[发明专利]一种半导体器件、通信设备及其制造方法

说明书

本公开涉及一种半导体器件、通信设备及其制造方法。所述半导体器件包括：第一功能模块，设置于第一衬底上，其包括芯片、电连接组件单元和密封环，所述密封环环绕所述芯片的周边，所述芯片与所述电连接组件单元电连接；第二功能模块，其包括封装基板，所述封装基板包括至少两层金属层以及所述金属层之间的介质层；第三功能模块，其包括多条重布线和多个微通孔，用于实现所述第一功能模块和所述第二功能模块的电连接；第二衬底，所述第二衬底与所述第一衬底密封设置；所述多条重布线中至少两条重布线相交设置，所述多个微通孔中至少存在一个微通孔通过至少两条不同的重布线与所述第二功能模块电连接。

技术领域

本公开涉及一种通信设备及其制造方法，更具体而言，涉及一种带有半导体器件的通信设备及其制造方法。

背景技术

射频前端是移动通信设备中的核心部件，滤波器是射频前端中最重要的组件，其主要用于让某种频段的信号通过，同时抑制其他频段的信号。滤波器产品主要向着低功耗、低成本、高性能三个目标发展。从低成本目标发展方面，现有技术中采用晶圆与晶圆的键合，通过成熟的TSV和电镀工艺、硅工艺的结合来制造滤波器，使得滤波器的成本和体积都大幅减少。从高性能目标发展方面，现代通信中具有高带外抑制的滤波器的需求越来越大，选择滤波器时的考虑事项包括边缘滚降、高品质因素(高Q值)、带外抑制和插入损耗等。其中滤波器中的重布线和通孔产生的寄生电感，将极大影响滤波器的边缘滚降。

现有体声波滤波器的形式如图1所示，所述体声波滤波器10包括信号输入端口131、信号输出端口132以及连接在所述信号输入端口和信号输出端口之间的多个串联谐振臂，在相邻的两个串联谐振臂之间连接有多个并联谐振臂。每个所述串联谐振臂上均包括一个体声波谐振器，如图1中所示的谐振器11-14。每个所述并联谐振臂上均包括一个体声波谐振器，如图1中所示的谐振器111-113。更进一步，每个所述并联谐振器的一端连接于两个串联谐振臂之间，另一端通过电感（如图1中所述的电感123-125）接地：所述电感123-125中可能具有至少一个非常小的电感，比如小于0.1nH； 该电感小于常规重布线布图下的寄生电感，导致某些零点消失，影响近阻带的抑制，或者双工器和多工器的隔离度。

现有技术对上述射频滤波器的低成本制造的结构如图2所示。其中，现有射频滤波器的结构中，其包括基板4、保护帽晶圆3和滤波器晶圆5。所述滤波器晶圆5上设置有体声波谐振器52，所述体声波滤波器的外围形成有金属密封环51，金属密封环51和体声波滤波器可以通过保护帽晶圆的金属化过孔31、重布线2及其上的凸块1与基板4电连接。其中所述金属密封环51对构成体声波滤波器的体声波谐振器52形成包围保护，以防气体、液体等污染滤波器。所述基板4由多层金属层和介质层组成，利用金属绕线方式为并联谐振臂提供接地绕线电感。

图3-4为图2中滤波器结构中部分特征的结构立体图，如图3-4所示微凸块1、重布线2及填充金属材料的金属化过孔31在实现基板和滤波器晶圆上的金属密封环51、体声波谐振器52电气连接的同时，引入额外的电感，导致与谐振器串联的并联谐振臂的电感大于所需值，从而使近阻带的带外抑制衰减，尤其在相邻频带距离非常近时，如2.4 GhzWiFi和B40频带，2.4 GHzWiFi和B7Tx频带。对双工器或多工器，该额外电感也将明显削弱隔离度，降低整体器件性能。

此外，如图5所示当有两个或者多个并联谐振臂需直接共同接地时，相应并联谐振臂的体声波谐振器52距离较远时，存在重布线2过长的情况，过长的重布线相当于引入了额外的电感，因而在这种情形下即使采用两个或多个微凸块1也难以实现高近阻带抑制。

本公开内容针对上述技术问题，设计出了一种新颖的射频滤波器结构，利用微凸块、重布线、微通孔、密封环的新颖布局设计，用于降低它们带来的寄生电感，以降低与并联谐振臂串联的电感大小，提升滤波器件的边缘滚降，以及提升滤波器的近阻带抑制和/或双工器、多工器的隔离度。

发明内容