一种薄膜体声波滤波器封装结构及封装方法与流程

本发明涉及薄膜体声波滤波器（FBAR），尤其涉及薄膜体声波滤波器（FBAR）的小型化封装技术，属于声波滤波器技术领域。

背景技术：

目前，薄膜体声波滤波器（FBAR）的小型化封装均采用灌封树脂封装的封装形式。未来对于微型化的封装要求更高，灌封树脂对于污染问题很难控制。而薄膜体声波滤波器对工作表面要求很高，不能被污染。因此灌封树脂的封装形式难以满足实际使用需要。也有采用陶瓷外壳平行焊接的封装结构，即在外壳上制作出一个深腔结构，将裸芯片粘接于深腔内，并通过引线与外部电极电连接，然后向深腔内充入氮气以置换其内的空气，最后通过盖板将深腔封闭即可。虽然这样的封装结构满足器件不能被污染的要求，但至少存在以下两方面不足：1、器件难以小型化，目前最小的陶瓷外壳为1.6mmX1.2mm且厚度都在1mm以上，在未来的移动设备中无法使用，仅能使用在基站中，应用场合受到很大影响；2、加工效率低，由于每个器件需要分别加工，且为了使芯片处于洁净不被污染的环境存在氮气与空气的置换，故封装效率比较低下。

技术实现要素：

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的是提供一种确保芯片不被污染、能够实现微型化且加工效率提高的薄膜体声波滤波器封装结构及封装方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种薄膜体声波滤波器封装结构，包括基板和芯片，基板和芯片上设有对应的电极，所述芯片电极通过倒装焊由金球与基板电极对应连接，在基板表面粘接固定有膜层，所述膜层紧贴于基板表面并同时包裹住芯片，在芯片和基板之间形成真空腔。

所述膜层为粘片膜和树脂膜。

一种薄膜体声波滤波器封装方法，本薄膜体声波滤波器具有前述的封装结构，具体封装步骤如下：

1）在基板上根据需要封装的芯片数量划分芯片封装区域，每个区域对应一个待封装芯片；在每个区域设置与芯片电极对应的基板电极；

2）分别将待封装芯片上的电极通过倒装焊工艺焊接在基板对应区域的对应电极上；

3）通过真空贴膜工艺将保护膜贴装于基板上并包裹住所有芯片，在每个芯片和基板之间形成真空腔；

4）通过加温使保护膜粘接固化，从而使保护膜分别与基板和芯片固定连接；

5）将基板按封装区域切割得到切割单元，每个切割单元由对应封装区域的基板及其上的芯片和保护膜构成，该切割单元即构成一个薄膜体声波滤波器。

相比现有技术，本发明具有如下优点：

1、本发明用倒装焊将声表面波滤波器裸芯片焊接在基板上，通过真空压力将树脂膜或者粘片膜贴装于基板上包裹住裸芯片，通过这样的手段，使器件内部与外部形成了隔绝的两个部分，从而保护裸芯片表面不被污染以及密封的效果，保护了声表面波器件的工作面，使器件可以正常工作。

2、本发明可以在同一块基板上一次性加工出多个器件，最后再切割成单个器件，因此比传统的单个封装工艺封装效率明显提高。

3、本发明抛弃了原有技术中的陶瓷外壳，可以实现裸芯片的直接封装，封装效率（芯片面积/封装面积）可以达到50%以上，而且厚度方面可以控制在0.6mm以下，实现了器件的微型化。

附图说明

图1-本发明结构示意图。

图2-本封装方法基板切割前的形态图。

图3-粘片膜封装后爆炸图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式对本发明进行详细描述。

参见图1和图3，从图上可以看出，本发明薄膜体声波滤波器封装结构，包括基板1和芯片2，基板和芯片上设有对应的电极，所述芯片电极通过倒装焊工艺由金球3与基板电极对应连接。在基板1表面粘接固定有膜层4，所述膜层4紧贴于基板1表面并同时包裹住芯片2，在芯片2和基板1之间形成真空腔5。

本发明薄膜体声波滤波器封装方法，本薄膜体声波滤波器具有前述的封装结构，具体封装步骤如下：

1）在基板上根据需要封装的芯片数量划分芯片封装区域，每个区域对应一个待封装芯片；在每个区域设置与芯片电极对应的基板电极；芯片封装区域呈矩阵设置；

2）分别将待封装芯片上的电极通过倒装焊工艺焊接在基板对应区域的对应电极上；

3）通过真空贴膜工艺将保护膜贴装于基板上并包裹住所有芯片，在每个芯片和基板之间形成真空腔；

4）通过加温使保护膜粘接固化，从而使保护膜分别与基板和芯片固定连接；该步骤得到的产品形态见图2；

5）将基板按封装区域切割得到切割单元，每个切割单元由对应封装区域的基板及其上的芯片和保护膜构成，该切割单元即构成一个薄膜体声波滤波器。

本发明采用特定材料的膜层和封装工艺才能得到这样的封装结构。所述膜层材质为粘片膜和树脂膜。这类膜材料具有热固化性，在一定温度下，该材料软化成为“果冻状”，并在压力的作用下可以按照设计的形状进行塑形；进一步提高温度，该材料会逐步固化，并保持塑形以后的形状，正是基于该特点，才可以用于本封装工艺，形成本封装结构。

本发明声表面波器件裸芯片通过金球倒装焊在基板上，形成一个台阶状的结构，台阶底部与基板间存在缝隙，使用真空贴膜工艺，使保护膜沿器件上表面形成一个包裹层，贴膜后该间隙形成真空腔。

由于声表面波器件的工作区域不能污染，因此在器件倒装焊接后需要将倒装焊接后形成的空腔保护起来。本发明采用保护膜进行封装将其作为一个保护层以阻止后续封装材料侵入空腔。采用倒装焊技术将声表面波滤波器裸芯片焊接在基板上，通过真空压力将保护膜贴装于基板上并包裹住裸芯片，从而保护裸芯片表面不被污染以及密封的效果。由于贴膜是在真空环境下进行，因此器件的水汽含量能够得到保证。

本发明的上述实施例仅仅是为说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化和变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。