一种对薄膜体声波滤波器进行封装的方法和封装器件与流程

本发明涉及薄膜体声波滤波器技术领域，尤其涉及一种对薄膜体声波滤波器进行封装的方法和封装器件。

背景技术：

薄膜体声波滤波器(filmbulkacousticresonator，简称fbar滤波器)是一种基于体声波理论并利用声学谐振实现电学选频的器件，通过薄膜体声波滤波器的电极间的压电薄膜在垂直于薄膜体声波滤波器的方向上进行谐振，以实现选频，且品质因数值高，其基本结构主要包括空气隙结构和反射阵型结构，其中，压电薄膜的材质为aln或zno等。

薄膜体声波滤波器以高频化、高矩形系数、高耐功率、低损耗等优良特点，越来越广泛的应用在射频通信领域，随着通信系统与终端均向小型化方向发展，这就要求系统内的元器件具有小型化的特性，目前薄膜体声波滤波器的封装产品大多采用晶圆级封装(waferlevelpackage，简称wlp)技术，该封装过程主要为：在封装晶圆上制作空腔结构，进行硅深孔刻蚀，通过制作金属密封结构将器件晶圆和封装晶圆键合，减薄封装晶圆，进行硅深孔溅射电镀和电极制作，最后通过切割得到独立的具有薄膜体声波滤波器的封装器件。根据上述内容可知，晶圆级封装技术需要经过多次的光刻套刻及刻蚀才能得到具有薄膜体声波滤波器的封装器件，工艺过程较为复杂，导致生产周期长、生产成本较高等问题。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供了一种对薄膜体声波滤波器进行封装的方法和封装器件。

本发明的一种对薄膜体声波滤波器进行封装的方法的技术方案如下：

在晶圆上的至少一个薄膜体声波滤波器的不同电极上分别设置金球凸点，得到键合晶圆，其中，多个金球凸点分布在每个薄膜体声波滤波器周边；

对所述键合晶圆进行切割，得到至少一个具有薄膜体声波滤波器的切割件；

将至少一个切割件的每个金球凸点的另一端分别与对应的金属电极进行固定，以使每个切割件的薄膜体声波滤波器分别位于对应的空腔内，其中，金属电极设置在封装基板上，空腔由切割件与所述封装基板合围形成；

在所述封装基板上，采用树脂材料对至少一个切割件进行封装固化，得到固化封装基板，并对所述固化封装基板进行切割，得到至少一个具有薄膜体声波滤波器的封装器件。

本发明的一种对薄膜体声波滤波器进行封装的方法和封装器件的有益效果如下：

首先，在设有至少一个薄膜体声波滤波器的晶圆上设置多个金球凸点，得到键合晶圆，对所述键合晶圆进行切割，得到至少一个具有薄膜体声波滤波器的切割件，金球凸点的两端分别连接薄膜体声波滤波器的电极以及封装基板上的金属电极，实现薄膜体声波滤波器与封装基板之间的电气互联，然后，采用树脂材料对至少一个切割件进行封装固化，得到固化封装基板，并对所述固化封装基板进行切割，得到至少一个具有薄膜体声波滤波器的封装器件，封装过程简单，不需要采用多次光刻套刻及刻蚀，实现了封装器件的批量生产，效率高，成本低，提升薄膜体声波滤波器在民用领域的市场竞争力。

在上述方案的基础上，本发明的一种对薄膜体声波滤波器进行封装的方法还可以做如下改进。

进一步，所述在晶圆上的至少一个薄膜体声波滤波器的不同电极上分别设置金球凸点，包括：

采用金丝球焊接工艺在晶圆上的至少一个薄膜体声波滤波器的不同电极上分别设置金球凸点。

采用上述进一步方案的有益效果是：采用金丝球焊接工艺可保证薄膜体声波滤波器与封装基板之间的电气互联的稳定性。

进一步，在金丝球焊接工艺中所采用的金丝的直径范围为15μm～38μm。

进一步，所述金球凸点的直径范围为30μm～70μm，所述金球凸点的厚度范围是15μm～25μm。

进一步，所述对所述键合晶圆进行切割，包括：采用激光隐形切割工艺将所述键合晶圆进行切割。

进一步，所述晶圆的材质为硅。

进一步，所述对所述固化封装基板进行切割，包括：采用砂轮划片工艺对所述固化封装基板进行切割。

本发明的一种封装器件的技术方案如下：

一种采用上述任一项所述的一种对薄膜体声波滤波器进行封装的方法制备的封装器件。

附图说明

图1为本发明实施例的一种对薄膜体声波滤波器进行封装的方法的流程示意图之一；

图2为本发明实施例的一种对薄膜体声波滤波器进行封装的方法的流程示意图之二；

图3为在晶圆上的至少一个薄膜体声波滤波器的不同电极上分别设置金球凸点的结构示意图；

图4为对键合晶圆进行切割的切割位置示意图；

图5为将切割件的金球凸点倒装在封装基板的金属电极上的结构示意图；

图6为将切割件的金球凸点倒装焊接在封装基板的金属电极上的结构示意图；

图7为进行封装固化后的结构示意图；

图8为封装器件的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

100、薄膜体声波滤波器；101、晶圆；102、金球凸点；103、电极；104、金属电极；105、空腔；106、封装基板；107、树脂材料层。

具体实施方式

如图1所示，本发明实施例的一种对薄膜体声波滤波器进行封装的方法，包括如下步骤：

s1、在晶圆101上的至少一个薄膜体声波滤波器100的不同电极103上分别设置金球凸点102，得到键合晶圆101，其中，多个金球凸点102分布在每个薄膜体声波滤波器100周边；

s2、对所述键合晶圆101进行切割，得到至少一个具有薄膜体声波滤波器100的切割件；

s3、将至少一个切割件的每个金球凸点102的另一端分别与对应的金属电极104进行固定，以使每个切割件的薄膜体声波滤波器100分别位于对应的空腔105内，其中，金属电极104设置在封装基板106上，空腔105由切割件与所述封装基板106合围形成；

s4、在所述封装基板106上，采用树脂材料对至少一个切割件进行封装固化，得到固化封装基板106，并对所述固化封装基板106进行切割，得到至少一个具有薄膜体声波滤波器100的封装器件。

首先，在设有至少一个薄膜体声波滤波器100的晶圆101上设置多个金球凸点102，得到键合晶圆101，对所述键合晶圆101进行切割，得到至少一个具有薄膜体声波滤波器100的切割件，金球凸点102的两端分别连接薄膜体声波滤波器100的电极103以及封装基板106上的金属电极104，实现薄膜体声波滤波器100与封装基板106之间的电气互联，然后，采用树脂材料对至少一个切割件进行封装固化，得到固化封装基板106，并对所述固化封装基板106进行切割，得到至少一个具有薄膜体声波滤波器100的封装器件，封装过程简单，不需要采用多次光刻套刻及刻蚀，实现了封装器件的批量生产，效率高，成本低，提升薄膜体声波滤波器100在民用领域的市场竞争力。

其中，多个金球凸点102通过薄膜体声波滤波器100的电极103固定在所述晶圆101上可理解为：首先将薄膜体声波滤波器100的电极103固定在晶圆101上，然后将多个金球凸点102分别与对应的电极103进行固定连接，此时，实现了金球凸点102在晶圆101上的固定。

其中，以晶圆101上设有三个薄膜体声波滤波器100为例进行说明，每个薄膜体声波滤波器100设有引出的电极103如地电极103和信号电极103等，信号电极103包括用于输入信号的输入信号电极103和用于输出信号的输出电极103等，任一薄膜体声波滤波器100的电极103分布在该薄膜体声波滤波器100的周边，此时，在每个电极103上分别设置金球凸点102，则多个金球凸点102也分布在每个薄膜体声波滤波器100周边。

其中，所述在晶圆101上的至少一个薄膜体声波滤波器100的不同电极103上分别设置金球凸点102，包括：

采用金丝球焊接工艺在晶圆101上的至少一个薄膜体声波滤波器100的不同电极103上分别设置金球凸点102。采用金丝球焊接工艺可保证薄膜体声波滤波器100与封装基板106之间的电气互联的稳定性，其中，每个金球凸点102的两端分别连接薄膜体声波滤波器100的电极103和封装基板106上的金属电极104，金属电极104具体包括用于输入信号的输入金属电极104、用于输出信号的输入金属电极104等；电气互联具体体现在：

在输入金属电极104输入信号时，则该信号依次通过金球凸点102、薄膜体声波滤波器100的输入信号电极103、薄膜体声波滤波器100、薄膜体声波滤波器100的输出信号电极103、输出金属电极104，由此实现对该信号的滤波。

其中，在金丝球焊接工艺中所采用的金丝的直径范围为15μm～38μm，采用金丝球焊接工艺所键合的金球凸点102直径范围为30μm～70μm，所述金球凸点102的厚度范围是15μm～25μm，其作用在于：

以任一薄膜体声波滤波器100周边的金球凸点102为例进行说明，该薄膜体声波滤波器100周边的每个金球凸点102的一端连接该薄膜体声波滤波器100的不同电极103，另一端连接设置在封装基板106上的金属电极104，由于金球凸点102的厚度为15μm～25μm，即便为固定连接后，固定连接后的厚度虽然相比于15μm～25μm有所降低，但是仍远大于该薄膜体声波滤波器100的厚度，由此为该薄膜体声波滤波器100提供空腔105；也就是说：

由切割件与所述封装基板106合围形成空腔105，具体为：由该薄膜体声波滤波器100的周边的每个金球凸点102、晶圆101和封装基板106合围形成空腔105，即该薄膜体声波滤波器100位于该空腔105中。

将至少一个切割件的每个金球凸点102的另一端分别与对应的金属电极104进行固定，以使每个切割件的薄膜体声波滤波器100分别位于对应的空腔105内，其中，金属电极104设置在封装基板106上，空腔105由切割件与所述封装基板106合围形成；

较优地，在上述技术方案中，所述对所述键合晶圆101进行切割，包括：采用激光隐形切割工艺将所述键合晶圆101进行切割。

其中，激光隐形切割工艺与传统的激光表切、激光背切和砂轮划片的方式不同，激光隐形切割工艺能有效避免切割带来的多余物所产生的污染，同时可以有效减小相邻的两个切割件之间的距离，进一步提升晶圆101的利用率，即此时能在晶圆101上设置排列更为紧密的薄膜体声波滤波器100，进一步降低生成成本，提高薄膜体声波滤波器100在不同领域如军用领域、民用领域的市场竞争力，同时，对同类的薄膜体声波滤波器100的封装产品也具有重要的指导意义。

较优地，在上述技术方案中，所述晶圆101的材质为硅。

较优地，在上述技术方案中，所述对所述固化封装基板106进行切割，包括：采用砂轮划片工艺对所述固化封装基板106进行切割。

其中，薄膜体声波滤波器100的电极103和金球凸点102的金属电极104均为表面镀金结构，金层厚度大于0.5μm，也可根据实际情况进行调整。

下面通过另外一个实施例对本申请的一种对薄膜体声波滤波器100进行封装的方法进行更为详细的阐述，如图2所示，具体地：

s20、设置金球凸点102，得到键合晶圆101，具体地：

如图3所示，任一薄膜体声波滤波器100的电极103分布在该薄膜体声波滤波器100的周边，此时，在每个电极103上分别设置金球凸点102，则多个金球凸点102也分布在每个薄膜体声波滤波器100周边。采用金丝球焊接工艺在晶圆101上的至少一个薄膜体声波滤波器100的不同电极103上分别设置金球凸点102，得到键合晶圆101；

其中，在金丝球焊接工艺中所采用的金丝的直径范围为15μm～38μm，采用金丝球焊接工艺所键合的金球凸点102直径范围为30μm～70μm，所述金球凸点102的厚度范围是15μm～25μm；

s21、对键合晶圆101进行切割，得到切割件，具体地：

采用激光隐形切割工艺将所述键合晶圆101进行切割，得到切割件，其中，激光隐形切割工艺与传统的激光表切、激光背切和砂轮划片的方式不同，激光隐形切割工艺能有效避免切割带来的多余物所产生的污染，同时可以有效减小相邻的两个切割件之间的距离，进一步提升晶圆101的利用率，即此时能在晶圆101上设置排列更为紧密的薄膜体声波滤波器100，进一步降低生成成本，提高薄膜体声波滤波器100在不同领域如军用领域、民用领域的市场竞争力；具体切割位置如图4中箭头所示，不会对薄膜体声波滤波器100造成损伤；

s22、将切割件的金球凸点102倒装焊接在封装基板106的金属电极104上，具体地：

如图5所示，将切割件的金球凸点102倒装在封装基板106的金属电极104上；

如图6所示，采用倒装焊接工艺将至少一个切割件的每个金球凸点102的另一端分别与对应的金属电极104进行固定，以使每个切割件的薄膜体声波滤波器100分别位于对应的空腔105内，其中，金属电极104设置在封装基板106上，空腔105由切割件与所述封装基板106合围形成；

以任一薄膜体声波滤波器100周边的金球凸点102为例进行说明，该薄膜体声波滤波器100周边的每个金球凸点102的一端连接该薄膜体声波滤波器100的不同电极103，另一端连接设置在封装基板106上的金属电极104，由于金球凸点102的厚度为15μm～25μm，即便为固定连接后，固定连接后的的厚度虽然相比于15μm～25μm有所降低，但是仍远大于该薄膜体声波滤波器100的厚度，由此为该薄膜体声波滤波器100提供空腔105；也就是说：

由切割件与所述封装基板106合围形成空腔105，具体为：由该薄膜体声波滤波器100的周边的每个金球凸点102、晶圆101和封装基板106合围形成空腔105，即该薄膜体声波滤波器100位于该空腔105中。

s23、封装固化，得到固化封装基板106，具体地：

如图7所示，在所述封装基板106上，采用树脂材料对至少一个切割件进行封装固化，得到固化封装基板106，即在至少一个切割件上形成树脂材料层107，树脂材料层107完全覆设在切割件上，并与封装基板106连接；

s24、对固化封装基板106进行切割，得到封装器件，具体地：

并对所述固化封装基板106进行切割，得到至少一个具有薄膜体声波滤波器100的封装器件，如图8所示。

其中，采用砂轮划片工艺将所述固化封装基板106进行切割，得到至少一个具有薄膜体声波滤波器100的封装器件。

如图8所示，本发明实施例的一种封装器件，采用上述任一项所述的一种对薄膜体声波滤波器100进行封装的方法制备的封装器件。

所属技术领域的技术人员知道，本发明可以实现为系统、方法或计算机程序产品。

在本发明中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。