一种应用于薄膜体声波滤波器裸芯片模组的倒装焊结构及制备方法与流程

本申请属于芯片封装领域，具体涉及一种应用于薄膜体声波滤波器裸芯片模组的倒装焊结构及制备方法。

背景技术：

1、对射频前端模组中大尺寸薄芯片的倒装焊接在可靠性方面目前一直是难题。目前的解决方案是在树脂或者陶瓷基板的制作上完成相应的支撑结构制作，如图1所示，传统的倒装焊结构包括薄膜体声波芯片31和基板11，在倒装焊以后，该结构对器件形成支撑体21，通过在支撑体21附近进行倒装焊形成焊球22，通过灌注材料41形成了最终的倒装焊结构，保证大尺寸薄芯片在后期的模组封装和单体smt工艺中的可靠性。

2、但现有技术的缺点很明显：

3、1.基板11上设计支撑，使得支撑结构的位置相对固定，不能很好的结合芯片的设计，也无法利用芯片的空余位置形成支撑，导致芯片的设计灵活度下降；

4、2.成本高，由于陶瓷基板11上设计制程完全靠电镀制成，这样会大幅度提高基板的制作成本，十几个微米的厚度，导致电镀成本很高；

5、3.由于电镀不一致缺陷23，导致支撑结构高低不同，不能很好的提供平衡的支撑结构，存在一定的可靠性风险。

技术实现思路

1、基于现有技术存在的问题，本发明在薄膜体声波滤波器晶圆制作过程中，完成器件制作之后，采用一种pi膜形成支撑结构，这种结构可以很好的结合芯片的设计进行相应的支撑点设计，且由于采用光刻工艺，其高度一致性很好，能够形成高度一致的支撑结构，在后期植球的倒装焊接的工艺制程中不会影响相关的设备运行。同时，由于该pi膜的固化温度高于后期模组封装和smt封装的回流焊温度，所以没有可靠性风险。该材料形成的支撑结构，价格低廉，明显由于现有技术。

2、在本发明的第一方面，本发明提供了一种应用于薄膜体声波滤波器裸芯片模组的倒装焊结构，所述结构包括薄膜体声波芯片和基板，所述薄膜体声波芯片具有相对的第一表面和第二表面；所述基板具有相对的第三表面和第四表面；所述薄膜体声波芯片的第一表面贴附有pi膜，在所述pi膜表面进行光刻形成支撑体；在所述pi膜表面的支撑体附近进行倒装焊接形成焊球；沿着所述薄膜体声波芯片的第二表面进行灌注，包裹所述薄膜体声波芯片、支撑体以及焊球，并将所述支撑体以及焊球固定在基板的第三表面上，将所述基板的第四表面暴露在外。

3、进一步的，所述pi膜的厚度为20～40um。

4、进一步的，所述焊球为锡球或金球。

5、进一步的，所述基板为树脂基板或陶瓷基板。

6、进一步的，灌注的材料为树脂。

7、在本发明的第二方面，本发明还提供了一种应用于薄膜体声波滤波器裸芯片模组的倒装焊结构的制备方法，所述方法包括：

8、提供薄膜体声波芯片，所述薄膜体声波芯片具有相对的第一表面和第二表面；

9、提供基板，所述基板具有相对的第三表面和第四表面；

10、在所述薄膜体声波芯片的第一表面贴附有pi膜；

11、在所述pi膜表面进行光刻形成支撑体；

12、在所述pi膜表面的支撑体附近进行倒装焊接形成焊球；

13、沿着所述薄膜体声波芯片的第二表面进行灌注，包裹所述薄膜体声波芯片、支撑体以及焊球；

14、将所述支撑体以及焊球固定在基板的第三表面上，将所述基板的第四表面暴露在外。

15、进一步的，在所述薄膜体声波芯片的第一表面贴附有pi膜包括在50pa～100pa的粗真空环境下，通过滚轮向pi膜传递一定的温度，使所述pi膜变软，并施加一定压力将所述pi膜贴附在薄膜体声波滤波器芯片的晶圆表面。

16、进一步的，在所述pi膜表面进行光刻形成支撑体包括根据薄膜体声波滤波器设定相应高度和宽度的支撑图形结构；对pi膜表面进行预烘烤，使用特定显影液体均匀喷洒在pi膜表面的支撑图形结构上，并保持浸润状态，对所述pi膜表面进行显影；浸润一定时间后，采用纯水反复冲洗所述pi膜表面，直至达到设定的支撑图形结构的高度和宽度，对所述pi膜进行固化。

17、进一步的，在所述pi膜表面的支撑体附近进行植球或刷锡膏的方式形成焊球。

18、进一步的，沿着所述薄膜体声波芯片的第二表面进行灌注，包裹所述薄膜体声波芯片、支撑体以及焊球包括在温度150℃以下将灌封料进行融化，从灌封口进入，在8mpa～10mpa的压力下，塑封料将流动到整个模组内，并形成对所述薄膜体声波芯片、支撑体以及焊球的包裹。

19、本发明的有益效果：

20、1、本发明采用了一种pi膜形成支撑体，这种支撑体结构在厚度方向提供薄芯片的支撑，可以很好的结合芯片的设计进行相应的支撑点设计，加大支撑面积，且由于采用光刻工艺，其高度一致性很好，能够形成高度一致的支撑结构，在后期植球的倒装焊接的工艺制程中不会影响相关的设备运行。

21、2、本发明采用的pi膜的固化温度高于后期模组封装和smt封装的回流焊温度，所以本发明没有可靠性风险。该材料形成的支撑结构，价格低廉，明显优于现有技术。

技术特征：

1.一种应用于薄膜体声波滤波器裸芯片模组的倒装焊结构，其特征在于，所述结构包括薄膜体声波芯片和基板，所述薄膜体声波芯片具有相对的第一表面和第二表面；所述基板具有相对的第三表面和第四表面；所述薄膜体声波芯片的第一表面贴附有pi膜，在所述pi膜表面进行光刻形成支撑体；在所述pi膜表面的支撑体附近进行倒装焊接形成焊球；沿着所述薄膜体声波芯片的第二表面进行灌注，包裹所述薄膜体声波芯片、支撑体以及焊球，并将所述支撑体以及焊球固定在基板的第三表面上，将所述基板的第四表面暴露在外。

2.根据权利要求1所述的一种应用于薄膜体声波滤波器裸芯片模组的倒装焊结构，其特征在于，所述pi膜的厚度为20～40um。

3.根据权利要求1所述的一种应用于薄膜体声波滤波器裸芯片模组的倒装焊结构，其特征在于，所述焊球为锡球或金球。

4.根据权利要求1所述的一种应用于薄膜体声波滤波器裸芯片模组的倒装焊结构，其特征在于，所述基板为树脂基板或陶瓷基板。

5.根据权利要求1所述的一种应用于薄膜体声波滤波器裸芯片模组的倒装焊结构，其特征在于，灌注的材料为树脂。

6.一种应用于薄膜体声波滤波器裸芯片模组的倒装焊结构的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

7.根据权利要求6所述的一种应用于薄膜体声波滤波器裸芯片模组的倒装焊结构的制备方法，其特征在于，在所述薄膜体声波芯片的第一表面贴附有pi膜包括在50pa～100pa的粗真空环境下，通过滚轮向pi膜传递一定的温度，使所述pi膜变软，并施加一定压力将所述pi膜贴附在薄膜体声波滤波器芯片的晶圆表面。

8.根据权利要求6所述的一种应用于薄膜体声波滤波器裸芯片模组的倒装焊结构的制备方法，其特征在于，在所述pi膜表面进行光刻形成支撑体包括根据薄膜体声波滤波器设定相应高度和宽度的支撑图形结构；对pi膜表面进行预烘烤，使用特定显影液体均匀喷洒在pi膜表面的支撑图形结构上，并保持浸润状态，对所述pi膜表面进行显影；浸润一定时间后，采用纯水反复冲洗所述pi膜表面，直至达到设定的支撑图形结构的高度和宽度，对所述pi膜进行固化。

9.根据权利要求6所述的一种应用于薄膜体声波滤波器裸芯片模组的倒装焊结构的制备方法，其特征在于，在所述pi膜表面的支撑体附近进行植球或刷锡膏的方式形成焊球。

10.根据权利要求6所述的一种应用于薄膜体声波滤波器裸芯片模组的倒装焊结构的制备方法，其特征在于，沿着所述薄膜体声波芯片的第二表面进行灌注，包裹所述薄膜体声波芯片、支撑体以及焊球包括在温度150℃以下将灌封料进行融化，从灌封口进入，在8mpa～10mpa的压力下，塑封料将流动到整个模组内，并形成对所述薄膜体声波芯片、支撑体以及焊球的包裹。

技术总结
本专利属于芯片封装领域，具体涉及一种应用于薄膜体声波滤波器裸芯片模组的倒装焊结构及制备方法；所述结构包括薄膜体声波芯片和基板，所述薄膜体声波芯片具有相对的第一表面和第二表面；所述基板具有相对的第三表面和第四表面；薄膜体声波芯片的第一表面贴附有PI膜，在PI膜表面进行光刻形成支撑体；在所述PI膜表面的支撑体附近进行倒装焊接形成焊球；沿着所述薄膜体声波芯片的第二表面进行灌注，包裹所述薄膜体声波芯片、支撑体以及焊球，并将所述支撑体以及焊球固定在基板的第三表面上，将所述基板的第四表面暴露在外。本发明采用PI膜形成支撑体，这种支撑体可以很好的结合芯片的设计进行相应的支撑点设计，且具有良好的高度一致性。

技术研发人员：金中,马晋毅,徐阳,何西良,何知益
受保护的技术使用者：中电科芯片技术（集团）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15