加热电容器和形成加热电容器的方法技术

在所描述的示例中，加热电容器(100)采用由针对通过或接近加热电容器(100)的电流的电阻生成的热量来从位于加热电容器(100)的下金属板(112)和上金属板(116)之间并接触它们的加热电容器(100)的湿敏绝缘层(114)去除湿气。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及一种电容器，且更具体地涉及加热电容器和形成加热电容器的方法。
技术介绍
电容器是公知的存储电荷的电子装置。电容器具有由绝缘材料分开的下导电板和上导电板。电容器可以作为独立结构形成在半导体管芯上，或者作为集成电路的一部分。电容器的一种常见用途是保护其它电子电路免受由外部事件导致的电涌。例如，电容器的下极板可以连接到地，而电容器的上极板可以连接到天线和RF前端，以使得电容器保护RF前端和相关电路系统免受对天线的雷击。通过提供对电涌的保护的电容器，一个问题是一些绝缘材料对湿度敏感，这能够显著降低电容器的性能。例如，所有聚合物(例如聚酰亚胺)对湿气敏感，这能够将电容器的性能从5,000V降低到仅2,000V。
技术实现思路
在所描述的示例中，一种加热电容器从湿敏绝缘层去除湿气。加热电容器包括第一焊盘、第二焊盘、非导电层和接触非导电层的第一金属结构。加热电容器还包括接触非导电层的第二金属结构。第二金属结构连接到第一焊盘以接收第一电压；以及连接到第二焊盘以接收第二电压。第一电压和第二电压不同。第一电压和第二电压之间的差使电流流入、流过和流出第二金属结构。电流从第二金属结构的电阻生成热量。热量从非导电层去除湿气。在其它描述的示例中，一种形成加热电容器的方法包括：形成第一金属结构，以及形成接触第一金属结构的非导电层。该方法还包括形成接触非导电层的第二金属结构，以及连接第一金属结构以接收第一电压和第二电压。第一电压和第二电压不同。第一电压和第二电压之间的差使电流流入、流过和流出第一金属结构。电流从第一金属结构的电阻生成热量。热量从非导电层去除湿气。在一种形成加热电容器的替代方法中，该方法包括形成第一金属结构，以及形成接触第一金属结构的非导电层。该方法还包括形成接触非导电层的第二金属结构，以及连接第二金属结构以接收第一电压和第二电压。第一电压和第二电压不同。第一电压和第二电压之间的差使电流流入、流过和流出第二金属结构。电流从第二金属结构的电阻生成热量。热量从非导电层去除湿气。附图说明图1是根据示例实施例的一种加热电容器100的示例的横截面图。图2A-2B至8A-8B是根据示例实施例的一种形成加热电容器的方法200的一系列视图。图2A-8A是平面图。图2B-8B分别是沿图2A-8A的线2B-2B至8B-8B截取的横截面图。图9是根据一个替代实施例的一种加热电容器900的示例的横截面图。图10A-10E是根据一个替代实施例的一种加热电容器1000的示例的视图。图10A是平面图。图10B是沿图10A的线10B-10B的横截面图。图10C是沿图10A的线10C-10C截取的横截面图。图10D是沿图10B的线10D-10D的平面图。图10E是沿图10B的线10E-10E的平面图。图11A-11E是根据一个替代实施例的一种加热电容器1100的示例的视图。图11A是平面图。图11B是沿着图11A的线11B-11B截取的横截面图。图11C是沿着图11A的线11C-11C截取的横截面图。图11D是沿图11B的线11D-11D截取的平面图。图11E是沿图11B的线11E-11E截取的平面图。图12A-12E是根据一个替代实施例的加热电容器1200的示例的视图。图12A是平面图。图12B是沿着图12A的线12B-12B截取的横截面图。图12C是沿图12A的线12C-12C截取的横截面图。图12D是沿图12B的线12D-12D截取的平面图。图12E是沿图12B的线12E-12E截取的平面图。具体实施方式图1示出了根据示例实施例的一种加热电容器100的示例的横截面图。如下面更详细地描述的，电容器100的板中的一个用作内部加热器，以从对湿气敏感的绝缘材料中去除湿气。如图1所示，加热电容器100包括非导电结构110和接触并位于非导电结构110上的下金属板112。非导电结构110可以用若干材料实现，诸如二氧化硅或聚合物(例如，聚酰亚胺)。下金属板112也可以用若干材料实现，诸如铜或铝。如图1进一步所示，加热电容器100包括接触并位于下金属板112上方的湿敏绝缘层114和接触并位于湿敏绝缘层114上方的上金属板116。上金属板116也位于下金属板112正上方。湿敏绝缘层114可以用聚合物(例如，聚酰亚胺)来实现。例如，上金属板116可以用铜或铝来实现。此外，加热电容器100包括连接到下金属板112的第一侧的金属通孔/迹线120和连接到金属通孔/迹线120的焊盘122。加热电容器100进一步包括金属通孔/迹线124，其连接到下金属板112的第二侧；以及焊盘126，其连接到金属通孔/迹线124。加热电容器100还包括连接到上金属板116和焊盘122和126的若干连接结构130。在该示例中，连接结构130被示出为接合到上金属板116以及焊盘122和126的导线。或者，连接结构130可以用焊料凸块实现。焊盘122和126通过连接结构130电连接到外部电压源。焊盘122被连接以接收基本上恒定的电压，诸如2V，而焊盘126被连接以接收较低的基本上恒定的电压，诸如接地。上金属板116进而通过连接结构130电连接到诸如天线的电势浪涌源和诸如RF前端的内部电路。在操作中，当包括加热电容器100的半导体芯片通电时，焊盘122和126上的电压之间的差使得电流从焊盘122流入、流过和流出下金属板112到焊盘126。下金属板112的尺寸设计成使得下金属板112对电流的电阻生成从湿敏绝缘层114去除湿气的热量。在电涌的情况下，下极板112、湿敏绝缘层114和上极板116形成电容器，以常规方式运行。因此，加热电容器100的优点之一是通过从湿敏绝缘层114去除湿气，加热电容器100能够提供增强的对电涌的保护。加热电容器100的另一个优点是，从湿敏绝缘层114去除湿气能够显著地将电容器的寿命增加高达1000倍。进一步的优点是能够形成加热电容器100，而不需要使用任何额外的掩模步骤。图2A-2B至8A-8B示出了根据示例实施例的一种形成加热电容器的方法200的一系列视图。图2A-8A示出平面图。图2B-8B示出分别沿图2A-8A的线2B-2B至8B-8B截取的横截面图。如图2A-图2B所示，方法200使用常规形成的非导电结构210，并且开始于以常规方式在非导电结构210上形成种子层212。种子层212可以用钛层(例如，厚)和铜的覆盖层(例如，厚)来实现。接下来，以常规方式在种子层212上形成并图案化模具214。如图3A-3B所示，在模具214的形成和图案化之后，以常规方式电镀铜，以形成接触并位于非导电结构210上方的下金属板216。在形成下金属板216之后，去除模具214，随后去除下面的种子层212的区域。在该示例中，下金属板216被示出为具有用于进行通孔连接的两个突片(tab)218的正方形/矩形形状。或者，可以使用其它形状，诸如圆形。此外，无论使用哪种形状，形状能够不具有突片或具有任何数量的突片。接下来，如图4A-4B所示，以常规方式在非导电结构210和下金属板216上沉积湿敏绝缘层220。例如，湿敏绝缘层220可以用聚合物(例如，聚酰亚胺)来实现。在已经形成湿敏绝缘层220之后，在湿敏绝缘层220上形成图案化的光致抗蚀剂层222。图案化的光致抗蚀本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种加热电容器，包括：第一焊盘；第二焊盘；非导电层；接触所述非导电层的第一金属结构；接触所述非导电层的第二金属结构，所述第二金属结构连接到所述第一焊盘以接收第一电压，以及连接到所述第二焊盘以接收第二电压，所述第一电压和所述第二电压不同，所述第一电压和所述第二电压之间的差使得电流流入、流过和流出所述第二金属结构，所述电流从所述第二金属结构的电阻生成热量，并且所述热量从所述非导电层去除湿气。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.28 US 14/288,4331.一种加热电容器，包括：第一焊盘；第二焊盘；非导电层；接触所述非导电层的第一金属结构；接触所述非导电层的第二金属结构，所述第二金属结构连接到所述第一焊盘以接收第一电压，以及连接到所述第二焊盘以接收第二电压，所述第一电压和所述第二电压不同，所述第一电压和所述第二电压之间的差使得电流流入、流过和流出所述第二金属结构，所述电流从所述第二金属结构的电阻生成热量，并且所述热量从所述非导电层去除湿气。2.根据权利要求1所述的加热电容器，其中所述第一金属结构位于所述第二金属结构正上方，并且所述非导电层位于所述第一金属结构和所述第二金属结构之间。3.根据权利要求2所述的加热电容器，其中所述非导电层包括聚合物。4.根据权利要求1所述的加热电容器，其中所述第一金属结构位于所述第二金属结构正下方，并且所述非导电层位于所述第一金属结构和所述第二金属结构之间。5.根据权利要求4所述的加热电容器，其中所述非导电层包括聚合物。6.根据权利要求1所述的加热电容器，进一步包括接触所述非导电层的第三金属结构，所述第一金属结构位于所述第三金属结构正上方，所述非导电层位于所述第一金属结构和所述第三金属结构之间，以及所述第二金属结构横向地邻近所述第三金属结构。7.根据权利要求6所述的加热电容器，其中所述第三金属结构具有围绕所述第三金属结构的外围延伸的侧壁，所述第二金属结构邻近所述第三金属结构的侧壁的一半。8.根据权利要求7所述的加热电容器，其中所述非导电层包括聚合物。9.根据权利要求1所述的加热电容器，进一步包括接触所述非导电层的第三金属结构，所述第三金属结构位于所述第一金属结构正上方，所述非导电层位于所述第一金属结构和所述第三金属结构之间，以及所述第二金属结构横向地邻近所述第三金属结构。10.根据权利要求9所述的加热电容器，其中所述第三金属结构具有围绕所述第三金属结构的外围延伸的侧壁，所述第二金属结构邻近所述第三金属结构的侧壁的一半。11.根据权利要求10所述的加热电容器，其中所述非导电层包括聚合物。12.根据权利要求6所述的加热电容器，进一步包括接触所述非导电层的第四金属结构，所述第四金属结构横向地邻近所述第一金属结构，所述第四金属结构连接成接收第三电压和第四电压，所述第三电压和所述第四电压不同，所述第三电压和所述第四电...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·郭，B·L·威廉姆斯，
申请(专利权)人：德克萨斯仪器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US