射频前端模组及其制作方法、通讯装置与流程

本公开的实施例涉及一种射频前端模组及其制作方法、通讯装置。

背景技术：

1、射频前端(rffe,radio frequency front-end)是实现手机及各类移动终端通信功能的核心元器件。射频前端主要由功率放大器(pa)、射频开关(switch)、低噪声放大器(lna)和滤波器(filter)等器件组成。

2、射频前端模组是将射频开关、低噪声放大器、滤波器、功率放大器等两种或者两种以上的器件集成为一个模组，从而提高集成度和性能，并使体积小型化。另一方面，随着5g技术不断发展，射频前端模组的应用与需求不断升级，市场对于射频前端模组的性价比要求越来越高。

技术实现思路

1、本公开实施例提供一种射频前端模组及其制作方法和通讯装置。在本公开实施例提供的射频前端模组中，由于第一衬底基板和第二衬底基板相对设置，使得第一衬底基板和凹槽之间可形成空腔，从而为滤波器等第一射频前端组件提供空腔结构，因此该射频前端模组无需对第一射频前端组件进行晶圆级封装，第一射频前端组件所需要的空腔可通过第二衬底基板上的凹槽形成，从而可降低该射频前端模组的制作成本。另外，第一射频前端组件被第一金属部分至少部分包围，第二金属部分与金属键合结构键合，因此该射频前端模组通过键合金属层既可以实现键合功能，又可实现对第一射频前端组件的电磁干扰屏蔽功能，省去了额外的屏蔽结构，从而可降低该射频前端模组的封装成本。另一方面，由于该射频前端模组省去了晶圆级封装的相关结构和屏蔽结构，因此该射频前端模组的结构也相对简单，产品尺寸较小。

2、本公开至少一个实施例提供一种射频前端模组，其包括：第一功能基板，包括第一衬底基板和金属键合结构；第二功能基板，包括第二衬底基板、位于所述第二衬底基板之中的凹槽、和键合金属层；以及第一射频前端组件，至少部分位于所述凹槽之内，所述第一衬底基板和所述第二衬底基板相对设置，所述第二衬底基板靠近所述第一衬底基板的表面包括位于所述凹槽之内的凹槽表面和位于所述凹槽之外的衬底表面，所述第一射频前端组件与所述键合金属层不接触，所述键合金属层包括位于所述凹槽表面的第一金属部分和位于所述衬底表面的第二金属部分，所述第一射频前端组件被所述第一金属部分至少部分包围，所述第二金属部分与所述金属键合结构键合。

3、例如，在本公开一实施例提供的射频前端模组中，所述键合金属层的所述第一金属部分和所述第二金属部分一体成型，所述凹槽表面包括位于所述凹槽底部的第一表面和位于所述凹槽侧壁的第二表面，所述第一金属部分在所述第一表面和所述第二表面上连续设置。

4、例如，在本公开一实施例提供的射频前端模组中，所述第一功能基板还包括贯穿所述第一衬底基板的衬底通孔和位于所述衬底通孔内的第一导电结构，所述第一射频前端组件与所述第一导电结构的一端电性相连，所述第一射频前端组件与所述键合金属层间隔设置。

5、例如，在本公开一实施例提供的射频前端模组中，所述第一功能基板还包括：倒装垫片，与所述第一导电结构相连，所述第一射频前端组件焊接在所述倒装垫片上，所述倒装垫片与所述金属键合结构同层设置。

6、例如，在本公开一实施例提供的射频前端模组中，所述射频前端模组包括多个第一射频前端组件，所述第二衬底基板包括多个凹槽；所述多个第一射频前端组件和所述多个凹槽一一对应设置，各所述第一射频前端组件至少部分位于对应的凹槽之内。

7、例如，在本公开一实施例提供的射频前端模组中，所述第一射频前端组件包括滤波器裸芯、射频开关芯片、射频开关裸芯、低噪音放大器芯片、低噪音放大器裸芯、射频功率放大器芯片、射频功率放大器裸芯、电感和电容中的至少一种。

8、例如，本公开一实施例提供的射频前端模组还包括：电气互连结构，位于所述第一功能基板远离所述第二功能基板的一侧；以及阵列垫片，位于所述电气互连结构远离所述第一功能基板的一侧。

9、例如，本公开一实施例提供的射频前端模组还包括：电气互连结构，位于所述第一功能基板远离所述第二功能基板的一侧；第一垫片，位于所述电气互连结构远离所述第一功能基板的一侧；以及第二射频前端组件，与所述第一垫片相连。

10、例如，本公开一实施例提供的射频前端模组还包括：第二垫片，位于所述电气互连结构远离所述第一功能基板的一侧；封装层，位于所述第二射频前端组件远离所述第一功能基板的一侧，且将所述第二射频前端组件包裹；第二导电结构；以及阵列垫片，位于所述封装层远离所述第二射频前端组件的一侧，所述封装层包括封装层过孔，所述第二导电结构位于所述封装层过孔之中，所述第二导电结构的一端与所述第二垫片相连，所述第二导电结构的另一端与所述阵列垫片电性相连。

11、例如，本公开一实施例提供的射频前端模组还包括：塑封结构，所述塑封结构包裹所述第二功能基板远离所述第一功能基板的表面，所述第二功能基板的侧表面和所述第一功能基板的侧表面。

12、例如，本公开一实施例提供的射频前端模组还包括：塑封结构，所述塑封结构包裹所述第二功能基板远离所述第一功能基板的表面、所述第一功能基板远离所述第二功能基板的表面、所述第二功能基板的侧表面和所述第一功能基板的侧表面。

13、例如，本公开一实施例提供的射频前端模组还包括：电气互连结构，位于所述第一功能基板远离所述第二功能基板的一侧；金属垫片，位于所述电气互连结构远离所述第一功能基板的一侧；导电支撑柱，位于所述金属垫片远离所述电气互连结构的一侧；钝化层，位于所述导电支撑柱远离所述第一功能基板的一侧；以及阵列垫片，位于所述钝化层远离所述塑封结构的一侧，所述塑封结构还包括位于所述第一功能基板远离所述第二功能基板的上封装部，所述上封装部包括第一通孔，所述导电支撑柱位于所述第一通孔之中，所述钝化层包括第二通孔，所述阵列垫片通过所述第二通孔、位于所述第一通孔之中的导电支撑柱与所述金属垫片相连。

14、例如，在本公开一实施例提供的射频前端模组中，所述第一衬底基板和所述第二衬底基板的材料包括高阻硅或玻璃。

15、本公开至少一个实施例还提供一种通讯装置，其包括上述任一项所述的射频前端模组。

16、本公开至少一个实施例还提供一种射频前端模组的制作方法，其包括：在第一衬底基板上划分出至少一个第一射频前端区域；在各所述第一射频前端区域形成金属键合结构；在各所述第一射频前端区域安装第一射频前端组件；在第二衬底基板上划分出至少一个第二射频前端区域；在各所述第二射频前端区域形成凹槽，并在所述第二衬底基板形成有所述凹槽的一侧形成键合金属层；以及将所述第一衬底基板和所述第二衬底基板相对设置，并将所述第一射频前端区域中的所述金属键合结构和所述第二射频前端区域中的所述键合金属层键合，以形成射频前端单元，在各所述第二射频前端区域，所述第二衬底基板靠近所述第一衬底基板的表面包括位于所述凹槽之内的凹槽表面和位于所述凹槽之外的衬底表面，在各所述第二射频前端区域，所述键合金属层包括位于所述凹槽表面的第一金属部分和位于所述衬底表面的第二金属部分，所述第一射频前端组件被所述第一金属部分至少部分包围，所述第二金属部分与所述金属键合结构键合。

17、例如，在本公开一实施例提供的射频前端模组的制作方法中，其还包括：在所述第一衬底基板的各所述第一射频前端区域形成衬底盲孔；在衬底盲孔中填充导电材料，以形成位于衬底盲孔中的第一导电结构；以及在所述第一导电结构上形成与所述第一导电结构相连的倒装垫片。

18、例如，在本公开一实施例提供的射频前端模组的制作方法中，在各所述第一射频前端区域安装第一射频前端组件包括：获取包括第一射频前端组件的晶圆；对所述晶圆进行切割，以得到所述第一射频前端组件；以及将所述第一射频前端组件焊接在所述倒装垫片上。

19、例如，在本公开一实施例提供的射频前端模组的制作方法中，在将所述第一射频前端区域中的所述金属键合结构和所述第二射频前端区域中的所述键合金属层键合之后，减薄所述第一衬底基板以将各所述第一射频前端区域中的所述衬底盲孔暴露以形成衬底通孔。

20、例如，在本公开一实施例提供的射频前端模组的制作方法中，其还包括：在所述第一衬底基板的远离所述第二衬底基板的一侧形成电气互连结构；在所述电气互连结构远离所述第一衬底基板的一侧形成阵列垫片；以及减薄所述第二衬底基板，所述电气互连结构与所述第一导电结构相连。

21、例如，在本公开一实施例提供的射频前端模组的制作方法中，所述至少一个第一射频前端区域包括多个第一射频前端区域，所述至少一个第二射频前端区域包括多个第二射频前端区域，所述多个第一射频前端区域和所述多个第二射频前端区域一一对应设置，所述制作方法还包括：对所述第一衬底基板和所述第二衬底基板切割，以将多个所述射频前端单元分离。

22、例如，在本公开一实施例提供的射频前端模组的制作方法中，其还包括：将多个所述射频前端单元通过临时粘胶在临时载板上重排，其中，各所述射频前端单元的所述第二衬底基板位于所述第一衬底基板远离所述临时载板的一侧；在多个所述射频前端单元和所述临时载板的一侧涂覆胶材，以将各所述射频前端单元包裹；移除所述临时载板和所述临时粘胶；以及将所述胶材切割，以将多个包括有所述胶材的所述射频前端单元分离。

23、例如，在本公开一实施例提供的射频前端模组的制作方法中，其还包括：在所述电气互连结构远离第一衬底基板的表面形成金属垫片；在所述金属垫片远离所述第一衬底基板的一侧形成导电支撑柱；以及减薄所述第二衬底基板。

24、例如，在本公开一实施例提供的射频前端模组的制作方法中，所述至少一个第一射频前端区域包括多个第一射频前端区域，所述至少一个第二射频前端区域包括多个第二射频前端区域，所述多个第一射频前端区域和所述多个第二射频前端区域一一对应设置，所述制作方法还包括：对所述第一衬底基板和所述第二衬底基板切割，以将多个所述射频前端单元分离。

25、例如，在本公开一实施例提供的射频前端模组的制作方法中，其还包括：将多个所述射频前端单元通过临时粘胶在临时载板上重排，其中，各所述射频前端单元的所述导电支撑柱位于所述第一衬底基板靠近所述临时载板的一侧；在多个所述射频前端单元和所述临时载板的一侧涂覆胶材，以将各所述射频前端单元包裹，所述胶材还包裹所述导电支撑柱形成上封装部；移除所述临时载板和所述临时粘胶；在所述上封装部远离所述第一衬底基板的一侧形成钝化层；在所述钝化层之中形成通孔；在所述钝化层远离所述上封装部的一侧形成阵列垫片；以及将所述胶材和所述钝化层切割，以将多个包括有所述胶材的所述射频前端单元分离。

26、例如，在本公开一实施例提供的射频前端模组的制作方法中，其还包括：在所述第一衬底基板的远离所述第二衬底基板的一侧形成电气互连结构；在所述电气互连结构远离所述第一衬底基板的一侧形成第一垫片和第二垫片；在所述第一垫片上焊接第二射频前端组件；在第二垫片上形成第二导电结构；在所述第二射频前端组件远离所述第一衬底基板的一侧形成封装层；以及在所述封装层远离所述第二射频前端组件的一侧形成阵列垫片，所述第二导电结构的一端与所述第二垫片相连，所述第二导电结构的另一端与所述阵列垫片电性相连。

27、本公开至少一个实施例还提供一种用于射频前端模组的封装方法，其包括：在预设的待封装盖板形成若干个第二凹槽；在所述待封装盖板存在第二凹槽的一侧设置第一金属层，形成待键合盖体；将预设的待键合射频前端模组和所述待键合盖体键合，获得第一射频模组封装结构。

28、例如，在本公开一实施例提供的用于射频前端模组的封装方法中，将预设的待键合射频前端模组和所述待键合盖体键合后，还包括：在所述待键合射频前端模组远离所述待键合盖体的一侧形成与所述待键合射频前端模组存在电气互联的第一金属衬垫，获得第二射频模组封装结构。

29、例如，在本公开一实施例提供的用于射频前端模组的封装方法中，所述待键合射频前端模组设置有多个第一金属柱；在所述待键合射频前端模组远离所述待键合盖体的一侧形成与所述待键合射频前端模组存在电气互联的第一金属衬垫，包括：对所述待键合射频前端模组远离所述待封装盖板的一侧进行减薄，暴露出各所述第一金属柱；在所述待键合射频前端模组暴露出各所述第一金属柱的一侧设置电气互联层；在所述电气互联层远离所述待键合射频前端模组的一侧，形成与各所述第一金属柱存在电气互联的第一金属衬垫。

30、例如，在本公开一实施例提供的用于射频前端模组的封装方法中，所述电气互联层远离所述待键合射频前端模组的一侧设置有第二金属衬垫和第三金属衬垫；在所述电气互联层远离所述待键合射频前端模组的一侧，形成与各所述第一金属柱存在电气互联的第一金属衬垫，包括：在所述第二金属衬垫上形成第二金属柱；在所述第三金属衬垫上电连接射频模组器件；对所述电气互联层远离所述待键合射频前端模组的一侧进行塑封，形成塑封结构；对所述塑封结构进行减薄，暴露出各所述第二金属柱；形成与各所述第二金属柱分别连接的第一金属衬垫。

31、例如，在本公开一实施例提供的用于射频前端模组的封装方法中，形成与各所述第二金属柱分别连接的第一金属衬垫，包括：在所述塑封结构暴露出所述第二金属柱的一侧，形成钝化层；刻蚀所述钝化层暴露出各所述第二金属柱：在所述钝化层上形成连接各所述第二金属柱的第一金属衬垫。

32、例如，在本公开一实施例提供的用于射频前端模组的封装方法中，获得第二射频模组封装结构后，还包括：对所述待键合盖体远离第二凹槽的一侧进行减薄，获得第一待处理封装结构；将所述第一待处理封装结构切割成第一滤波器颗粒；将各所述第一滤波器颗粒进行重排，获得第二待处理封装结构；对所述第二待处理封装结构进行塑封，获得第三待处理封装结构；将所述第三待处理封装结构切割成第二滤波器颗粒。

33、本公开至少一个实施例还提供一种射频前端模组封装结构，其由执行上述任一项所述的用于射频前端模组的封装方法制得。

34、例如，在本公开一实施例提供的射频前端模组封装结构中，其包括：待键合射频前端模组，所述待键合射频前端模组包括中介层、第二金属层、第一金属柱、第四金属衬垫和射频前端组件；所述中介层上设置有所述第二金属层和若干第一凹槽，各所述第一凹槽内填充有所述第一金属柱，各所述第一金属柱连接有各所述第四金属衬垫，各所述第四金属衬垫连接射频前端组件，所述第二金属层不与各所述第四金属衬垫接触；待键合盖体，所述待键合盖体包括：待封装盖板和第一金属层；所述待封装盖板设置有若干个第二凹槽，在待键合盖板存在第二凹槽的一侧设置有第一金属层；所述第一金属层与所述第二金属层连接；各所述射频前端组件分别设置于各所述第二凹槽内；各所述射频前端组件、各所述射频前端组件对应的第二凹槽上设置的第一金属层、所述第二金属层和所述中介层分别围合形成空腔。

35、例如，在本公开一实施例提供的射频前端模组封装结构中，其还包括：电气互联层，设置有第二金属衬垫；所述电气互联层设置在所述待键合射频前端模组远离所述待键合盖体的一侧；第一金属衬垫，通过所述第二金属衬垫与所述第一金属柱存在电气互联。

36、例如，在本公开一实施例提供的射频前端模组封装结构中，电气互联层还设置有第三金属衬垫，所述射频模组封装结构，还包括：射频模组器件，射频模组器件通过第三金属衬垫焊接在所述电气互联层。