具有竖直堆叠的裸片和循环器的前端模块的制作方法

具有竖直堆叠的裸片和循环器的前端模块
1.相关申请交叉引用
2.本技术要求2020年12月11日提交的第63/124,440号临时专利申请的权益，所述临时专利申请的公开内容由此以全文引用的方式并入本文中。
技术领域
3.本公开涉及一种前端模块(fem)和其制造方法，且更具体地说，涉及一种包含裸片和与所述裸片竖直堆叠的循环器的fem，以及用于通过利用所述裸片中的元件来形成与所述裸片竖直堆叠的循环器的方法。


背景技术：

4.前端模块(fem)是射频(rf)应用中非常重要的部件，其并有天线与接收器(rx)和发射器(tx)的至少一个混合级之间的所有电路系统。通常，fem可包含用于隔离rx路径和tx路径的声学双工器。然而，对于超高频应用(例如，mmwave应用)，声学双工器不再可行。在此类情况下，出于隔离目的引入循环器。
5.传统循环器具有与现有fem工艺不兼容的组装工艺。因此，将传统循环器集成到当今的fem中是非常具有挑战性的。另外，传统循环器往往具有非常大的尺寸，特别是大高度，这不能满足便携式通信装置的当前低轮廓要求。
6.因此，仍然需要改进的fem设计，其包含用于超高频应用中的信号隔离的循环器，其中制造循环器可以与fem工艺兼容，而不牺牲最终产品的尺度/高度。


技术实现要素：

7.本公开描述包含裸片和与裸片竖直堆叠的循环器的前端模块(fem)和其制造方法。在所公开的fem中，驻留于模块载体上方的薄化倒装芯片裸片包含具有金属层的装置区域、在所述装置区域的顶表面上方的绝缘层，以及从所述装置区域的底表面延伸到所述模块载体的数个互连件。第一模制化合物还驻留于模块载体上方，围绕薄化倒装芯片裸片，并且延伸超过所述薄化倒装芯片裸片的顶表面以在所述薄化倒装芯片裸片的顶表面上方限定开口，其中所述第一模制化合物提供所述开口的竖直壁。亚铁磁部分驻留于所述薄化倒装芯片裸片的所述顶表面上方和所述开口内，并且永磁部分驻留于所述亚铁磁部分上方和所述开口内。在本文中，永磁部分、亚铁磁部分与装置区域的金属层竖直对准。所述永磁部分、所述亚铁磁部分与所述装置区域的所述金属层的组合提供与所述薄化倒装芯片裸片竖直堆叠的循环器。
8.在fem的一个实施例中，装置区域中的金属层具有几分之一微米与几十微米之间的厚度，并且具有几百平方微米与几平方毫米之间的水平面积。
9.在fem的一个实施例中，所述薄化倒装芯片裸片是有源裸片。所述装置区域包含有源层和在所述有源层下方的后段工艺(beol)部分，其中所述有源层被配置成提供一个或多个有源装置，并且所述beol部分包含所述金属层，并且被配置成提供一个或多个集成无源
装置。
10.在fem的一个实施例中，beol中的金属层包含至少三个端口。在本文中，一个或多个集成无源装置包含一个或多个无源滤波器和一个或多个可编程电容器。所述一个或多个集成无源装置中的每个连接到所述至少三个端口中的对应端口。
11.在fem的一个实施例中，所述薄化倒装芯片裸片是由绝缘体上硅(soi)结构形成。薄化倒装芯片裸片的有源层是通过将一个或多个有源装置集成在soi结构的硅外延层中或上而形成，并且薄化倒装芯片裸片的绝缘层是soi结构的埋入氧化物层。
12.在fem的一个实施例中，薄化倒装芯片裸片是无源裸片，其中装置区域包含beol部分，所述beol部分包含金属层，并且被配置成提供一个或多个集成无源装置。
13.在fem的一个实施例中，薄化倒装芯片裸片的绝缘层包含介电材料和聚合物复合材料中的至少一个，例如二氧化硅、氮化硅、仿真聚合物、液晶聚合物、层间聚合物和合成橡胶。
14.在fem的一个实施例中，所述亚铁磁部分包含一种或多种铁氧体，例如磁铁矿fe3o4、钇铁石榴石(yig)、pbfe
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、bafe
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、磁黄铁矿、fe
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s，以及含铝、钴、镍、锰和锌的氧化铁。所述亚铁磁部分具有几微米与几百微米之间的厚度，并且具有圆形、正方形、六边形、矩形或高阶多边形的水平形状。
15.在fem的一个实施例中，所述永磁部分由被磁化并且产生其自身的永久磁场的一种或多种材料形成，例如铁、镍、钴及其合金、稀土金属合金和天然磁石。所述永磁部分具有几微米与几百微米之间的厚度，以及圆形、正方形、六边形、矩形或高阶多边形的水平形状。
16.在fem的一个实施例中，所述亚铁磁部分和所述永磁部分具有与所述开口相同的水平尺寸。
17.根据一个实施例，所述fem还包含驻留于所述永磁部分上方以囊封所述循环器的第二模制化合物。
18.根据一个实施例，所述fem还包含底部填充层，所述底部填充层驻留于所述模块载体的顶表面上方，并且填充所述薄化倒装芯片裸片的所述装置区域的所述底表面与所述模块载体的所述顶表面之间的间隙，使得所述互连件由所述底部填充层囊封。在本文中，所述第一模制化合物驻留于所述底部填充层上方。
19.在fem的一个实施例中，所述亚铁磁部分具有与所述开口相同的水平尺寸，并且所述永磁部分具有比所述开口小的水平尺寸，使得所述亚铁磁部分的顶表面部分地通过所述永磁部分暴露。
20.根据一个实施例，所述fem还包含第二模制化合物，所述第二模制化合物驻留于所述亚铁磁部分的所述顶表面上方并且完全囊封所述永磁部分。
21.根据一个实施例，所述fem还包含对准材料和第二模制化合物。在本文中，所述对准材料驻留于所述亚铁磁部分的所述顶表面上方并且围绕所述永磁部分，其中所述永磁部分与所述对准材料的组合具有与所述开口相同的水平尺寸。所述第二模制化合物驻留于所述永磁部分与所述对准材料的所述组合上方以囊封所述循环器。
22.在fem的一个实施例中，所述亚铁磁部分具有比所述开口小的水平尺寸，使得所述薄化倒装芯片裸片的所述顶表面部分地通过所述亚铁磁部分暴露。所述永磁部分具有与所述开口相同的水平尺寸。
23.根据一个实施例，所述fem还包含第二模制化合物和第三模制化合物。在本文中，所述第三模制化合物具有高于10的介电常数，并且驻留于所述薄化倒装芯片裸片的所述顶表面上方，并且填充横向地处于所述亚铁磁部分与所述开口的所述竖直壁之间的间隙。所述第二模制化合物驻留于所述永磁部分上方以囊封所述循环器。
24.在fem的一个实施例中，所述亚铁磁部分具有比所述开口小的水平尺寸，并且所述永磁部分具有比所述开口小的水平尺寸，使得所述薄化倒装芯片裸片的所述顶表面部分地通过所述亚铁磁部分和所述永磁部分暴露。
25.根据一个实施例，所述fem还包含第二模制化合物，所述第二模制化合物驻留于所述薄化倒装芯片裸片的所述顶表面上，并且完全囊封所述亚铁磁部分和所述永磁部分。
26.根据一个实施例，所述fem还包含第二模制化合物和第三模制化合物。在本文中，所述第三模制化合物具有高于10的介电常数，并且所述第三模制化合物驻留于所述薄化倒装芯片裸片的所述顶表面上方，并且填充横向地处于所述亚铁磁部分与所述开口的所述竖直壁之间的间隙。所述第二模制化合物驻留于所述第三模制化合物上方，并且完全囊封所述永磁部分。
27.在fem的一个实施例中，所述装置区域中的所述金属层具有带有三个端口的“y”形状、带有四个端口的“x”形状和带有五个端口的“星形”形状中的一个。
28.根据一个实施例，所述fem还包含在所述永磁部分与所述亚铁磁部分之间的接合材料。
29.根据示例性方法，首先提供前体模块，所述前体模块包含模块载体、安置在所述模块载体上方的完整倒装芯片裸片，以及在所述模块载体上方并且完全囊封所述完整倒装芯片裸片的第一模制化合物。在本文中，所述完整倒装芯片裸片包含具有金属层的装置区域、从所述装置区域的底表面延伸到所述模块载体的数个互连件、在所述装置区域的顶表面上方的绝缘层，以及在所述绝缘层上方的裸片基板。因而，所述裸片基板的背面是所述完整倒装芯片裸片的顶表面。接下来，减薄所述第一模制化合物以暴露所述裸片基板的所述背面。接着基本上移除所述裸片基板以提供薄化倒装芯片裸片，并且在所述薄化倒装芯片裸片上方和所述第一模制化合物内限定开口。在所述薄化倒装芯片裸片的顶表面上方和在所述开口内安置亚铁磁部分。在所述亚铁磁部分上方和所述开口内安置永磁部分。在本文中，所述永磁部分、所述亚铁磁部分与所述装置区域的所述金属层竖直对准，并且所述永磁部分、所述亚铁磁部分与所述装置区域的所述金属层的组合提供与所述薄化倒装芯片裸片竖直堆叠的循环器。
30.根据一个实施例，所述示例性方法还包含将第二模制化合物施加在所述永磁部分上，以便囊封循环器34并且将所述循环器与外部环境隔离。
31.在示例性方法的一个实施例中，在安置所述亚铁磁部分和所述永磁部分之前，将所述亚铁磁部分与所述永磁部分经由接合材料接合在一起。在本文中，所述亚铁磁部分与所述亚铁磁部分同时安置。
32.在另一方面，可以单独地或一起地组合前述方面中的任一方面，和/或如本文所描述的各种单独方面和特征，以获得额外优点。除非本文相反指示，否则本文所公开的各种特征和元件中的任一者可以与一个或多个其它公开的特征和元件组合。
33.本领域技术人员在阅读以下对于优选实施例的具体说明以及相关的附图后，将会
认识到本公开的范围并且了解其另外的方面。
附图说明
34.并入本说明书中并形成本说明书的一部分的附图说明了本公开的几个方面，并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。
35.图1示出根据本公开的一个实施例的示例性循环器的俯视图。
36.图2a和2b示出循环器的替代形状。
37.图3a和图3b示出与其它电部件组合以增强性能的循环器。
38.图4示出根据本公开的一个实施例的示例性前端模块(fem)，其包含薄化倒装芯片裸片和与所述裸片竖直堆叠的循环器。
39.图5a-5c示出图4所示的fem中包含的循环器的亚铁磁部分的示例性形状。
40.图6a-6c示出图4所示的fem中包含的循环器的永磁部分的示例性形状。
41.图7-13示出根据本公开的一个实施例的替代性fem。
42.图14a-19提供示例性步骤，其示出制造图4或图7中所示的示例性fem的过程。
43.应理解，为了清楚说明，图1-19可能未按比例绘制。
具体实施方式
44.下文阐述的实施例表示使本领域技术人员能够实践实施例并且说明实践实施例的最佳模式所必需的信息。在根据附图阅读以下描述时，本领域技术人员将理解本公开的概念，并将认识到这些概念在此未特别述及的应用。应理解，这些概念和应用落入本公开和所附权利要求的范围内。
45.应理解，尽管术语第一、第二等在本文中可以用于描述各种元件，但这些元件不应受这些术语限制。这些术语仅用于区分一个元件与另一个元件。例如，在不脱离本公开的范围的情况下，第一元件可以被称为第二元件，并且类似地，第二元件可以被称为第一元件。如本文所用，术语“和/或”包含相关联所列项目中的一个或多个项目的任何和所有组合。
46.应当理解，当例如层、区域或基板的元件被称为“在另一元件上”或“延伸到”另一元件上时，其可以直接在另一元件上或直接延伸到另一元件上，或者也可以存在中间元件。相反，当元件被称为“直接在另一元件上”或“直接延伸到另一元件上”时，不存在中间元件。同样，应理解，当例如层、区域或基板的元件被称为“在另一元件上方”或“在另一元件上方延伸”时，其可以直接在另一元件上方或直接在另一元件上方延伸，或者也可以存在中间元件。相反，当元件被称为“直接在另一元件上方”或“直接在另一元件上方”延伸时，不存在中间元件。还将理解，当元件被称为“连接”或“耦合”到另一元件时，其可以直接连接或耦合到另一元件，或者可以存在中间元件。相反，当元件被称为“直接连接”或“直接耦合”到另一元件时，不存在中间元件。
47.例如“以下”或“以上”或“上”或“下”或“水平”或“竖直”的相对术语在本文中可以用于描述一个元件、层或区域与如图所示的另一元件、层或区域的关系。应理解，这些术语和上面讨论的那些旨在包含除附图中描绘的朝向之外的装置的不同朝向。
48.本文所用的术语仅用于描述特定实施例的目的，并且不旨在限制本公开。如本文所用，除非上下文另外明确指示，否则单数形式“一(a/an)”和“所述”也旨在包含复数形式。
还应理解，当在本文中使用时，项“包括(comprises/comprising)”和/或包含(includes/including)指定存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件，但不排除存在或添加一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或它们的群组。
49.除非另外定义，否则本文使用的所有术语(包含技术和科学术语)具有与本公开所属领域的普通技术人员通常理解的相同含义。将进一步理解的是，除非本文明确地定义，否则本文使用的术语应被解释为具有与其在本说明书的上下文和相关技术中的含义一致的含义，并且将不以理想化或过于正式的意义来解释。
50.本文中参考本公开的实施例的示意性图示来描述实施例。这样，层和元件的实际尺寸可以不同，并且预期会由于例如制造技术和/或公差而与图示的形状不同。例如，说明或描述为正方形或矩形的区域可以具有圆形或弯曲特征，并且示出为直线的区域可以具有一些不规则性。因此，图中所说明的区域是示意性的，并且其形状不旨在说明装置的区域的精确形状，并且不旨在限制本公开的范围。另外，为了说明目的，结构或区域的大小可以相对于其它结构或区域放大，并且因此提供结构或区域以说明本发明的一般结构，且可以按比例绘制或可以不按比例绘制。附图之间的共同元件在本文中可以用共同的元件标号示出，并且随后不再描述。
51.循环器是无源、不可逆三、四或多端口装置，其允许微波或射频信号在进入端口后直接经过端口退出。通过终止匹配负载中的三端口循环器的一个端口，它可用作隔离器。在这种情况下，信号仅可在剩余两个端口之间在一个方向上行进。隔离器用于保护系统的输入端口免受对其输出端口的影响。一个实例是提供隔离以防止微波源因不匹配的负载而失调。循环器还可用作双工器，其将信号从发射器投送到天线且从天线投送到接收器，而不允许信号从发射器直接传递到接收器(提供发射器与接收器之间的隔离)。另一循环器应用在反射放大器中，所述反射放大器是利用负差电阻二极管的一类微波放大器电路。需要不可逆部件，例如循环器，以将传出放大信号与一个端口装置(例如，二极管仅具有两个端子)中的传入信号分开。可以通过使用3端口循环器将输出和输入与连接到第一端口的信号输入、连接到第二端口的偏置二极管和连接到第三端口的输出负载分离。
52.为了实现循环器，需要三种类型的层：一个或多个金属层、在一个或多个金属层上方的一个或多个亚铁磁层，以及在一个或多个亚铁磁层上方的一个或多个永磁层。所述一个或多个金属层可由铜、铝、银、金、合金化合物或上述的任何组合形成。一个或多个亚铁磁层可由一种或多种铁氧体形成，例如，磁铁矿fe3o4、钇铁石榴石(yig)、由具有其它元素(例如，铝、钴、镍、锰和锌)的氧化铁组成的立方铁氧体，或六方铁氧体(例如，pbfe
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、bafe
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，以及磁黄铁矿、fe
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s)。所述一个或多个亚铁磁层中使用的材料具有磁性力矩相反的原子群，并且在材料的单位晶胞中包括不同类型的原子。对于亚铁磁材料，这些力矩在量值上是不相等的，因此保留自发的磁化。永磁层是由被磁化并且产生其自身的永久磁场的一种或多种材料制成，例如铁、镍、钴及其合金、稀土金属合金和天然存在的矿物(例如，天然磁石)。
53.图1示出示例性循环器10的俯视图。出于此说明的目的，循环器10具有带有三个端口(例如，第一端口port1、第二端口port2和第三端口port3)的“y”形金属层12、在金属层12的中心部分上方的圆形永磁部分14，以及在金属层12的中心部分与永磁部分14之间竖直的圆形亚铁磁部分16(本文中不可看)。在不同的应用中，循环器10，特别是金属层12可具有不
同形状，例如带有四个端口(例如，第一端口port1、第二端口port2、第三端口port3和第四端口port4)的“x”形状，如图2a所示，或具有带有五个端口(例如，第一端口port1、第二端口port2、第三端口port3和第四端口port4，和第五端口port5)的星形形状，如图2b所示。另外，在不同的应用中，永磁部分14与亚铁磁部分16可以具有不同的形状和/或不同的水平尺寸。例如，永磁部分14可以具有正方形形状，而亚铁磁部分16可以具有六边形形状(下文示出细节)。永磁部分14可以具有比亚铁磁部分16大或小的水平尺寸(下文示出细节)。此外，永磁部分14和/或亚铁磁部分16可具有比金属层12大的水平尺寸(下文示出细节)。
54.循环器10中的金属层12可以由条-线结构或波导结构实施。在条-线实施的情况下，需要循环器10下方的接地平面18(例如，金属板)。在一些应用中，一个或多个可编程电容器(pac)20可以连接到金属层12的一个或多个端口(为了简单起见，仅示出连接到金属层12的每个端口的一个可编程电容器20)以调谐循环器10的频率响应。由于每个端口是金属层12的一部分，因此在制造过程期间易于使pac 20在(多个)端口金属线处连接以调谐循环器10的特性。
55.通常，循环器10可以固有地实现双工功能。然而，循环器10本身难以以约50db或更大实现高排斥。在一个实施例中，循环器10可以与无源滤波器22组合以实现高端双工器功能(例如，具有30db衰减的循环器10与具有20db或更多衰减的无源滤波器22组合可实现总50db+衰减)，如图3a中所示。在本文中，第一无源滤波器22-1连接到第一端口port1(例如，对于tx路径)，且第二无源滤波器22-2连接到第二端口port2(例如，对于rx路径)。另外，也可利用一个或多个pac 20通过提供额外频率响应调谐来优化双工器性能(即，循环器10与无源滤波器22的组合的性能)，如图3b所示。在本文中，第一pac 20-1连接到第一端口port1，第二pac 20-2连接到第二端口port2，并且第三pac 20-3连接到第三端口port3。在其它情况下，可能没有任何pac，或者可能有更多pac连接到循环器10的每个端口。
56.图4示出根据本公开的一个实施例的示例性前端模块(fem)30，其包含薄化倒装芯片裸片32和与薄化倒装芯片裸片32竖直堆叠的循环器34。除了薄化倒装芯片裸片32和循环器34之外，fem 30还包含上面驻留有薄化倒装芯片裸片32和循环器34的模块载体36，以及围绕薄化倒装芯片裸片32和循环器34的第一模制化合物38。
57.薄化倒装芯片裸片32包含装置区域42、在装置区域42的顶表面上方的绝缘层44、以及从装置区域42的底表面延伸到模块载体36的数个互连件46(为清楚起见，互连件46中仅有一个被标记有附图标记)。在本文中，薄化倒装芯片裸片32基本上不具有裸片基板，其在装填过程期间被移除(下文示出细节)。在图4中，薄化倒装芯片裸片32是有源裸片，其中装置区域42包含有源层48和在有源层48下方的后段工艺(beol)部分50。在本文中，装置区域42的顶表面是有源层48的顶表面，并且装置区域42的底表面是beol部分50的底表面。有源层48被配置成提供一个或多个有源装置(例如，具有一个或多个晶体管的装置)，而beol部分50被配置成将有源层48中的有源装置彼此连接，和/或被配置成将有源装置连接到外部部件(例如，外部裸片、外部天线，等)。
58.通常，beol部分50包含介电层52和在介电层52内的多层金属结构54。多层金属结构54用于实现beol 50的连接功能。在本文中，多层金属结构54包含被配置为用于循环器的金属层的第一金属层54-1(下文描述细节)，且可包含被配置为接地平面的第二金属层54-2(为了简单起见，仅示出用于多层金属结构54的第一金属层54-1和第二金属层54-2)。第一
金属层54-1可具有“y”形、“x”形或星形，如图1、2a和2b中所示。第一金属层54-1可以具有在几分之一微米与几十微米之间的厚度，并且具有在数百平方微米与几平方毫米之间的水平面积。微循环器具有较小面积，并且可用于与模块中的其它部件集成。传统循环器具有从几十平方毫米到几平方厘米的较大面积。在一些应用中，beol部分50还可被配置成提供连接到第一金属层54-1的无源装置(例如，利用介电层52和多层金属结构54形成未示出的无源装置)，所述第一金属层被配置成循环器金属层。例如，beol部分50被配置成为第一金属层54-1的端口提供调谐电路(例如，连接到第一金属层54-1的端口的无源滤波器和pac)，而有源层48被配置成为晶体管提供有源电路(例如，偏置电路、数字接口电路和/或校准电路)。
59.在一个实施例中，薄化倒装芯片裸片32可由绝缘体上硅(soi)结构形成。薄化倒装芯片裸片32的有源层48是通过将有源装置(未示出)集成在soi结构的硅外延层中或上而形成。薄化倒装芯片裸片32的绝缘层44是soi结构的埋入氧化物(即，氧化硅、box)层。另外，基本上从薄化倒装芯片裸片32移除soi结构的硅基板(下文描述细节)。在一些应用中，薄化倒装芯片裸片32的顶表面是绝缘层44的顶表面。在有源层48完成之后，在有源层48下方形成beol部分50和互连件46。互连件46可以是铜柱或焊球。
60.第一模制化合物38驻留于模块载体36上方、围绕薄化倒装芯片裸片32，并且在薄化倒装芯片裸片32的顶表面上方竖直延伸，以在第一模制化合物38内和薄化倒装芯片裸片32的顶表面上方限定开口56。薄化倒装芯片裸片32的顶表面在开口56的底部处暴露。在一些应用中，第一模制化合物进一步填充装置区域42的底表面与模块载体36的顶表面之间的间隙，并且囊封薄化倒装芯片裸片32的每个互连件46。用于形成第一模制化合物18的一种示例性材料是有机环氧树脂系统。注意，第一模制化合物38不驻留于薄化倒装芯片裸片32上方，且提供开口56的竖直壁。开口56的竖直壁与薄化倒装芯片裸片32的边缘(即，装置区域42的侧面)良好对准。
61.亚铁磁部分58安置在开口56内和薄化倒装芯片裸片32的顶表面上方(即，绝缘层44的顶表面上方)，并且永磁部分60安置在开口56内和亚铁磁部分58上方。亚铁磁部分58可以由一种或多种铁氧体材料形成，例如磁铁矿fe3o4、yig、由具有其它元素(例如，铝、钴、镍、锰和锌)的氧化铁组成的立方铁氧体，或六方铁氧体(例如，pbfe
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、bafe
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，以及磁黄铁矿、fe
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s)。亚铁磁部分58可以具有在几微米与几百微米之间，或甚至高达几毫米的厚度。永磁部分60由被磁化并且产生其自身的永久磁场的一种或多种材料形成，例如铁、镍、钴及其合金、稀土金属合金和天然存在的矿物(例如，天然磁石)。永磁部分60可具有在几微米与几百微米之间，或甚至高达几毫米的厚度。
62.注意，由于开口56的竖直壁与薄化倒装芯片裸片32的边缘对准，因此安置于开口56内的亚铁磁部分58和永磁部分60能够与薄化倒装芯片裸片32自对准。图5a-5c示出用于自对准的亚铁磁部分58的一些示例性形状(例如矩形/正方形、圆形、六边形和高阶多边形)的俯视图，并且图6a-6c示出用于自对准的永磁部分60的一些示例性形状(例如矩形/正方形、圆形、六边形和高阶多边形)的俯视图。一般来说，一旦亚铁磁部分58/永磁部分60的形状符合开口56的水平尺寸(例如，圆形的直径与开口56的侧面长度匹配，或六边形的对角线与开口56的侧面长度匹配，或正方形的侧面长度与开口56的侧面长度匹配)，亚铁磁部分58/永磁部分60就可以与薄化倒装芯片裸片32自对准。在不同的应用中，亚铁磁部分58与永磁部分60可以具有相同或不同的形状，和/或可以具有相同或不同的水平面积。
63.因而，亚铁磁部分58和永磁部分60两者可以与薄化倒装芯片裸片32的装置区域42中的第一金属层54-1竖直对准。因此，在薄化倒装芯片裸片32的装置区域42中的第一金属层54-1、在薄化倒装芯片裸片32上方的亚铁磁部分58和在亚铁磁部分58上方的永磁部分60的组合可以提供与薄化倒装芯片裸片32竖直堆叠的循环器34。在本文中，尽管亚铁磁部分58不直接驻留于薄化倒装芯片裸片32的装置区域42中的第一金属层54-1上方(即，绝缘层44和处于其间的装置区域42的部分)，但是，在薄化倒装芯片裸片32的装置区域42中的亚铁磁部分58与第一金属层54-1之间的竖直距离相对较短，不超过几十微米。
64.另外，图4还示出，fem 30可还包含第二模制化合物62以囊封循环器34并将所述循环器34与外部环境隔离。出于此说明的目的，第二模制化合物驻留于开口56内和永磁部分60上方。在不同的应用中，第二模制化合物62可在第一模制化合物38上方延伸，可进一步围绕永磁部分60，或可进一步围绕永磁部分60和亚铁磁部分58两者(下文示出细节)。第一模制化合物38与第二模制化合物62可由相同或不同材料形成。如果将相同材料用于第一模制化合物38和第二模制化合物62两者，则由于相同的温度系数，其产生更好的温度和机械稳定性。
65.在一些应用中，fem 30中的薄化倒装芯片裸片32不是有源裸片，而是不具有任何有源层的无源裸片。如图7中所示，薄化倒装芯片裸片32是无源裸片，其中薄化倒装芯片裸片32的装置区域42不包含有源层48，而仅包含beol部分50。装置区域42的顶表面是beol部分50的顶表面，并且装置区域42的底表面仍然是beol部分50的底表面。绝缘层44在beol部分50的顶表面上方，而互连件46仍从beol部分50的底表面延伸到模块载体36。在beol部分50中，介电层52和多层金属结构54被配置成提供一个或多个无源装置(例如，未示出的电阻器、电容器、电感器、传输线及其任何组合等)。在本文中，多层金属结构54仍包含被配置为循环器金属层的第一金属层54-1和被配置为接地平面的第二金属层54-2(为了简单起见，仅示出用于多层金属结构54的第一金属层54-1和第二金属层54-2)。beol部分50中的一个或多个无源装置可以连接到第一金属层54-1(例如，无源装置可以包含无源滤波器和无源可编程电容器，其以如图3b所示的配置连接到第一金属层54-1)。
66.在此实施例中，在薄化倒装芯片裸片32的装置区域42中的第一金属层54-1、在薄化倒装芯片裸片32上方的亚铁磁部分58和在亚铁磁部分58上方的永磁部分60的组合仍提供循环器34，其与薄化倒装芯片裸片32竖直堆叠。此外，薄化倒装芯片裸片32可通过集成无源装置工艺形成，其中绝缘层44包含一种或多种介电材料(例如二氧化硅或氮化硅)和/或一种或多种聚合物复合材料(例如仿真聚合物、液晶聚合物、层间聚合物、合成橡胶或其它合成化合物等)。
67.在一些应用中，fem 30可还包含如图8中所示的底部填充层64。在本文中以及下文中，倒装芯片裸片32可以是有源裸片或无源裸片，其中装置区域42可包含有源层48和beol部分50两者，或可包含beol部分50而不包含任何有源层。底部填充层64驻留在模块载体36的顶表面上方，并且填充装置区域42的底表面与模块载体36的顶表面之间的间隙，使得互连件46由底部填充层64囊封。在此实施例中，第一模制化合物38驻留于底部填充层64上方，并且仍然围绕倒装芯片裸片32、亚铁磁部分58和永磁部分60。底部填充层64可以由与第一模制化合物38相同或不同的材料形成。
68.在一些应用中，循环器34中的亚铁磁部分58与永磁部分60可以具有不同的形状
和/或不同的大小。如图9中所示，亚铁磁部分58具有比永磁部分60小的大小。例如，亚铁磁部分58可以具有如图5b/5c所示的圆形/六边形形状，而永磁部分60可以具有如图6a所示的正方形形状。在此实施例中，fem 30可还包含第三模制化合物66，其具有高介电常数(例如，dk》＝10)，驻留于薄化倒装芯片裸片32的顶表面上方且在永磁部分60下方，围绕亚铁磁部分58，且填充亚铁磁部分58与开口56的竖直壁之间的间隙。对于循环器34的性能，至关重要的是亚铁磁部分58能够良好地饱和操作。在本文中，具有高介电常数并且围绕亚铁磁部分58的第三模制化合物66有助于改善亚铁磁部分58的饱和度。第三模制化合物66可由一种或多种高介电常数材料形成，所述材料是具有为约25的dk的氧化铝和/或钛酸钡的模制化合物。此外，在此fem 30中，被配置成囊封循环器34的第二模制化合物62可进一步在第一模制化合物38上方延伸。
69.在一些应用中，循环器34中的永磁部分60可能不具有自对准形状。如图10中所示，永磁部分60具有比开口56小的水平面积，并且与开口56的水平尺寸不符。在本文中，循环器34中的亚铁磁部分58仍可以符合开口56的水平尺寸(例如，具有与开口56匹配的正方形形状的亚铁磁部分58，如图6a所示)。因而，永磁部分60仅覆盖亚铁磁部分58的一部分，并且亚铁磁部分58的顶表面部分地通过永磁部分60暴露。在此实施例中，第二模制化合物62驻留于亚铁磁部分58的顶表面上方以完全囊封永磁部分60。尽管不能将自对准技术应用于永磁部分60，但必须使薄化倒装芯片裸片32的装置区域42中的永磁部分60、亚铁磁部分58和第一金属层54-1彼此竖直对准，以便实现适用的循环器34。
70.在一些应用中，当永磁部分60具有比开口56小的水平面积并且与开口56的水平尺寸不符时，可存在对准材料68以帮助永磁部分60与开口56的竖直壁相符，如图11所示。在本文中，对准材料68是非磁性材料，例如模制化合物或具有改变状态属性的复合物。对准材料68驻留于亚铁磁部分58的顶表面上方并且围绕永磁部分60，并且被配置成提供形状(与永磁部分60组合)以与开口56的水平尺寸相符。因此，永磁部分60与对准材料68的组合能够与薄化倒装芯片裸片32自对准。因此，永磁部分60、亚铁磁部分58和在薄化倒装芯片裸片32的装置区域42中的第一金属层54-1彼此竖直对准，以便实现适用的循环器34。在此实施例中，第二模制化合物62驻留于永磁部分60和对准材料上方以囊封循环器34。
71.在一些应用中，循环器34中的亚铁磁部分58和永磁部分60两者可能都不具有自对准形状。如图12中所示，亚铁磁部分58和永磁部分60中的每个具有比开口56小的水平面积，并且与开口56的水平尺寸不符。出于此说明的目的，亚铁磁部分58与永磁部分60具有相同的大小和形状。在不同的应用中，亚铁磁部分58与永磁部分60可以具有不同的大小和/或形状。在本文中，亚铁磁部分58仅覆盖薄化倒装芯片裸片32的顶表面的一部分，并且永磁部分60经由接合材料70安置在亚铁磁部分58上方。因而，薄化倒装芯片裸片32的顶表面部分地通过亚铁磁部分58和永磁部分60暴露。在此实施例中，第二模制化合物62驻留于薄化倒装芯片裸片32的顶表面上方以完全囊封亚铁磁部分58和永磁部分60两者。尽管不能将自对准技术应用于亚铁磁部分58或永磁部分60，但仍然必须彼此竖直地对准永磁部分60、亚铁磁部分58和薄化倒装芯片裸片32的装置区域42中的第一金属层54-1，以便实现适用的循环器34。
72.在一些应用中，为了增强亚铁磁部分58的饱和度，在fem 30中使用具有高介电常数(例如，dk＝10)的第三模制化合物66。如图13中所示，第三模制化合物66驻留于薄化倒装
芯片裸片32的暴露的顶表面部分上方以囊封亚铁磁部分58的侧面，且填充亚铁磁部分58与开口56的竖直壁之间的间隙。在高介电常数第三裸片部件66的围绕下，亚铁磁部分58可良好地饱和操作。在本文中，第二模制化合物62驻留于第三模制化合物66上方以完全囊封永磁部分60。
73.图14a-19提供制造图4或图7中所示的示例性fem 30的示例性步骤。尽管示例性步骤以序列示出，但是示例性步骤不一定取决于次序。一些步骤可能会以不同于所呈现的次序进行。此外，在本公开的范围内的过程可以包含比图14a-19中所示的更少或更多的步骤。
74.首先，提供如图14a所描绘的前体模块72。在本文中，前体封装72包含模块载体36、安置于模块载体36上方的完整倒装芯片裸片32in，以及驻留于模块载体36上且完全囊封完整倒装芯片裸片32in的第一模制化合物38。详细地说，完整倒装芯片裸片32in包含具有第一金属层54-1(例如，用于循环器的金属层)的装置区域42、从装置区域42的底表面延伸到模块载体36的互连件46(为清楚起见，互连件46中仅一个标记有参考数字)、在装置区域42的顶表面上方的绝缘层44、以及在绝缘层44上方的裸片基板74。因而，裸片基板74的背面是完整倒装芯片裸片32in的顶表面。裸片基板74可由低成本硅材料形成。装置区域42可以具有在4微米与7微米之间的厚度，互连件46可以具有在15μm与200μm之间的高度，绝缘层44可以具有在0.2μm与2μm之间的厚度，并且裸片基板74可以具有在150μm与500μm之间的厚度。对于本领域技术人员将清楚的是，对这些厚度的修改也可以被视为在本文公开的概念的范围内。
75.在一个实施例中，完整倒装芯片裸片32in是有源裸片，其中装置区域42包含有源层48和在有源层48下方的beol部分50，如图14b所示(图14a中的虚线框sec)。在本文中，装置区域42的顶表面是有源层48的顶表面，并且装置区域42的底表面是beol部分50的底表面。有源层48被配置成提供一个或多个有源装置(例如，具有一个或多个晶体管的装置)，而beol部分50被配置成将有源层48中的有源装置彼此连接，和/或被配置成将有源装置连接到外部部件(例如，外部裸片、外部天线等)。通常，beol部分50包含实现beol 50的连接功能的介电层52和多层金属结构54。为简单起见，仅示出用于多层金属结构54的配置成用于循环器的第一金属层54-1。第一金属层54-1可具有“y”形、“x”形或星形，如图1、2a和2b中所示。
76.当完整倒装芯片裸片32in是有源裸片时，完整倒装芯片裸片32in可以由soi结构形成。完整倒装芯片裸片32in的有源层48是通过将有源装置(未示出)集成在soi结构的硅外延层中或上而形成。完整倒装芯片裸片32in的绝缘层44是soi结构的埋入氧化物(即，氧化硅、box)层。另外，完整倒装芯片裸片32in的裸片基板74是soi结构的硅基板。在有源层48完成之后，在有源层48下方形成beol部分50和互连件46。
77.在一个实施例中，完整倒装芯片裸片32in是无源裸片，其中装置区域42不包含有源层48，而仅包含beol部分50，如图14c所示(图14a中的虚线框sec)。在本文中，装置区域42的顶表面是beol部分50的顶表面，并且装置区域42的底表面是beol部分50的底表面。beol部分50仍包含第一金属层54-1，所述第一金属层被配置成用于循环器。绝缘层44在beol部分50的顶表面上，而互连件46仍从beol部分50的底表面延伸到模块载体36。当完整倒装芯片裸片32in是无源裸片时，完整倒装芯片裸片32in可以通过集成无源装置工艺形成，其中完整倒装芯片裸片32in的绝缘层44可以包含一种或多种介电材料(例如二氧化硅或氮化
硅)和/或一种或多种聚合物复合材料(例如，仿真聚合物、液晶聚合物、层间聚合物、合成橡胶或其它合成化合物等)。完整倒装芯片裸片32in的裸片基板74可以是硅基板。
78.无论有源裸片还是无源裸片，完整倒装芯片裸片32in总是包含beol部分50。在beol部分50中，介电层52和多层金属结构54可以被配置成提供一个或多个无源装置(例如，未示出的电阻器、电容器、电感器、传输线及其任何组合等)。beol部分50中的一个或多个无源装置可以连接到第一金属层54-1以用于调谐循环器的频率响应，所述循环器利用第一金属层54-1作为循环器的金属化部件(例如，无源装置可包含无源滤波器和无源可编程电容器，其以如图3b所示的配置连接到第一金属层54-1)。
79.出于此说明的目的，第一模制化合物38直接驻留于模块载体36上方，填充在完整倒装芯片裸片32in的装置区域42的底表面与模块载体36的顶表面之间的间隙，并且完全囊封完整倒装芯片裸片32in。在不同的应用中，前体模块72可还包含底部填充层(例如，图8中的底部填充层64)，所述底部填充层直接位于模块载体36的顶表面上方，囊封完整倒装芯片裸片32in的互连件46，并且填充装置区域42的底表面与模块载体36的顶表面之间的间隙。在这种情况下，第一模制化合物18将直接驻留于底部填充层而不是模块载体36的顶表面上方，并且将保持囊封完整倒装芯片裸片32in。
80.接下来，减薄第一模制化合物38以暴露完整倒装芯片裸片32in的裸片基板74的背面，如图15所示。所述薄化程序可以用机械研磨过程来完成。后续步骤是基本上移除完整倒装芯片裸片32in的模基板74，以提供薄化倒装芯片裸片32并且在薄化倒装芯片裸片32上方限定开口56，如图16所示。在本文中，基本上移除裸片基板74是指移除整个裸片基板74的至少95％，并且保留至多2μm裸片基板或可能进一步移除绝缘层44的一部分。在所需情况下，裸片基板74被完全移除，使得绝缘层44的顶表面是薄化倒装芯片裸片32的顶表面，并且在开口56的底部处暴露。基本上移除裸片基板74可通过具有湿法/干法蚀刻剂化学品的蚀刻工艺提供，所述蚀刻剂化学品可为四甲基氢氧化铵(tmah)、氢氧化钾(koh)、氢氧化钠(naoh)、乙酰胆碱(ach)等。在蚀刻过程期间，绝缘层44充当蚀刻停止层，所述蚀刻停止层通过使用湿法/干法蚀刻化学剂化学品而具有比裸片基板74(例如硅基板)慢得多的蚀刻速率。第一模制化合物38可以用作蚀刻剂屏障以保护装置区域42免受蚀刻化学品(例如，tmah、koh、ach和naoh)的影响。因此，开口56(此处移除了裸片基板74)限定在第一模制化合物38内，开口56的竖直壁是模制化合物38的内侧，其与薄化倒装芯片裸片32的边缘(即，装置区域42的侧面)对准。
81.如图17所示，亚铁磁部分58接着安置在薄化倒装芯片裸片32的顶表面上方。亚铁磁部分58可由处于粉末状体或固体块状态的一种或多种铁氧体材料形成，例如例如磁铁矿fe3o4、yig、由具有其它元素(例如，铝、钴、镍、锰和锌)的氧化铁组成的立方铁氧体，或六方铁氧体(例如，pbfe
12o19
、bafe
12o19
，以及磁黄铁矿、fe
1-x
s)。如果亚铁磁部分58是粉末化合物，那么可以通过填充和/或压缩模制方法施加亚铁磁部分58。另外，亚铁磁部分58将具有与开口56的水平面积相同的最终水平形状，并且因此将与薄化倒装芯片裸片32对准。如果亚铁磁部分58是固体块，则将亚铁磁部分58插入到开口56中。一旦亚铁磁部分58的块状形状符合开口56的水平尺寸(例如，图5a-5c中所示的形状)，亚铁磁部分58就将与薄化倒装芯片裸片32自对准。另外，如果亚铁磁部分58与开口的竖直壁之间存在横向间隙(例如，参见图9)，则可以应用高介电常数模制化合物(例如，第三模制化合物66)来填充间隙以改善亚
铁磁部分58的饱和度。
82.如图18a中所示，在安置亚铁磁部分58之后，永磁部分60安置在亚铁磁部分58上方。永磁部分60由处于粉末状态、液态或固态的被磁化并且产生其自身的永久磁场的一种或多种材料制成，例如铁、镍、钴及其合金、稀土金属合金和天然存在的矿物(例如，天然磁石)。如果永磁部分60是粉末化合物或液态化合物，则永磁部分60可以通过填充和压缩模制方法施加，并且永磁部分60将具有与开口56的水平面积相同的最终水平形状，并且因此将与薄化倒装芯片裸片32竖直对准。如果永磁部分60是实心块，则永磁部分60将插入到在亚铁磁部分58上方的开口56中。一旦永磁部分60的块状形状符合开口56的水平尺寸(例如，图6a-6c中所示的形状)，则永磁部分60将与薄化倒装芯片裸片32自对准。
83.在本文中，永磁部分60、亚铁磁部分58与薄化倒装芯片裸片32彼此竖直对准。因此，薄化倒装芯片裸片32的装置区域42内的第一金属层54-1将与亚铁磁部分58和永磁部分60竖直对准。因此，在薄化倒装芯片裸片32的装置区域42中的第一金属层54-1、在薄化倒装芯片裸片32上方的亚铁磁部分58和在亚铁磁部分58上方的永磁部分60的组合提供了适用的循环器34，其与薄化倒装芯片裸片32竖直堆叠。
84.在一个实施例中，当亚铁磁部分58和永磁部分60两者处于固体块状态时，亚铁磁部分58和永磁部分60可在插入到开口56中之前接合在一起。如图18b中所示，亚铁磁部分58与永磁部分60通过接合材料70接合在一起作为组合块76，且接着将组合块76插入到开口56中。因而，亚铁磁部分58与亚铁磁部分60同时安置。在所需情况下，亚铁磁部分58与永磁部分60具有相同的水平形状和大小。一旦组合块76的水平形状符合开口56的水平尺寸，亚铁磁部分58和永磁部分60就将与薄化倒装芯片裸片32以及薄化倒装芯片裸片32的装置区域42中的第一金属层54-1自对准。因此，在薄化倒装芯片裸片32的装置区域42中的第一金属层54-1、在薄化倒装芯片裸片32上的亚铁磁部分58和在亚铁磁部分58上方的永磁部分60的组合提供了适用的循环器34，其与薄化倒装芯片裸片32竖直堆叠。
85.最后，施加第二模制化合物62以囊封循环器34，如图19所示。出于此说明的目的，第二模制化合物62驻留于永磁部分60上方和开口56内。在不同的应用中，第二模制化合物62可在第一模制化合物38上方延伸，可进一步覆盖永磁部分60的侧面(当永磁部分60具有比开口56小的水平尺寸时，参见图10)，或可进一步覆盖永磁部分60的侧面和亚铁磁部分58的侧面(当永磁部分60和亚铁磁部分58两者都具有比开口56小的水平尺寸时，参见图12)。第二模制化合物62可以通过各种程序来施加，例如片材模制、包覆模制、压缩模制、转移模制、压板填充囊封或丝网印刷囊封。
86.可以设想，可以组合前述方面中的任一方面，和/或如本文所描述的各种单独方面和特征以获得额外优点。除非本文相反指示，否则本文所公开的各种实施例中的任一实施例可以与一个或多个其它公开的实施例组合。
87.本领域技术人员将认识到对本公开的优选实施例的改进和修改。所有这种改进和修改都被认为是在本文所公开的概念和下文的权利要求的距离内。

技术特征：
1.一种前端模块(fem)，包括：
●
模块载体；
●
薄化倒装芯片裸片，所述薄化倒装芯片裸片驻留于所述模块载体上方，并且包括具有金属层的装置区域、在所述装置区域的顶表面上方的绝缘层、以及从所述装置区域的底表面延伸到所述模块载体的多个互连件；
●
第一模制化合物，所述第一模制化合物驻留于所述模块载体上方、围绕所述薄化倒装芯片裸片，并且延伸超过所述薄化倒装芯片裸片的顶表面以在所述薄化倒装芯片裸片的所述顶表面上方限定开口，其中所述第一模制化合物提供所述开口的竖直壁；
●
亚铁磁部分，所述亚铁磁部分在所述薄化倒装芯片裸片的所述顶表面上方和所述开口内；以及
●
永磁部分，所述永磁部分在所述亚铁磁部分上方和所述开口内，其中所述永磁部分、所述亚铁磁部分与所述装置区域的所述金属层竖直对准，并且所述永磁部分、所述亚铁磁部分与所述装置区域的所述金属层的组合提供与所述薄化倒装芯片裸片竖直堆叠的循环器。2.根据权利要求1所述的fem，其中所述装置区域中的所述金属层具有几分之一微米与几十微米之间的厚度，并且具有几百平方微米与几平方毫米之间的水平面积。3.根据权利要求1所述的fem，其中：
●
所述薄化倒装芯片裸片是有源裸片；
●
所述装置区域包含有源层和在所述有源层下方的后段工艺(beol)部分；
●
所述有源层被配置成提供一个或多个有源装置；并且
●
所述beol部分包含所述金属层，并且被配置成提供一个或多个集成无源装置。4.根据权利要求3所述的fem，其中：
●
所述beol中的所述金属层包含至少三个端口；
●
所述一个或多个集成无源装置包含一个或多个无源滤波器和一个或多个可编程电容器；并且
●
所述一个或多个集成无源装置中的每个连接到所述至少三个端口中的对应端口。5.根据权利要求3所述的fem，其中：
●
所述薄化倒装芯片裸片是由绝缘体上硅(soi)结构形成；
●
所述薄化倒装芯片裸片的所述有源层是通过将所述一个或多个有源装置集成在所述soi结构的硅外延层中或上而形成；并且
●
所述薄化倒装芯片裸片的所述绝缘层是所述soi结构的埋入氧化物层。6.根据权利要求1所述的fem，其中：
●
所述薄化倒装芯片裸片是无源裸片；并且
●
所述装置区域包含beol部分，所述beol部分包含所述金属层并且被配置成提供一个或多个集成无源装置。7.根据权利要求6所述的fem，其中：
●
所述beol中的所述金属层包含至少三个端口；
●
所述一个或多个集成无源装置包含一个或多个无源滤波器和一个或多个可编程电容器；并且
●
所述一个或多个集成无源装置中的每个连接到所述至少三个端口中的对应端口。8.根据权利要求6所述的fem，其中所述薄化倒装芯片裸片的所述绝缘层包括介电材料和聚合物复合材料中的至少一种。9.根据权利要求8所述的fem，其中所述薄化倒装芯片裸片的所述绝缘层包括二氧化硅、氮化硅、仿真聚合物、液晶聚合物、层间聚合物和合成橡胶中的至少一种。10.根据权利要求1所述的fem，其中：
●
所述亚铁磁部分包含一种或多种铁氧体；
●
所述亚铁磁部分具有几微米与几百微米之间的厚度；并且
●
所述亚铁磁部分具有圆形、正方形、六边形、矩形或高阶多边形的水平形状。11.根据权利要求1所述的fem，其中所述亚铁磁部分包含由以下组成的群组中的一种或多种：磁铁矿fe3o4、钇铁石榴石(yig)、pbfe
12
o
19
、bafe
12
o
19
、磁黄铁矿、fe
1-x
s，以及含铝、钴、镍、锰和锌的氧化铁。12.根据权利要求1所述的fem，其中：
●
所述永磁部分是由被磁化并且产生其自身的永久磁场的一种或多种材料形成；
●
所述永磁部分具有几微米与几百微米之间的厚度；并且
●
所述永磁部分具有圆形、正方形、六边形、矩形或高阶多边形的水平形状。13.根据权利要求1所述的fem，其中所述永磁部分是由铁、镍、钴、及其合金、稀土金属合金和和天然磁石组成的群组中的一种或多种形成。14.根据权利要求1所述的fem，其中所述亚铁磁部分和所述永磁部分具有与所述开口相同的水平尺寸。15.根据权利要求14所述的fem，还包括第二模制化合物，所述第二模制化合物驻留于所述永磁部分上方以囊封所述循环器。16.根据权利要求1所述的fem，还包括底部填充层，所述底部填充层驻留于所述模块载体的顶表面上方并且填充所述薄化倒装芯片裸片的所述装置区域的所述底表面与所述模块载体的所述顶表面之间的间隙，使得所述多个互连件由所述底部填充层囊封，其中所述第一模制化合物驻留于所述底部填充层上方。17.根据权利要求1所述的fem，其中：
●
所述亚铁磁部分具有与所述开口相同的水平尺寸；并且
●
所述永磁部分具有比所述开口小的水平尺寸，使得所述亚铁磁部分的顶表面部分地通过所述永磁部分暴露。18.根据权利要求17所述的fem，还包括第二模制化合物，所述第二模制化合物驻留于所述亚铁磁部分的所述顶表面上方并且完全囊封所述永磁部分。19.根据权利要求17所述的fem，还包括对准材料和第二模制化合物，其中：
●
所述对准材料驻留于所述亚铁磁部分的所述顶表面上方并且围绕所述永磁部分，其中所述永磁部分与所述对准材料的组合具有与所述开口相同的水平尺寸；并且
●
所述第二模制化合物驻留于所述永磁部分与所述对准材料的所述组合上方以囊封所述循环器。20.根据权利要求1所述的fem，其中：
●
所述亚铁磁部分具有比所述开口小的水平尺寸，使得所述薄化倒装芯片裸片的所述
顶表面部分地通过所述亚铁磁部分暴露；并且
●
所述永磁部分具有与所述开口相同的水平尺寸。21.根据权利要求20所述的fem，还包括第二模制化合物和第三模制化合物，其中：
●
所述第三模制化合物具有高于10的介电常数；
●
所述第三模制化合物驻留于所述薄化倒装芯片裸片的所述顶表面上方，并且填充横向地处于所述亚铁磁部分与所述开口的所述竖直壁之间的间隙；并且
●
所述第二模制化合物驻留于所述永磁部分上方以囊封所述循环器。22.根据权利要求1所述的fem，其中：
●
所述亚铁磁部分具有比所述开口小的水平尺寸；并且
●
所述永磁部分具有比所述开口小的水平尺寸，使得所述薄化倒装芯片裸片的所述顶表面部分地通过所述亚铁磁部分和所述永磁部分暴露。23.根据权利要求22所述的fem，还包括第二模制化合物，所述第二模制化合物驻留于所述薄化倒装芯片裸片的所述顶表面上方，并且完全囊封所述亚铁磁部分和所述永磁部分。24.根据权利要求22所述的fem，还包括第二模制化合物和第三模制化合物，其中：
●
所述第三模制化合物具有高于10的介电常数；
●
所述第三模制化合物驻留于所述薄化倒装芯片裸片的所述顶表面上方，并且填充横向地处于所述亚铁磁部分与所述开口的所述竖直壁之间的间隙；并且
●
所述第二模制化合物驻留于所述第三模制化合物上方，并且完全囊封所述永磁部分。25.根据权利要求1所述的fem，其中所述装置区域中的所述金属层具有带有三个端口的“y”形状、带有四个端口的“x”形状和带有五个端口的“星形”形状中的一个。26.根据权利要求1所述的fem，还包括在所述永磁部分与所述亚铁磁部分之间的接合材料。27.一种方法，包括：
●
提供前体模块，所述前体模块包括模块载体、安置在所述模块载体上方的完整倒装芯片裸片，以及驻留于所述模块载体上方并且完全囊封所述完整倒装芯片裸片的第一模制化合物，其中所述完整倒装芯片裸片包含具有金属层的装置区域、从所述装置区域的底表面延伸到所述模块载体的多个互连件、在所述装置区域的顶表面上方的绝缘层，以及在所述绝缘层上方的裸片基板，使得所述裸片基板的背面是所述完整倒装芯片裸片的顶表面；
●
减薄所述第一模制化合物以暴露所述裸片基板的所述背面；
●
基本上移除所述裸片基板以提供薄化倒装芯片裸片，并且在所述薄化倒装芯片裸片上方和所述第一模制化合物内限定开口；
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在所述薄化倒装芯片裸片的顶表面上方和所述开口内安置亚铁磁部分；以及
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在所述亚铁磁部分上方和所述开口内安置永磁部分，其中所述永磁部分、所述亚铁磁部分与所述装置区域的所述金属层竖直对准，并且所述永磁部分、所述亚铁磁部分与所述装置区域的所述金属层的组合提供与所述薄化倒装芯片裸片竖直堆叠的循环器。28.根据权利要求27所述的方法，还包括在所述永磁部分上方施加第二模制化合物，以便囊封所述循环器34并且将所述循环器与外部环境隔离。
29.根据权利要求27所述的方法，其中：
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在安置所述亚铁磁部分和所述永磁部分之前，将所述亚铁磁部分与所述永磁部分经由接合材料接合在一起；并且
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安置所述亚铁磁部分与安置所述亚铁磁部分同时发生。

技术总结
本公开描述了一种前端模块(FEM)和其制造方法。在所公开的FEM中，包含具有金属层的装置区域的薄化倒装芯片裸片驻留于模块载体上方。模制化合物驻留于所述模块载体上方、围绕所述薄化倒装芯片裸片，并且延伸超过所述薄化倒装芯片裸片的顶表面，以在所述薄化倒装芯片裸片的所述顶表面上方和所述模制化合物内限定开口。亚铁磁部分驻留于所述薄化倒装芯片裸片的所述顶表面上方和所述开口内，并且永磁部分驻留于所述亚铁磁部分上方和所述开口内。在本文中，所述永磁部分、所述亚铁磁部分与所述装置区域的所述金属层竖直对准，并且形成与所述薄化倒装芯片裸片竖直堆叠的循环器。化倒装芯片裸片竖直堆叠的循环器。化倒装芯片裸片竖直堆叠的循环器。


技术研发人员：J
受保护的技术使用者：QORVO美国公司
技术研发日：2021.12.13
技术公布日：2023/8/13