CN1363139A - 电子装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的电子装置含有第一电感器(12)和第一电容器(11)。电容器包括在第一导电层(3)中的第一电容电极(21)、一个电介质(26)和在第二导电层(7)中的第二电容电极(25)。第二导电层(7)还包括第一电感器(12)和一个通路(13)。为获得在RF装置中能在高频率下使用的低公差的共振频率,第二电容电极(25)具有能将其投影投射在具有其在第一导电层(3)上的投影取决于第一电容电极(21)的断面。由于侵蚀,第一电容(11)的电容减少而第一电感器(12)的电感增加。最好,电介质(26)具有中间区域(24)和边缘区域(22,23)。在中间区域(24),电介质由电介质材料层(5)组成。在边缘区域(22,23),电介质由电介质材料层(5)和电绝缘层(4)组成。

Description

电子装置
本发明涉及一种具有一个第一线圈和第一电容器的电子装置，该电容器具有第一和第二电容电极和一个电介质，该装置包括具有第一和第二侧面的基片，第二侧面如下所述：
—具有第一电容电极的第一导电构图层，
—至少部分地由电介质组成的电介质材料层，以及
—由实际上是第一线圈的第一构图和至少是第二电容电极的一部分的第二构图组成的第二导电构图层。
从M.de Samber&L.Tegelaers，Philips Journal of Research，51(1998)，389-410中可以了解到这样一种装置。这种公知的装置是一种LC滤波器，在基片的第二侧面上包括一种具有Sio2的电绝缘的硅。第一导电层包含铝。第二导电层可以包含铝和金。如果这一层包含铝，该层是通过先喷射再侵蚀的方法得到的。具有金的第二导电构图层是在薄金层上提供一种抗蚀层的方法加工而成的，该抗蚀层是通过影印法构成的，金是由电化学方法获得的。
已知装置的缺点在于该LC滤波器在制造过程由于不可控制的步骤从而导致其具有一个误差辐度的共振频率。该误差辐度对于该装置在高频率下的应用来说太大了。
本发明的第一个目的是提供一种在第一段中所提到的那种电子装置，它具有在高频率下应用该装置时，误差辐度足够小的共振频率。
本目的通过下面的步骤来实现：
—电介质具有平行排列在基片的第二侧面的中间区域和边缘区域。
—电介质在边缘区域比中间区域具有更大的电介质厚度，以及
—第二电容电极在第一导电层上的垂直投影至少部分在取决于第一电容电极。
第一级的共振频率对于当前线圈的电感和当前电容器的电容的依赖是相同的。由于更大的电介质厚度—该层的厚度的比率被定义为电介质常数—由于在制造该装置的过程中的不好控制的步骤，电感的增加通过在制造中相同的步骤的电容的减少来补偿。不好控制的步骤通常是第二导电层的构图，因为该层最好具有相当大的厚度。这种构图也许会发生，例如，通过湿的或干的侵蚀或是通过一种该构图能电化学地提高的过程。也会发生类似的补偿：如果电感减少，电容则会增加。
在使用可变电容时，第二电容电极至少垂直投射在部分第一电容电极的第一导电层上是必不可少的。垂直投射不需要完全依赖于第一电容电极；也许会在第二导电层中出现从第二电极到该装置的其他部分的一种导电连接，如第一线圈。这种补偿也许也会要求垂直投射仅仅部分地取决于第一电容电极。最好，在边缘区域的电介质的厚度与中间区域的电介质厚度的比率在3和20之间。
在该装置的制造过程中，该装置的共振频率并不受错误公差的影响。该装置也许并不仅仅正好是一个LC滤波器，还可能是如一个具有一个线圈和一个电容器的集成电路，适合于应用于在100Mhz以上频率运作的RF无绳电信产品如移动电话。根据本发明中高频应用的电子装置，可以对更精确的带宽调整其频率。高频应用可以更好的执行。还可能使用非常高的频率，如超过2000MHz的频率。
优选实施例
—由电介质材料层组成的在中间区域的电介质，以及
—由电介质材料层和电绝缘材料层组成的在边缘区域的电介质。
在边缘区域和中间区域的电介质厚度的差异是由于在边缘区域中电介质材料层和电绝缘材料层的结合比仅仅由电介质材料层组成更厚。
根据本发明的另一个实施例
—提供一种在电介质材料层和电绝缘材料层之间的导电构图中间层，该中间层平面导体轨道成与第二导电层的第二构图电连接并结合这种构图形成第二电容电极。
—所述的第二构图的垂直投射到中间层至少部分取决于导体轨道的外部。
在本实施例中，在电绝缘材料层和第一导电层之间提供电介质材料层。其优点在于电介质材料层和中间层连续地沉积以及在这些层的边界面并不受侵蚀方法的影响。中间层作为在电绝缘层的侵蚀过程中的侵蚀结束层，后者部分地取决于中间层和电介质材料层。
在以上实施例的特定的改变中，电介质材料层和电绝缘层局部地离开第一电容器的外部，以及在第一和第二导电层提供导电连接。这种连接被认为是一种通路。这种改变的实施例的优点在于它能在没有任何附加的步骤的情况下制造。在没有中间层的情况下，侵蚀第一电容器外部的电绝缘材料层的同时也移动电介质材料层。随后第二导电层的沉积也通过这条通路来完成。
更进一步说，如果第二导电层的厚度大于5μm就更好了。在这种情况下第一线圈的损失是很小的。
最好，第二导电层由铝组成。这种材料很容易用于喷射和通过湿侵蚀来定型。当侵蚀发生时，将导致第一电容器的电容减少，而第一线圈的电感增加。更进一步说，铝具有很好的导电性。这不仅仅对于线圈，而且对于导体轨道和互连都是很重要的，最好是在第二导电层中。
第一导电层可由以下组成，例如，铝，聚苯胺，镍，铜，金，铂，或者掺杂硅。
基片的材料可从大量的材料中选择。如玻璃，铝，聚酰亚胺，以及硅。最好选用应用频率高的高欧姆的硅，它在第二面上被氧化硅的氧化物。
最好，电介质材料是具有高的介电常数的材料。如氮化硅，可替代酸钡以及原硅酸钡，氧化钽以及聚乙稀苯酚，最好，电绝缘材料是具有低介电常数的材料，如硅氧化物，聚酰亚胺，电绝缘材料可能通过影印方法来制造。
本发明的这些和其它方面将参照附图作详细说明，其中：
图1是本发明的装置的第一个实施例的正面图；以及
图2是本发明的装置的第二个实施例的正面图。
实施例1
附图1中的LC滤波器具有Al2O3的基片1，该基片具有第一侧面41和第二侧面42，基片1有镍的第一导电层3，该导电层具有第1电容电极21。同样在第一导电层提供给一个连接通路13的导体轨道27—以及内部有第一线圈12—一个U型电连接14。电介质26取决于第一电容器11的第一电容电极。在电容器11的边缘区域22和23，电介质26由在厚度为0.01μm至0.2μm的电介质材料层5和厚度为0.1μm到0.8μm的电绝缘层4组成。电介质26由在电容器11的中间区域的电介质材料层5组成。电介质材料是BaNdTiO3。电绝缘材料是SiOx，1≤x≥2。在电介质材料层5上提供Al的第二导电层7。第一电容器11的第二电容电极25，第一线圈12和垂直地互连区域(通路)13均定义在第二导电层7中，其厚度为4到7μm。第一线圈是第一构图，第二电容电极25是第二构图。第二电容电极25垂直的投射在第一导电层3上取决于其中的第一电极21。在第二导电层7中的孔31，32，33的侵蚀过程中的侵蚀下发生的事实是导致第二电容电极25的表面区域的减少，因此第一电容器11的电容值也减少。同时，第一线圈12的电感值增加。第二导电层7由保护层8覆盖着。
第2实施例
附图2中电子装置110由具有第一面41和第二面42的硅的基片1组成。对第二面42，基片1由硅的氧化物的电绝缘层2覆盖。Al的第一导电层3，在其中具有第一电容器11的第一电容电极21出现在层2上。电介质材料层5，在通路13的区域中移动，取决于第一导电层3。电介质材料层5由SiNx，0.5≤x≥2组成，并在电容器11的中间区域构成电介质26。在边缘区域22和23，电介质26不仅由电介质材料层5组成，还包括电绝缘材料层4，在例子SiOx中，1≤x≥2。包括Al的中间层6取决于电介质材料层5和部分地由电绝缘层4所覆盖。导体轨道28在中间层6中。第2导电层的第2构图29也包含Al，并与导体轨道25电连接。导体轨道25和第二构图29一起形成第一电容器11的第二电容电极25。第二导电层7还包括作为第一构图的第一线圈12，一个通路13，以及一个互连14，并用保护层8覆盖。第二构图29的垂直投射到中间层6部分取决于导体轨道28的外部。第二构图29的垂直投射到第一导电层3部分取决于第一电容电极21的外部，也就是在互连14的区域。互连14对第二电容电极25连接到装置110的其他部分是必不可少的。因此，第二电容电极25垂直投射到第一导电层3至少部分取决于第一电容电极21的内部。

Claims (7)

1.提供第一线圈(12)和第一电容器(11)的电子装置(10，110)，该第一电容器具有第一(21)和第二电容电极(25)以及电介质(26)，该装置包括具有第一(41)和第二侧面(42)的基片(1)，在基片的第二侧面(42)具有以下层：
—第一导电构图层(3)，其中包括第一电容电极(21)，
—电介质材料层(5)，至少部分在由电介质(26)组成，以及
—第二导电构图层(7)包含实际上第一线圈(12)的第一构图和至少是第二电容电极(25)的一部分的第二构图，其特征在于：
—电介质(26)具有并行于基片(1)的第二侧面的中间区域(24)和边缘区域(22，23)，
—电介质(26)在边缘区域(22，23)比中间区域(24)具有更大的电介质厚度，以及第二电容电极(25)到第一导电层(3)的垂直投射至少部分地位于第一电容电极(21)中。
2.如权利要求1所述的电子装置(10，110)，其特征在于：
—在中间区域(24)的电介质(26)是由电介质材料层(5)组成，以及
—在边缘区域(22，23)的电介质(26)是由电介质材料层(5)和电绝缘材料层(4)组成。
3.如权利要求1所述的电子装置(10，110)，其特征在于：
—在电介质材料层(5)和电绝缘材料层(4)之间的导电构图中间层(6)，其中，中间层(6)一种平面导体轨道(28)与第二导电层(7)的第二构图(29)电连接并结合这种构图(29)形成第二电容电极(25)，以及
—第二构图垂直投射到中间层(6)上部分取决于导体轨道(28)的外部。
4.如权利要求3所述的电子装置(10，110)，其特征在于：
电介质材料层(5)和电绝缘材料层(4)局部在出现在第一电容器(11)的外部，以及在第一(3)和第二导电层(7)之间提供导电连接(13)。
5.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于：第二导电层(7)的厚度大于5μm。
6.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于：第二导电层含有铝。
7.如权利要求1所述的电子装置(10，110)可在高频率下使用。
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