[发明专利]一种具有抗温度冲击效果的晶圆级SAWF封装结构

说明书

本发明公开了一种具有抗温度冲击效果的晶圆级SAWF封装结构，利用本发明结构可以实现SAWF的晶圆级封装，实现器件的小型化，提高封装效率，并可抵抗剧烈环境温度变化对器件的损伤。此声表面波滤波器的封装结构由声表面波芯片1、抗温匹配层2、密封金属环3、封装衬底4、互联通孔5和外部焊盘6构成。抗温匹配层2和封装衬底4为同种材料，抗温匹配层2通过溅射或键合工艺附着在SAW芯片1底面，密封金属环3通过键合工艺实现SAW芯片1和封装衬底4的连接和密封，互联通孔5实现信号线从声表面波芯片1引出，外部焊盘6用于测试和应用中的信号连接。

技术领域

本发明涉及一种声表面波滤波器封装结构，具体的说，是一种晶圆级且具有抗温度冲击效果的声表面滤波器封装结构。

背景技术

声表面波滤波器（SAWF）封装结构是提高SAWF滤波器可靠性，拓宽其应用领域的关键，微型化、高可靠、低成本、高效率是人们不懈追求的目标。传统的CSP（Chip ScalePackage）技术在SAWF应用中存在封装尺寸偏大、工艺效率低等缺点。近年来发展起来的晶圆级封装(WLP)技术，直接在晶圆上进行封装测试程序，之后再进行切割制成单颗组件，这种封装具有尺寸小、电性能好的优势。但如何提高其抗温特性是改善其可靠性的关键。有人提出采用和SAW芯片基地材料相同的封装衬底材料，利用他们相同的温度系数避免因为SAW芯片材料和封装材料温度系数不一致而引起的热应力破坏，这无疑是提高SAWF耐温性能的一种较好办法，但是存在一般SAW芯片基地为压电单晶材料，存在难以加工互联通孔的现实。

发明内容

为了解决现有技术中所存在的上述不足，本发明提供一种通过引入温度匹配层，采用传统Si材料实现晶圆级封装的SAWF封装结构。利用本发明结构可以实现器件的小型化，提高封装效率，并可抵抗剧烈环境温度变化对器件的损伤。此声表面波滤波器的封装结构由声表面波芯片1、抗温匹配层2、密封金属环3、封装衬底4、互联通孔5和外部焊盘6构成。抗温匹配层2和封装衬底4为同种材料，抗温匹配层2通过溅射或键合工艺附着在SAW芯片1底面，密封金属环3通过键合工艺实现SAW芯片1和封装衬底4的连接和密封，互联通孔5实现信号线从声表面波芯片1引出，外部焊盘6用于测试和应用中的信号连接。本发明提供的SAWF封装结构可以实现SAWF在晶圆上完成封装后再对晶圆进行测试、切割，具有重量轻，体积小、引出端引线短，引线电感、引线电阻等寄生参数小，同时通过抗温匹配层2和封装衬底4的配合，提高器件耐环境温度冲击的能力。

优选的，所述的具有抗温度冲击效果的SAWF封装结构，其特征在于所述的结构包括声表面波芯片1、抗温匹配层2、密封金属环3、封装衬底4、互联通孔5和外部焊盘6。

优选的，所述的抗温匹配层2和封装衬底4为同种材料，一般采用半导体工艺性能较好的Si，抗温匹配层2通过溅射或键合工艺附着在SAW芯片1基地的底面。

优选的，所述的密封金属环3，其特征在于采用与电极相同的金属材料Al或Cu，通过金属键合工艺实现与SAW芯片1和封装衬底4的连接，同时具备很好的密封功能。

优选的，所述的互联通孔5，其特征在于在封装衬底上通过采用喷砂、激光等微加工工艺加工盲孔，然后对盲孔进行孔内壁金属化和进行金属化填充。

优选的，所述的外部焊盘6，其特征在于在互联通孔金属化填充和晶圆键合的基础上，通过对封装衬底4背部进行减薄，形成金属化通孔，再植入金丝球或焊盘形成。

与现有技术相比，本发明其显著优点：

1、可以实现SAWF在晶圆上完成封装后再对晶圆进行测试、切割，从而提高加工效率；

2、通过抗温匹配层2和封装衬底4的配合，在改变传统Si封装材料的情况下，提高器件耐环境温度冲击的能力；

3、具有重量轻，体积小、引出端引线短，引线电感、引线电阻等寄生参数的特点。

附图说明