包括在导电层117或123中的端子中的任一个可用作发送端子Tx、接收端子Rx和天线端子ANT中的任一个。可通过将发送端子Tx、接收端子Rx和天线端子ANT中的两个设置在互连基板110的上表面上，并且将剩余端子设置在互连基板110的下表面上来抑制信号之间的干扰。代替图14A所示的PA 126，可设置包括图27所示的PA 182和LNA 184的集成电路。

Claims (14)

1.一种用于通信装置中的模块，该模块包括：
电子器件，该电子器件包括：
第一基板；
第一功能部，该第一功能部形成在所述第一基板的第一表面上；
粘合层，该粘合层形成在所述第一表面上，以围绕所述第一功能部；
第二基板，该第二基板通过所述粘合层结合到所述第一基板，以在所述第一基板与该第二基板之间形成间隙；
第一通路互连件，该第一通路互连件穿透所述第一基板，以将所述第一表面和所述第一基板的与所述第一表面相对的第二表面连接在一起；
第二通路互连件，该第二通路互连件穿透所述第二基板，以将所述第二基板的与所述第一基板相对的第三表面和所述第二基板的与所述第三表面相对的第四表面连接在一起；
第一端子，该第一端子被设置在所述第二表面上，并连接到所述第一通路互连件；以及
第二端子，该第二端子被设置在所述第四表面上，并连接到所述第二通路互连件，
所述第一功能部连接到所述第一通路互连件和所述第二通路互连件中的至少一个，
互连基板，所述电子器件被埋入该互连基板中；
第三端子，该第三端子被设置在所述互连基板的靠近所述第二表面的第五表面上；
第四端子，该第四端子被设置在所述互连基板的靠近所述第四表面的第六表面上；
第一互连线，该第一互连线将所述第三端子连接到所述第一端子，位于所述第二表面和所述第五表面之间，并且不经过刚好在所述电子器件旁边的所述互连基板的区域；
第二互连线，该第二互连线将所述第四端子连接到所述第二端子，位于所述第四表面和所述第六表面之间，并且不经过所述互连基板的所述区域。
2.根据权利要求1所述的模块，其中，所述电子器件还包括第二功能部，该第二功能部被设置在所述第三表面上并连接到所述第一通路互连件和所述第二通路互连件中的至少一个。
3.根据权利要求2所述的模块，其中，所述第一功能部和所述第二功能部是声波器件或无源元件。
4.根据权利要求3所述的模块，其中，所述电子器件还包括：
连接在发送端子和天线端子之间的发送滤波器；以及
连接在接收端子和所述天线端子之间的接收滤波器，其中，
所述发送滤波器包括所述第一功能部和所述第二功能部中的一个；
所述接收滤波器包括所述第一功能部和所述第二功能部中的另一个；
所述第一端子和所述第二端子中的一个包括多个端子；并且
所述第一端子和所述第二端子中的一个包括所述发送端子、所述接收端子和所述天线端子中的两个，所述第一端子和所述第二端子中的另一个包括所述发送端子、所述接收端子和所述天线端子中的除了所述两个以外的一个。
5.根据权利要求2所述的模块，其中，
所述第一基板和所述第二基板包括压电基板；并且
所述第一功能部和所述第二功能部包括叉指换能器。
6.根据权利要求2所述的模块，其中，
所述第一基板和所述第二基板中的一个包括压电基板；
所述第一功能部和所述第二功能部中的设置在所述压电基板上的一个是叉指换能器；并且
所述第一功能部和所述第二功能部中的另一个是薄膜体声波谐振器的谐振区。
7.根据权利要求2所述的模块，其中，所述第一功能部和所述第二功能部包括薄膜体声波谐振器的谐振区。
8.根据权利要求2所述的模块，其中，
所述第二通路互连件一直延伸到所述第一基板的所述第一表面，并连接到设置在所述第一表面上的第五端子；
所述第一通路互连件一直延伸到所述第二基板的所述第三表面，并连接到设置在所述第三表面上的第六端子；并且
所述第一功能部通过所述第五端子连接到所述第二通路互连件，所述第二功能部通过所述第六端子连接到所述第一通路互连件。
9.根据权利要求1所述的模块，其中，所述粘合层包括两层。
10.一种用于通信装置中的模块，该模块包括：
互连基板；
声波器件，该声波器件被埋入所述互连基板中；
第一端子，该第一端子被设置在所述声波器件的第一表面上；
第二端子，该第二端子被设置在所述声波器件的与所述第一表面相对的第二表面上；
第三端子，该第三端子被设置在所述互连基板的靠近所述第一表面的第三表面上，并连接到所述第一端子；
第四端子，该第四端子被设置在所述互连基板的靠近所述第二表面的第四表面上，并连接到所述第二端子；
第一互连线，该第一互连线将所述第一端子连接到所述第三端子，位于所述第一表面和所述第三表面之间，并且不经过刚好在所述声波器件旁边的所述互连基板的区域；以及
第二互连线，该第二互连线将所述第二端子连接到所述第四端子，位于所述第二表面和所述第四表面之间，并且不经过所述互连基板的所述区域，
其中，所述第一端子是被输入RF信号的输入端子和输出RF信号的输出端子中的一个，并且所述第二端子是所述输入端子和所述输出端子中的另一个。
11.根据权利要求10所述的模块，该模块还包括设置在所述声波器件中并且将所述第一端子连接到所述第二端子的通路互连件，
其中，所述第一端子和所述第二端子处于相同的电势。
12.根据权利要求10所述的模块，该模块还包括电子器件，该电子器件被设置在所述互连基板的所述第三表面和所述第四表面中的一个上，并连接到所述第三端子和所述第四端子中的一个。
13.根据权利要求10所述的模块，其中，所述声波器件是滤波器和双工器中的一个。
14.根据权利要求10所述的模块，其中，
所述声波器件包括基板、设置在该基板的表面上并激发声波的功能部以及封装基板；
在所述基板的所述表面与所述封装基板之间形成有间隙；并且
所述功能部暴露于所述间隙，并连接到所述第一端子和所述第二端子。
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