CN115051678A - 一种声表面波滤波器晶圆级封装结构及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种声表面波滤波器晶圆级封装结构及其制作方法，声表面波滤波器晶圆级封装结构包括：晶圆，晶圆的第一表面设置有声表面波滤波器，其中，声表面波滤波器包括叉指换能器和至少两个电极，电极的部分凸出于晶圆的边沿；围堰层，位于叉指换能器和电极之间且围绕叉指换能器，围堰层的厚度大于叉指换能器的厚度；遮蔽层，位于围堰层远离晶圆的一侧；封装层，位于遮蔽层远离晶圆的一侧，封装层覆盖晶圆的第一表面、电极远离晶圆的表面、围堰层和遮蔽层，封装层邻近晶圆的表面设置有凹槽，凹槽的侧壁露出电极的侧面。本实施例提供的封装结构及其制作方法，可以提高晶圆的密封性，也可以提高声表面波滤波器晶圆级封装结构的可靠性。

Description

一种声表面波滤波器晶圆级封装结构及其制作方法

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种声表面波滤波器晶圆级封装结构及其制作方法。

背景技术

声表面波滤波器是无线通讯***中的核心元器件，已广泛用于移动通信、导航、卫星通信、雷达等无线通讯***。

声表面波滤波器晶圆级封装是声表面波滤波器制造过程中必不可少的环节，现有封装结构会使晶圆上的线路及电极裸露，密封性及可靠性较差。

发明内容

本发明提供了一种声表面波滤波器晶圆级封装结构及其制作方法，可以提高晶圆的密封性，也可以提高声表面波滤波器晶圆级封装结构的可靠性。

根据本发明的第一方面，提供了一种声表面波滤波器晶圆级封装结构，该声表面波滤波器晶圆级封装结构包括：

晶圆，所述晶圆的第一表面设置有声表面波滤波器，其中，所述声表面波滤波器包括叉指换能器和至少两个电极，所述电极的部分凸出于所述晶圆的边沿；

围堰层，位于所述叉指换能器和所述电极之间且围绕所述叉指换能器，所述围堰层的厚度大于所述叉指换能器的厚度；

遮蔽层，位于所述围堰层远离所述晶圆的一侧；

封装层，位于所述遮蔽层远离所述晶圆的一侧，所述封装层覆盖所述晶圆的第一表面、所述电极远离所述晶圆的表面、所述围堰层和所述遮蔽层，所述封装层邻近所述晶圆的表面设置有凹槽，所述凹槽的侧壁露出所述电极的侧面；

第一钝化层，位于所述晶圆与所述第一表面相对的第二表面上且覆盖所述晶圆及裸露的所述电极远离所述封装层的表面；

重新布线层，位于所述第一钝化层远离所述封装层的一侧且延伸至所述电极的侧边与所述电极连接。

可选的，本实施例提供的声表面波滤波器晶圆级封装结构还包括第二钝化层；

所述第二钝化层位于所述重新布线层远离所述晶圆的一侧，所述第二钝化层包括通孔，所述通孔裸露部分重新布线层。

可选的，本实施例提供的声表面波滤波器晶圆级封装结构还包括凸点；

所述凸点穿过所述通孔与所述重新布线层连接。

可选的，所述围堰层的厚度大于1μm；

所述遮蔽层的厚度大于1μm。

可选的，所述围堰层的材料包括光刻胶；

所述遮蔽层的材料包括光刻胶；

所述第一钝化层的材料包括光刻胶；

所述第二钝化层的材料包括光刻胶。

根据本发明的另一方面，提供了一种声表面波滤波器晶圆级封装结构的制作方法，该制作方法包括：

提供一晶圆，所述晶圆的第一表面设置有至少一个声表面波滤波器，其中，所述声表面波滤波器包括叉指换能器和至少两个电极；

在所述叉指换能器和所述电极之间形成围堰层，使所述围堰层围绕所述叉指换能器，所述围堰层的厚度大于所述叉指换能器的厚度；

在所述围堰层远离所述晶圆的一侧形成遮蔽层；

在所述遮蔽层远离所述晶圆的一侧形成封装层，使所述封装层覆盖所述晶圆的第一表面、所述电极远离所述晶圆的表面、所述围堰层和所述遮蔽层；

对所述晶圆与所述第一表面相对的第二表面进行刻蚀形成刻蚀槽，其中，所述刻蚀槽露出部分所述电极；

在所述晶圆的第二表面形成第一钝化层，使所述第一钝化层覆盖所述晶圆及裸露的所述电极远离所述封装层的表面；

在所述第一钝化层远离所述封装层的一侧对所述第一钝化层和部分所述封装层进行切割形成凹槽，使所述凹槽的侧壁裸露所述电极的侧面；

在所述第一钝化层远离所述封装层的一侧形成重新布线层，其中，所述重新布线层与裸露的所述电极的侧边连接且延伸至所述凹槽的侧面和部分底面；

在每一所述凹槽内对所述封装层进行切割形成所述声表面波滤波器晶圆级封装结构。

可选的，所述在所述遮蔽层远离所述晶圆的一侧形成封装层之前还包括：

采用激光在所述晶圆的分割区域进行照射形成改质层，所述改质层位于所述晶圆的内部，所述改质层包括裂纹，其中，所述分割区域位于相邻两个所述声表面波滤波器之间。

可选的，所述对所述晶圆与所述第一表面相对的第二表面进行刻蚀形成刻蚀槽之前还包括：

对所述晶圆的第二表面进行减薄处理。

可选的，所述在所述第一钝化层远离所述封装层的一侧形成重新布线层之后还包括：

在所述重新布线层远离所述封装层的一侧形成第二钝化层，其中，所述第二钝化层包括通孔，所述通孔裸露部分所述重新布线层。

可选的，所述形成所述第二钝化层之后还包括：

形成凸点，使所述凸点穿过所述通孔与所述重新布线层连接。

本实施例提供了一种声表面波滤波器晶圆级封装结构，该声表面波滤波器晶圆级封装结构中的围堰层、遮蔽层和晶圆构成一空腔，叉指换能器位于空腔内，从而密封并保护叉指换能器，封装层覆盖晶圆的第一表面、电极远离晶圆的表面、遮蔽层和围堰层，从而使晶圆的第一表面和电极远离晶圆的表面不裸露，并再次密封空腔内的叉指换能器，提高密封性和可靠性。封装层内的凹槽侧壁露出电极的侧面，可以使重新布线层与电极的侧面连接。在晶圆与第一表面相对的第二表面上设置有第一钝化层，第一钝化层覆盖晶圆的第二表面，从而可以避免晶圆第二表面裸露，设置第一钝化层远离封装层的一侧有重新布线层，有利于重新布线层的附着且不易脱落。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例提供的一种声表面波滤波器晶圆级封装结构的结构示意图；

图2是根据本发明实施例提供的一种声表面波滤波器晶圆级封装结构的制作方法的流程示意图；

图3-图14是形成本发明实施例提供的声表面波滤波器晶圆级封装结构的过程结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

图1是根据本发明实施例提供的一种声表面波滤波器晶圆级封装结构的结构示意图，参考图1，本实施例提供的声表面波滤波器晶圆级封装结构包括：晶圆110，晶圆110的第一表面设置有声表面波滤波器，其中，声表面波滤波器包括叉指换能器111和至少两个电极112，电极112的部分凸出于晶圆110的边沿；围堰层120，位于叉指换能器111和电极112之间且围绕叉指换能器111，围堰层120的厚度大于叉指换能器111的厚度；遮蔽层130，位于围堰层120远离晶圆110的一侧；封装层140，位于遮蔽层130远离晶圆110的一侧，封装层140覆盖晶圆110的第一表面、电极112远离晶圆110的表面、围堰层120和遮蔽层130，封装层140邻近晶圆110的表面设置有凹槽，凹槽的侧壁露出电极112的侧面；第一钝化层150，位于晶圆110与第一表面相对的第二表面上且覆盖晶圆110及裸露的电极112远离封装层140的表面；重新布线层160，位于第一钝化层150远离封装层140的一侧且延伸至电极112的侧边与电极112连接。

具体的，设置围堰层120的厚度大于叉指换能器111的厚度，可以使围堰层120、遮蔽层130及晶圆110构成一空腔，使该空腔可以容纳叉指换能器111，从而密封并保护叉指换能器111。封装层140覆盖晶圆110的第一表面和电极112远离晶圆110的表面，可以保护晶圆110的第一表面及电极112远离晶圆110的表面不受损坏，封装层140覆盖围堰层120和遮蔽层130，从而可以进一步密封叉指换能器111，进而增强声表面波滤波器晶圆级封装结构的密封强度和可靠性，封装层140内的凹槽侧壁露出电极112的侧面，可以使重新布线层160与电极112的侧面连接。第一钝化层150的材料可以是光刻胶，也可以是二氧化硅，第一钝化层150具有绝缘性，第一钝化层150可以保护晶圆110的第二表面不受损坏。重新布线层160具有导电性，其材料可以是金属，重新布线层160用于传输信号。晶圆110的第二表面的部分区域会存在金属引线，且晶圆110的第二表面的粗糙度及硬力较大，若将重新布线层160直接附着在晶圆110的第二表面上，则会导致重新布线层160与晶圆110的第二表面直接接触造成短路的问题，也容易使重新布线层160脱落，因此，在晶圆110的第二表面设置第一钝化层150，并将重新布线层160设置于第一钝化层150远离封装层140的一侧，不易产生短路问题，也不易使重新布线层160脱落，从而可以提高声表面波滤波器晶圆级封装结构的可靠性。与不同电极112连接的重新布线层160不连接，从而可以避免短路问题。

本实施例提供了一种声表面波滤波器晶圆级封装结构，该声表面波滤波器晶圆级封装结构中的围堰层、遮蔽层和晶圆构成一空腔，叉指换能器位于空腔内，从而密封并保护叉指换能器，封装层覆盖晶圆的第一表面、电极远离晶圆的表面、遮蔽层和围堰层，从而使晶圆的第一表面和电极远离晶圆的表面不裸露，并再次密封空腔内的叉指换能器，提高密封性和可靠性。封装层内的凹槽侧壁露出电极的侧面，可以使重新布线层与电极的侧面连接。在晶圆与第一表面相对的第二表面上设置有第一钝化层，第一钝化层覆盖晶圆的第二表面，从而可以避免晶圆第二表面裸露，设置第一钝化层远离封装层的一侧有重新布线层，有利于重新布线层的附着且不易脱落。本实施例提供的声表面波滤波器晶圆级封装结构，可以提高晶圆的密封性，也可以提高声表面波滤波器晶圆级封装结构的可靠性。

可选的，继续参考图1，本实施例提供的声表面波滤波器晶圆级封装结构还包括第二钝化层170；第二钝化层170位于重新布线层160远离晶圆110的一侧，第二钝化层170包括通孔，通孔裸露部分重新布线层160。

具体的，第二钝化层170具有绝缘性，第二钝化层170用于保护重新布线层160，防止重新布线层160长时间、大面积裸露造成声表面波滤波器晶圆级封装结构的损坏。第二钝化层170中的通孔裸露部分重新布线层160，便于重新布线层160与外接器件连接。

可选的，继续参考图1，本实施例提供的声表面波滤波器晶圆级封装结构还包括凸点180；凸点180穿过通孔与重新布线层160连接。

具体的，凸点180的形状可以是半球形，也可以是长方体，凸点180的材料可以是金属，凸点180用于与外接器件连接，可以通过凸点180向外接器件传递信号及接收外接器件发送的信号。

可选的，围堰层的厚度大于1μm；遮蔽层的厚度大于1μm。

具体的，设置围堰层的厚度及遮蔽层的厚度均大于1μm，便于围堰层和遮蔽层的制作。

可选的，围堰层的材料包括光刻胶；遮蔽层的材料包括光刻胶；第一钝化层的材料包括光刻胶；第二钝化层的材料包括光刻胶。

具体的，光刻胶具有绝缘性，且光刻胶可以固化。围堰层和遮蔽层的材料相同，相同材料的匹配性好，从而可以提高密封强度。第一钝化层的材料为光刻胶，可以便于重新布线层的附着。第二钝化层为光刻胶，可以保护重新布线层。

图2是根据本发明实施例提供的一种声表面波滤波器晶圆级封装结构的制作方法的流程示意图，参考图2，本实施例提供的制作方法包括如下步骤：

S110、提供一晶圆，晶圆的第一表面设置有至少一个声表面波滤波器，其中，声表面波滤波器包括叉指换能器和至少两个电极。

S120、在叉指换能器和电极之间形成围堰层，使围堰层围绕叉指换能器，围堰层的厚度大于叉指换能器的厚度。

具体的，参考图3，图3为制作完围堰层120后的结构示意图。可以采用半导体光刻方法形成围堰层120。

S130、在围堰层远离晶圆的一侧形成遮蔽层。

具体的，参考图4，图4为制作完遮蔽层130后的结构示意图。可以采用层压或贴片等方法在围堰层120远离晶圆110的一侧制作遮蔽层130。

可选的，在遮蔽层远离晶圆的一侧形成封装层之前还包括：采用激光在晶圆的分割区域进行照射形成改质层，改质层位于晶圆的内部，改质层包括裂纹，其中，分割区域位于相邻两个声表面波滤波器之间。

具体的，参考图5，图5为制作封装层之前，形成改质层113之后的结构示意图。由于晶圆110与封装层的热膨胀系数相差较大，封装层的热膨胀系数大于晶圆110的热膨胀系数。若直接在晶圆110的第一表面制作封装层，封装层膨胀后会拉扯晶圆，造成晶圆出现裂纹，且出现裂纹的地方不固定。若在晶圆110的分割区域的内部制作包括裂纹的改质层113，则在制作封装层时，因封装层和晶圆110的热膨胀系数不同产生的裂纹会沿着改质层113内的裂纹裂开，而不会在晶圆110的其他地方产生裂纹，从而提高声表面波滤波器晶圆级封装结构的成品率。改质层113位于晶圆110的内部，不会造成晶圆110分离。可以采用隐形激光切割工艺用半透明波长的激光对晶圆110分割区内部进行加工形成改质层113。

S140、在遮蔽层远离晶圆的一侧形成封装层，使封装层覆盖晶圆的第一表面、电极远离晶圆的表面、围堰层和遮蔽层。

具体的，参考图6，图6为制作完封装层140后的结构示意图。具体的，可以采用晶圆塑膜工艺在晶圆110的第一表面形成封装层140。封装层140可以是环氧树脂等具有绝缘且耐腐蚀的材料。

可选的，对晶圆与第一表面相对的第二表面进行刻蚀形成刻蚀槽之前还包括：对晶圆的第二表面进行减薄处理。

参考图7，图7为对晶圆110与第一表面相对的第二表面进行刻蚀形成刻蚀槽之前，进行减薄后的结构示意图。对晶圆110进行减薄处理，可以减小最终形成的体积。对晶圆110进行减薄直到目标厚度，接着对晶圆110的第二表面进行抛光处理，直到去掉晶圆110的第二表面的黑化层，并可以从晶圆110的第二表面看到电极112，这样设置，便于后续的加工对位。

S150、对晶圆与第一表面相对的第二表面进行刻蚀形成刻蚀槽，其中，刻蚀槽露出部分电极。

具体的，参考图8，图8为对晶圆110与第一表面相对的第二表面进行刻蚀形成刻蚀槽114后的结构示意图，刻蚀槽114的侧壁与封装层140靠近晶圆110的表面的夹角可以是90°，也可以大于90°。

S160、在晶圆的第二表面形成第一钝化层，使第一钝化层覆盖晶圆及裸露的电极远离封装层的表面。

具体的，参考图9，图9为形成第一钝化层150后的结构示意图。可以通过涂覆光刻胶形成第一钝化层150。

S170、在第一钝化层远离封装层的一侧对第一钝化层和部分封装层进行切割形成凹槽，使凹槽的侧壁裸露电极的侧面。

具体的，参考图10，图10为形成凹槽115的结构示意图，可以采用机械切割或激光切割的方法切断电极112同时切进封装层140从而裸露电极112的侧面。凹槽115的侧壁与凹槽115的底面的夹角可以是90°，也可以大于90°。参考图8和图10，凹槽115的深度大于刻蚀槽114的深度，沿声表面波滤波器的排列方向上，凹槽115的底面长度小于刻蚀槽114的底面长度。

S180、在第一钝化层远离封装层的一侧形成重新布线层，其中，重新布线层与裸露的电极的侧边连接且延伸至凹槽的侧面和部分底面。

具体的，参考图11，图11为形成重新布线层160后的结构示意图，重新布线层160位于晶圆110远离封装层140的一侧。

可选的，在第一钝化层远离封装层的一侧形成重新布线层之后还包括：在重新布线层远离封装层的一侧形成第二钝化层，其中，第二钝化层包括通孔，通孔裸露部分重新布线层。

具体的，参考图12，图12为在重新布线层160远离封装层140的一侧形成第二钝化层170的结构示意图。

可选的，形成第二钝化层之后还包括：形成凸点，使凸点穿过通孔与重新布线层连接。

具体的，参考图13，图13为形成凸点180后的结构示意图。可以采用印刷或植球等工艺在晶圆110背面重新布线层160的暴露处制作出凸点180。

S190、在每一凹槽内对封装层进行切割形成声表面波滤波器晶圆级封装结构。

具体的，参考图14，图14为在每一凹槽内对封装层140沿切割线切割后的结构示意图。可以采用机械切割或激光切割的方法沿切割道进行切割。

本发明实施例提供的声表面波滤波器晶圆级封装结构的制作方法与本发明任意实施例提供的声表面波滤波器晶圆级封装结构具有相应的有益效果，未在本实施例详尽的技术细节，详尽本发明任意实施例提供的声表面波滤波器晶圆级封装结构。

应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。

上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (10)

1.一种声表面波滤波器晶圆级封装结构，其特征在于，包括：

晶圆，所述晶圆的第一表面设置有声表面波滤波器，其中，所述声表面波滤波器包括叉指换能器和至少两个电极，所述电极的部分凸出于所述晶圆的边沿；

围堰层，位于所述叉指换能器和所述电极之间且围绕所述叉指换能器，所述围堰层的厚度大于所述叉指换能器的厚度；

遮蔽层，位于所述围堰层远离所述晶圆的一侧；

封装层，位于所述遮蔽层远离所述晶圆的一侧，所述封装层覆盖所述晶圆的第一表面、所述电极远离所述晶圆的表面、所述围堰层和所述遮蔽层，所述封装层邻近所述晶圆的表面设置有凹槽，所述凹槽的侧壁露出所述电极的侧面；

第一钝化层，位于所述晶圆与所述第一表面相对的第二表面上且覆盖所述晶圆及裸露的所述电极远离所述封装层的表面；

重新布线层，位于所述第一钝化层远离所述封装层的一侧且延伸至所述电极的侧边与所述电极连接。

2.根据权利要求1所述的声表面波滤波器晶圆级封装结构，其特征在于，还包括第二钝化层；

所述第二钝化层位于所述重新布线层远离所述晶圆的一侧，所述第二钝化层包括通孔，所述通孔裸露部分重新布线层。

3.根据权利要求2所述的声表面波滤波器晶圆级封装结构，其特征在于，还包括凸点；

所述凸点穿过所述通孔与所述重新布线层连接。

4.根据权利要求1所述的声表面波滤波器晶圆级封装结构，其特征在于，所述围堰层的厚度大于1μm；

所述遮蔽层的厚度大于1μm。

5.根据权利要求2所述的声表面波滤波器晶圆级封装结构，其特征在于，所述围堰层的材料包括光刻胶；

所述遮蔽层的材料包括光刻胶；

所述第一钝化层的材料包括光刻胶；

所述第二钝化层的材料包括光刻胶。

6.一种声表面波滤波器晶圆级封装结构的制作方法，其特征在于，包括：

提供一晶圆，所述晶圆的第一表面设置有至少一个声表面波滤波器，其中，所述声表面波滤波器包括叉指换能器和至少两个电极；

在所述叉指换能器和所述电极之间形成围堰层，使所述围堰层围绕所述叉指换能器，所述围堰层的厚度大于所述叉指换能器的厚度；

在所述围堰层远离所述晶圆的一侧形成遮蔽层；

在所述遮蔽层远离所述晶圆的一侧形成封装层，使所述封装层覆盖所述晶圆的第一表面、所述电极远离所述晶圆的表面、所述围堰层和所述遮蔽层；

对所述晶圆与所述第一表面相对的第二表面进行刻蚀形成刻蚀槽，其中，所述刻蚀槽露出部分所述电极；

在所述晶圆的第二表面形成第一钝化层，使所述第一钝化层覆盖所述晶圆及裸露的所述电极远离所述封装层的表面；

在所述第一钝化层远离所述封装层的一侧对所述第一钝化层和部分所述封装层进行切割形成凹槽，使所述凹槽的侧壁裸露所述电极的侧面；

在所述第一钝化层远离所述封装层的一侧形成重新布线层，其中，所述重新布线层与裸露的所述电极的侧边连接且延伸至所述凹槽的侧面和部分底面；

在每一所述凹槽内对所述封装层进行切割形成所述声表面波滤波器晶圆级封装结构。

7.根据权利要求6所述的制作方法，其特征在于，所述在所述遮蔽层远离所述晶圆的一侧形成封装层之前还包括：

采用激光在所述晶圆的分割区域进行照射形成改质层，所述改质层位于所述晶圆的内部，所述改质层包括裂纹，其中，所述分割区域位于相邻两个所述声表面波滤波器之间。

8.根据权利要求6所述的制作方法，其特征在于，所述对所述晶圆与所述第一表面相对的第二表面进行刻蚀形成刻蚀槽之前还包括：

对所述晶圆的第二表面进行减薄处理。

9.根据权利要求6所述的制作方法，其特征在于，所述在所述第一钝化层远离所述封装层的一侧形成重新布线层之后还包括：

在所述重新布线层远离所述封装层的一侧形成第二钝化层，其中，所述第二钝化层包括通孔，所述通孔裸露部分所述重新布线层。

10.根据权利要求9所述的制作方法，其特征在于，所述形成第二钝化层之后还包括：

形成凸点，使所述凸点穿过所述通孔与所述重新布线层连接。

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