[发明专利]基板上的集成无源器件(IPD)

说明书

背景

领域

各种特征涉及基板上的集成无源器件(IPD)。

背景

电容器是可以耦合至封装中的管芯(例如，半导体器件)的集成无源器件(IPD)的示例。此类电容器通常被用作电力递送网络(PDN)中的解耦电容器，PDN用于将来自电源/源的功率递送至集成电路(IC)/管芯。PDN固有地遭受噪声和/或谐振，该噪声和/或谐振对PDN旨在供电的IC造成干扰。解耦电容器通过将电源与PDN解耦来帮助避免这一干扰或者使这一干扰最小化。

图1解说了印刷电路板(PCB)上的若干解耦电容器的配置。具体地，图1解说了包括集成电路(IC)/管芯102的印刷电路板(PCB)100。PCB100和IC/管芯102是电力递送网络(PDN)的一部分。IC/管芯102通过一组焊球104耦合至PCB100，该组焊球104位于PCB100与IC/管芯102之间。图1还解说了第一解耦电容器106和第二解耦电容器108。第一解耦电容器和第二解耦电容器106-108也是PDN的一部分并且通过布线110耦合至PDN的功率源(未示出)。

解耦电容器的以上配置占据很多空间并且要求复杂的板设计。由此，存在用于实现对于IC/管芯的解耦电容器或其他IPD(例如，电感器)的改进设计的需要。理想地，此类设计将提供高密度IPD并且将没有当前解耦电容器设计和/或IPD设计那么复杂。

概述

本文描述的各种特征、装置和方法提供一种基板上的集成无源器件(IPD)。

第一示例提供一种半导体器件，该半导体器件包括基板、穿过该基板的第一腔。第一腔被配置成由互连材料占据。该基板还包括耦合至第一腔的第一侧壁的第一金属层。该基板进一步包括该基板的第一表面上的第一集成无源器件(IPD)，该第一IPD耦合至第一金属层。

根据一方面，该互连材料是焊球。

根据一方面，第一IPD是至少电容器、电感器和/或电阻器之一。

根据一方面，该半导体器件进一步包括该基板的第二表面上的第二集成无源器件(IPD)。第二IPD耦合至第一金属层。

根据一方面，该半导体器件还包括耦合至第一腔的第二侧壁的第二金属层。该半导体器件进一步包括该基板的第一表面上的第二集成无源器件(IPD)。第二IPD耦合至第二金属层。在一些实现中，第一和第二金属层是相同的。

根据一方面，该半导体器件是晶片级封装(WLP)半导体器件，该晶片级封装(WLP)半导体器件被配置成耦合至包括IPD焊盘和球形焊盘的集成电路(IC)。在一些实现中，第一金属层被配置成耦合至IC的IPD焊盘。

根据一方面，在半导体器件耦合至集成电路(IC)时，第一IPD被配置成通过第一金属层电耦合至焊球。

根据一个方面，该半导体器件被纳入在音乐播放器、视频播放器、娱乐单元、导航设备、通信设备、移动设备、移动电话、智能电话、个人数字助理、固定位置终端、平板式计算机、和/或膝上型计算机中的至少一者中。

第二示例提供一种包括基板、以及穿过该基板的第一腔的设备。第一腔被配置成由互连装置占据。该设备还包括耦合至第一腔的第一侧壁的第一金属层，以及在该基板的第一表面上的用于集成无源功能性的第一装置。该第一装置耦合至第一金属层。

根据一方面，该互连装置是焊球。

根据一方面，用于集成无源功能性的第一装置是至少电容器、电感器和/或电阻器之一。

根据一方面，该设备进一步包括该基板的第二表面上的用于集成无源功能性的第二装置。用于集成无源功能性的第二装置耦合至第一金属层。

根据一方面，该设备还包括耦合至第一腔的第二侧壁的第二金属层，以及该基板的第一表面上的用于集成无源功能性的第二装置。用于集成无源功能性的第二装置耦合至第二金属层。在一些实现中，第一和第二金属层是相同的。

根据一方面，该设备是晶片级封装(WLP)半导体器件，该晶片级封装(WLP)半导体器件被配置成耦合至包括集成无源器件(IPD)焊盘和球形焊盘的集成电路(IC)。在一些实现中，第一金属层被配置成耦合至IC的IPD焊盘。

根据一方面，在该设备耦合至集成电路(IC)时，用于集成无源功能性的第一装置被配置成通过第一金属层电耦合至互连装置。

根据一个方面，该设备被纳入到以下至少一者中：音乐播放器、视频播放器、娱乐单元、导航设备、通信设备、移动设备、移动电话、智能电话、个人数字助理、固定位置终端、平板计算机、和/或膝上型计算机。