CN208093592U - 一种滤波器芯片封装结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种滤波器芯片封装结构。该芯片封装结构包括对位贴合的滤波晶圆和基板；滤波晶圆上的滤波叉指处于由滤波晶圆、金属焊盘以及基板围成的空间中；基板上设有多个贯穿基板的第一凹槽，第一凹槽露出与其对应的滤波晶圆的金属焊盘；基板远离滤波晶圆一侧的表面上设有金属层，通过第一凹槽与金属焊盘电连接；金属层远离滤波晶圆一侧的表面上设有防焊层，防焊层上设置有贯穿防焊层的第二凹槽，第二凹槽内设置有焊锡球，焊锡球与金属图案电连接。本实用新型提供的滤波器芯片封装结构实现了滤波晶圆的有效封装，在封装前期能够将滤波晶圆上的滤波叉指区域进行保护，使其减少损伤和污染的几率，保证了封装的滤波晶圆的产品良率。

Description

一种滤波器芯片封装结构

技术领域

本实用新型实施例涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种滤波器芯片封装结构。

背景技术

晶圆级芯片尺寸封装(Wafer Level Chip Size Packaging，WLCSP)技术是对晶圆进行封装测试后再切割得到单个成品芯片的技术，封装后的芯片尺寸与裸片完全一致。晶圆级芯片尺寸封装技术彻底颠覆了传统封装，顺应了市场对微电子产品日益轻、小、短、薄化和低价化的要求。

对于滤波器芯片的晶圆封装，通常采用将滤波晶圆通过金属焊盘与基板焊接，滤波晶圆进行切割分粒，形成单颗的滤波芯片后，再通过树脂保护框或者树脂板与基板闭合，从而将滤波芯片封装起来。其中，滤波芯片中的滤波叉指在封装步骤的最后一步才得以保护，即在封装过程中，滤波叉指会存在受到灰尘污染、损伤等的可能，进而影响封装后的滤波芯片的功能。

实用新型内容

本实用新型提供一种滤波器芯片封装结构，以在封装的第一时间能够将滤波晶圆上的滤波叉指区域进行保护，使其减少损伤和污染的几率。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种滤波器芯片封装结构，包括对位贴合的滤波晶圆和基板；

所述滤波晶圆上设置有多个金属焊盘和多个滤波叉指，所述多个金属焊盘和所述多个滤波叉指均位于所述滤波晶圆靠近所述基板的表面，所述滤波晶圆的所述金属焊盘与所述基板相抵持，所述滤波晶圆上的所述滤波叉指处于由所述滤波晶圆、所述金属焊盘以及所述基板围成的空间中；

所述基板上设有多个贯穿所述基板的第一凹槽，所述第一凹槽露出与其对应的所述滤波晶圆的所述金属焊盘；

所述基板远离所述滤波晶圆一侧的表面上设有金属层，所述金属层包括多个彼此绝缘的金属图案，所述金属图案通过所述第一凹槽与与其对应的所述滤波晶圆的所述金属焊盘电连接；

所述金属层远离所述滤波晶圆一侧的表面上设有防焊层，所述防焊层覆盖所述金属层和所述基板，所述防焊层上设置有贯穿所述防焊层的第二凹槽，所述第二凹槽露出所述金属图案；

所述第二凹槽内设置有焊锡球，所述焊锡球与所述金属图案电连接。

可选地，所述基板靠近所述滤波晶圆的表面上设置有多个凸起；

所述凸起与所述滤波晶圆的所述金属焊盘相抵持。

可选地，所述凸起与与其相抵持的所述金属焊盘的厚度之和大于所述滤波叉指的厚度。

可选地，所述基板为玻璃基板或硅基板。

可选地，还包括钝化层；

所述钝化层设置于所述基板与所述金属层之间；

所述第一凹槽贯穿所述基板和所述钝化层。

可选地，所述钝化层的材料为氮化硅。

本实用新型实施例通过对位贴合的滤波晶圆和基板，使滤波晶圆上的滤波叉指处于由滤波晶圆、金属焊盘以及基板围成的空间中，同时通过贯穿基板的第一凹槽和基板表面上的金属层，与与其对应的滤波晶圆的金属焊盘电连接；再通过覆盖金属层的防焊层上第二凹槽内设置的焊锡球，与金属图案电连接；从而将滤波芯片的滤波叉指进行保护，并同时将滤波芯片的金属焊盘引出。本实用新型实施例提供的滤波器芯片的封装结构实现了滤波晶圆的有效封装，在封装过程中，能够第一时间将滤波晶圆上的滤波叉指区域进行保护，避免滤波叉指在封装过程中的裸露时间，使其减少损伤和污染的几率，保证了封装的滤波晶圆的产品良率。

附图说明

图1是现有技术中一种滤波器芯片的封装结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种滤波器芯片封装结构示意图；

图3是本实用新型实施例一提供的另一种滤波器芯片封装结构示意图；

图4是本实用新型实施例一提供的又一种滤波器芯片的封装结构的示意图；

图5是本实用新型实施例提供的一种滤波器芯片封装方法的流程图；

图6是本实用新型实施例提供的另一种滤波器芯片封装方法的流程图；

图7是本实用新型实施例提供的又一种滤波器芯片封装方法的流程图；

图8是图4中滤波器芯片封装结构的半成品结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

图1是现有技术中一种滤波器芯片的封装结构示意图，参考图1，现有技术中的滤波器芯片封装结构包括：对位贴合的滤波晶圆11和基板12，其中，滤波晶圆11面对基板12一侧设置有多个金属焊盘111和滤波叉指112，基板12面对滤波晶圆11一侧设置有焊盘120，滤波晶圆11上的金属焊盘111和基板12上的焊盘120通过焊锡球100进行对位焊接形成贴合，保护框10与基板12密封粘合，形成封装空间保护滤波器芯片。除此之外，现有技术中的滤波器芯片封装结构还可能有较多变体，例如基板12采用凹槽式，滤波晶圆11整***于基板12的凹槽中，同样地，通过焊锡球100进行对位焊接，保护框10为一平板结构，将凹槽式的基板12盖合形成封装空间。上述现有技术中，形成保护框10的步骤是在封装的最后步骤进行的，在封装前期，即在滤波晶圆11的金属焊盘111上焊接焊锡球100，以及将基板12上的焊盘120与焊锡球100焊接的过程中，都会存在滤波晶圆11上的滤波叉指112受到损伤和污染的可能，从而可能影响封装后的芯片的功能，降低产品良率。

图2为本实用新型实施例提供的一种滤波器芯片封装结构示意图，参考图2，该滤波器芯片封装结构包括对位贴合的滤波晶圆11和基板12；滤波晶圆11上设置有多个金属焊盘111和多个滤波叉指112，多个金属焊盘111和多个滤波叉指112均位于滤波晶圆11靠近基板12的表面，滤波晶圆11的金属焊盘111与基板12相抵持，滤波晶圆11上的滤波叉指112处于由滤波晶圆11、金属焊盘111以及基板12围成的空间中；基板12上设有多个贯穿基板12的第一凹槽121，第一凹槽121露出与其对应的滤波晶圆11的金属焊盘111；基板12远离滤波晶圆11一侧的表面上设有金属层13，金属层13包括多个彼此绝缘的金属图案，金属图案通过第一凹槽121与与其对应的滤波晶圆11的金属焊盘111电连接；金属层13远离滤波晶圆11一侧的表面上设有防焊层14，防焊层14覆盖金属层13和基板12，防焊层14上设置有贯穿防焊层14的第二凹槽141，第二凹槽141露出金属图案；第二凹槽141内设置有焊锡球15，焊锡球15与金属图案电连接。

其中，为了将滤波晶圆11中的金属焊盘1引出，需要通过金属层13实现层间的贯穿，并且，由于滤波晶圆11中金属焊盘111的排列不固定，且为了将各个金属焊盘111通过与金属焊盘111单一对应的金属线13引出，即设置了金属线13的金属图案，从而保证焊锡球15与单一的金属焊盘111对应电连接。金属层材料可选用钛、铜、金等导电金属材料，通过磁控溅射等金属镀膜工艺形成。

下面参考图2对该滤波器芯片的封装过程进行介绍，该滤波器芯片的封装的步骤主要包括：将基板12与滤波晶圆11对位贴合，使滤波晶圆11的金属焊盘111与基板12相抵持，滤波晶圆11上的滤波叉指112处于由滤波晶圆11、金属焊盘111以及基板12围成的空间中；然后依次在基板12形成多个贯穿基板12的第一凹槽121；在基板12远离滤波晶圆11一侧的表面上形成金属层13，在金属层13远离滤波晶圆11一侧的表面上形成有防焊层14，防焊层14的第二凹槽141上形成焊锡球15，最后通过焊锡球15实现与滤波晶圆11上的金属焊盘111的电连接；

本实用新型实施例一提供的滤波器芯片的封装结构，通过对位贴合的滤波晶圆和基板，使滤波晶圆上的滤波叉指处于由滤波晶圆、金属焊盘以及基板围成的空间中，同时通过贯穿基板的第一凹槽和基板表面上的金属层，与与其对应的滤波晶圆的金属焊盘电连接；再通过覆盖金属层的防焊层上第二凹槽内设置的焊锡球，与金属图案电连接；从而将滤波芯片的滤波叉指进行保护，并同时将滤波芯片的金属焊盘引出。本实用新型实施例提供的滤波器芯片的封装结构实现了滤波晶圆的有效封装，在封装过程中，能够第一时间将滤波晶圆上的滤波叉指区域进行保护，避免滤波叉指在封装过程中的裸露时间，使其减少损伤和污染的几率，保证了封装的滤波晶圆的产品良率。

需要说明的是，贯穿基板12的第一凹槽121其目的在于将金属焊盘111裸露出来，贯穿防焊层14的第二凹槽141的目的在于将金属线13裸露出来，从而使得金属线13中的金属图案实现金属焊盘111和焊锡球15的电连接，第一凹槽121和第二凹槽141可以通过切割开槽工艺、蚀刻工艺或激光打孔工艺制作等方式形成。另外，第一凹槽和第二凹槽的形状不限于梯形，可以为三角形、U型等，本领域技术人员可以根据实际情况或工艺形成第一凹槽和第二凹槽。

图3是本实用新型实施例提供的另一种滤波器芯片封装结构示意图，参考图3，可选地，该滤波器芯片封装结构中还包括：基板12靠近滤波晶圆11的表面上设置有多个凸起16；凸起16与滤波晶圆11的金属焊盘111相抵持。根据实际情况通过在基板12上设置一定厚度的凸起16，增加滤波晶圆11和基板12之间的高度，从而形成容纳滤波叉指112的空间。

目前，滤波器芯片中的滤波晶圆11上的金属焊盘111和滤波叉指112的高度没有固定规律，可能存在滤波叉指112高于金属焊盘111的情况，所以需要通过在基板12靠近滤波晶圆11的表面上设置凸起16的方式，来保证基板12和滤波晶圆11及金属焊盘111形成空间，包围滤波叉指。

可选地，凸起16与与其相抵持的金属焊盘111的厚度之和大于滤波叉指112的厚度。凸起16的厚度选择范围可以是5-50μm。

图4是本实用新型实施例提供的又一种滤波器芯片的封装结构的示意图，参考图4，可选地，基板12为玻璃基板或硅基板。

其中，当基板12为硅基板时，为避免金属层13和硅基板12之间电连，参考图3，该滤波器芯片的封装结构中还可以包括钝化层17；钝化层17设置于基板12与金属层13之间；第一凹槽121贯穿基板12和钝化层17。另外，钝化层17还可以作为金属层13和玻璃基板12粘接中间层，保证金属层13的粘附效果。

其中，钝化层17的材料可以选用有机材料例如环氧树脂等，然而，环氧树脂等有机材料和滤波器可选地，钝化层17还可以选用无机材料例如氮化硅，

需要说明的第一凹槽121的深度可以根据实际情况进行设计，例如为了保证金属线13中的金属图案与金属焊盘111的接触面积更大，使得滤波器芯片的信号传输更好，可以设置第一凹槽121跨越基板12并深入至金属焊盘111中，使第一凹槽121的底部以及底部的侧壁均有裸露的金属焊盘111，从而增加金属线13与金属焊盘111的接触面积。进一步地，还可以在第一凹槽的底部设置多个子凹槽，各子凹槽漏出与其对应的滤波晶圆的金属焊盘，从而保证在第一凹槽底部形成的金属层可以覆盖各个子凹槽，从而与金属焊盘的接触面积增大。其中子凹槽可以通过激光打孔等工艺形成。

本实用新型实施例还提供了一种滤波器芯片封装方法。图5是本实用新型实施例提供的一种滤波器芯片封装方法的流程图，参考图5，该封装方法包括：

S210、提供滤波晶圆和基板，滤波晶圆上设置有多个金属焊盘和多个滤波叉指；

S220、将基板与滤波晶圆对位贴合，使滤波晶圆的金属焊盘与基板相抵持，滤波晶圆上的滤波叉指处于由滤波晶圆、金属焊盘以及基板围成的空间中；

S230、在基板形成多个贯穿基板的第一凹槽，第一凹槽露出与其对应的滤波晶圆的金属焊盘；

S240、在基板远离滤波晶圆一侧的表面上形成金属层，金属层包括多个彼此绝缘的金属图案，金属图案通过第一凹槽与与其对应的滤波晶圆的金属焊盘电连接；

S250、在金属层远离滤波晶圆一侧的表面上形成有防焊层，防焊层覆盖金属层和基板，防焊层上设置有贯穿防焊层的第二凹槽，第二凹槽露出金属图案；

S260、在第二凹槽内形成焊锡球，焊锡球与金属图案电连接。

本实用新型实施例通过对位贴合的滤波晶圆和基板，使滤波晶圆上的滤波叉指处于由滤波晶圆、金属焊盘以及基板围成的空间中，同时通过贯穿基板的第一凹槽和基板表面上的金属层，与与其对应的滤波晶圆的金属焊盘电连接；再通过覆盖金属层的防焊层上第二凹槽内设置的焊锡球，与金属图案电连接；从而将滤波芯片的滤波叉指进行保护，并同时将滤波芯片的金属焊盘引出。本实用新型实施例提供的滤波器芯片的封装结构和封装方法实现了滤波晶圆的有效封装，在封装过程中，能够第一时间将滤波晶圆上的滤波叉指区域进行保护，避免滤波叉指在封装过程中的裸露时间，使其减少损伤和污染的几率，保证了封装的滤波晶圆的产品良率。

图6是本实用新型实施例提供的另一种滤波器芯片封装方法的流程图。该滤波器芯片封装方法与图3中的滤波器芯片封装结构相对应，其与图2中所述提供的滤波器芯片封装方法区别仅在于对步骤210和步骤220进行了改进。参考图3和图6，可选地，步骤210中，提供滤波晶圆11和基板12，其中，基板12靠近滤波晶圆11的表面上设置有多个凸起16；此时步骤220包括：

将滤波晶圆的金属焊盘与基板的凸起一一对应贴合，以使凸起与滤波晶圆的金属焊盘相抵持，滤波晶圆上的滤波叉指处于由滤波晶圆、金属焊盘、凸起以及基板围成的空间中。

图7是本实用新型实施例提供的又一种滤波器芯片封装方法的流程图，该封装方法相对于图6所示的封装方法其区别仅在于对步骤230进行了改进；图8是利用图7中提供的滤波器芯片封装方法制作如图4所示滤波器芯片封装结构的过程中，完成步骤S232后，该滤波器芯片封装结构半成品状态时的结构示意图，该封装方法与图4和图8中的滤波器芯片封装结构相对应。参考图4、图7和图8，其中，步骤230、在基板形成多个贯穿基板的第一凹槽，第一凹槽露出与其对应的滤波晶圆的金属焊盘，包括：

S231、在基板12形成多个贯穿基板12的第三凹槽122，第三凹槽122露出与其对应的凸起16；

S232、在基板背离滤波晶圆的表面上形成钝化层17，钝化层17覆盖基板12以及第三凹槽122的底面和侧壁；

S233、在钝化层上形成第一凹槽121，第一凹槽121位于第三凹槽122内，第一凹槽121贯穿钝化层17，并露出与其对应的滤波晶圆11的金属焊盘111。

可选地，第一凹槽121利用切割开槽工艺、蚀刻工艺或激光打孔工艺制作形成。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (6)

1.一种滤波器芯片封装结构，其特征在于，包括对位贴合的滤波晶圆和基板；

所述滤波晶圆上设置有多个金属焊盘和多个滤波叉指，所述多个金属焊盘和所述多个滤波叉指均位于所述滤波晶圆靠近所述基板的表面，所述滤波晶圆的所述金属焊盘与所述基板相抵持，所述滤波晶圆上的所述滤波叉指处于由所述滤波晶圆、所述金属焊盘以及所述基板围成的空间中；

所述基板上设有多个贯穿所述基板的第一凹槽，所述第一凹槽露出与其对应的所述滤波晶圆的所述金属焊盘；

所述基板远离所述滤波晶圆一侧的表面上设有金属层，所述金属层包括多个彼此绝缘的金属图案，所述金属图案通过所述第一凹槽与与其对应的所述滤波晶圆的所述金属焊盘电连接；

所述金属层远离所述滤波晶圆一侧的表面上设有防焊层，所述防焊层覆盖所述金属层和所述基板，所述防焊层上设置有贯穿所述防焊层的第二凹槽，所述第二凹槽露出所述金属图案；

所述第二凹槽内设置有焊锡球，所述焊锡球与所述金属图案电连接。

2.根据权利要求1所述的滤波器芯片封装结构，其特征在于，所述基板靠近所述滤波晶圆的表面上设置有多个凸起；

所述凸起与所述滤波晶圆的所述金属焊盘相抵持。

3.根据权利要求2所述的滤波器芯片封装结构，其特征在于，所述凸起与与其相抵持的所述金属焊盘的厚度之和大于所述滤波叉指的厚度。

4.根据权利要求1所述的滤波器芯片封装结构，其特征在于，所述基板为玻璃基板或硅基板。

5.根据权利要求4所述的滤波器芯片封装结构，其特征在于，还包括钝化层；

所述钝化层设置于所述基板与所述金属层之间；

所述第一凹槽贯穿所述基板和所述钝化层。

6.根据权利要求5所述的滤波器芯片封装结构，其特征在于，所述钝化层的材料为氮化硅。