[發明專利]一種基于玻璃蓋板的聲表面濾波器封裝方法及結構

在審

• 申請號: 202010973819.1
• 申請日: 2020-09-16
• 公開（公告）號: CN112367061A
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發明（設計）人: 陳作桓;于大全
• 申請（專利權）人: 廈門云天半導體科技有限公司
• 主分類號: H03H9/64
• 分類號: H03H9/64;H03H9/02
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司 35204
• 代理人: 連耀忠;林燕玲

一種基于玻璃蓋板的聲表面濾波器封裝方法和結構，包括：1)提供玻璃蓋板和芯片晶圓，芯片晶圓第一表面設有焊盤和IDT功能區；2)在玻璃蓋板上制作盲孔，并在盲孔開口側的第一表面臨時鍵合玻璃載板，將玻璃蓋板另一表面進行研磨使得盲孔貫通形成通孔，該通孔內徑從第一表面至另一表面逐漸減?。?)在芯片晶圓的第一表面覆蓋絕緣層，并在絕緣層相對焊盤和IDT功能區的位置進行開口；4)將玻璃蓋板與芯片晶圓粘合，并使通孔與絕緣層焊盤處的開口相對，絕緣層和玻璃蓋板在IDT功能區形成空腔；5)拆除玻璃載板，并在玻璃蓋板上制作金屬連接件與焊盤電性連接。本發明避免了IDT功能區被外界濕氣、腐蝕液等侵蝕，提高器件封裝可靠性，一次性封裝，可批量生產。

技術領域

本發明涉及半導體封裝領域，特別是指一種基于玻璃蓋板的聲表面濾波器封裝方法及結構。

背景技術

聲表面濾波器是利用叉指換能器(IDT)在鉭酸鋰、鈮酸鋰、石英等基板壓電材料上激發、監測和接收聲表面波，完成電→聲→電的轉換和處理。它集低插入損耗和良好的帶外抑制性能于一體，可以實現寬帶寬，體積小，在射頻前端接收通道對射頻信號進行濾波。

聲表面濾波器的機械結構非常脆弱，并容易損壞。此外，其芯片功能區域非常敏感，不能接觸任何物質(如，灰塵、濕氣、靜電等)，否則會影響聲表面波的傳遞，進而影響芯片性能。因此，聲表面濾波器在封裝過程中需進行空腔結構設計，使器件敏感區被密封以防止污染物與之接觸影響到器件性能。

目前，聲表面濾波器主要的封裝技術有金屬封裝、塑料封裝、表面貼裝、倒裝焊等基板類封裝或使用器件表面覆膜式封裝。現有的這類濾波器封裝結構存在以下缺點：

1、基板類封裝主要在劃片后進行，劃片會對IDT造成污染；若劃片前對IDT進行鈍化處理，鈍化層覆蓋在IDT表面，將額外增加了IDT質量負載，易改變器件性能，同時鈍化層太薄將導致IDT不能形成有效覆蓋；

2、產品的可靠性對基板及密封蓋平整度要求嚴苛，容易引起失效。

3、器件安裝準確性、信號導線的影響、焊接的角度等這一系列不確定性便造成了器件性能的不一致性，甚至對濾波器造成破壞。

4、器件表面覆膜式封裝對腔體尺寸大小敏感，在大腔體尺寸下容易造成覆膜塌陷，影響芯片功能區。

5、表面覆膜式封裝中覆膜為有機材料，高溫下將造成外氣釋放(MaterialOutgassing)，在IDT功能區表面沉積有機物造成芯片污染。

發明內容

本發明的主要目的在于克服現有技術中的上述缺陷，提出一種基于玻璃蓋板的聲表面濾波器封裝方法及結構，在劃片前對芯片功能區進行包覆，防止腐蝕污染，且玻璃蓋板式封裝能夠解決大腔體尺寸下空腔塌陷問題，不受覆膜式封裝中引發空腔塌陷問題。

本發明采用如下技術方案：

一種基于玻璃蓋板的聲表面濾波器封裝方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)提供玻璃蓋板和芯片晶圓，芯片晶圓第一表面設有焊盤和IDT功能區；

2)在玻璃蓋板上制作盲孔，并在盲孔開口側的第一表面臨時鍵合玻璃載板，將玻璃蓋板另一表面進行研磨使得盲孔貫通形成通孔，該通孔內徑從第一表面至另一表面逐漸減小；

3)在芯片晶圓第一表面覆蓋絕緣層，并在絕緣層相對焊盤和IDT功能區的位置進行開口；

4)將玻璃蓋板與芯片晶圓鍵合，并使通孔與絕緣層的焊盤處的開口相對，絕緣層和玻璃蓋板在IDT功能區形成空腔；

5)拆除玻璃載板，并在玻璃蓋板上制作金屬連接件與焊盤電性連接。

優選的，通過激光誘導玻璃蓋板變性，進行HF酸刻蝕制作所述盲孔；或者通過激光燒蝕或等離子體刻制作所述盲孔。