KR20040073543A - 외부회로에 사용하기 위한 와이어 본드레스 전자소자 및이의 제조방법 - Google Patents

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KR20040073543A
KR20040073543A KR10-2004-7010546A KR20047010546A KR20040073543A KR 20040073543 A KR20040073543 A KR 20040073543A KR 20047010546 A KR20047010546 A KR 20047010546A KR 20040073543 A KR20040073543 A KR 20040073543A
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비스와나탄라크시미나라얀
피엘피에르-마리제이.
펑크게리듀안
데이빗슨로버트피.
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모토로라 인코포레이티드
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Abstract

와이어 본드레스 전자소자는 와이어 본드레스 전자소자의 외부회로에 사용된다. 와이어 본드레스 전자소자는 지지기판(110, 410), 상기 지지기판위에 배치된 전자장치(130), 및 상기 전자장치 및 상기 지지기판위에 배치된 커버(140, 440, 540)를 포함한다. 커버는 상기 전자장치에 전기적으로 결합되고 상기 전자장치 및 상기 회부회로를 함께 전기적으로 결합하여, 상기 전자장치 및 상기 외부회로간에 전기신호의 임피던스 변환을 제공한다.

Description

외부회로에 사용하기 위한 와이어 본드레스 전자소자 및 이의 제조방법{Wire bond-less electronic component for use with an external circuit and method of manufacture}
반도체 장치들 및 전기 리드들(leads)을 포함하는 전자소자들은 반도체 장치들 및 전기 리드들과 함께 전기적으로 결합하기 위하여 와이어 본드들을 종종 사용한다. 그러나, 와이어 본드들의 인덕턴스들은 반도체 장치들의 동작 주파수 대역폭을 제한하여 상기 전자소자들의 무선 주파수 또는 다른 고주파수 성능을 제한한다.
이들 문제점을 해결하기 위하여, 다른 전자소자들은 반도체 장치들 및 전기 리드들을 함께 전기적으로 결합하기 위하여 와이어 본드레스 상호접속 방식들을 사용한다. 그러나, 이들 다른 전자소자들은 그들의 제한된 임피던스 변환능력 때문에 그들의 동작 주파수 대역폭에 의하여 제한된다.
이들 다른 전자소자들중 일부는 또한 전자소자들에 의하여 제공되는 전력을 증가시키기 위하여 큰 공간 소비 전력결합 매니폴드들(manifolds)을 사용한다. 이들 다른 전자소자들중 다른 소자들은 반도체 장치들의 동작 주파수 대역폭을 증가시키기 위하여 큰 공간 소비 임피던스 매칭 네트워크들을 또한 사용한다. 따라서, 이들 다른 전자소자들에 대한 개선점들은 큰 전자소자들의 사용을 필요로한다.
따라서, 개선된 동작 주파수 대역폭 및 보다 작은 크기를 가진 전자소자들에 대한 필요성이 요망된다. 또한, 이들 전자소자들을 제조하기 위한 방법에 대한 필요성이 요망된다.
본 발명은 일반적으로 전자소자들, 특히 외부회로에 사용하기 위한 와이어 본드레스 전자소자들 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전자소자의 측면 단면도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전자시스템에서의 도 1의 전자소자에 대한 측면 정면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 도 1의 전자소자의 일부분에 대한 상부 등측도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 다른 전자소자의 측면 단면도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 또 다른 전자소자의 측면 단면도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 전자소자를 제조하기 위한 방법을 기술한 흐름도.
본 발명은 첨부된 도면을 참조로하여, 이하 상세한 설명을 읽음으로서 보다 이해될 것이다.
설명의 단순화 및 명확화를 위하여, 도면들은 일반적인 방식의 구성을 기술하며, 공지된 특징들 및 기술들의 상세한 설명은 본 발명을 불필요하게 불명료하게 하는 것을 방지하기 위하여 생략된다. 더욱이, 도면들에 도시된 엘리먼트들은 반드시 동일한 크기로 도시되지 않는다. 예컨대, 도면들에 도시된 엘리먼트들 일부의 크기는 본 발명의 실시예들을 보다 용이하게 이해하기 위하여 다른 엘리먼트들에 비하여 과장될 수 있다. 더욱이, 여러 도면들에서 동일한 엘리먼트들은 동일한 도면부호를 가진다.
더욱이, 상세한 설명 및 청구범위에서 용어 제 1, 제 2 등은 유사한 엘리먼트들사이를 구별하기 위하여 사용되며 반드시 순차 또는 연대 순서를 기술하는 것이 아니다. 이와같이 사용된 용어들은 여기에 기술된 본 발명의 실시예들이 예컨대 여기에 기술된 또는 다른 방식으로 기술된 순서들과 다른 순서들로 동작할 수 있도록 적정 환경하에서 상호 교환가능하다는 것을 더 이해해야 한다.
더욱이, 상세한 설명 및 청구범위에서 용어들, 정면, 후면, 상부, 하부, 위, 아래 등은 예시적으로 사용되며 반드시 영구적인 상대위치들을 기술하는 것이 아니다. 이와같이 사용된 용어들은 여기에 기술된 본 발명의 실시예들이 여기에 기술된 또는 다른 방식으로 기술된 방향들과 다른 방향들로 동작할 수 있도록 적정 환경하에서 상호 교환가능하다는 것을 이해해야 한다.
도 1은 전자소자(100)의 측면 단면도를 기술한다. 도 1에 기술된 실시예에서, 전자소자(100)는 전자소자(100)의 외부회로에 사용하기 위한 와이어 본드레스(bond-less) 전자소자이다. 도 1에 기술된 바와같이, 전자소자(100)는 지지기판(110)을 포함한다. 예로서, 지지기판(110)은 플랜지(flange)일 수 있다.일 실시예에서, 지지기판(110)은 전자장치로부터의 열을 방산하기 위하여 사용된다. 동일한 실시예 또는 다른 실시예에서, 지지기판(110)은 전자장치가 배치되는 얇고 깨지기 쉬운 장치기판을 위한 구조적 지지를 위해 사용된다. 지지기판(110)은 또한 전자장치에 대한 전기적 접지전위를 제공하기 위하여 사용될 수 있다.
일 실시예에서, 지지기판(110)은 구리 텅스텐으로 구성될 수 있다. 구리 텅스텐 재료는 니켈로 구성된 층으로 도금된 다음에 지지기판(110)에 대한 납땜 결합가능면(solderable surface)을 제공하기 위하여 금으로 구성된 층으로 도금될 수 있다. 예로서, 니켈 및 금으로 구성된 층들은 대략 1 내지 10 마이크로미터 및 1 내지 5 마이크로미터의 두께를 각각 가질 수 있다.
다른 실시예에서, 지지기판(110)은 구리, 알루미늄 구리, 구리 몰리브덴 적층 또는 합금 또는 혼합물, 예컨대 흑연 섬유를 가진 구리 또는 알루미늄 실리콘 카바이드와 같은 금속 매트릭스 화합물로 구성될 수 있다. 이들 다른 실시예에서, 이들 다른 재료들은 니켈 및 금으로 도금될 수 있으며(실리콘 및 금 부착층을 가진 장치기판들이 예컨대 여러 재료들에 부착될 수 있도록) 또는 이들 다른 재료들은 주석 및 금, 주석 및 리드, 주석 및 인듐을 포함하는 땜납들과 호환가능한 예컨대 티타늄, 플라티늄 및 금 또는 티타늄, 니켈-바나듐 및 금과 같은 다른 금속층, 또는 예컨대, 에폭시 또는 은 충전 유리와 같은 유기 접착제로 코팅될 수 있다.
전자소자(100)는 또한 장치기판(120)을 포함한다. 예로서, 장치기판(120)은 예컨대 실리콘 또는 갈륨 비소와 같은 반도체 기판일 수 있다. 장치기판(120)은 지지기판(110)상에 또는 위에 배치되거나 또는 지지기판(110)에 의하여 지지된다.예로서, 장치기판(120)은 지지기판(110)상에 및/또는 지지기판(110)위에 장착됨으로서 지지기판(110)에 물리적으로 결합될 수 있다.
장치기판(120)의 후면(121)은 백금속(backmetal)(122)을 가질 수 있다. 예로서, 백금속(122)은 대략 1/10 내지 2 마이크로미터의 두께를 가질 수 있다. 백금속(122)은 장치기판(120) 및 지지기판(110)사이의 공융 본드를 형성할 수 있다. 예로서, 공융 본드는 기계적 교반을 백금속(122)에 제공하면서 대략 섭씨 280 내지 500도의 온도로 백금속(122)을 가열함으로서 형성될 수 있다. 또한, 예로서, 백금속(122)은 전자소자(100)가 실리콘-금속 다이 부착 방식(die attach scheme)을 사용할때 금으로 구성될 수 있다. 다른 다이 부착 방식들에서, 백금속(122)은 티타늄, 니켈-바나늄 및 금 또는 티타늄, 플라티늄 및 금으로 구성될 수 있다.
전자소자(100)는 지지기판(110)위에 배치되고 장치기판(120)에 의하여 지지되고 및/또는 장치기판(120)내 및 위에 제조된 전자장치(130)를 추가로 포함한다. 예로서, 전자장치(130)는 예컨대 개별장치 또는 집적회로와 같은 반도체 장치일 수 있다. 일 실시예에서, 개별장치는 광학장치, 인덕터, 커패시터 또는 트랜지스터일 수 있다. 다른 실시예에서, 개별장치는 대략 100와트 이상의 고전압에서 및/또는 대략 100 메가헤르츠 이상의 다른 고주파수에서 동작할 수 있는 고성능장치일 수 있다. 부가적으로, 개별장치는 대략 10와트 이상의 저전력레벨 응용들에 사용될 수 있다. 다른 예로서, 장치기판(120)은 다수의 개별장치들을 지지할 수 있다. 다른 실시예에서, 전자소자(100)는 하나 이상의 장치기판(120)을 포함할 수 있으며, 이들 장치기판의 각각은 적어도 하나의 전자장치(130)를 포함한다.
장치기판(120)은 장치기판(120)의 상부면(123)에 배치된 상호접속 구조(124)를 포함할 수 있다. 예로서, 상호접속 구조(124)는 금 플립칩 범프들(flip-chip bumps) 및/또는 다중층 상호접속 시스템으로 구성될 수 있다.
전자소자(100)는 부가적으로 전자장치(130), 장치기판 및 지지기판(110)위에 배치된 커버(140)를 포함한다. 예로서, 커버(140)는 전자소자(100)에 대한 뚜껑(lid)일 수 있다. 장치기판(120)은 커버(140) 및 지지기판(110)에 의하여 한정된 리세스(recess)(160)내에 배치된다. 다른 실시예에서, 장치기판(120)은 지지기판(110)내, 커버(140)내 또는 지지기판(110) 및 커버(140)내의 리세스내에 배치될 수 있다.
커버(140)는 전자장치(130)에 전기적으로 접속된 상호접속 구조(141)를 포함한다. 상호접속 구조(141)는 전자소자(100)의 외부회로(도 1에 도시안됨) 및 전자장치(130)와 함께 전기적으로 결합하기 위하여 사용된다. 상호접속 구조(141)는 전자장치(130)와 외부회로간의 전기신호의 임피던스 변환을 제공한다. 예로서, 상호접속 구조(141)는 전자장치(130)로부터 외부회로에 전기신호들의 임피던스 변환을 제공할 수 있으며 외부회로로부터 전자장치(130)에 전기신호들의 임피던스 변환을 제공할 수 있다. 이후에 더 상세히 기술된 바와같이, 상호접속 구조(141)는 다중기능 상호접속 시스템일 수 있다.
전자시스템(200)의 측면 정면도를 기술하는 도 2를 참조하면, 전자소자(100)는 회로보드 또는 다른 상호접속 구조(220)를 통해 회로(210)에 전기적으로 접속된다. 회로(210)는 전자회로(100)의 외부에 있으며 하나 이상의 전자소자(211)들로구성될 수 있다. 열 싱크(230)는 전자소자(100)의 지지기판(110)에 접속된다. 지지기판(110)은 열 싱크(230) 또는 다음 레벨 시스템에 남땜되거나 볼트결합되거나 또는 클램프될 수 있다. 도 2에 기술된 바와같이, 전자소자(100)는 면 장착장치(surface mount device)이다.
도 1을 참조하면, 커버(140)는 예컨대 퍼스널 컴퓨터 보드들에 사용되는 FR-4와 같은 유기 중합체, 폴리이미드, 상표명 Teflon 재료와 같은 폴리테트라플루오르에틸렌 또는 에폭시를 포함할 수 있다. 커버(140)는 금속 및 유전체 회로 엘리먼트들을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 조합들은 응력들을 최소화하는 플렉시블 회로일 수 있다. 다른 실시예에서, 커버(140)는 예컨대 유리와 결합된 알루미나와 같은 유리 세라믹, 저온 공열 세라믹(LTCC), 고온 공열 세라믹(HTCC) 또는 재료면내측 및 재료면상에 은, 구리 또는 금을 가진 재료의 결합을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 커버(140)는 알루미늄 질화물로 구성될 수 있다. 커버(140)의 특정 조성물은 전자소자(100)의 동작 및 신뢰성 요건들을 포함하는 다수의 인자들에 따를 수 있다. 커버(140)의 다중층 구조는 종래의 공지된 기술들에 의하여 제조될 수 있다. 커버(140)를 수선하거나 또는 교체하기 위한 동작은 전자소자(100)를 재구성하고 전자소자(100)를 수선하지 않는다.
커버(140)는 커버(140)의 상부면(143)에 배치된 상호접속 구조(142)를 포함한다. 예로서, 상호접속 구조(142)는 금, 은 또는 니켈 및 금으로 도금된 은으로 구성될 수 있다. 커버(140)의 하부면(150)에서, 커버(140)는 대략 20 내지 50 마이크로미터의 두께를 가진 도금된 플라티늄 은 또는 정밀 은 또는 니켈 및 니켈 금층을 포함할 수 있다. 전기도전 유기 중합체층 또는 땜납은 지지기판(110)에 커버(140)를 부착, 고착 또는 다른 방식으로 고정하기 위하여 지지기판(110) 및 커버(140)사이에 배치될 수 있다. 예로서, 전기 도전 땜납은 리드 주석, 리드 은 또는 금 주석으로 구성될 수 있다. 예로서, 유기 중합체는 전기도전 에폭시일 수 있다. 선택적으로, 커버(140) 및 지지기판(110)은 서로 접촉하는 지지기판(110) 및 커버(140)의 금속부분들에 압력, 열, 초음파 또는 다른 형태의 에너지를 공급함으로서 함께 직접 부착될 수 있다.
초기에 언급한 바와같이, 커버(140)의 상호접속 구조(141)는 다양한 직류 및 교류 전류 또는 고주파수 함수들을 제공할 수 있다. 따라서, 상호접속 구조(141)는 저항기들, 인덕터들 및 커패시터들을 포함할 수 있다. 인덕터들은 평면 및/또는 나선형일 수 있다. 커패시터들은 기생 인덕턴스들을 공진시키기 위하여 사용될 수 있다. 저항기들, 인덕터들 및 커패시터들은 럼프형 엘리먼트 구조들 및/또는 인덕터-커패시터(LC) 사다리 네트워크들을 형성하기 위하여 함께 결합될 수 있다. 상호접속 구조(141)는 개별 소자들, 도파관들 및 전송라인들을 더 포함할 수 있다. 상호접속 구조(141)는 다중층 구조 또는 단일층 구조를 포함할 수 있다. 상호접속 구조(141)의 부분은 커버(140)의 상부면(143)에 배치될 수 있다. 예로서, 상호접속 구조(141)의 단일 또는 다중층 구조는 직접 본딩된 구리(DBC) 프로세스 및/또는 도금된 금속 프로세스를 사용함으로서 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 상호접속 구조(141)는 전자장치(130)에 직류 바이어스를 제공한다. 예로서, 상호접속 구조(141)는 직류전류를 전자장치(130)에 제공하기 위한 직류전류 바이어스 회로(144)를 포함할 수 있다. 도 1에 기술된 바와같이, 직류전류 바이어스 회로(144)는 무선 주파수 또는 다른 고주파수 함수들을 제공하는 상호접속 구조(141)의 다른 부분들로부터 전체적으로 개별적으로 또는 독립적으로 실행될 수 있다.
다른 실시예 또는 동일한 실시예에서, 상호접속 구조(141)는 다수의 무선 주파수 또는 고주파수 함수들을 제공할 수 있다. 예컨대, 상호접속 구조(141)는 임피던스 매핑을 제공하기 위한 부회로 또는 다른 부분(145)을 포함할 수 있다. 따라서, 부분(145)은 임피던스 매칭 네트워크 또는 임피던스 변환회로로서 언급될 수 있다. 부분(145)은 전자장치(130)의 입력 및/또는 출력 둘다에 전기적으로 결합될 수 있다. 상호접속 구조(141)의 부분(145)은 전자장치(130)의 선형 성능을 개선하기 위하여 전자장치(130) 및 외부회로사이에 전기신호 또는 신호들의 고조파 종점을 제공할 수 있다.
전자소자(100)는 장치기판(120) 및 전자장치(130)에 근접한 커버(140)를 접지시키도록 설계될 수 있다. 예컨대, 이전에 기술된 다른 또는 동일한 실시예에서, 상호접속 구조(141)는 전자장치(130)에 제로 인덕턴스 접지 전위를 제공하기 위한 부회로 또는 부분(146)을 포함할 수 있다. 이러한 제로 인덕턴스 접지 전위는 인공적인 완전한 무선주파수로서 또는 기본 주파수에서 다른 고주파수 접지 전위로서 언급될 수 있다. 상호접속 구조(141)의 부분(146)은 전자소자(100)가 임의의 거리의 전기접속으로부터 발생하는 인덕턴스들을 공진시키도록 하며 그리고 접지 전위의 미리 결정된 대역폭을 발생시킨다. 도 1에 기술된 바와같이, 제로 인덕턴스 접지 전위는 상호접속 구조(141)의 부분(146)에 전기적으로 결합된 전기 터미널에 의하여 제공될 수 있다. 전기 터미널은 커버(140)의 상부면(143)위에 적어도 부분적으로 배치될 수 있다. 예로서, 전기 터미널은 상호접속 구조(142)의 부분일 수 있다.
다른 또는 동일한 실시예에서, 상호접속 구조(141)는 전력 결합 매니폴드(147)를 포함할 수 있다. 전력 결합 매니폴드(147)는 전자장치(130)와 유사한 다수의 전자장치들의 출력들에서 전력을 결합한다. 전자소자(100)의 일부분에 대한 상부 등측도를 기술하는 도 3을 참조하면, 전력 결합 매니폴드(147)는 장치기판(120)과 유사한 2 개의 장치기판들에 배치된 전자장치(130)와 유사한 2 개의 전자장치들로부터의 전력을 결합하는 것으로 기술된다. 당업자는 전력 결합 매니폴드(147)가 단일 또는 다중 장치기판들에 배치된 2 개 이상의 전자장치들에 대한 전력을 결합하기 위하여 사용될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
도 1에 기술된 실시예를 참조하면, 상호접속 구조(141)의 형상 및/또는 크기는 커버(140)를 가로질러 대칭적이다. 이러한 대칭은 커버(140)의 신뢰성을 개선시키기 위하여 그리고 왜곡을 감소시키기 위하여 커버(140)에 기계적 및 열적 균형을 제공한다. 따라서, 상호접속 구조(141)는 대칭성을 제공하기 위하여 사용되나 전기 상호접속을 위하여 사용되지 않는 부분(148)과 같은 부분들을 포함할 수 있다. 또한, 동일한 실시예에서, 전자소자(100)에 대한 접지 전위를 제공하기 위하여 사용된 상호접속 구조(141)의 부분 또는 부분들은 커버(140)의 외부 주변에 인접하게 배치된다. 게다가, 동일한 실시예에서, 상호접속 구조(141)는 커버(140)내에 매립되거나 또는 다른 방식으로 배치된다. 이러한 상호접속 구조(141)의 구성은 전자소자(100)의 크기를 감소시킨다.
일 실시예에서, 커버(140)는 지지기판(110)에 자체정렬될 수 있다. 예컨대, 커버(140)의 돌출부들(149)은 자체정렬 특징을 제공하기 위하여 지지기판(110)의 리세스들(111)과 일치될 수 있다. 도 1에 기술된 바와같이, 돌출부들(149) 및 리세스들(111)은 서로 보완적인 삼각형 단면도를 각각 가진다. 다른 실시예에서, 돌출부들(149) 및 리세스들(111)은 형상에 있어서 상호 보완적이지 않다. 다른 실시예에서, 돌출부들(149) 및 리세스들(111)은 예컨대, 원뿔형상, 반구형 형상, 피라미드형 형상, 사다리꼴 형상, 장사방형 형상 등과 같은 다른 형상들을 가질 수 있다.
도 4는 전자소자(400)의 측면 단면도를 기술한다. 전자소자(400)는 도 1의 전자소자(100)의 다른 실시예이다. 도 4에 기술된 바와같이, 전자소자(400)는 도 1의 지지기판(110)과 유사할 수 있는 지지기판(410)을 포함한다. 도 4에 기술된 바와같이, 전자소자(400)는 도 1의 커버(140)와 유사할 수 있으며 다중층들을 가질 수 있는 커버(440)를 포함한다. 도 4에 기술된 바와같이, 커버(440)는 장치기판(120) 또는 지지기판(410)에 자체 정렬되지 않는다. 장치기판(120)은 커버(440) 및 지지기판(410)에 의하여 한정된 리세스(460)에 배치된다.
도 4의 커버(440)는 도 1의 상호접속 구조(141)와 유사할 수 있는 상호접속 구조(441)를 포함한다. 그러나, 도 4의 상호접속 구조(441)는 커버(440)의 하부면(444)에 또는 하부면(444)에 인접하게 배치된다. 다른 실시예에서, 상호접속 구조(441)는 커버(440)의 상부면(443)에 배치될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 상호접속 구조(441)는 면(444)에, 면(443)에 및/또는 커버(440)내에 배치될 수 있다.
도 4의 전자소자(400)는 커버(440)에 인접하게 배치된 전기 리드들(450)을 또한 포함한다. 전기 리드들(450)은 커버(440) 및 지지기판(410)사이에 배치된다. 상호접속 구조(441)는 전자장치(130) 및 전기 리드들(450)을 함께 전기적으로 결합한다. 전기 리드들은 전자소자(400)의 외부에 있는 회로 및 상호접속 구조(441)와 함께 전기적으로 결합된다. 하나 이상의 스탠드오프들(standoffs)(470)은 전기 리드들(450)이 지지기판(410)과 전기적으로 단락되지 않도록 전기 리드들(450) 및 지지기판(410)사이에 배치된다.
예로서, 전기 리드들(450)은 대략 1/10 내지 1/2 밀리미터의 두께를 가진 철 니켈 합금으로 구성될 수 있다. 전기 리드들(450)은 철 니켈 합금위에 니켈층 및 금층을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 전기 리드들(450)은 구리합금 또는 철 니켈 코발트 합금 또는 구리 및 몰리브덴 합금을 포함할 수 있다. 전기 리드들(450)은 면 장착 장치 또는 다른 형태의 리드장치를 형성하기 위하여 구부러질 수 있다. 인쇄회로기판(PCB), 캡톤, 및 플렉스 회로 재료들은 전기 리드들(450)을 위하여 또한 사용될 수 있다.
도 5는 도 1의 전자소자(100)의 다른 실시예인 전자소자(500)의 측면 단면도를 기술한다. 도 5에 기술된 바와같이, 전자소자(500)는 커버(540)를 포함한다. 장치기판(120)은 커버(540) 및 지지기판(410)에 의하여 한정된 리세스(560)내에 배치된다. 커버(540)는 커버(540)내에 배치되고 커버(540)의 적어도 하나의 면에 또는 상기 면에 인접하게 배치된 상호접속 구조(541)를 포함한다. 상호접속 구조(541)의 단지 일부분만이 단순화를 위하여 기술된다. 커버(540)는 장치기판(120)에 자체 정렬되어 밀봉된다.
예로서, 커버(540)는 장치기판(120)의 상부면(123)위에 형성된 정렬 형상(525)내에 배치될 돌출부(549)를 포함할 수 있다. 예로서, 정렬형상(525)은 장치기판(120)으로의 커버(540)의 자체 정렬에 대한 도금된 금속 구조일 수 있다. 다른 실시예에서, 볼-본드 습식 점착기술(ball-bond wetting adhesion technique)은 커버(540)를 장치기판(120)에 자체 정렬시키기 위하여 사용될 수 있다. 자체정렬은 상호접속 구조(541) 및 전자장치(130)를 함께 전기적으로 결합하는 상호접속 패드들의 크기를 감소시킬 수 있다.
도 6은 전자소자를 제조하기 위한 방법의 흐름도(600)를 기술한다. 예로서, 흐름도(600)의 전자소자는 도 1, 도 4 및 도 5의 전자소자들(100, 400, 및/또는 500)과 각각 유사할 수 있다.
흐름도(600)의 단계(610)에서, 전자장치는 장치기판으로 제조된다. 단계(620)에서, 장치기판은 지지기판위에 장착된다. 그 다음에, 흐름도(600)의 단계(630)에서, 커버는 전자장치, 장치기판 및 지지기판위에 고착된다. 커버는 상호접속 구조를 포함한다. 예로서, 단계(630)는 커버의 상호접속 구조 및 전자장치를 함께 전기적으로 동시에 결합하는 단계를 또한 포함할 수 도 있다. 단계(630)는 전자장치 및 상호접속 구조를 함께 전기적으로 결합하면서 와이어 본드들이 결여된전자소자를 유지하는 단계를 또한 포함할 수 있다.
따라서, 개선된 전자소자는 종래의 단점을 극복하기 위하여 제공된다. 전자소자는 개선된 동작 주파수 대역폭을 가진다. 전자소자는 저비용, 짧은 제조 프로세스 및 더 나은 전기성능을 제공하기 위하여 와이어 본드들에 대한 필요성들을 제거한다. 전자소자는 소자의 상부에 완전한 무선주파수 접지 접촉을 또한 제공할 수 있다. 커버 내 또는 적어도 커버면에 위치한 상호접속 구조의 위치는 또한 소자의 크기를 감소시킨다.
비록 본 발명이 특정 실시예들과 관련하여 기술되었을지라도, 당업자는 본 발명의 사상 또는 범위내에서 다양한 변화들이 생성될 수 있다는 것을 알 수 있다. 예컨대 재료 성분들, 크기들 및 기하학적 형상들과 같이 여기에 기술된 다수의 상세한 설명들은 본 발명을 용이하게 이해하기 위하여 제공되며 본 발명의 범위를 제한하지 않는다. 부가적으로, 지지기판은 열 방산을 개선하기 위하여 냉각 튜브들을 포함할 수 있다. 게다가, 지지기판은 나사들 또는 다른 패스너들(fasteners)을 부착하기 위한 장착 홀들 또는 슬롯들을 가질 수 있다.
더욱이, 다양한 형상들이 서로 결합될 수 있다. 예컨대, 본 발명에 따른 전자소자들은 장치기판에 자체 정렬된 커버 및 커버면에 있는 상호접속 구조를 가진 리드레스(lead-less) 범프형 소자일 수 있다. 다른 예로서, 본 발명에 따른 전자소자는 커버와 지지기판사이에 리드들을 가질 수 있으며 커버가 지지기판에 자체 정렬되는 커버에 매립된 상호접속 구조를 또한 가질 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예들에 대한 설명은 본 발명의 범위의 예시적인 것이며 범위를 제한하지 않는다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구범위에 의하여 요구된 범위에만 제한될 수 있다.
문제점들에 대한 장점들, 다른 장점들 및 해결책들은 특정 실시예들과 관련하여 기술되었다. 그러나, 문제점들에 대한 장점들 및 해결책들 및 상기 장점들 및 해결책들이 더 상세히 구현될 수 있도록 하는 임의의 엘리먼트 또는 엘리먼트들은 청구항들의 일부 또는 모두의 필수 구성 요소로 구성되지 않는다. 여기에 사용된 바와같이, 용어 "포함한다", "가진다" 및 이들의 임의의 변형들은 엘리먼트들의 리스트를 포함하는 프로세스, 방법, 또는 장치가 단지 그들의 엘리먼트들만을 포함하지 않으나 상기 프로세스, 방법 또는 장치에 명백하게 리스트되지 않은 다른 엘리먼트들을 포함할 수 있도록 비배타적으로 사용된다.

Claims (10)

  1. 와이어 본드레스(bond-less) 전자소자의 외부회로에 사용하기 위한 와이어 본드레스 전자소자에 있어서,
    지지기판;
    상기 지지기판위의 전자장치; 및
    상기 전자장치 및 상기 지지기판위에 배치된 커버를 포함하고,
    상기 커버는 상기 전자장치에 전기적으로 결합되고 상기 전자장치 및 상기 외부회로를 함께 전기적으로 결합하는 상호접속 구조를 포함하며, 상기 상호접속 구조는 상기 전자장치 및 회로간에 전기신호의 임피던스 변환을 제공하는, 와이어 본드레스 전자소자.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 커버에 인접하게 배치된 전기리드들(leads)을 더 포함하고,
    상기 상호접속 구조는 상기 전자장치 및 전기리드들을 함께 전기적으로 결합하고; 및
    상기 전기리드들은 상기 상호접속 구조 및 상기 외부회로를 함께 전기적으로 결합하는, 와이어 본드레스 전자소자.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 상호접속 구조에 의하여 제공된 상기 임피던스 변환은 상기 전자장치에 대한 제로 인덕턴스 접지전위를 포함하는, 와이어 본드레스 전자소자.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 커버위에 적어도 부분적으로 배치된 전기 터미널을 더 포함하고,
    상기 전기 터미널은 상기 제로 인덕턴스 접지 전위를 제공하는 상기 상호접속 구조의 일부분에 전기적으로 결합되는, 와이어 본드레스 전자소자.
  5. 와이어 본드레스 전자소자의 외부회로에 사용하기 위한 와이어 본드레스 전자소자에 있어서,
    플랜지(flange);
    상기 플랜지에 의하여 지지된 반도체 기판;
    상기 반도체 기판에 의하여 지지된 반도체 장치; 및
    상기 반도체 장치, 상기 반도체 기판 및 상기 플랜지위에 배치된 뚜껑(lid)을 포함하고,
    상기 뚜껑은 상기 반도체 장치에 전기적으로 결합되고 상기 반도체 장치 및 상기 외부회로를 함께 전기적으로 결합하는 다기능 상호접속 시스템을 포함하며, 상기 다기능 상호접속 시스템은 상기 반도체 장치에 직류전류를 제공하고 상기 반도체 장치로부터 상기 외부회로로 그리고 상기 외부회로로부터 상기 반도체 장치로 전기신호들의 임피던스 변환을 제공하는, 와이어 본드레스 전자소자.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 다기능 상호접속 시스템은 상기 뚜껑내에 매립되는, 와이어 본드레스 전자소자.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 다기능 상호접속 시스템은 상기 뚜껑의 표면에 배치되는, 와이어 본드레스 전자소자.
  8. 와이어 본드레스 전자소자의 외부회로에 사용하기 위한 와이어 본드레스 전자소자를 제조하기 위한 방법에 있어서,
    전자장치를 지지하는 반도체 기판을 지지기판위에 장착하는 단계; 및
    상기 전자장치 및 상기 지지기판위에 커버를 부착하는 단계를 포함하고,
    상기 커버는 상기 전자장치 및 상기 외부회로를 함께 전기적으로 결합하고 상기 전자장치 및 상기 회로간에 전기회로의 임피던스 변환을 제공하는, 제조방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 커버 부착단계는 상기 커버를 상기 지지기판에 자체정렬하는 단계를 포함하는, 제조방법.
  10. 상기 커버 부착단계는 상기 커버를 상기 반도체 기판에 자제정렬하는 단계를 포함하는, 제조방법.
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