[實(shí)用新型]一種用于射頻微機(jī)電系統(tǒng)的圓片級(jí)封裝機(jī)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200920034165.5
• 申請(qǐng)日: 2009-08-07
• 公開（公告）號(hào): CN201525748U
• 公開（公告）日: 2010-07-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉澤文;王政;李祥;尹明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號(hào): B81B7/00
• 分類號(hào): B81B7/00
• 代理公司: 西安智大知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61215
• 代理人: 賈玉健

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及射頻微機(jī)電系統(tǒng)(RF?MEMS)的封裝技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于射頻微機(jī)電系統(tǒng)的圓片級(jí)封裝機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)

射頻微機(jī)電系統(tǒng)(RF?MEMS)產(chǎn)生于20世紀(jì)90年代，它是射頻通訊技術(shù)和MEMS技術(shù)的發(fā)展和相互交叉的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的研究熱點(diǎn)。

由于RF?MEMS的研究近年來發(fā)展迅速，各種高性能的RF?MEMS器件已經(jīng)相繼地報(bào)道。但是與集成電路不同的是，目前關(guān)于RF?MEMS器件的封裝并沒有一個(gè)非常好的方案，這主要是由于RF?MEMS器件其本身的特點(diǎn)決定的。首先，一般來說RF?MEMS器件都有一個(gè)可動(dòng)的懸空部分，這個(gè)部分在封裝過程不能受到損害，否則器件就失效了，這一點(diǎn)為其封裝帶來了難度。其次，RF?MEMS器件在工作時(shí)需要一個(gè)密封的環(huán)境來保證其穩(wěn)定有效地工作。最后，作為射頻器件，對(duì)于RF?MEMS信號(hào)在封裝結(jié)構(gòu)中如何引出和互連，也是RF?MEMS封裝技術(shù)上的難點(diǎn)。現(xiàn)有的關(guān)于RF?MEMS的封裝方案在文獻(xiàn)1(文獻(xiàn)1：Entesari?K.，Rebeiz?G.M.，“A?Low-Loss?Microstrip?Surface-Mount?K-BandPackage”，in?Proceedings?of?the?1st?European?MicrowaveIntegrated?Circuits?Conference，EuMIC?2006，2007，pp.537-540)提到了打孔封裝方案，其高頻性能好，但其需要打孔工藝，該工藝由于其工藝復(fù)雜價(jià)格昂貴而在大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用中受到限制；在文獻(xiàn)2(文獻(xiàn)2：Carchon?G.J.，Jourdain?A，“Integration?of?0/1-LevelPackaged?RF-MEMS?Devices?on?MCM-D?at?Millimeter-WaveFrequencies”，IEEE?Transactions?on?Advanced?Packaging?2007，v30，pp.369-376)提到的大凸點(diǎn)直接倒裝焊的封裝方案，由于其凸點(diǎn)的寄生參數(shù)和可靠性問題而限制其應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于射頻微機(jī)電系統(tǒng)的圓片級(jí)封裝機(jī)構(gòu)，大大降低了對(duì)器件射頻性能的影響。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種用于射頻微機(jī)電系統(tǒng)的圓片級(jí)封裝機(jī)構(gòu)，包括襯底2，襯底2上設(shè)置有RF?MEMS器件1和信號(hào)傳輸線3；襯底2通過密封材料4與頂蓋材料5壓焊在一起，襯底2的四周有斜角10，信號(hào)傳輸線3和側(cè)壁引線7鋪設(shè)在斜角10上相連，并與封裝頂引線8連接到焊球9。

如果密封材料4的厚度小于40um，頂蓋材料5上腐蝕有空腔6。

所述的側(cè)壁引線7可設(shè)置在封裝結(jié)構(gòu)的四周，并不限定于封裝的兩側(cè)。

所述的封裝頂引線8起著連接焊球9和側(cè)壁引線7的作用，并不限定于一個(gè)方向，只要保證引線相互之間間距足夠不發(fā)生影響即可。

本實(shí)用新型避免了傳統(tǒng)的襯底打孔的工藝，可以有效地保證RFMEMS器件1的可動(dòng)部分結(jié)構(gòu)受到保護(hù)并且形成密封環(huán)境，保證RFMEMS器件1的正常工作；空腔6可以降低封裝結(jié)構(gòu)對(duì)器件間互連引線的高頻性能的影響。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型側(cè)壁引線的封裝結(jié)構(gòu)的剖面圖。

圖2為本實(shí)用新型的互連引線設(shè)計(jì)的剖面圖(a)和平面圖(b)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的原理進(jìn)行詳細(xì)說明。

參見圖1，襯底2上設(shè)置有RF?MEMS器件1和信號(hào)傳輸線3；襯底2通過密封材料4與頂蓋材料5壓焊在一起；頂蓋材料5上腐蝕有空腔6；襯底2的四周有斜角10，信號(hào)傳輸線3和側(cè)壁引線7鋪設(shè)在斜角10上相連，并進(jìn)一步與封裝頂引線8連接到焊球9。

參見圖2，頂蓋材料5上面的信號(hào)傳輸線3通過在頂蓋材料5腐蝕出空腔6來減少影響；密封材料4上面的信號(hào)傳輸線3如果不長(zhǎng)，即低于200微米可以不重新設(shè)計(jì)，如果確定的信號(hào)傳輸線3的長(zhǎng)度超過200微米，則需要利用優(yōu)化公式，即常規(guī)應(yīng)用于計(jì)算CPW特征阻抗的保形映射的方法，重新設(shè)計(jì)信號(hào)傳輸線3以達(dá)到50歐姆匹配的目的。

本實(shí)用新型將帶封裝的RF?MEMS器件1通過側(cè)面引線連接到焊球9處，從而實(shí)現(xiàn)了封裝。該結(jié)構(gòu)避免傳統(tǒng)的RF?MEMS封裝需要打通孔的工藝，有效地保證器件可動(dòng)部分結(jié)構(gòu)受到保護(hù)并且形成密封環(huán)境，從而保證RFMEMS器件的批量制作，和器件的正常工作。