[发明专利]一种高可靠性晶圆级封装的声表滤波器结构及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高可靠性晶圆级封装的声表滤波器结构及其制备方法，其中声表滤波器结构为，在晶圆工作表面粘贴有PI底膜，PI底膜形成有腔体和通孔，通孔内填充有金属以形成电极通道；在腔体上粘贴有PI顶膜将腔体开口封闭。在PI底膜与晶圆外周的结合界面处以及PI底膜和PI顶膜外周的结合界面处设有保护层，该保护层将对应位置的结合界面包覆以与外界隔离。制备时，将底膜与晶圆外周的结合界面以及底膜和顶膜外周的结合界面作为电镀区域进行电镀并与其他电镀区域隔离，通过电镀即得到保护层。本发明可有效避免水汽通过PI膜结合界面侵入器件内，提高器件在可靠性方面的表现，特别适用于高可靠性应用场景。

技术领域

本发明涉及声表面波滤波器封装技术，具体涉及一种高可靠性晶圆级封装的声表滤波器结构及其制备方法，属于声表面波滤波器技术领域。

背景技术

声表面波滤波器晶圆级封装是利用一种PI膜，通过光刻的办法，形成一个保护腔体，对声表面波滤波器进行保护。具体封装步骤为：1、在晶圆1工作表面粘贴一层PI底膜2；2、通过光刻工艺去掉不需要的膜层，光刻部位形成通孔3和腔体4，光刻后留下的PI底膜构成墙结构；3、在墙结构上再粘贴一层PI顶膜5，顶模将上一步切割形成的通孔和腔体4封闭；4、通过光刻工艺将与通孔对应的顶模去除，留下包括腔体上方在内的顶模5；5、在第4步得到的产品表面通过磁控溅射形成种子层；6、将不需要电镀部位的种子层通过光刻胶进行保护，只露出需要电镀部位的种子层；7、通过电镀在通孔内形成导通结构并在其它电镀区域形成需要的图形结构6；8、去掉第6步的光刻胶；9、通过腐蚀，将第6步光刻胶保护的种子层去掉；腐蚀时，将第7步得到的电镀部位通过光刻胶保护，只露出需要腐蚀的区域；腐蚀完毕，去掉对应的光刻胶；10、在通孔3上方刷锡膏形成锡球7。图1为现有技术封装后的声表滤波器结构示意图。

通过上述工艺可以看出，现有的声表面波滤波器的WLP封装中采用两层PI膜的方式完成空腔的搭建，而这两次膜的贴合都采用贴膜机完成。由于贴膜时候晶圆的翘曲等固有影响，以及PI膜材料本身的特性，使得贴膜位置的界面层（包括底膜与晶圆之间的界面层以及顶膜与底膜之间的界面层，即图1中箭头所指位置）相对薄弱，会出现一定比例的分层现象，不能够抵御水汽等各种外界条件的攻击，难以满足高可靠性要求的使用场景中。一旦水汽侵入，在高可靠性应用场景就存在失效风险。

发明内容

针对现有技术存在的声表面波滤波器晶圆级封装后在贴膜界面有水汽侵入的风险，本发明的目的是提供一种高可靠性晶圆级封装的声表滤波器结构及其制备方法，本方法可有效避免水汽的侵入，提高器件在可靠性方面的表现，特别适用于高可靠性应用场景。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种高可靠性晶圆级封装的声表滤波器结构，包括晶圆，在晶圆工作表面粘贴有PI底膜，PI底膜具有的镂空部位形成腔体和通孔，PI底膜的其余部位构成墙结构；通孔内填充有金属以形成电极通道；电极通道上端形成焊盘并在焊盘处设置焊球；在腔体开口上粘贴有PI顶膜，PI顶膜周围搭在墙结构上，PI顶膜将腔体开口完全封闭；其特征在于：在PI底膜与晶圆外周的结合界面处以及PI底膜和PI顶膜外周的结合界面处均设有保护层，该保护层将对应位置的结合界面包覆以与外界隔离。

PI底膜与晶圆外周的结合界面处的保护层以及PI底膜和PI顶膜外周的结合界面处的保护层连为一体以形成具有一定高度的围挡。

所述围挡为通过电镀形成的电镀围挡，电镀围挡与顶模上的图形层和焊球绝缘。

本发明高可靠性晶圆级封装的声表滤波器制备方法，步骤如下：

1）在晶圆工作表面粘贴一层底膜；

2）通过光刻工艺去掉不需要的膜层，光刻部位形成通孔和腔体，光刻后留下的底膜构成墙结构；

3）在墙结构上再粘贴一层顶膜，顶模将上一步光刻形成的通孔和腔体封闭；

4）通过光刻工艺将与通孔对应的顶模去除，留下腔体上方的顶模；

5）在第4）步得到的产品表面通过磁控溅射形成种子层；