DE102004042941B3 - Hochfrequenzmodul mit Filterstrukturen und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents

Hochfrequenzmodul mit Filterstrukturen und Verfahren zu dessen Herstellung Download PDF

Info

Publication number
DE102004042941B3
DE102004042941B3 DE102004042941A DE102004042941A DE102004042941B3 DE 102004042941 B3 DE102004042941 B3 DE 102004042941B3 DE 102004042941 A DE102004042941 A DE 102004042941A DE 102004042941 A DE102004042941 A DE 102004042941A DE 102004042941 B3 DE102004042941 B3 DE 102004042941B3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
module
components
stacked
cavity resonator
frequency
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE102004042941A
Other languages
English (en)
Inventor
Horst Dr. Theuss
Michael Dipl.-Ing. Weber
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Infineon Technologies AG
Original Assignee
Infineon Technologies AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Infineon Technologies AG filed Critical Infineon Technologies AG
Priority to DE102004042941A priority Critical patent/DE102004042941B3/de
Priority to PCT/DE2005/001455 priority patent/WO2006024262A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102004042941B3 publication Critical patent/DE102004042941B3/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/70—Multiple-port networks for connecting several sources or loads, working on different frequencies or frequency bands, to a common load or source
    • H03H9/72—Networks using surface acoustic waves
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/58—Structural electrical arrangements for semiconductor devices not otherwise provided for, e.g. in combination with batteries
    • H01L23/64—Impedance arrangements
    • H01L23/66—High-frequency adaptations
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/05—Holders; Supports
    • H03H9/0538—Constructional combinations of supports or holders with electromechanical or other electronic elements
    • H03H9/0566—Constructional combinations of supports or holders with electromechanical or other electronic elements for duplexers
    • H03H9/0571—Constructional combinations of supports or holders with electromechanical or other electronic elements for duplexers including bulk acoustic wave [BAW] devices
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/05—Holders; Supports
    • H03H9/0538—Constructional combinations of supports or holders with electromechanical or other electronic elements
    • H03H9/0566—Constructional combinations of supports or holders with electromechanical or other electronic elements for duplexers
    • H03H9/0576—Constructional combinations of supports or holders with electromechanical or other electronic elements for duplexers including surface acoustic wave [SAW] devices
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/70—Multiple-port networks for connecting several sources or loads, working on different frequencies or frequency bands, to a common load or source
    • H03H9/703—Networks using bulk acoustic wave devices
    • H03H9/706—Duplexers
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/70—Multiple-port networks for connecting several sources or loads, working on different frequencies or frequency bands, to a common load or source
    • H03H9/72—Networks using surface acoustic waves
    • H03H9/725—Duplexers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • H01L2224/0554—External layer
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • H01L2224/0554—External layer
    • H01L2224/0556—Disposition
    • H01L2224/0557—Disposition the external layer being disposed on a via connection of the semiconductor or solid-state body
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • H01L2224/0554—External layer
    • H01L2224/0556—Disposition
    • H01L2224/05571—Disposition the external layer being disposed in a recess of the surface
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • H01L2224/0554—External layer
    • H01L2224/05573—Single external layer
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161—Disposition
    • H01L2224/16135—Disposition the bump connector connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip
    • H01L2224/16145—Disposition the bump connector connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip the bodies being stacked
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/484—Connecting portions
    • H01L2224/4847—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a wedge bond
    • H01L2224/48471—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a wedge bond the other connecting portion not on the bonding area being a ball bond, i.e. wedge-to-ball, reverse stitch
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L24/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/065—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L27/00
    • H01L25/0657—Stacked arrangements of devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/00014—Technical content checked by a classifier the subject-matter covered by the group, the symbol of which is combined with the symbol of this group, being disclosed without further technical details
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181—Encapsulation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/30—Technical effects
    • H01L2924/301—Electrical effects
    • H01L2924/3011—Impedance
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H2009/0019—Surface acoustic wave multichip

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Hochfrequenzmodul (10) mit Filterstrukturen (1) und ein Verfahren zu dessen Herstellung. Das Hochfrequenzmodul (10) mit Filterstruktur (1) weist mindestens eine Modulkomponente (2) mit piezoelektrischer Oberflächenstruktur (4) auf. An diese piezoelektrische Oberflächenstruktur (4) ist räumlich ein Hohlraumresonatorbereich angekoppelt, der gewährleistet, dass die piezoelektrischen Elemente der Oberflächenstruktur frei schwingen können. So ist dieser Hohlraumresonatorbereich (5) zwischen zwei aufeinander gestapelten Modulkomponenten (2, 3) angeordnet und die Modulkomponenten (2, 3) stehen elektrisch untereinander und mit einem übergeordneten Schaltungsträger (7) in Verbindung.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Hochfrequenzmodul mit Filterstrukturen und Verfahren zu dessen Herstellung. Derartige Hochfrequenzmodule werden auf einem Schaltungsträger aufgebaut, auf dem mehrere Halbleiterchips nebeneinander als Multichip-Modul (MCM) angeordnet sind. Beispiele zeigen die DE 102 25 202 A1 , 2 und die EP 0 794 616 A2 , 18. Derartige MCMs benötigen einen hohen Flächenbedarf bei der Platzierung der Chips nebeneinander. Außerdem muss für die Filterstrukturen dieser MCMs ein hoher Aufwand beim Zusammenbau betrieben werden, da diese Hochfrequenzfilterstrukturen über der aktiven Halbleiterchipfläche einen Hohlraum bzw. einen Resonanzhohlraum erfordern. Dieser Hohlraumresonatorbereich ist räumlich über einer piezoelektrischen Oberflächenstruktur, die in der Patentanmeldung EP 1575165 beschrieben wird, angeordnet.
  • Bei derartigen Hochfrequenzfilterstrukturen werden oft aufwändige Halbleiterfertigungsprozesse eingesetzt, um dafür zu sorgen, dass die Resonanzwelle von der Halbleiter- oder Keramikrückseite entkoppelt ist. Im Prinzip soll die Hochfrequenzschwingung, verursacht durch die piezoelektrische Oberflächenstruktur, nicht die Rückseite des Halbleiterchips erreichen, zumal die starre Chipbefestigung die Filtereigenschaften negativ beeinflussen könnte. Aus diesem Grund werden unterhalb des Piezoresonators, der auf der aktiven Oberfläche des Halbleiter- oder Keramiksubstrats angeordnet ist, Reflektionsschichten in dem Halbleiter- oder Keramiksubstrat angeordnet, an welchen die Resonanzwellen reflektiert werden, oder aber es werden Hohlräume unterhalb des Piezoresonators bereitgestellt, was in jedem Fall einen erhöhten Aufwand bei der Herstellung derartiger Frequenzfilterstrukturen erfordert. Ein weiteres Problem ergibt sich für das Koppeln von nebeneinander als MCMs angeordneten Hochfrequenzfiltern auf einem Schaltungsträger, insbesondere bei der Anpassung von Eingangs- und Ausgangsimpedanzen der Hochfrequenzfilter sowie der Leitungs- und Kopplungsimpedanzen zwischen den Hochfrequenzfiltern.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Hochfrequenzmodul mit Filterstrukturen anzugeben, das mindestens zwei Modulkomponenten mit piezoelektrischer Oberflächenstruktur und mit einem räumlich angekoppelten Hohlraumresonatorbereich aufweist. Dieses Hochfrequenzmodul kann die oben erwähnten Nachteile im Stand der Technik überwinden und platzsparend in Mobilfunkgeräten eingebaut werden.
  • Diese Aufgabe wird mit dem Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
  • Erfindungsgemäß wird ein Hochfrequenzmodul mit Filterstrukturen geschaffen, das mindestens zwei Modulkomponenten mit piezoelektrischer Oberflächenstruktur und mit einem räumlich angekoppelten Hohlraumresonatorbereich aufweist. Dieser Hohlraumresonatorbereich umgibt die piezoelektrische Oberflächenstruktur. Im erfindungsgemäßen Hochfrequenzmodul ist dieser Hohlraumbereich zwischen zwei aufeinander gestapelten Modulkomponenten angeordnet. Die Modulkomponenten dieses Modulkomponentenstapels stehen untereinander und mit einem übergeordneten Schaltungsträger über Verbindungselemente elektrisch in Verbindung.
  • Ein derartiges Hochfrequenzmodul mit Filterstrukturen hat den Vorteil, dass der Hohlraumbereich über der piezoelektrischen Oberflächenstruktur gleichzeitig als Abstandshalter zwischen den Modulkomponenten genutzt wird und somit ein Anbringen von Verbindungselementen zwischen den beiden Modulkomponenten in den Randbereichen außerhalb der piezoelektrischen Oberflächenstruktur ermöglicht wird. Dazu ist die Höhe des Wandbereichs des Hohlraumresonatorbereichs in vorteilhafter Weise auf den Raumbedarf der zwischen den Modulkomponenten angeordneten Verbindungselemente angepasst. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die obere Modulkomponente ohne zusätzliche Maßnahmen zur Entkopplung der Resonanzwelle von der Chiprückseite auskommt, da der angekoppelte Hohlraum zwischen den Modulkomponenten diese Entkopplung der Rückseite ermöglicht. Somit können als gestapelte Modulkomponenten Hochfrequenzfilter eingesetzt werden, die in ihrem Aufbau weniger oder gar keine die Resonanzwelle reflektierenden vergrabenen Schichten benötigen.
  • Vorzugsweise weisen die Modulkomponenten BAW-(bulk acoustic wave)- und/oder SAW-(surface acoustic wave)-Hochfrequenzfilter auf. Derartige Hochfrequenzfilter werden in unterschiedlichen Kombinationen oder auch in Duplex-Anordnungen in Mobilfunksystemen, vorzugsweise im niedrigen Gigahertzbereich, zwischen 1 bis 5 GHz eingesetzt. Insbesondere sind derartige Hochfrequenzmodule für Anwendungen in Mobilfunksystemen vorgesehen, wie UMTS-(universal mobile telecommunication system), CDMA (code division multiple access), GSM (global system for mobile communication) und/oder GPS (global positioning system) vorgesehen, die derartige Filtersystem benötigen.
  • Für Mobilfunkgeräte müssen derartige Filtersysteme insbesondere bei Duplex-Ausführungen auf engstem Raum untergebracht werden. Somit kann das erfindungsgemäße Hochfrequenzmodul für derartige Anwendungen bevorzugt eingesetzt werden. Dazu nutzt die vorgestellte Lösung als Abstandshalter den für derartige Hochfrequenzfilter erforderlichen Hohlraumresonatorbereich bzw. die diesen umgebenden Wände aus. Derartige Wände sind vorzugsweise aus einem photostrukturierbaren Material hergestellt, das die erforderlichen Dicken von mehreren 10 μm aufweist und bereits auf den Halbleiter- oder Keramiksubstraten der Modulkomponenten als umgebende Wandstruktur für den piezoelektrischen Oberflächenbereich vorhanden ist.
  • Diese Wandstruktur ist vorzugsweise aus einem Polymer, das für mehrere auf einem Wafer angeordnete Halbleiterchippositionen mittels eines Aufschleuderverfahrens aufgebracht werden kann. Die Strukturierung erfolgt dann auch in einem Parallelverfahren für viele Halbleiter- oder Keramikchips gleichzeitig durch entsprechende Photolithographie. Somit weist in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung der räumlich angekoppelte Hohlraumresonatorbereich eine ausgehärtete Photolackstruktur auf, die räumlich an die piezoelektrische Oberflächenstruktur der Modulkomponente angepasst ist und den Abstandshalter zwischen zwei aufeinander gestapelten Modulkomponenten bildet. Damit wird vorteilhafterweise beim Stapeln der Modulkomponenten Material und Montagezeit eingespart, die sonst beim Stapeln von einzelnen Halbleiterchips durch Vorbereiten und Einbringen von Abstandshalteelementen aufzuwenden ist.
  • Der abstandshaltende, räumlich angekoppelte Hohlraumresonatorbereich ist im Zentrum einer Modulkomponente angeordnet und auf den das Zentrum umgebenden Randbereichen sind die Verbindungselemente angebracht. Je nach Größe der zu stapelnden Modulkomponenten werden diese Verbindungselemente jeweils vor dem Stapeln der nächsten zu stapelnden Modulkomponente auf die Oberseite der darunter angeordneten Modulkomponente aufgebracht oder, wenn die flächige Erstreckung der Modulkomponenten im Stapel nacheinander abnimmt, können diese Verbindungselemente auch nach Aufbringen der gestapelten Modulkomponente montiert werden. Dabei hängt der Zeitpunkt, bei dem fertigungstechnisch die Verbindungselemente zu den einzelnen Modulkomponenten eingebracht werden, auch von der Art der Verbindungselemente ab.
  • So können Verbindungselemente in Form von Durchkontakten durch die Halbleiter- oder Keramiksubstrate bereits bei der Oberflächenmontage der einzelnen Modulkomponenten übereinander miteinander verbunden werden. Weisen hingegen die Modulkomponenten als Verbindungselemente Bonddrähte auf, so werden diese von Kontaktflächen in den Randbereichen der Modulkomponente zu Randbereichen eines übergeordneten Schaltungsträgers nach dem jeweiligen Fixieren einer der Modulkomponenten aufgebracht. Weisen in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die Modulkomponenten als Verbindungselemente Flipchip-Kontakte auf, so können diese ebenfalls mit der Oberflächenmontage der Modulkomponenten mit entsprechenden Verbindungsstrukturen von darunter angeordneten Modulkomponenten verbunden werden.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden als Verbindungselemente gesonderte Lotkugeln vorgesehen, die allein der dreidimensionalen Verdrahtung des Frequenzmoduls dienen.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Hochfrequenzmodul auf einem mehrlagigen Schaltungsträger angeordnet. Die Anzahl der Lagen und die Struktur dieser Lagen sind derart gestaltet, dass sie mindestens eine λ/4-Leitung bilden. Diese Ausführungsform der Erfindung insbesondere die mehrlagige Ausbildung des Schaltungsträgers haben den Vorteil, dass mit Hilfe der λ/4-Leitung eine Filterentkopplung in den Schaltungsträger integriert ist.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist eine gestapelte Modulkomponente eine Abdeckplatte auf ihrem Hohlraumresonatorbereich auf und deckt mit ihrer Rückseite einen Hohlraumresonatorbereich einer Basismodulkomponente ab. Diese Abdeckplatte der gestapelten Modulkomponente weist vorzugsweise eine Siliciumplatte auf, während die Wandbereiche, die den piezoelektrischen Oberflächenbereich der gestapelten Modulkomponente umgeben, wenn diese ebenfalls ein Hochfrequenzfilter ist, den bereits oben erwähnten polymeren Werkstoff aufweisen.
  • Zum Aufeinanderstapeln sowohl der Abdeckplatte als auch der Modulkomponenten untereinander können doppelseitig klebende Folien eingesetzt werden. Derartige doppelseitig klebende Folien haben den Vorteil, dass sie für die Klebefunktion nicht speziell wie herkömmliche Klebstoffe strukturiert werden müssen. Ferner haben sie den Vorteil, dass ein Dosieren eines Klebstoffs auf entsprechenden zu verbindenden Flächen entfallen kann. Mit einer derartigen doppelseitig klebenden Klebstofffolie können die Zusammenbaukosten eines derartigen Hochfrequenzmoduls erheblich vermindert werden.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die aktiven Oberseiten von zwei Modulkomponenten mit ih ren Filterstrukturen derart aufeinander ausgerichtet, dass die Filterstrukturen einen gemeinsamen Hohlraumresonatorbereich zwischen den Modulkomponenten aufweisen. In diesem Fall entfällt einerseits die Abdeckplatte für die gestapelte Modulkomponente und andererseits kann die gestapelte Modulkomponente einen vereinfachten Aufbau aufweisen, da die Rückseite der gestapelten Modulkomponente völlig frei mitschwingen kann, ohne die Filtercharakteristik auf der Oberseite der Modulkomponente zu beeinträchtigen.
  • Ein Verfahren zur Herstellung eines Hochfrequenzmoduls aus Modulkomponenten weist die nachfolgenden Verfahrensschritte auf. Zunächst wird ein übergeordneter Schaltungsträger für das Hochfrequenzmodul mit elektrischen Anschlussflächen für gestapelte Modulkomponenten hergestellt. Dieser Schaltungsträger kann mehrlagig ausgeführt sein und auf seiner Oberseite die Anschlussflächen für die gestapelten Modulkomponenten aufweisen, während auf seiner Unterseite oder Rückseite entsprechende Außenkontaktflächen vorhanden sind, an die weitere elektrische Leitungen anschließbar sind. Von den Anschlussflächen auf der Oberseite des übergeordneten Schaltungsträgers können Durchkontakte zu den Außenkontaktflächen auf der Unterseite des Schaltungsträgers führen.
  • Zeitlich und räumlich unabhängig von dem Herstellen des übergeordneten Schaltungsträgers werden Modulkomponenten mit Filterstrukturen hergestellt, wobei eine Basismodulkomponente mindestens eine innere piezoelektrische Oberflächenstruktur und einen räumlich angekoppelten Hohlraumresonatorbereich aufweist. Dabei kann der Hohlraumresonatorbereich nach oben offen sein und ist von einer Wandstruktur, welche die piezoelektrische Oberflächenstruktur umgeben, begrenzt. Anschließend werden die Modulkomponenten auf dem Schaltungsträger ge stapelt, indem der Hohlraumresonator der Basismodulkomponente von der Rückseite einer gestapelten Modulkomponente aufgedeckt wird. Der Hohlraumresonatorbereich der obersten Modulkomponente des Stapels wird von einer Abdeckplatte abgeschlossen.
  • Je nach flächiger Erstreckung der Modulkomponenten erfolgt ein Zusammenschalten der Modulkomponenten untereinander und mit dem Schaltungsträger durch Herstellen von elektrischen Verbindungen über Verbindungselemente unmittelbar nach Anbringen einzelner Modulkomponenten oder nach Fertigstellung des gesamten Stapels. Abschließend kann der Schaltungsträger mit den gestapelten Modulkomponenten in ein Gehäuse eingebracht werden. Dieses Gehäuse kann ein spezielles Modulgehäuse sein, um das Hochfrequenzmodul von Störfeldern abzuschirmen oder es kann das Gehäuse eines Mobilfunkgeräts darstellen.
  • In einer bevorzugten Durchführung des Verfahrens wird das Gehäuse aus einer Kunststoffmasse gebildet, in die das Hochfrequenzmodul mit seinen Filterstrukturen auf dem Schaltungsträger eingebettet wird.
  • Ein Vorteil dieses Verfahrens ist, dass dadurch ein Hochfrequenzmodul mit räumlich geringeren Abmessungen als bisher übliche Halbleitermodule für den Hochfrequenzbereich zwischen 1 und 5 GHz hergestellt werden kann. Weiter hat das Verfahren den Vorteil, dass bisher übliche Komponenten wie Abstandshalter oder Deckplatten für jedes der Modulkomponenten eingespart werden kann, und schließlich hat dieses Verfahren den Vorteil, dass auf engstem Raum bei verminderter Ausschussrate Frequenzmodule für den Duplex-Betrieb hergestellt werden können.
  • Ein alternatives Verfahren zur Herstellung eines Hochfrequenzmoduls aus Modulkomponenten weist die nachfolgenden Verfahrensschritte auf. Zunächst wird ein gleichartiger übergeordneter Schaltungsträger für das Hochfrequenzmodul wie in dem oben erwähnten Verfahren mit elektrischen Anschlüssen für gestapelte Modulkomponenten hergestellt. Das Herstellen von Modulkomponenten mit Filterstrukturen wird unverändert beibehalten. Beim Stapeln und Zusammenbau werden jedoch jeweils zwei Modulkomponenten auf dem Schaltungsträger aufgebracht, indem der Hohlraumresonatorbereich einer Basismodulkomponente von der aktiven Oberseite einer gestapelten Modulkomponente abgedeckt wird und der dazwischen angeordnete Hohlraumresonatorbereich von beiden Modulkomponenten gemeinsam genutzt wird.
  • Das Zusammenschalten der Modulkomponenten kann auf gleiche Weise, wie bereits oben geschildert, durchgeführt werden, indem elektrische Verbindungen über Verbindungselemente zwischen den Modulkomponenten untereinander und deren Schaltungsträgern hergestellt werden. Auch das Einbringen der gestapelten Modulkomponenten in ein Gehäuse kann wie oben durchgeführt werden. Dieses Verfahren hat den Vorteil, dass weitere Komponenten für die Herstellung von Hochfrequenzmodulen eingespart werden können. Beispielsweise wenn lediglich zwei Hochfrequenzmodulkomponenten aufeinander gestapelt werden, kann die Rückseite der gestapelten Modulkomponenten, solange sie nicht in eine Kunststoffgehäusemasse eingebettet ist, völlig frei schwingen, und somit wird die Filtercharakteristik dieser gestapelten Modulkomponente nicht beeinträchtigt.
  • Die Entkoppelung der Rückseite kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Rückseite der gestapelten Filterkomponente aus der Kunststoffgehäusemasse herausragt. Wird jedoch als Gehäuse das Gehäuse eines Mobilfunkgerätes verwendet, ohne dass der Hochfrequenzmodulstapel in einer zusätzlichen Kunststoffgehäusemasse vergossen wird, so erübrigt sich diese Maßnahme. Für die Zusammenschaltung der Modulkomponenten untereinander mit dem Schaltungsträger werden unterschiedliche Verfahren angewendet, je nach dem ob es sich bei den Verbindungselementen um Bonddrähte, Flipchip-Kontakte oder um Durchkontakte durch die Halbleiter- und/oder Keramiksubstrate handelt.
  • Zusammenfassend ist festzustellen, dass die erfindungsgemäße Lösung zur Realisierung von Abstandshaltern ein im sog. Frontendprozess aufgebrachtes Polymer nutzt, um preiswert einen Hochfrequenzmodulstapel herzustellen. Dieses Polymer wird als Wandstruktur insbesondere bei BAW-Filtern verwendet, um eine Hohlraumwand um die aktive Chipfläche in Form eines Piezoresonators zu erzeugen. Der Hohlraum wird dann erfindungsgemäß durch ein weiteres gestapeltes Halbleiterbauteil abgedeckt. Somit könne zwei oder mehrere BAW-Halbleiterchips mit einer solchen Hohlraumwand übereinander gestapelt werden und man nutzt den gestapelten Halbleiter- oder Keramikchip dazu, um den Hohlraum des darunter liegenden Halbleiter- oder Keramikchips zu erzeugen. Lediglich der oberste Hohlraum über einer Piezo-Struktur muss durch einen einfachen Deckel abgeschlossen werden. So können auf einfache Weise durch Stapeln von zwei Halbleiterchips sog. Duplexer hergestellt werden und damit eine signifikante Verkleinerung der gesamten Bauteilfläche erreicht werden.
  • Zum Stapeln bzw. zum Herstellen von Verbindungen der Modulkomponenten untereinander und zu einem übergeordneten Schaltungsträger können neben einem Drahtbonden auch andere bekannte Arten der internen Verbindungsmöglichkeiten benutzt werden, beispielsweise durch Lotkugeln oder Flipchipverwandte Zwischenverbindungsmöglichkeiten. Selbst Durchkontaktierungen würden einen weiteren Fortschritt bedeuten. Außerdem können gemischte Technologien von Vorteil sein. Gemischte Technologien heißt in diesem Fall Flipchip-Technologie gemischt mit Lotkugel-Technik und/oder mit Drahtbond-Technik.
  • Zusammenfassend ergeben sich die folgenden Vorteile:
    • 1. Eine Realisierung gestapelter Halbleiterchips oder auch keramischer Halbleiterchips durch Verwendung von Abstandshaltern ist möglich, die in Frontendprozessen beispielsweise durch Aufschleudern aufgebracht werden können und durch entsprechende Photolacktechnik strukturierbar sind.
    • 2. Es können Halbleitergehäuse aus gestapelten BAW-Filterchips gebildet werden, wobei durch den Stapelprozess a) bereits der zur Chipfunktion notwendige Hohlraum erzeugt wird und b) sofort das Drahtbonden der gestapelten Chips ermöglicht wird, zumal eine Wandstruktur des BAW-Filtertyps als Abstandshalter fungiert.
    • 3. kann durch den Stapelprozess eines Halbleiterchips mit Hohlraum auf einem Halbleiterchip mit Hohlraumwand unter Umständen das Design des BAW- Piezoresonators vereinfacht werden, da zumindest für den gestapelten Halbleiterchip die Frontendprozesse einer Erzeugung von reflektierenden vergrabenen Schichten entfallen können.
  • Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Figuren näher erläutert.
  • 1 zeigt einen schematischen Querschnitt durch ein Hochfrequenzmodul als CDMA-Duplexer gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
  • 2 zeigt einen schematischen Querschnitt durch ein Hochfrequenzmodul einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
  • 3 zeigt einen schematischen Querschnitt durch ein Hochfrequenzmodul einer dritten Ausführungsform der Erfindung.
  • 1 zeigt einen schematischen Querschnitt durch ein Hochfrequenzmodul 10 als CDMA-(code devision multiple access)-Duplexer gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung. Das Hochfrequenzmodul 10 ist auf einem übergeordneten Schaltungsträger 7 angeordnet. Das Hochfrequenzmodul 10 besteht aus einem Stapel mit einer unteren Modulkomponente 2, die auch als Basismodulkomponente dient, und mit einer oberen Modulkomponente 3, welche den gleichen Aufbau aufweist wie die Basismodulkomponente 2. Sowohl die Modulkomponente 2 als auch die Modulkomponente 3 weisen in ihren Zentren 11 BAW-(bulk acoustic wave)-Filterstrukturen 1 auf. Diese Hochfrequenzfilter 1 besitzen eine piezoelektrische Oberflächenstruktur 4, die von einem Hohlraumresonatorbereich 5 geschützt wird. Der Hohlraumbereich 5 wird von einer Wand aus einer gehärteten Photolackstruktur 9 umgeben.
  • Diese Photolackstruktur der Basismodulkomponente 2 wird durch die Rückseite 18 der gestapelten Modulkomponente 3 abgedeckt, so dass sich ein geschlossener Hohlraum ausbildet, dessen Wandbereich 34 aus einer Photolackstruktur 9 einen Abstandhalter 19 für die gestapelten BAW-Filterstrukturen bildet und das Zentrum 11 der Oberseite 21 umgibt. Somit können im Randbereich 12 Verbindungselemente 8 angeordnet werden.
  • An den Randbereichen 12 der Oberseite 21 der Basismodulkomponente 2 sind außerhalb der piezoelektrischen Oberflächenstruktur Kontaktflächen 27 angeordnet, die über Leiterbahnen elektrisch mit der piezoelektrischen Oberflächenstruktur 4 in Verbindung stehen. Über Bonddrähte 14 sind diese Kontaktflächen 27 auf der Oberseite 21 der BAW-Hochfrequenzfilter mit Anschlussflächen 23 des Schaltungsträgers 7 verbunden. Über Durchkontakte 28 durch den Schaltungsträger 7 hindurch stehen diese Anschlussflächen 23 mit Außenkontaktflächen 29 auf der Unterseite 31 des Schaltungsträgers 7 in Verbindung.
  • Während der Hohlraumresonatorbereich 5 der Basismodulkomponente 2 von der Rückseite 18 der gestapelten oberen Modulkomponente 3 abgedeckt wird, ist der Hohlraumbereich 6 der gestapelten Modulkomponente 3 von einer Abdeckplatte 17 aus Silicium abgedeckt und geschützt. Auch die obere gestapelte Modulkomponente 3 weist in ihrem Randbereich 12 außerhalb der piezoelektrischen Oberflächenstruktur 4 Kontaktflächen 27 auf, die über Leiterbahnen mit der piezoelektrischen Oberflächenstruktur 4 elektrisch in Verbindung stehen. Diese Kontaktflächen 27 sind ihrerseits über Bonddrähte 14 als Verbin dungselemente 8 mit Anschlussflächen 23 des Schaltungsträgers 7 verbunden.
  • Über den Schaltungsträger 7 werden die beiden BAW-Hochfrequenzfilter miteinander gekoppelt und ihre Signale werden zu den Außenkontaktflächen 29 des Schaltungsträgers 7 über die Durchkontakte 28 geliefert. Zum Schutz der Bonddrähte 14 ist das Hochfrequenzmodul mit seinem Hohlraumresonatorbereich 5 in eine Kunststoffgehäusemasse eingebettet. In der 1 sind die beiden Modulkomponenten 2 und 3 vollkommen identisch. Jedoch kann für die obere Modulkomponente auf sonst übliche vergrabende Reflektionsschichten bzw. aus Metall verzichtet werden, die für die Basismodulkomponente erforderlich sind, um die piezoelektrische Hochfrequenzfilterstruktur auf der Oberseite der Basismodulkomponente 2 von der stoffschlüssigen Bindung der Rückseite 18 der Basismodulkomponente 2 mit dem relativ starren Schaltungsträger 7 zu entkoppeln, und um Rückwirkungen der starren Befestigung der Basismodulkomponente 2 auf dem Schaltungsträger 7 auf die Charakteristik des BAW-Filters der Basismodulkomponente 2 zu vermindern. Auf diesen Entkoppelungsaufwand kann wegen der Stapelung der Modulkomponente 3 auf dem Hohlraum 5 der Basismodulkomponente 2 verzichtet werden, insbesondere dann, wenn die gestapelte Modulkomponente 3 dünn geschliffen ist.
  • Die Modulkomponenten 2 und 3 werden untereinander und mit dem Schaltungsträger 7 sowie mit der Abdeckplatte 12 durch entsprechend zugeschnittene doppelseitig klebende Folien 32 miteinander mechanisch verbunden. Je nach Anwendungsfall kann das Gehäuse 24 aus einer an den Schaltungsträger 7 anklinkbaren Gehäusekonstruktion bestehen oder aus einer Kunststoffgehäusemasse 33 aufgebaut sein, welche die Komponenten des Hochfrequenzfilters einbettet.
  • 2 zeigt einen schematischen Querschnitt durch ein Hochfrequenzmodul 20 einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. Komponenten mit gleichen Funktionen wie in 1 werden mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und nicht extra erörtert.
  • Der Unterschied der zweiten Ausführungsform 20 gegenüber der ersten Ausführungsform 10 in 1 besteht darin, dass die gestapelte Modulkomponente 3 mit ihrer Filterstruktur 1 auf ihrer Oberseite 22 auf der einen Hohlraumresonator 5 aufweisenden Oberseite 21 der Basismodulkomponente 2 angeordnet ist. Somit nutzen die beiden gestapelten Modulkomponenten 2 und 3 gemeinsam den Hohlraum 5 über der piezoelektrischen Struktur der Basiskomponente 2 aus. Das hat den Vorteil, dass dieses Hochfrequenzmodul eine geringere Raumhöhe aufweisen kann, wobei auf die Abdeckplatte, wie sie noch in der ersten Ausführungsform der Erfindung mit 1 gezeigt wird, verzichtet werden kann.
  • Des Weiteren hat diese Ausführungsform der Erfindung den Vorteil, dass die Rückseite 18 der gestapelten Modulkomponente 2 nicht mit dem starren Schaltungsträger 7 mechanisch verbunden ist, sondern frei im Gehäuse 24 angeordnet ist. Wird das Gehäuse aus einer gummielastischen Kunststoffgehäusemasse 33 aufgebaut, so kann auf die Reflektionsschichten innerhalb des Halbleiter- oder Keramiksubstrats 26 der gestapelten Modulkomponente 3 verzichtet werden, da die Rückseite 18 der gestapelten Modulkomponente 3 mechanisch entkoppelt ist.
  • Ein weiterer Unterschied des Hochfrequenzmoduls 20 gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass ein Teil der Verbindungselemente 8 durch Flipchip-Kontakte 15 der gestapelten Modulkomponente 2 realisiert wird. Damit vermindert sich die Anzahl der erforderlichen Bonddrähte 14, die in dieser Ausführungsform der Erfindung lediglich die Verbindung der Basismodulkomponente 2 zu den Anschlussflächen 23 des Schaltungsträgers 7 bereitstellen.
  • Weiterhin wurde für diese zweite Ausführungsform der Erfindung das Halbleiter- oder Keramiksubstrat 26 der gestapelten Modulkomponente 3 in seiner flächigen Erstreckung kleiner ausgeführt als die flächige Erstreckung der Basismodulkomponente 2. Damit wird erreicht, dass die Bonddrähte 14 als Verbindungselemente 8 zu den Anschlussflächen 23 des Schaltungssubstrats 7 erst nach der Montage der gestapelten Modulkomponente 3 im Randbereich 12 der Basismodulkomponente 2 gebondet werden müssen. Durch die Oberflächenmontage der gestapelten Basismodulkomponente 2 wird gleichzeitig die Zuverlässigkeit dieses Hochfrequenzfiltermoduls verbessert, da weniger Fertigungsschritte und insbesondere weniger Bondverbindungen 14 erforderlich werden.
  • Eine weitere Verbesserung der Zuverlässigkeit zeigt die dritte Ausführungsform der Erfindung gemäß 3.
  • 3 zeigt einen schematischen Querschnitt durch ein Hochfrequenzmodul 30 gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung. Komponenten mit gleichen Funktionen wie in 1 werden mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und nicht extra erörtert.
  • Dieses Hochfrequenzmodul ist kompakter aufgebaut als die in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsformen. Diese kompakte Bauweise wird ermöglicht durch Verbindungselemente 8, die als Durchkontakte 13 durch das Halbleiter- oder Kera miksubstrat 26 der Basismodulkomponente 3 realisiert werden. Diese Durchkontakte 13 können durch Laserablation von der Rückseite 25 der Basismodulkomponente 2 oder durch Ätzen von Durchgangsöffnungen erreicht werden, deren Wände dann mit elektrisch leitenden Materialien beschichtet werden, oder von elektrisch leitendem Material zu Durchkontakten 13 aufgefüllt werden.
  • Mit Hilfe dieser Durchkontakte 13 durch das Halbleiter- oder Keramiksubstrat 26 der Basismodulkomponente können sämtliche raumgreifenden und empfindlichen Verbindungselemente 8 in Form von Bonddrähten 14, wie sie in 1 und 2 gezeigt werden, durch Lotkugeln 16 ersetzt werden. Somit wird mit der dritten Ausführungsform der Erfindung eine weitergehende Raumersparnis und Flächenreduzierung für Hochfrequenzfilter in gestapelter Modulbauweise erreicht. Zu dieser Raumersparnis trägt auch das Einführen der Lotkugeln 16 bei, die auf der Unterseite 25 des Basishalbleiterbauteils 2 für eine Oberflächenmontage des gestapelten Hochfrequenzmoduls 30 auf dem Schaltungsträger 7 angeordnet sind. Ferner wird mit diesem Ausführungsbeispiel eines Hochfrequenzmoduls 30 gezeigt, dass der Hohlraumresonatorbereich in mehrere Hohlräume 35 und 36 gegliedert sein kann.
    • 1
    Filterstruktur bzw. Hochfrequenzfilter
    2
    Modulkomponente bzw. Basismodulkomponente
    3
    Modulkomponente bzw. gestapelte Modulkomponente
    4
    piezoelektrische Oberflächen
    5
    Hohlraumresonatorbereich
    6
    Hohlraumresonatorbereich
    7
    übergeordneter Schaltungsträger
    8
    Verbindungselement
    9
    Photolackstruktur
    10
    Hochfrequenzmodul (1. Ausführungsform)
    11
    Zentrum
    12
    Randbereich
    13
    Durchkontakt
    14
    Bonddraht
    15
    Flipchip-Kontakt
    16
    Lotkugel
    17
    Abdeckplatte
    18
    Rückseite der gestapelten Modulkomponente
    19
    Abstandhalter
    20
    Hochfrequenzmodul (2. Ausführungsform)
    21
    Oberseite der Basismodulkomponente
    22
    Oberseite der gestapelten Modulkomponente
    23
    Anschlussflächen des Schaltungsträgers
    24
    Gehäuse
    25
    Rückseite der Basismodulkomponente
    26
    Halbleiter- oder Keramiksubstrat
    27
    Kontaktfläche
    28
    Durchkontakt durch Schaltungsträger
    29
    Außenkontaktfläche
    30
    Hochfrequenzmodul (3. Ausführungsform)
    31
    Unterseite des Schaltungsträgers
    32
    doppelseitig klebende Folie
    33
    Kunststoffgehäusemasse
    34
    Wandbereich des Hohlraums
    35
    Hohlraum der dritten Ausführungsform
    36
    Hohlraum der dritten Ausführungsform

Claims (13)

  1. Hochfrequenzmodul mit Filterstrukturen (1), das mindestens zwei Modulkomponenten (2, 3) mit piezoelektrischer Oberflächenstruktur (4) und mit räumlich angekoppeltem Hohlraumresonatorbereich (5) aufweist, wobei die Modulkomponenten (2, 3) derart gestapelt sind, dass zwischen jeweils zwei gestapelten Modulkomponenten (2, 3) ein Hohlraumresonatorbereich (5) angeordnet ist, und wobei die Modulkomponenten (2, 3) elektrisch untereinander und mit einem übergeordneten Schaltungsträger (7) über Verbindungselemente (8) elektrisch in Verbindung stehen.
  2. Hochfrequenzmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Modulkomponenten (2, 3) BAW- und/oder SAWHochfrequenzfilter aufweisen.
  3. Hochfrequenzmodul nach Anspruch 1 Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Modulkomponenten (2, 3) Hochfrequenzfilter auf Halbleiter- oder Keramiksubstraten (26) aufweisen.
  4. Hochfrequenzmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der räumlich angekoppelte Hohlraumresonatorbereich (5) eine ausgehärtete Photolackstruktur (9) aufweist, die räumlich an die piezoelektrische Oberflächenstruktur (4) der Modulkomponente (2) angepasst ist und einen Abstandhalter (19) zwischen zwei aufeinander gestapelten Modulkomponenten (2, 3) bildet.
  5. Hochfrequenzmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der abstandshaltende räumlich angekoppelte Hohlraumresonatorbereich (5) im Zentrum (11) einer Modulkomponente (2) angeordnet ist und auf den das Zentrum umgebenden Randbereichen (12) die Verbindungselemente (8) angeordnet sind.
  6. Hochfrequenzmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Modulkomponenten (2, 3) als Verbindungselemente (8) Durchkontakte (13) aufweisen.
  7. Hochfrequenzmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Modulkomponenten (2, 3) als Verbindungselemente (8) Bonddrähte (14) und/oder Flipchip-Kontakte (15) aufweisen.
  8. Hochfrequenzmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Modulkomponenten (2, 3) als Verbindungselemente (8) Lotkugeln (16) aufweisen.
  9. Hochfrequenzmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Hochfrequenzmodul (10) auf einem mehrlagigen Schaltungsträger (7) angeordnet ist, dessen Lagen mindestens eine λ/4-Leitung aufweisen.
  10. Hochfrequenzmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine gestapelte Modulkomponente (3) eine Abdeckplatte (17) auf ihrem Hohlraumresonatorbereich (6) aufweist und mit ihrer Rückseite (18) einen Hohlraumresonatorbereich (5) einer Basismodulkomponente (2) abdeckt.
  11. Hochfrequenzmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine gestapelte Modulkomponente (3) mit ihrer eine Filterstruktur (1) aufweisenden Oberseite (22), auf der eine Filterstruktur (1) und einen Hohlraumresonatorbereich (5) aufweisenden Oberseite (21) einer Basismodulkomponente (2) angeordnet ist, wobei das Hochfrequenzmodul (20) einen gemeinsamen Hohlraumresonatorbereich (5) beider Modulkomponenten (2, 3) aufweist.
  12. Verfahren zur Herstellung eines Hochfrequenzmoduls aus Modulkomponenten (2, 3), das folgende Verfahrenschritte aufweist: – Herstellen eines übergeordneten Schaltungsträgers (7) für das Hochfrequenzmodul (10) mit elektrischen Anschlussflächen (23) für gestapelte Modulkomponenten (2, 3); – Herstellen von Modulkomponenten (2, 3) mit Filterstrukturen (1), wobei eine Basismodulkomponente (2) mindestens eine piezoelektrische Oberflächenstruktur (4) und einen räumlich angekoppelten Hohlraumresonatorbereich (5, 6) aufweisen; – Stapeln der Modulkomponenten (2, 3) auf dem Schaltungsträger (7), indem der Hohlraumresonatorbereich (5) der Basismodulkomponente (2) von der Rückseite (18) einer gestapelten Modulkomponente (3) bedeckt wird und der Hohlraumresonatorbereich (6) der o bersten Modulkomponente (3) des Stapels von einer Abdeckplatte (17) bedeckt wird; – Zusammenschalten der Modulkomponenten (2, 3) untereinander und mit dem Schaltungsträger (7) durch Herstellen von elektrischen Verbindungen über Verbindungselemente (8); – Einbringen der gestapelten Modulkomponenten (2, 3) in ein Gehäuse (24).
  13. Verfahren zur Herstellung eines Hochfrequenzmoduls (20) aus Modulkomponenten (2, 3), das folgende Verfahrenschritte aufweist: – Herstellen eines übergeordneten Schaltungsträgers (7) für das Hochfrequenzmodul (20) mit elektrischen Anschlussflächen (23) für gestapelte Modulkomponenten (2, 3); – Herstellen von Modulkomponenten (2, 3) mit Filterstrukturen (1), wobei die Modulkomponenten (2, 3) mindestens eine piezoelektrische Oberflächenstruktur (4) und einen räumlich angekoppelten Hohlraumresonatorbereich (5) aufweisen; – Stapeln von jeweils zwei Modulkomponenten (2, 3) auf dem Schaltungsträger (7), indem der Hohlraumresonatorbereich (5) einer Basismodulkomponente (2) von der aktiven Oberseite (22) einer gestapelten Modulkomponente (3) bedeckt wird und der dazwischen angeordnete Hohlraumresonatorbereich (5) von beiden Modulkomponenten (2, 3) gemeinsam genutzt wird; – Zusammenschalten der Modulkomponenten (2, 3) untereinander und mit dem Schaltungsträger (7) durch Herstellen von elektrischen Verbindungen über Verbindungselemente (8); – Einbringen der gestapelten Modulkomponenten in ein Gehäuse (24).
DE102004042941A 2004-09-02 2004-09-02 Hochfrequenzmodul mit Filterstrukturen und Verfahren zu dessen Herstellung Expired - Fee Related DE102004042941B3 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102004042941A DE102004042941B3 (de) 2004-09-02 2004-09-02 Hochfrequenzmodul mit Filterstrukturen und Verfahren zu dessen Herstellung
PCT/DE2005/001455 WO2006024262A1 (de) 2004-09-02 2005-08-18 Hochfrequenzmodul mit filterstrukturen und verfahren zu dessen herstellung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102004042941A DE102004042941B3 (de) 2004-09-02 2004-09-02 Hochfrequenzmodul mit Filterstrukturen und Verfahren zu dessen Herstellung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102004042941B3 true DE102004042941B3 (de) 2006-04-06

Family

ID=35457426

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102004042941A Expired - Fee Related DE102004042941B3 (de) 2004-09-02 2004-09-02 Hochfrequenzmodul mit Filterstrukturen und Verfahren zu dessen Herstellung

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102004042941B3 (de)
WO (1) WO2006024262A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010013899A1 (de) * 2009-12-31 2011-07-07 SAMSUNG ELECTRO-MECHANICS CO., LTD, Kyonggi Duplexervorrichtung und Verfahren zu ihrer Herstellung

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8618620B2 (en) 2010-07-13 2013-12-31 Infineon Technologies Ag Pressure sensor package systems and methods
DE112015004917T5 (de) 2014-10-31 2017-07-13 Murata Manufacturing Co., Ltd. Vorrichtung für elastische Wellen und Modul für elastische Wellen
CN110707400B (zh) * 2019-09-20 2021-09-21 天津大学 一种多工器
CN110828441A (zh) * 2019-10-18 2020-02-21 天津大学 一种多工器

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0794616A2 (de) * 1996-03-08 1997-09-10 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Elektronisches Bauteil und Herstellungsverfahren
DE10225202A1 (de) * 2002-06-06 2003-12-18 Epcos Ag Mit akustischen Wellen arbeitendes Bauelement mit einem Anpaßnetzwerk
DE10310617A1 (de) * 2003-03-10 2004-09-30 Infineon Technologies Ag Elektronisches Bauteil mit Hohlraum und ein Verfahren zur Herstellung desselben
EP1575165A1 (de) * 2004-03-09 2005-09-14 Infineon Technologies AG Akustischer Volumenwellen - Filter und Verfahren zur Vermeidung unerwünschter Seitendurchgänge

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56160048A (en) * 1980-05-15 1981-12-09 Citizen Watch Co Ltd Mounting structure of integrated circuit
US5633535A (en) * 1995-01-27 1997-05-27 Chao; Clinton C. Spacing control in electronic device assemblies
JP3308759B2 (ja) * 1995-04-10 2002-07-29 日本電気株式会社 弾性表面波装置
US6329739B1 (en) * 1998-06-16 2001-12-11 Oki Electric Industry Co., Ltd. Surface-acoustic-wave device package and method for fabricating the same
FR2785450B1 (fr) * 1998-10-30 2003-07-04 Thomson Csf Module de composants superposes dans un meme boitier
JP2000223655A (ja) * 1999-01-29 2000-08-11 Rohm Co Ltd 半導体装置
JP3476186B2 (ja) * 2000-03-28 2003-12-10 ローム株式会社 半導体装置の製造方法
JP4467154B2 (ja) * 2000-07-31 2010-05-26 京セラ株式会社 弾性表面波装置
JP3951091B2 (ja) * 2000-08-04 2007-08-01 セイコーエプソン株式会社 半導体装置の製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0794616A2 (de) * 1996-03-08 1997-09-10 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Elektronisches Bauteil und Herstellungsverfahren
DE10225202A1 (de) * 2002-06-06 2003-12-18 Epcos Ag Mit akustischen Wellen arbeitendes Bauelement mit einem Anpaßnetzwerk
DE10310617A1 (de) * 2003-03-10 2004-09-30 Infineon Technologies Ag Elektronisches Bauteil mit Hohlraum und ein Verfahren zur Herstellung desselben
EP1575165A1 (de) * 2004-03-09 2005-09-14 Infineon Technologies AG Akustischer Volumenwellen - Filter und Verfahren zur Vermeidung unerwünschter Seitendurchgänge

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010013899A1 (de) * 2009-12-31 2011-07-07 SAMSUNG ELECTRO-MECHANICS CO., LTD, Kyonggi Duplexervorrichtung und Verfahren zu ihrer Herstellung

Also Published As

Publication number Publication date
WO2006024262A1 (de) 2006-03-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102004005668B4 (de) Elektrisches Bauelement und Herstellungsverfahren
DE102005026243B4 (de) Elektrisches Bauelement und Herstellungsverfahren
DE102011085348B4 (de) Integrierte Antennen in einem Waferebenengehäuse und Herstellungsverfahren dafür
DE102007058951B4 (de) MEMS Package
DE102004022884B4 (de) Halbleiterbauteil mit einem Umverdrahtungssubstrat und Verfahren zur Herstellung desselben
DE102006007381A1 (de) Halbleiterbauelement für einen Ultraweitband-Standard in der Ultrahochfrequenz-Kommunikation und Verfahren zur Herstellung desselben
DE10239317A1 (de) Resonator und Bauelement mit hermetischer Verkapselung
DE102016110862B4 (de) Modul und Verfahren zur Herstellung einer Vielzahl von Modulen
WO2011092137A2 (de) Miniaturisiertes elektrisches bauelement mit einem mems und einem asic und herstellungsverfahren
WO2007054071A1 (de) Mems-mikrofon, verfahren zur herstellung und verfahren zum einbau
DE112012001150T5 (de) Elektronische Komponente
EP3346494B1 (de) Wafer level package mit zumindest einem integrierten antennenelement
DE102007028288B4 (de) Mit akustischen Wellen arbeitendes MEMS Bauelement und Verfahren zur Herstellung
WO2004064152A2 (de) Modular aufgebautes bauelement mit verkapselung
DE10356885A1 (de) Verfahren zum Gehäusen von Bauelementen und gehäustes Bauelement
WO2006024262A1 (de) Hochfrequenzmodul mit filterstrukturen und verfahren zu dessen herstellung
DE10030546B4 (de) Befestigungsverfahren für elektronische Bauelemente
DE10394239B4 (de) Verfahren zum Verpacken integrierter Schaltungen und integriertes Schaltungsgehäuse
WO2006061345A1 (de) Sende- und/oder empfangseinrichtung mit leadframeantenne
DE10142117A1 (de) Elektronisches Bauteil mit wenigstens zwei gestapelten Halbleiterchips sowie Verfahren zu seiner Herstellung
US20080122074A1 (en) Multi-chip electronic circuit module and a method of manufacturing
DE10246101B4 (de) Verfahren zum Herstellen eines Gehäuses für einen Chip mit einer mikromechanischen Struktur
DE10256945A1 (de) Elektronisches Bauelement mit mehreren Chips und Verfahren zur Herstellung
WO2012013416A1 (de) Modul und herstellungsverfahren
DE10334384B4 (de) Chipvorrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
8100 Publication of the examined application without publication of unexamined application
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee