[发明专利]一种新型晶圆级封装结构及其封装方法

说明书

本发明公开了一种新型晶圆级封装结构，包括：器件晶片（WAFER）、导通柱、支撑层和设置有两层感光材料的顶部薄膜。与现有技术相比，本发明有效解决封装的密封性，实现功能器件的小型化，提高封装效率，并可抵抗剧烈环境温度变化对功能器件的损伤等。本发明还公开了一种新型晶圆级封装方法，先形成导通柱把把PAD引上来，再制作支撑层，然后再盖顶覆上薄膜，在效果上节省开槽、通孔等工序，节约成本。

技术领域

本发明涉及一种封装结构及方法，尤其是一种新型晶圆级封装结构及其封装方法。

背景技术

通常，作为芯片单元制造并执行某些功能的器件极易受到水分，颗粒和高温的损害，因此需要被封装。器件的例子包括诸如声表面波滤波器（SAWF）和微机电系统(MEMS）的微观机构等。

基于目前MEMS行业发展的大环境下，各种用于封装的技术在不断的革新，朝着小型化、高质量、低功耗的方向发展，从CSP封装到DSSP封装再到WLCSP每次革新都带来了巨大的技术探索和变革。

晶圆级芯片封装(Wafer Level Chip Size Packaging，WLCSP)技术是对整片晶圆进行封装测试后再切割得到单个成品芯片的技术，封装后的芯片尺寸与裸片一致。经晶圆级芯片尺寸封装技术封装后的芯片尺寸达到了高度微型化，芯片成本随着芯片尺寸的减小和晶圆尺寸的增大而显著降低。

CN109286385A公开了一种声表面波器件晶圆级封装结构，包括功能晶圆和封盖晶圆，封盖晶圆上朝向每片功能芯片的工作面的外围区域的位置具有凸起的键合台阶部，封盖晶圆与功能芯片通过键合台阶部键合连接在一起；功能芯片工作面上的电路的连接部通过导通孔与外部电极连接。

CN108155287A公开了一种具有抗温度冲击效果的晶圆级SAWF封装结构，由声表面波芯片、抗温匹配层、密封金属环、封装衬底、互联通孔和外部焊盘构成。抗温匹配层和封装衬底为同种材料，抗温匹配层通过溅射或键合工附着在SAW芯片底面，密封金属环通过键合工艺实现SAW芯片和封装衬底的连接和密封，互联通孔实现信号线从声表面波芯片引出，外部焊盘用于测试和应用中的信号连接。

目前，MEMS及SAWF等的晶圆级封装主要有以下技术难点 ：①需要特殊的封装材料制作空腔壁以保证好的气密性 ；②封盖晶板上既要有空腔壁又要开槽。因此，如何提供一种封装形式更加可靠、封装效率更好、便于大规模生产的晶圆级封装结构，成为了本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种新型晶圆级封装结构及其制造方法，有效解决封装的密封性，同时节省开槽等工序。

实现本发明目的的技术方案是：

一种新型晶圆级封装结构,包括：器件晶片（WAFER）、导通柱、支撑层和顶部薄膜；

所述器件晶片包括晶圆衬底，晶圆衬底上设置有多片工作面朝向相同的以执行特定功能的功能器件，以及功能器件工作面上的电路的连接部（PAD）；

功能器件工作面上的电路的连接部（PAD）通过设置在支撑层中的导通柱与外部电极连接；

所述顶部薄膜包括直接与支撑层高粘度感光薄膜及高强度感光薄膜两层，通过支撑层与器件晶片连接在一起。

进一步地，所属功能器件包括金属叉指换能器（IDT）。

采用上述技术方案后，本发明具有以下积极的效果：

（1）本发明通过引入双层感光膜，有效解决封装的密封性；

（2）本发明结构可以实现功能器件的小型化，提高封装效率，并可抵抗剧烈环境温度变化对功能器件的损伤等。

本发明还公开了一种新型晶圆级封装方法，包括如下步骤：