CN117674764A - 晶圆级封装谐振器及其制备方法、电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及谐振器的技术领域,具体涉及一种晶圆级封装谐振器及其制备方法、电子设备,电子设备包括晶圆级封装谐振器;晶圆级封装谐振器包括晶圆上盖、晶圆基座、晶片,晶片包括:谐振部;组装部,其套设于谐振部外周,且晶片通过组装部键合封装于晶圆上盖和晶圆基座间;至少两个连接部,至少两个连接部分别连接于谐振部与组装部间,其中,每个连接部包括至少一个连续折弯。本申请具有降低外界震动或应力的影响,提高晶圆级封装谐振器的稳定性的效果。
Description
技术领域
本申请涉及谐振器的技术领域,尤其是涉及一种晶圆级封装谐振器及其制备方法、电子设备。
背景技术
传统的石英晶体谐振器结构通常由金属上盖、石英晶片和陶瓷基座构成,并采用真空或惰性气体封装。其中,石英晶片上下两面需蒸镀或溅射电极,并与陶瓷基座引脚相连。交流电压可通过引脚连通石英晶片的上下电极,使石英晶片产生逆压电效应,从而产生震荡。石英晶体谐振器因其频率的准确性和稳定性广泛应用在移动电子设备及通信装置等电子行业。
随着移动通信电子的迅速发展,器件小型化需求越来越高,石英晶体谐振器的小型化也势在必行。但目前传统封装结构下石英晶体谐振器如想进一步缩小尺寸,则会受制于大幅降低的良率及较高的材料成本和制造成本。因此,为了在顺应电子器件小型化趋势晶圆级封装谐振器逐渐成为行业内关注的热点。
相关文件中公开包括封装盖板、封装底板以及设置于所述封装盖板与所述封装底板之间的晶片的晶体谐振器,晶片包括基片及引脚端,在基片两端形成全包裹的引脚端,无需在基座外设置引脚端,同时省去对应的点胶工艺或者轮焊工艺,减小了晶体谐振器的外形尺寸。
针对上述中的相关技术,存在易受到外界震动或应力的影响,从而影响到谐振器的稳定性的问题。
发明内容
为了降低外界震动或应力的影响,提高晶圆级封装谐振器的稳定性,本申请的目的是提供一种晶圆级封装谐振器及其制备方法、电子设备。
第一方面,本申请提供的晶圆级封装谐振器采用如下的技术方案:
一种晶圆级封装谐振器,包括晶圆上盖、晶圆基座、晶片,晶片包括:
谐振部;
组装部,其套设于谐振部外周,且晶片通过组装部键合封装于晶圆上盖和晶圆基座间;
至少两个连接部,至少两个连接部分别连接于谐振部与组装部间,其中,每个连接部包括至少一个连续折弯。
通过采用上述技术方案,晶片的谐振部与组装部之间通过至少两个连接部连接,且每一连接部包括至少一个连续折弯,通过连续折弯的设置,提高对震动波能量传递的衰减效果,降低外界震动或应力的影响,提高晶圆级封装谐振器的稳定性,即提高晶圆级封装谐振器的抗震性,解决传统的晶圆级封装谐振器的键合相比于通过导电胶连接,更易受外界震动或应力影响的问题,满足降低尺寸的同时,提高抗震性。
可选的,每个连接部包括两个连续折弯,两个连续折弯的一端连接后与谐振部线连接,两个连续折弯的另一端沿背离的方向分别与组装部面连接。
通过采用上述技术方案,两个连续部的配合设置,提高连接部的抗震性,进一步,连接部与组装部之间通过扩张的面连接,保证整体装置的稳定性;同时,连接部与谐振部间线连接,削弱震动波能量传递效果;综合保证稳定性的同时,降低抗震效果。
可选的,组装部用于容纳谐振部的空间包括2n个对称设置的夹角,n≥2;
每一连接部与组装部的其中一夹角对应设置,连接部的另一端分别对应夹角的两侧面连接。
通过采用上述技术方案,每一连接部与其中一夹角对应设置,用于同步接收来自对应夹角的两侧面的震动,增强对夹角连接支撑的同时,提高接收震动波的效果。
可选的,每个连续折弯包括:
第一折弯,其包括一端与谐振部连接的上平直段、与上平直段相对间隔设置的中平直段、连接于上平直段和中平直段之间的第一过渡段,其中,第一过渡段为圆心角为90°的弧形或夹角为直角的V形;
第二折弯,其包括与中平直段相对间隔设置的下平直段、连接于下平直段和中平直段之间的第二过渡段、连接于第二过渡段自由端且与组装部面连接的连接段,其中,第二过渡段为圆心角为90°的弧形或分别垂直于中平直段和下平直段的直线形。
通过采用上述技术方案,第一折弯、第二折弯均包括90°过渡的折弯,90°过渡的结构提高对振动能量传递方向改变效果,进一步,第一过渡段和第二过渡段的线性设置能够满足受力需求的同时,进一步增强对振动能量传递方向改变效果,提高震动波能量传递的衰减效果。
可选的,晶圆上盖、晶圆基座、晶片均具有m个蚀刻侧壁,m≥2;
晶圆上盖与组装部相对部分、晶圆基座与组装部相对部分、组装部分别与晶圆上盖和晶圆基座相对的两侧、以及任一蚀刻侧壁均设置金属层;
晶圆上盖上的金属层、晶圆基座上的金属层、组装部上的金属层均刻蚀设置断路,以使组装部上每一金属层仅分别与其中一对应蚀刻侧壁的金属层连通。
通过采用上述技术方案,通过蚀刻侧壁的设置,蚀刻侧壁与对应的本体(晶圆上盖、晶圆基座、晶片)之间设置相同的金属层,结合断路设置,实现在组装部每一侧面配合蚀刻侧壁的金属层形成电极引出结构,减少了打孔、金属填充等工艺步骤,简化工艺步骤。
可选的,金属层包括铬层、钌层或钛层、金层。
通过采用上述技术方案,通过钌层或钛层的设置,形成阻挡,弱化键合过程中金属之间扩散作用,提高金属层间的键合效果,大幅提升键合后的气密性效果及良率。
可选的,蚀刻侧壁呈弧形。
通过采用上述技术方案,弧形设计利于刻蚀成型,提高产品良率。
可选的,谐振部、及组装部用于容纳谐振部的空间均呈矩形;
连接部为4个,且分设于谐振部的4角处;
晶圆上盖、晶圆基座、晶片均具有与连接部四角对应设置的4个蚀刻侧壁;
组装部上两个金属层电连通的蚀刻侧壁分设于对应组装部的对角处。
通过采用上述技术方案,通过矩形谐振部的设置,配合设于4角处的4个连接部,满足有效稳定性需求的同时,提高装置稳定性,进一步,配合蚀刻侧壁的设置,已在满足形成电极引出结构的同时,便于批量生产过程中的切割,简化制作工艺。
第二方面,本申请提供的晶圆级封装谐振器的制备方法采用如下的技术方案:
一种晶圆级封装谐振器的制备方法,包括以下步骤:
S1、分别制作上盖集合体、基座集合体、晶片集合体,均包括:
取晶圆刻蚀形成矩阵排列的谐振单元,其中,晶片集合体对应的谐振单元包括谐振部、至少两个连接部,每个连接部包括至少一个连续折弯;
在每一谐振单元周向间隔刻蚀对应晶圆形成一组贯穿缝;
在晶圆键合面的非谐振有效区、以及每个贯穿缝的蚀刻侧壁上形成金属层;
在晶片集合体对应的谐振单元两侧分别形成电极,每一电极与晶片集合体的其中一蚀刻侧壁电连通;
S2、依次叠设上盖集合体、基座集合体、晶片集合体后键合形成键合体;
S3、沿连通每组贯穿缝的方向切割键合体,形成晶圆级封装谐振器。
通过采用上述技术方案,首先,连接部的设置,且限定每一连接部包括至少一个连续折弯,满足降低尺寸的同时,提高抗震性;其次,通过贯穿缝设置,同步在非谐振有效区形成金属层的同时,在每个贯穿缝的蚀刻侧壁上形成金属层,促进切割的同时,形成电极导出结构,优化了晶圆级封装制程,避开了同类方案中需对晶圆进行打孔后再进行金属填充的工艺。
第三方面,本申请提供的电子设备采用如下的技术方案:
一种电子设备,包括晶圆级封装谐振器。
通过采用上述技术方案,提供一种包括晶圆级封装谐振器的电子设备,晶圆级封装谐振器具有较好的抗震效果。
综上所述,本申请包括以下至少一种有益技术效果:
1、包括连续折弯的连接部的设置提高对震动波能量传递的衰减效果,降低外界震动或应力的影响,提高晶圆级封装谐振器的稳定性;进一步,限定连接部包括均具有直角折弯的第一折弯和第二折弯,实现在小尺寸范围内较优的抗震效果;
2、金属层的三层设置,弱化了键合过程中金属之间的扩散,大幅提升了键合后的气密性效果及良率;
3、蚀刻侧壁配合断路的设置,实现在组装部每一侧面配合蚀刻侧壁的金属层形成电极引出结构,减少了打孔、金属填充等工艺步骤,简化工艺步骤;进一步,蚀刻侧壁设置为半弧形,提高产品良率;
4、吸气剂的设置提升密封效果,进一步,限定吸气剂为依次设置的铬层、金层,保证密封效果的同时,简化制备工艺。
附图说明
图1是本申请实施例1的晶圆级封装谐振器的结构示意图;
图2是本申请实施例1的晶圆级封装谐振器的***示意图;
图3是本申请实施例1中晶片用于展现与晶圆上盖相对一侧的结构示意图;
图4是本申请实施例1中晶片用于展现与晶圆基座相对一侧的结构示意图;
图5是图4中A部分的放大图;
图6是本申请实施例1中晶圆上盖的的结构示意图;
图7是本申请实施例1中晶圆基座的的结构示意图;
图8是本申请实施例2中晶圆的结构示意图。
附图标记说明:
1、晶圆上盖;10、吸气剂;2、晶圆基座;3、晶片;30、谐振部;31、组装部;32、连接部;4、连续折弯;40、第一折弯;400、上平直段;401、中平直段;402、第一过渡段;41、第二折弯;410、下平直段;411、第二过渡段;412、连接段;5、蚀刻侧壁;6、金属层;7、断路;8、凹槽;9、电极;90、导电层;100、晶圆;101、贯穿缝;102、谐振单元。
具体实施方式
以下结合附图1-附图8,对本申请作进一步详细说明。
实施例1:
本申请实施例1公开一种晶圆级封装谐振器,参照图1和图2,晶圆级封装谐振器包括依次键合封装的晶圆上盖1、晶圆基座2、晶片3;
一、关于晶片3:
参照图3和图4,晶片3的材质为石英,晶片3包括谐振部30、组装部31和至少两个连接部32,谐振部30通过至少两个连接部32与组装部31连接,即组装部31套设于谐振部30外周,谐振部30、组装部31用于容纳谐振部30的空间具体均可以为正方形、长方形、圆形等,均凡实现产生谐振即可,在其中一具体实施例中,组装部31用于容纳谐振部30的空间包括2n个对称设置的夹角,n≥2;在本实施例中谐振部30为长方形,用于容纳谐振部30的组装部31为与谐振部30匹配的长方形;至少两个连接部32分别连接于谐振部30与组装部31间,具体的连接部32的个数可以为2个、3个或者4个,满足抗震支撑连接谐振部30即可,在其中一具体实施例中,连接部32的个数为2个,分设于长方形谐振部30的对角处,示例性的,还可分设于长方形谐振部30对边的中心处,当连接部32的个数为2个时,在震动波能量比较小的情况下,在满足抗震的同时具有较优的能量传递效果;在另一具体实施例中,连接部32的个数为3个,分设于长方形谐振部30的夹角处;在本实施例中,连接部32的个数为4个,均分设于长方形谐振部30的夹角处,满足能量传递的同时,具有较优的抗震效果;
每个连接部32包括至少一个连续折弯4,在本实施例中,为了提高连接部32的抗震性,每个连接部32包括两个连续折弯4,两个连续折弯4的一端连接后与谐振部30线连接,具体的,两个连续折弯4的一端连接后凸出形成连接杆,连接杆的自由端与谐振部30连接;两个连续折弯4的另一端沿背离的方向分别与组装部31面连接;连接部32可以与组装部31的侧壁对应连接,也可以与组装部31的夹角处对应安装,在本实施例中,每一连接部32与组装部31的其中一夹角对应设置,连接部32的另一端分别对应夹角的两侧面连接;
为了简化制作工艺的同时,提高震动波能量传递的衰减效果,在本实施例中,参照图5,每个连续折弯4包括第一折弯40和第二折弯41;第一折弯40包括一端与谐振部连接的上平直段400、与上平直段400相对间隔设置的中平直段401、连接于上平直段400和中平直段401之间的第一过渡段402,第二折弯41包括与中平直段401相对间隔设置的下平直段410、连接于下平直段410和中平直段401之间的第二过渡段411、连接于第二过渡段411自由端且与组装部31面连接的连接段412,其中,第一过渡段402、第二过渡段411可为平滑过渡,具体为圆心角为90°的弧形;也可以为非平滑过渡,具体的第一过渡段402为夹角为直角的V形;第二过渡段411为分别垂直于中平直段401和下平直段410的直线形;
晶片3具有m个蚀刻侧壁5,m≥2,蚀刻侧壁5其中一个作用在于形成电极9引出结构,故其至少为两个,同步蚀刻侧壁5的设置满足便于针对整体晶圆100进行切割,形成晶圆封装谐振器单体,在本实施例中,晶片3设置为长方体型,与每一晶片3相对的蚀刻侧壁5包括分设于晶片3四角处的4个;结构上,蚀刻侧壁5可为直线形、弧形、波浪形等,为提高良品率,本实施例中,晶片3的蚀刻侧壁5为弧形;
组装部31分别与晶圆上盖1和晶圆基座2相对的两侧、以及晶片3上任一蚀刻侧壁5均设置金属层6,金属层6可为沿远离晶片3依次设置的铬层、金层;也可以为沿远离晶片3依次设置的铬层、钌层或钛层、金层;在本实施例中,晶片3上的金属层6为依次设置的铬层、钌层、金层;
组装部31上的金属层6均刻蚀设置断路7,以使组装部31上每一金属层6仅分别与其中一对应蚀刻侧壁5的金属层6连通,在本实施例中,组装部31上的其中一金属层6与其中3个蚀刻侧壁5的对应的部分设置断路7,组装部31上的另一金属层6与其中3个蚀刻侧壁5的对应的部分设置断路7,且组装部31上的其中一金属层6未设置断路7的角与组装部31上的另一金属层6未设置断路7的角为对角。
二、关于晶圆上盖1和晶圆基座2:
参照图6和图7,晶圆上盖1和晶圆基座2的材质均可为石英或玻璃,本实施例中,晶圆上盖1和晶圆基座2的材质为石英;
晶圆上盖1与晶片3相对的一侧、晶圆基座2与晶片3的一侧均具有一震动单元,两个震动单元用于装配封装后配合组装部31用于容纳谐振部30的空间形成谐振腔,晶圆上盖1、晶圆基座2的震动单元可为未设置金属层6的平板状,此时谐振腔由组装部31用于容纳谐振部30的空间形成,在本实施例中,晶圆上盖1、晶圆基座2的震动单元可凹槽8,凹槽8的大小设置为与组装部31用于容纳谐振部30的空间匹配;
晶圆上盖1具有与晶片3的蚀刻侧壁5对应的蚀刻侧壁5,两者的蚀刻侧壁5形状、个数、位置均相同,即在本实施例中,晶圆上盖1设置为长方体型,与每一晶圆上盖1对应的蚀刻侧壁5包括分设于晶圆上盖1四角处的4个,且均为弧形;
晶圆基座2具有与晶片3的蚀刻侧壁5对应的蚀刻侧壁5,两者的蚀刻侧壁5形状、个数、位置均相同,即在本实施例中,晶圆基座2设置为长方体型,与每一晶圆基座2对应的蚀刻侧壁5包括分设于晶圆基座2四角处的4个,且均为弧形;
晶圆上盖1与组装部31相对部分、晶圆基座2与组装部31相对部分、以及晶圆上盖1的任一蚀刻侧壁5、晶圆基座2的任一蚀刻侧壁5上均设置金属层6;
晶圆上盖1上的金属层6也刻蚀设置有断路7,且与相对的晶片3的金属层6上的断路7一一对应设置;
晶圆基座2上的金属层6也刻蚀设置有断路7,且与相对的晶片3的金属层6上的断路7一一对应设置;
晶片3与晶圆上盖1间通过两者的金属层6键合设置,晶片3与晶圆基座2间通过两者的金属层6键合设置;
为了提高键合后的密封效果,维持真空,在另一实施例中,晶圆上盖1的震动单元上对应设置吸气剂10,吸气剂10为沿远离晶圆上盖1依次设置的镍层、锆铝(ZrAl)层;或者吸气剂10为沿远离晶圆上盖1依次设置的镍层、锆钒铁(ZrVFe)层;在本实施例中,吸气剂10为沿远离晶圆上盖1依次设置的铬层、金层,实现保证密封效果的同时,简化制备工艺;
在晶圆基座2与其键合面相对的一侧设置有焊盘,焊盘沿远离晶圆基座2一次包括四层金属,四层金属依次为铬、镍、铜和金;
三、关于电极9的设置:
一对电极9可分设于谐振部30的两侧,且本实施例中,电极9为与谐振部30匹配的矩形,进一步,其中一连接部32上与对应电极9连通覆设有导电层90,电极9、导电层90的材质可为金,在本实施例中,导电层90设置于与未设置断路7的夹角对应的连接部32上,以通过连接部32连接到晶片3对应测的金属层6上。
或者,一对电极9可分设于晶圆上盖1的谐振单元102上、和晶圆基座2的谐振单元102上,并其中一电极9通过镀金层牵引至晶圆上盖1,且与晶圆上盖1上的金属层6连通;另一电极9通过镀金层牵引至晶圆基座2,且与晶圆基座2上的金属层6连通。
本申请实施例1的实施原理为:谐振器的每一电极9分别通过对应的导电层90与其中一蚀刻侧壁5的金属层6电连通,而后通过焊盘接入特定电路,谐振部30两侧的电极9产生电压,晶片3在压电效应的作用下产生振动,输出特定频率,实现谐振器功能。
实施例2:
本申请实施例2公开一种晶圆级封装谐振器的制备方法。参照图2和图8,晶圆级封装谐振器的制备方法包括以下步骤:
一、晶片集合体的制备
取出一定规格的晶圆100,其为石英材质;
对取出晶圆100的上、下表面进行预处理,预处理具体可为研磨、抛光处理,以达到需求的厚度和平整度;
通过光刻工艺在晶圆100上形成阵列排列的谐振单元102,在形成谐振单元102的同步,匹配每个谐振单元102周向形成一组贯穿缝101,参照图8,相邻4个晶片4间的贯穿缝101可贯通设置,整体形成贯穿的圆孔,增加后续对应金属层6的处理效果,位于边缘的也可以通过切割圆孔形成对应的贯穿缝101;其中,每一谐振单元102包括刻蚀形成的容纳空间、套设于容纳空间内的谐振部30、用于将谐振部30减震连接于晶圆100上的至少两个连接部32,每个连接部32包括至少一个连续折弯4;在本实施例中,后续切割形成的晶片3为矩形,故而其对应的一组贯穿缝101包括分设于后续切割形成的晶片3的四周,容纳空间、谐振部30均同为矩形,且与对应的晶片3同轴设置;连接部32分布在谐振部30的四个角落,并分别与对应的容纳空间内部四个角连接;
在晶圆100键合面的非谐振有效区、以及每个贯穿缝101的蚀刻侧壁5上形成金属层6,并同步刻蚀金属层6形成断路7;其中,晶圆100两键合面的非断路7处在后续切割形成的晶片3的对角两端;
在晶圆100上对应每一谐振部30两侧分别形成电极9,进一步,其中一连接部32上与对应电极9连通覆设有导电层90,电极9、导电层90的材质可为金,在本实施例中,导电层90设置于与未设置断路7的夹角对应的连接部32上,以通过连接部32连接到晶片3对应测的金属层6上;
由此完成晶片集合体的制备。
二、上盖集合体的制备:
取出一定规格的晶圆100,晶圆100具体可为石英或玻璃材质;
对晶圆100的上、下表面进行预处理,预处理具体可为研磨、抛光处理,以达到需求的厚度和平整度;
通过光刻工艺在晶圆100上形成阵列排列的谐振单元102,每一谐振单元102具体可为凹槽8,在形成凹槽8的同步,匹配每个凹槽8周向形成一组贯穿缝101,在本实施例中,后续切割形成的晶圆上盖1为矩形,故而一组贯穿缝101包括分设于后续切割形成的晶圆上盖1的四周,凹槽8同为矩形槽体,且与对应的晶圆上盖1同轴设置;其中,光刻工艺具体可为:a1、在晶圆100上镀膜形成第一基层,在本实施例中第一基层具体可依次设置为铬层、金层;a2、在第一基层上旋胶覆上一层光刻胶,进一步对光刻胶进行选择性照射曝光,而后显影蚀刻,以使待腐蚀的图形(用于展现)呈现在光刻胶上;a3、基于显影蚀刻的图形腐蚀获得凹槽8、贯穿缝101,而后处理去胶、去金属层6;
在该晶圆100键合面的非谐振有效区(除去谐振单元102占用空间)、以及每个贯穿缝101的蚀刻侧壁5上形成金属层6,并同步形成断路7;在本实施例中,制备方法可以为:b1、在晶圆100上镀膜或者蒸镀形成金属层6,金属层6具体可为沿远离晶圆100依次设置的铬、钌或钛、金;b2、在金属层6上覆上一层光刻胶;进一步对光刻胶进行选择性照射曝光,而后显影蚀刻,以使待腐蚀的图形(用于展现谐振单元102区间、断路7区间)呈现在光刻胶上;b3、基于显影蚀刻的图形腐蚀获得对应断路7和对应谐振单元102区间金属的刻蚀,而后处理去胶;其中,用于制作上盖集合体的晶圆100的断路7与用于制作晶片集合体的晶圆100的断路7在键合时重叠;
为提高键合后的密封效果,维持真空,还包括在晶圆100的每个谐振单元102上形成上吸气剂10,其中,吸气剂10为沿远离晶圆100依次设置的镍层、锆铝(ZrAl)层;或者吸气剂10为沿远离晶圆上盖1依次设置的镍层、锆钒铁(ZrVFe)层;在本实施例中,吸气剂10为沿远离晶圆上盖1依次设置的铬层、金层,实现保证密封效果的同时,简化制备工艺;
为屏蔽外界的电磁干扰,用于制作上盖集合体的晶圆100与其键合面相对的一侧具有屏蔽罩,屏蔽罩具体可为两层金属,两层金属可以为沿远离晶圆100依次设置的铬、金,也可以为沿远离晶圆100依次设置的铬、镍、铜和金(该步骤也可以在切合键合体后操作);
综上,在晶圆100上形成谐振单元102及配套的贯穿缝101后,通过光刻工艺形成对应金属层6和吸气剂10,由此完成上盖集合体的制备。
三、基座集合体的制备:
其晶圆100选取、谐振单元102制备、金属层6、贯穿缝101的制备方法同上盖集合体,需要调整的是用于制作基座集合体的晶圆100的断路7与用于制作晶片集合体的晶圆100的断路7在键合时重叠;且基座集合体的制备不包括吸气剂10;
在晶圆100与其键合面相对的一侧设置有焊盘,焊盘沿远离晶圆100一次包括四层金属,四层金属依次为铬、镍、铜和金(该步骤也可以在切合键合体后操作);
四、依次叠设上盖集合体、基座集合体、晶片集合体后,通过真空键合技术将三者对应的三层晶圆100键合在一起,形成键合体;
五、使用激光切割或刀片切割对上述键合体进行切割分离,沿连通每组贯穿缝101的方向切割键合体,形成多个晶圆级封装谐振器,晶片集合体切割后形成与晶圆级封装谐振器对应的晶片,上盖集合体切割后形成与晶圆级封装谐振器对应的晶圆上盖1,基座集合体切割后形成与晶圆级封装谐振器对应的晶圆基座2,本实施例中,切割具体为针对每个晶圆级封装谐振器形成沿周向连接其蚀刻侧壁5的四个切割边;
从而实现了晶圆级封装谐振器的加工。
本申请实施例2的实施原理为:通过原材料晶圆100分别制备上盖集合体、基座集合体以及晶片集合体后键合切割,使用过程中,将该谐振器的一对电极9分别通过焊盘接入特定电路,谐振部30两侧的电极9产生电压,晶片3在压电效应的作用下产生振动,输出特定频率,实现谐振器功能。
实施例3:
本申请实施例3公开一种电子设备,电子设备包括上述的晶圆级封装谐振器,电子设备具体可以是振荡器、滤波器等电子设备中的关键元件,但凡包括晶圆级封装谐振器的电子设备均可。
本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例,并非依此限制本申请的保护范围,其中相同的零部件用相同的附图标记表示。故:凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.晶圆级封装谐振器,其特征在于,包括晶圆上盖(1)、晶圆基座(2)、晶片(3),所述晶片(3)包括:
谐振部(30);
组装部(31),其套设于所述谐振部(30)外周,且所述晶片(3)通过所述组装部(31)键合封装于所述晶圆上盖(1)和所述晶圆基座(2)间;
至少两个连接部(32),至少两个连接部(32)分别连接于所述谐振部(30)与所述组装部(31)间,其中,每个所述连接部(32)包括至少一个连续折弯(4)。
2.根据权利要求1所述的晶圆级封装谐振器,其特征在于,每个所述连接部(32)包括两个连续折弯(4),两个连续折弯(4)的一端连接后与所述谐振部(30)线连接,两个连续折弯(4)的另一端沿背离的方向分别与所述组装部(31)面连接。
3.根据权利要求2所述的晶圆级封装谐振器,其特征在于,所述组装部(31)用于容纳所述谐振部(30)的空间包括2n个对称设置的夹角,n≥2;
每一所述连接部(32)与所述组装部(31)的其中一所述夹角对应设置,所述连接部(32)的另一端分别对应夹角的两侧面连接。
4.根据权利要求3所述的晶圆级封装谐振器,其特征在于,每个所述连续折弯(4)包括:
第一折弯(40),其包括一端与所述谐振部连接的上平直段(400)、与所述上平直段(400)相对间隔设置的中平直段(401)、连接于所述上平直段(400)和所述中平直段(401)之间的第一过渡段(402),其中,第一过渡段(402)为圆心角为90°的弧形或夹角为直角的V形;
第二折弯(41),其包括与所述中平直段(401)相对间隔设置的下平直段(410)、连接于所述下平直段(410)和所述中平直段(401)之间的第二过渡段(411)、连接于所述第二过渡段(411)自由端且与所述组装部(31)面连接的连接段(412),其中,所述第二过渡段(411)为圆心角为90°的弧形或分别垂直于所述中平直段(401)和所述下平直段(410)的直线形。
5.根据权利要求3所述的晶圆级封装谐振器,其特征在于,所述晶圆上盖(1)、所述晶圆基座(2)、所述晶片(3)均具有m个蚀刻侧壁(5),m≥2;
所述晶圆上盖(1)与所述组装部(31)相对部分、所述晶圆基座(2)与所述组装部(31)相对部分、所述组装部(31)分别与所述晶圆上盖(1)和所述晶圆基座(2)相对的两侧、以及任一蚀刻侧壁(5)均设置金属层(6);
所述晶圆上盖(1)上的金属层(6)、所述晶圆基座(2)上的金属层(6)、所述组装部(31)上的金属层(6)均刻蚀设置断路(7),以使所述组装部(31)上每一金属层(6)仅分别与其中一对应蚀刻侧壁(5)的金属层(6)连通。
6.根据权利要求5所述的晶圆级封装谐振器,其特征在于,所述金属层(6)包括铬层、钌层或钛层、金层。
7.根据权利要求5所述的晶圆级封装谐振器,其特征在于,所述蚀刻侧壁(5)呈弧形。
8.根据权利要求5所述的晶圆级封装谐振器,其特征在于,所述谐振部(30)及所述组装部(31)用于容纳所述谐振部(30)的空间均呈矩形;
所述连接部(32)为4个,且分设于所述谐振部(30)的4角处;
所述晶圆上盖(1)、所述晶圆基座(2)、所述晶片(3)均具有与所述连接部(32)四角对应设置的4个蚀刻侧壁(5);
所述组装部(31)上两个所述金属层(6)电连通的所述蚀刻侧壁(5)分设于对应组装部(31)的对角处。
9.晶圆级封装谐振器的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、分别制作上盖集合体、基座集合体、晶片集合体,均包括:
取晶圆(100)刻蚀形成矩阵排列的谐振单元(102),其中,所述晶片集合体对应的谐振单元(102)包括谐振部(30)、至少两个连接部(32),每个所述连接部(32)包括至少一个连续折弯(4);
在每一谐振单元(102)周向间隔刻蚀对应晶圆(100)形成一组贯穿缝(101);
在晶圆(100)键合面的非谐振有效区、以及每个贯穿缝(101)的蚀刻侧壁(5)上形成金属层(6);
在所述晶片集合体对应的谐振单元(102)两侧分别形成电极,每一电极与所述晶片集合体的其中一蚀刻侧壁(5)电连通;
S2、依次叠设所述上盖集合体、所述基座集合体、所述晶片集合体后键合形成键合体;
S3、沿连通每组贯穿缝(101)的方向切割键合体,形成晶圆级封装谐振器。
10.电子设备,其特征在于,包括如权利要求1-8任一项所述的晶圆级封装谐振器。
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CN202311643222.0A CN117674764A (zh) | 2023-12-04 | 2023-12-04 | 晶圆级封装谐振器及其制备方法、电子设备 |
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- 2023-12-04 CN CN202311643222.0A patent/CN117674764A/zh active Pending
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