[发明专利]一种具有电磁屏蔽功能的射频芯片封装方法及封装结构

说明书

本发明属于集成电路封装技术领域，具体涉及一种具有电磁屏蔽功能的射频芯片封装方法及封装结构，结构上分别提供一组硅帽、一组底座，其中：所述硅帽通过硅片刻蚀工艺，在硅片的底面制作空腔，在所述空腔的前侧壁、左右侧壁分别制作开口；在所述硅帽设置空腔的一面上依次制作绝缘层和金属屏蔽层；在所述底座的顶部表面制作RDL，RDL包括多层钝化层和多层布线层，并对走线焊盘、底座的表面与硅帽焊接的部位开窗；在硅空腔内部设置金属层，通过平行缝焊或熔封工艺形成具有金属罩的屏蔽环境，为射频芯片打造单一的电磁屏蔽环境，在不增加成本和占用面积的情况下，实现了射频芯片间、射频芯片和功能芯片以及系统级模块跟其他模块之间的电磁屏蔽。

技术领域

本发明属于集成电路封装技术领域，具体涉及一种具有电磁屏蔽功能的射频芯片封装方法及封装结构。

背景技术

无线通信技术的飞速发展和高速电路的广泛应用,使得电磁环境越来越复杂.几乎所有的电子设备都不可避免处于周围电磁场的潜在影响之中。因此,电磁干扰的防护问题受到广泛的关注。

电磁屏蔽是抑制电磁干扰的最基本方法之一,其常见形式是用金属材料制成的屏蔽壳体将敏感设备隔离起来,以阻碍外来电磁骚扰的进入或抑制内生电磁骚扰的外泄。一般IC芯片塑胶体是不导电的，对电磁场几乎没有屏蔽作用。目前比较多的是在封装体外面放置金属屏蔽罩，这种方式屏蔽性能好，但是比重大，占用面积大，成本高，且不耐腐蚀。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种具有电磁屏蔽功能的射频芯片封装方法及封装结构，本发明利用硅空腔结构，在硅空腔内部设置金属层，通过平行缝焊或熔封工艺形成具有金属罩的屏蔽环境，为射频芯片打造单一的电磁屏蔽环境，在不增加成本和占用面积的情况下，实现了射频芯片间、射频芯片和功能芯片以及系统级模块跟其他模块之间的电磁屏蔽。

本发明通过以下技术方案予以实现：

一种具有电磁屏蔽功能的射频芯片封装方法，结构上分别提供一组硅帽、一组底座，其中：

所述硅帽通过硅片刻蚀工艺，在硅片的底面制作空腔，在所述空腔的前侧壁、左右侧壁分别制作开口；在所述硅帽设置空腔的一面上依次制作绝缘层和金属屏蔽层；

在所述底座的顶部表面制作RDL，RDL包括多层钝化层和多层布线层，并对走线焊盘、底座的表面与硅帽焊接的部位开窗；

将所述硅帽和所述底座的表面的焊接区域通过晶圆键合的方式键合在一起，切割得到最终的模组。

优选的，所述硅帽在进行加工制作时，具体处理步骤包括：

在所述硅片上通过光刻、干法刻蚀制作空腔，所述空腔形状为立方形、倒梯形、圆柱形或半球形，其尺寸范围为10μm-450μm，此处尺寸包括立方形、倒梯形的长宽高或者圆柱形、半球形的直径、高度；

所述开口的高度范围在10nm-400μm，宽度范围在5nm-400μm。

优选的，所述绝缘层和金属屏蔽层在进行加工制作时，具体处理步骤包括：

在所述硅帽设置空腔的整面上设置绝缘层，所述绝缘层的厚度范围在10nm-100μm；

在所述绝缘层上设置种子层，

通过电镀铜，使所述种子层的表面生长金属铜作为屏蔽层，所述屏蔽层的厚度在1μm-20μm之间，同时所述金属铜覆盖空腔的表面和硅帽的底面。

优选的，所述RDL在进行加工制作时，具体处理步骤包括：

通过旋涂工艺在所述底座的表面制作第一钝化层，再进行烘烤，形成的所述第一钝化层的厚度在5μm-10μm之间；

在所述第一钝化层的表面设置第一种子层，