带导电通孔偏移结构的半导体器件、供电结构和电子设备制造技术

本发明专利技术涉及半导体器件，包括第一和第二基底，其间形成容纳空间；半导体元件，在容纳空间内设置于第二基底上，其中，半导体元件具有用于电连接的引脚；设置于第一与第二基底之间的环形支撑突起，支撑突起与第一基底和第二基底一起限定容纳空间；设置于支撑突起内侧而处于容纳空间内的至少一个第二突起；导体层，设置于第二突起表面，包括第一连接部和通孔连接部，第一连接部设置于第二突起的端面处而与引脚电连接，通孔连接部沿第二基底一侧延伸；和设置于第二基底的导电通孔，与通孔连接部电连接，在俯视图中，导电通孔位于第二突起的内侧或与第二突起间隔开，或导电通孔与第二突起的端面不重合。本发明专利技术还涉及具有该半导体器件的电子设备。

Semiconductor device, power supply structure and electronic equipment with conductive through hole offset structure

【技术实现步骤摘要】
带导电通孔偏移结构的半导体器件、供电结构和电子设备
本专利技术的实施例涉及半导体领域，尤其涉及一种半导体器件，一种半导体器件的供电结构，一种具有该半导体器件或供电结构的电子设备。
技术介绍
图9A是基于体声波谐振器的滤波器的抽象电路图。该谐振器包含5个串联谐振器Rs1-5和4个并联谐振器Rp1-4.此外该滤波器还包含一个输入端Input、输出端Output、4个接地端GND。图9B是图9A所示滤波器的传统封装结构俯视图。若沿图9B中直线MM’将俯视结构剖开并截取直线NN’以上的部分，则可以得到图9C所示的剖视图。图9B-9C中所示结构所包含结构细节如下：10：第一基底，该基底主要用于承载声学器件和封装键合层，其材质可选单晶硅，砷化镓，石英，蓝宝石等等。20：第二基底，其作用为承载键合层、焊盘和焊球在其内部还可形成通孔结构。21：第一突起，该突起为键合层提供附着表面，且借助该突起可在由基底10和20形成的封装结构中形成空腔，第一突起为环形突起。22：第二突起，该突起为导体金属提供附着面，此外该突起中还包含一部分用于包含导体金属的通孔。23：通孔(Via)，该通孔用于填充导体金属。30：声学镜，在此实例中为空气腔，此外声学镜具体还可采用布拉格反射层或其他等效声波反射结构。40/41：下电极(底电极)，材质可选钼、钌、金、铝、镁、钨、铜，钛、铱、锇、铬或以上金属的复合或其合金。50：压电层薄膜，材质可选氮化铝，氧化锌，PZT等，或上述材料的稀土元素掺杂材料。60：上电极(顶电极)，材质同下电极40/41。70/72：导体层金属：材料主要为金等。71/73：键合层金属：材料主要为金等。80：位于通孔中的导体金属，材料主要为铜，用于连通焊盘和导体层70/72。81：焊盘，用于承载焊球。90：焊球材料主要为锡或铟。此外图9D还展示了基底20(包含位于其上的第一突起21和第二突起22)的立体视图。由于传统结构的第二突起中具有通孔，使得该突起的尺寸无法进一步缩小。这不利于封装结构的尺寸在横向上缩小。
技术实现思路
本专利技术提出将位于第二基底之中的通孔向内侧偏移并可同时缩小第二突起的尺寸，从而使封装结构的尺寸可在横向上缩小。根据本专利技术的实施例的一个方面，提出了一种半导体器件，包括：彼此相对的第一基底和第二基底，第一基底与第二基底之间形成容纳空间；半导体元件，在所述容纳空间内设置于所述第一基底上，其中，半导体元件具有用于电连接的引脚；设置于第一基底与第二基底之间的环形支撑突起，所述环形支撑突起与第一基底的第一侧和第二基底的第一侧一起限定所述容纳空间；设置于所述环形支撑突起内侧而处于所述容纳空间内的至少一个第二突起；导体层，设置于所述第二突起表面，所述导体层包括彼此电连接的第一连接部和通孔连接部，所述第一连接部设置于所述第二突起的端面处而与所述引脚电连接，所述通孔连接部沿第二基底的第一侧延伸；和设置于所述第二基底的导电通孔，所述导电通孔内设置有导电材料且与所述通孔连接部电连接，其中：在半导体器件的俯视图中，所述导电通孔位于对应的第二突起的内侧或与对应的第二突起间隔开，或者所述导电通孔与对应的第二突起的端面不重合。可选的，所述半导体器件还包括键合层，所述键合层设置于所述环形支撑突起的表面，且所述键合层与所述导体层彼此电学隔离。可选的，所述第二突起包括离散的多个第二突起，至少一个第二突起与所述环形支撑突起形成为一体。可选的，至少一个与所述第二突起对应的引脚具有L形接触面，所述L形接触面的最小边长不大于50μm且所有边长不小于5μm。可选的，至少一个与所述第二突起对应的引脚具有矩形接触面，所述矩形接触面的最小边长不大于50μm且所有边长不小于5μm。可选的，至少一个所述第二突起包括彼此间隔开的多个子突起。可选的，所述半导体器件在第二基底的第二侧具有彼此电连接的焊球与焊盘，所述焊盘与导电通孔电连接。可选的，所述导电通孔贯穿所述第二基底的整个厚度。可选的，所述导电通孔的两端或两端之一所在的一侧设置有防护层。可选的，所述第二基底的第二侧设置有与所述导电通孔对应的凹部，所述凹部具有水平底部以及倾斜侧壁，所述导电通孔的上端位于所述水平底部，所述导电通孔内的导电材料与所述焊盘的形成于凹部的水平底部和倾斜侧壁的导电材料层相接。可选的，所述倾斜侧壁设置有台阶部。可选的，所述导电通孔的下端所在的一侧设置有防护层。可选的，所述焊球位于所述凹部内。可选的，所述凹部的深度大于所述基底的厚度的二分之一。可选的，所述半导体器件为滤波器，所述半导体元件包括至少一个体声波谐振器，体声波谐振器具有底电极、压电层和顶电极，所述体声波谐振器的相应电极与所述引脚电连接。根据本专利技术的实施例的再一方面，提出了一种半导体器件的供电结构，包括：设置在对置的第一基底与第二基底之间的突起，所述突起自第二基底朝向第一基底突出；和设置于所述突起表面的导体层，其中：所述导体层的位于所述突起的端面的部分与引脚电连接，所述引脚适于向半导体元件供电；所述导体层具有沿所述第二基底向内侧延伸的延伸部，第二基底设置有导电通孔，所述导电通孔与所述导体层的延伸部电连接；且在半导体器件的俯视图中，所述导电通孔位于突起的内侧或与突起间隔开，或者所述导电通孔与所述突起的端面不重合。可选的，所述突起为第二突起；所述供电结构还包括作为第一突起的环形封装突起，所述第一突起设置于第一基底与第二基底之间，用于在第一基底与第二基底之间形成容纳空间，所述第二突起位于第一突起的内侧。可选的，所述第二突起为离散分布的多个突起，且至少一个第二突起与所述第一突起形成为一体。根据本专利技术的实施例，还提出了一种电子设备，包括上述的半导体器件或者供电结构。本专利技术的实施例还涉及一种半导体器件的制造方法，包括步骤：提供彼此相对的第一基底和第二基底，第一基底与第二基底之间设置有环形支撑突起，所述环形支撑突起与第一基底的第一侧和第二基底的第一侧一起限定容纳空间；提供半导体元件，所述半导体元件在所述容纳空间内设置于所述第一基底上，其中，半导体元件具有用于电连接的引脚；提供设置于所述环形支撑突起内侧而处于所述容纳空间内的至少一个第二突起；提供导体层，所述导体层设置于所述第二突起表面，所述导体层包括彼此电连接的第一连接部和通孔连接部，所述第一连接部设置于所述第二突起的端面处而与所述引脚电连接，所述通孔连接部沿第二基底的第一侧延伸；和在所述第二基底中形成导电通孔，所述导电通孔内设置有导电材料且与所述通孔连接部电连接，其中：在半导体器件的俯视图中，所述导电通孔位于对应的第二突起的内侧或与对应的第二突起间隔开，或者所述导电通孔与对应的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体器件，包括：/n彼此相对的第一基底和第二基底，第一基底与第二基底之间形成容纳空间；/n半导体元件，在所述容纳空间内设置于所述第一基底上，其中，半导体元件具有用于电连接的引脚；/n设置于第一基底与第二基底之间的环形支撑突起，所述环形支撑突起与第一基底的第一侧和第二基底的第一侧一起限定所述容纳空间；/n设置于所述环形支撑突起内侧而处于所述容纳空间内的至少一个第二突起；/n导体层，设置于所述第二突起表面，所述导体层包括彼此电连接的第一连接部和通孔连接部，所述第一连接部设置于所述第二突起的端面处而与所述引脚电连接，所述通孔连接部沿第二基底的第一侧延伸；和/n设置于所述第二基底的导电通孔，所述导电通孔内设置有导电材料且与所述通孔连接部电连接，/n其中：/n在半导体器件的俯视图中，所述导电通孔位于对应的第二突起的内侧或与对应的第二突起间隔开，或者所述导电通孔与对应的第二突起的端面不重合。/n

【技术特征摘要】
1.一种半导体器件，包括：
彼此相对的第一基底和第二基底，第一基底与第二基底之间形成容纳空间；
半导体元件，在所述容纳空间内设置于所述第一基底上，其中，半导体元件具有用于电连接的引脚；
设置于第一基底与第二基底之间的环形支撑突起，所述环形支撑突起与第一基底的第一侧和第二基底的第一侧一起限定所述容纳空间；
设置于所述环形支撑突起内侧而处于所述容纳空间内的至少一个第二突起；
导体层，设置于所述第二突起表面，所述导体层包括彼此电连接的第一连接部和通孔连接部，所述第一连接部设置于所述第二突起的端面处而与所述引脚电连接，所述通孔连接部沿第二基底的第一侧延伸；和
设置于所述第二基底的导电通孔，所述导电通孔内设置有导电材料且与所述通孔连接部电连接，
其中：
在半导体器件的俯视图中，所述导电通孔位于对应的第二突起的内侧或与对应的第二突起间隔开，或者所述导电通孔与对应的第二突起的端面不重合。


2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中：
所述半导体器件还包括键合层，所述键合层设置于所述环形支撑突起的表面，且所述键合层与所述导体层彼此电学隔离。


3.根据权利要求1或2所述的半导体器件，其中：
所述第二突起包括离散的多个第二突起，至少一个第二突起与所述环形支撑突起形成为一体。


4.根据权利要求1或2所述的半导体器件，其中：
至少一个与所述第二突起对应的引脚具有L形接触面，所述L形接触面的最小边长不大于50μm且所有边长不小于5μm。


5.根据权利要求1或2所述的半导体器件，其中：
至少一个与所述第二突起对应的引脚具有矩形接触面，所述矩形接触面的最小边长不大于50μm且所有边长不小于5μm。


6.根据权利要求1或2所述的半导体器件，其中：
至少一个所述第二突起包括彼此间隔开的多个子突起。


7.根据权利要求1-6中任一项所述的半导体器件，其中：
所述半导体器件在第二基底的第二侧具有彼此电连接的焊球与焊盘，所述焊盘与导电通孔电连接。


8.根据权利要求7所述的半导体器件，其中：
所述导电通孔贯穿所述第二基底的整个厚度。


9.根据权利要求8所述的半导体器件，其中：
所述导电通孔的两端或两端之一所在的一侧设置有防护层。


10.根据权利要求7所述的半导体器件，其中：
所述第二基底的第二侧设置有与所述导电通孔对应的凹部，所述凹部具有水平底部以及倾斜侧壁，所述导电通孔的上端位于所述水平底部，所述导电通孔内的导电材料与所述焊盘的形成于凹部的水平底部和倾斜侧壁的导电材料层相接。


11.根据权利要求10所述的半导体器件，其中：
所述倾斜侧壁设置有台阶部。


12.根据权利要求10所述的半导体器件，其中：
所述导电通孔的下端所在的一侧设置有防护层。


13.根据权利要求10所述的半导体器件，其中：
所述焊球位于所述凹部内。
...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨清瑞，庞慰，张孟伦，
申请(专利权)人：天津大学，诺思天津微系统有限责任公司，
类型：发明
国别省市：天津;12