CN107786183A - 嵌入式rf滤波器封装结构及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种滤波器封装及其制造方法。滤波器装置封装包括具有附连其上的声波滤波器装置的第一介电层，声波滤波器装置包括有源区域和I/O接点。滤波器装置封装还包括定位在第一介电层与声波滤波器装置之间以将该层固定至装置的粘合剂、穿过第一介电层和粘合剂到达声波滤波器装置的I/O接点形成的过孔以及形成在过孔中并且机械和电气地联接至声波滤波器装置的I/O接点以与其形成电气互连的金属互连件，其中，在与声波滤波器装置的有源区域相邻的位置中，在声波滤波器装置与第一介电层之间的粘合剂中形成气腔。

Description

嵌入式RF滤波器封装结构及其制造方法
技术领域
本发明的实施例大致涉及用于封装为表面声波(SAW)滤波器、体声波(BAW)滤波器和SAW谐振器的RF滤波器的结构和方法，并且更具体地涉及集成一个或多个SAW滤波器、BAW滤波器和/或SAW谐振器的嵌入式封装结构。
背景技术
RF干扰始终是通信的阻碍，需要设计者在设计采用无线通信的装置时考虑这种干扰。在处理RF干扰的问题中，现在的无线装置随着封装在每个装置内部的带的数量的增加，不仅必须拒绝来自其他服务的信号，同时也要拒绝来自自身的信号。例如，高端智能手机或平板电脑必须在多达15个频段过滤2G、3G和4G无线接入方式的发送和接收路径，以及Wi-Fi、蓝牙和GPS接收机的接收路径。
作为滤波处理的一部分，接收路径中的信号必须彼此隔离，其他无关信号也必须被拒绝。为了提供足够的过滤，无线设备因此必须为允许用户移动通信的每个频带采用一个或多个RF滤波器。由于存在超过六个用于通信的频带，无线装置通常需要利用数十个滤波器，由此引起封装密度的挑战。这些滤波器一般为表面声波(SAW)滤波器、体声波(BAW)滤波器或SAW谐振器的形式。在如图1中所示的基本SAW滤波器100中，电气输入信号经由电气端口(即，I/O接点(I/O pad))102提供至SAW滤波器，其中电气输入信号通过在压电基板106上产生的交错金属叉指变换器(IDT)104被转换成声波，其中压电基板可之如为石英、钽酸锂(LiTaO3)或铌酸锂(LiNbO3)。SAW滤波器结合低接入损耗与良好的抑制性能，并且能够实现宽的带宽，SAW滤波器良好地适用于高达大约1.5GHz，使其通常用于2G接收器前端和双工器以及接收滤波器中。在如图2中示出的基本BAW滤波器110中，金属补片112、114形成/设置在石英晶体基板116的顶侧和底侧上，以响应于经由电气端口118提供至石英晶体基片116的电气输入信号而激发声波，其中声波从顶部表面跳跃至底部表面(即，竖直传播)以形成驻留声波。发生谐振的频率通过基板116的厚度和电极112、114的质量确定，其中BAW滤波器较好地适用于高频率应用，使其通常用于3G和4G应用。
在现有无线装置中，包括在装置中的每个RF滤波器(即，每个SAW/BAW滤波器/SAW谐振器)单独地组装到其自身的陶瓷、金属密封封装中，由于SAW滤波器中的声波通常沿着或非常靠近表面地传播，因此这种封装是必需的，因此SAW滤波器一般对表面状态非常敏感并且需要保护。图3a至3e示出SAW滤波器芯片封装的常规的逐步制造技术。参考图3a，具有多个SAW滤波器芯片的晶片(未示出)被分成单独的SAW滤波器芯片120，提供具有对应于SAW滤波器芯片120的多个安装部分的基板122。保护器124附连至SAW滤波器芯片120的下侧以形成用于保护SAW滤波器120的表面的气隙，用于倒装芯片安装(flip chip bonding)的凸起126附连至基板122的上侧。
参照图3b，每个SAW滤波器芯片120安装在基板122的安装部分上，SAW滤波器芯片通过倒装芯片安装方式电气和机械地连接至基板122的接线部分。在可替代实施例中，可以认识到，SAW滤波器芯片120还可以通过引线接合至基板122上的连接件。如图3c所示，底部填充剂128然后被填充到基板与SAW滤波器芯片之间的空间内。当底部填充剂128填充在基板122与SAW滤波器芯片120之间时，通过由保护器124形成的气隙保护定位在SAW滤波器芯片120的下侧表面上的有源区域(active region)。
参照图3d，形成肩角130以提高SAW滤波器芯片的侧面的梯级覆盖。肩角130由绝缘材料组成，并且给予具有梯状金字塔形式的SAW滤波器芯片120的侧面一个缓坡，使得金属层可以容易地形成在SAW滤波器芯片上。在形成肩角130之后，金属防护层132形成在SAW滤波器芯片120的外壁上，如图3e所示。为了确保SAW滤波器芯片120的可靠性，拦截外部电气影响的内部金属层形成在芯片的上侧上，然后用于防止内部金属层因暴露于环境中而被氧化的外部金属层额外地形成在内部金属层上。
如上所述，根据用于制造SAW滤波器芯片封装的常规方法，将SAW滤波器芯片封装为单独的芯片单元。也就是说，在位于晶片上的多个芯片被分成单独的芯片之后，每个芯片安装在封装基板上，经由倒装芯片安装或引线接合方式而与其电气连接，填底材料提供至每个SAW滤波器芯片与封装基板之间的空间，在各芯片单元上执行形成肩角或金属防护层的步骤。因此，用于制造SAW滤波器芯片封装的方法非常复杂，并且可能需要一定量空间间隙，用于将引线结合至封装的连接件。此外，许多滤波器封装通常组装到也包括分立部件的多芯片模块内，所形成的模块可能是大尺寸和昂贵的。
因此，将希望提供一种降低复杂性和制造成本的形成滤波器封装的方法。还希望这种方法允许将滤波器封装形成为在同一封装中还包括外围无源部件、延迟线、天线和开关矩阵的整体嵌入式滤波器模块的一部分，其中这种所有部件在一个结构中的共同封装提供更低成本塑料封装、更小的形状因数(form factor)、更高集成度和封装密度。
发明内容
本发明的实施例涉及滤波器封装及其制造方法，其允许将滤波器封装形成为整体嵌入式滤波器模块的一部分，整体嵌入式滤波器模块还包括在同一封装中的外围无源部件、延迟线、天线和开关矩阵。全部部件共同封装在一个结构中提供低成本塑料封装、小的形状因数、高集成度以及高封装密度。
根据本发明的一个方面，滤波器装置封装包括第一介电层和附连至第一介电层的声波滤波器装置，声波滤波器装置包括有源区域和输入/输出(I/O)焊盘。滤波器装置封装还包括定位在第一介电层与声波滤波器装置之间以将第一介电层固定至声波滤波器装置的粘合剂、穿过第一介电层和粘合剂到达声波滤波器装置的I/O焊盘形成的多个过孔以及形成在多个过孔中并且机械和电气地联接至声波滤波器装置的I/O焊盘以与其形成电气互连的金属互连件，其中，在与声波滤波器装置的有源区域相邻的位置中，在声波滤波器装置与第一介电层之间的粘合剂中形成气腔。
优选的，滤波器装置封装还包括介电密封剂，介电密封剂施加到粘结层上并且施加到声波滤波器装置的后表面和侧表面上，以便将声波滤波器装置嵌入滤波器装置封装内。
优选的，滤波器装置封装还包括堆叠到第一介电层和粘合剂上的多个另外的介电层，多个另外的介电层堆叠成以便覆盖声波滤波器装置的后表面和侧表面并且将声波滤波器装置嵌入在滤波器装置封装内。
优选的，滤波器装置封装还包括金属化到多个另外的介电层上或之间的天线、延迟线、开关矩阵和/或屏蔽层中的至少一者。
优选的，滤波器装置封装还包括经由粘合剂附连至第一介电层的一个或多个另外的声波滤波器装置，其中，在与每个相应的另外的声波滤波器装置的有源区域相邻的位置处，在另外的声波滤波器装置中的每一个与第一介电层之间的粘合剂中形成气腔。
优选的，滤波器装置封装还包括：多个过孔，多个过孔形成为穿过第一介电层和粘合剂至另外的声波滤波器装置中的每一个的I/O接点；以及金属互连件，金属互连件形成在多个过孔中并且机械和电气地联接至另外的声波滤波器装置中的每一个的I/O接点，以形成与声波滤波器装置的电气互连。
优选的，第一介电层包括介电材料的薄膜、面板或片材。
优选的，金属互连件包括提供与声波滤波器装置的电连接的镀铜功率覆盖(POL)互连件。
优选的，声波滤波器装置包括表面声波(SAW)滤波器和体声波(BAW)滤波器之一。
根据本发明的另一个方面，嵌入式滤波器装置封装的制造方法包括提供在其一个表面上具有粘结层的初始介电层，粘结层其中具有没有粘结材料的空腔。该方法还包括将声波滤波器装置放置到粘结层上，以便将声波滤波器装置固定到初始介电层上，声波滤波器装置放置在粘结层上，使得声波滤波器装置的有源区域与粘结层中的空腔相邻并且对准。该方法还包括在与声波滤波器装置的输入/输出(I/O)焊盘对准的位置处形成穿过初始介电层和粘结层的多个过孔，以及在多个过孔中形成直至声波滤波器装置的I/O焊盘的金属互连件，以便形成与声波滤波器装置的电气互连。
优选的，方法进一步包括用介电密封剂材料包覆成型声波滤波器装置，以嵌入声波滤波器装置。
优选的，方法进一步包括将多个另外的介电层施加到堆叠布置的初始介电层和粘合剂上，多个另外的介电层被堆叠以便嵌入声波滤波器装置。
优选的，在施加多个另外的介电层时，方法还包括在多个另外的介电层中的一个或多个上选择性地施加和图案化金属材料，以形成天线、延迟线、开关矩阵和屏蔽层中的至少一者。
优选的，方法进一步包括将一个或多个另外的声波滤波器装置放置到粘结层上，以便将一个或多个声波滤波器装置固定至初始介电层，其中，一个或多个声波滤波器装置放置在粘结层上，使得一个或多个声波滤波器装置中的每一个的有源区域与形成在粘结层中的没有粘结材料的另外的空腔相邻并对准。
优选的，方法进一步包括穿过初始介电层和粘结层到达一个或多个的另外的声波滤波器装置中的每一个的I/O接点形成多个过孔；以及形成金属互连件，金属互连件形成在多个过孔中并且机械和电气地联接至一个或多个另外的声波滤波器装置中的每一个的I/O接点，以形成与声波滤波器装置的电气互连。
优选的，在提供在其一个表面上具有粘结层的初始介电层中，方法进一步包括：将粘结层施加到初始介电层上作为连续层的粘结材料；随后从粘结层在其与声波滤波器装置的有源区域相邻并且对准地定位的区域中去除粘结材料，以便在其中形成空腔。
优选的，在提供在其一个表面上具有粘结层的初始介电层中，方法进一步包括：以图案化方式将粘结层选择性地施加到初始介电层上，以便在其中形成空腔，使得粘结层中的空腔将被定位成与要被施加至粘结层的声波滤波器装置的有源区域相邻并且对准。
优选的，金属互联件包括通过溅射和图案化及蚀刻程序形成的镀铜功率覆盖互联件。
根据本发明的又一个方面，多片滤波器装置模块封装包括多个分立封装的声波滤波器装置，多个分立封装的声波滤波器装置中的每一个还包括第一介电层和附连至第一介电层的声波滤波器装置，声波滤波器装置包括有源区域和输入/输出(I/O)焊盘。分立封装的声波滤波器装置中的每一个还包括定位在第一介电层与声波滤波器装置之间以将第一介电层固定至声波滤波器装置的粘合剂、形成为穿过第一介电层和粘合剂到达声波滤波器装置的I/O焊盘的多个过孔、形成在多个过孔中并且机械和电气地联接至声波滤波器装置的I/O焊盘以与其形成电气互连的金属互连件、以及在第一介电层的向外面向表面上形成在金属互连件上的输入/输出(I/O)连接件，其中，在与声波滤波器装置的有源区域相邻的位置中，在声波滤波器装置与第一介电层之间的粘合剂中形成气腔。多片滤波器装置模块封装还包括多个分立封装的声波滤波器装置中的每一个安装其上的电路基板，电路基板经由其上部的I/O连接件电气连接至多个分立封装的声波滤波器装置。多片滤波器装置模块封装还包括施加到电路基板上以及围绕多个分立封装的声波滤波器装置的绝缘基板，以在其中嵌入多个分立封装的声波滤波器装置。
优选的，绝缘基板包括围绕和底部填充多个分立封装的声波滤波器的绝缘密封剂以提供电绝缘以及多片滤波器装置模块封装的结构完整性。
从结合附图提供的对本发明的优选实施例的以下详细说明中将更容易地理解这些以及其他优势和特征。
附图说明
附图示出用于执行本发明的当前预期的实施例。
在附图中：
图1是本领域已知的SAW滤波器的示意性视图。
图2是本领域已知的BAW滤波器的示意性视图。
图3a-3e是示出本领域已知的SAW滤波器芯片封装的常规逐步制造的示意性截面图。
图4是根据本发明的实施例的单个分立的SAW滤波器封装的示意性截面侧视图。
图5是根据本发明的另一个实施例的单个分立的SAW滤波器封装的示意性截面侧视图。
图6-10、11a和11b是根据本发明的实施例的在制造/建造过程的各个阶段期间的单个分立的SAW滤波器封装的示意性截面侧视图。
图12是根据本发明的实施例的多芯片封装的示意性截面侧视图。
图13是根据本发明的实施例的整体的多芯片封装的示意性截面侧视图。
具体实施方式
参照图4和图5，示出根据本发明的实施例的分立嵌入式滤波器封装10、12。如图4和图5所示，单个声波滤波器装置14(即RF滤波器)包括在封装10、12中，并且设置在封装10、12的绝缘基板16中，其中滤波器装置14嵌入在绝缘基板16内。根据本发明的实施例，封装中的滤波装置14可以为SAW滤波器或BAW滤波器(比如图1和图2所示)的形式。因此，尽管以下滤波装置14被称为SAW滤波器，但也可以认识到封装10、12中的滤波装置替代地可以为BAW滤波器的形式。
在图4的实施例中，绝缘基板16由以自支承“膜”、“面板”或“片材”形式提供的初始层或第一介电层18以及介电密封剂20形成。介电层18由选择成在使用和框架加工期间向过孔提供机械和温度稳定性的材料形成，这种材料还对于过孔形成和功率覆盖(poweroverlay)(POL)处理提供适当的介电特性和电压击穿强度以及可加工性。因此，根据本发明的实施例，介电层18可以由比如为 聚四氟乙烯(PTFE)、聚砜材料(例如)的多种介电材料之一以及比如为液晶聚合物(LCP)或聚酰亚胺材料的另一种聚合物膜形成。介电密封剂20可以由例如可以施加/形成为以便包围SAW滤波器14的聚合密封剂或环氧树脂形成，以便对SAW滤波器14提供保护以及对封装模块10提供额外的结构完整性。
在图5的实施例中，绝缘基板16由以‘膜’或‘面板’或‘片材’形式提供的多种另外的介电层22形成，使得多个介电层22可以彼此层叠至所需高度/厚度，其中粘合剂(未示出)根据需要设置在附加层之间以便提供这种层叠。介电层18提供为SAW滤波器14施加其上的初始或第一介电层，然后还施加额外数量的介电层22。类似于图4的实施例，另外的介电层22由选择成在使用和框架加工期间向过孔提供机械和温度稳定性的材料形成，这种材料还对于过孔形成和功率覆盖(POL)处理提供适当的介电特性和电压击穿强度以及可加工性。因此，根据本发明的实施例，介电层22可以由比如为 聚四氟乙烯(PTFE)、聚砜材料(例如)的多种介电材料之一以及比如为液晶聚合物(LCP)或聚酰亚胺材料的另一种聚合物膜形成。
在图4和图5的实施例中的每一个中，粘结材料24(即“附接粘合剂”)包括在介电层18上，用于将SAW滤波器14紧固到介电层18上，其中SAW滤波器14面向下附连到粘合剂24上(SAW滤波器14的IDT或“有源区域”面向下附连到粘合剂24上)。如图4和图5所示，多个过孔26穿过介电层18和粘合剂24向下至SAW滤波器14。金属互连件28随后形成/图案化(patterned)在封装10、12中以提供其中的电连接，互连件28形成在过孔26中，向下至SAW滤波器14的前表面上的I/O接点30，向外到达介电层18的表面。根据本发明的实施例，金属互连件28包括形成为坚固电镀铜互连件的“POL互连件”，POL互连件形成封装10、12中的直接电连接。在一些实施例中，根据装置上的金属化，溅镀粘附层(钛、铬等等)与溅镀铜晶种层一起提供，铜可以镀于溅镀铜晶种层上。金属互连件28被图案化和刻蚀成所需形状，由此以便提供与SAW滤波器14的电连接。
如图4和图5所示，气腔或气隙32设置在与SAW滤波器14的前表面相邻的粘结层24中。气腔32对于SAW滤波器14在封装10、12内的最佳运行是必要的，因为气腔32允许SAW滤波器14的IDT和压电基板(图1)所产生的固有振动和相关声波。根据一个实施例，通过施加连续层的粘结材料24以及随后激光消蚀SAW滤波器14的与有源区域(即，IDT)相邻的大致标示为34处，的区域中的粘合剂来形成气腔32。根据另一个实施例，经由将粘结材料24选择性施加到介电层18上来形成气腔32，比如可以通过将粘合剂喷墨式施加到介电层18上来执行，使得在与SAW滤波器14的有源区域34相邻的区域中没有粘合剂施加，以便形成气腔32。
在一个实施例中，如图5所示，比如为天线、延迟线、开关矩阵和/或屏蔽层的另外的特征36可以形成在封装12中。这种特征36可以经由在另外的介电层22中的一个或多个上/之间执行金属化(例如溅镀)来形成。另外的过孔26和金属互连件28形成在介电层20和介电层22中以提供与特征36的电连接(根据需要)，其中这种过孔26和互连件28以与形成为SAW滤波器14的方式相似的方式形成。如具体地图5所示，屏蔽层36形成在最外介电层22的表面上以对封装12提供保护，其他特征36嵌入在另外的介电层22内。
如图4和图5进一步所示的，输入/输出(I/O)连接件38设置在介电层18的外部面对表面上的金属互连件28上。这种I/O连接件38可以为焊球的形式，例如，提供用于将封装10、12连接至外部装置，例如印刷电路板(未示出)。
因此，根据图4和图5中提供的实施例，SAW滤波器封装10、12设置成能够实现更短的路径长度、更好的接地以及冗余互连件，上述全部情况与现有技术的SAW滤波器封装相比具有优良的RF性能(即低接入损耗但高绝缘)。
现在参考图6-10、11a和11b，提供了根据本发明的实施例用于制造SAW滤波器封装的技术的过程步骤的详细视图。图6-10、11a和11b中所示的技术示出和说明为用于在其中封装SAW滤波器，然而，可以认识到所说明的过程还适用于制造在其中嵌入BAW滤波器的封装。
参照图6，封装的增积(buid-up)过程以提供薄层或薄膜形式的初始介电层18开始。根据本发明的实施例，介电层18可以由比如为聚四氟乙烯(PTFE)、聚砜材料(例如)的多种介电材料之一以及比如为液晶聚合物(LCP)或聚酰亚胺材料的另一种聚合物膜形成。
如图7所示，粘结材料24接着施加到介电层18上，提供用于将SAW滤波器固定到介电层18。为了提供SAW滤波器在封装内的适当的调节和操作，粘结材料24以在其中提供空腔32的方式施加或处理，空腔32将与SAW滤波器的有源区域相邻地定位。根据一个实施例，通过施加连续层的粘结材料24以及随后激光消蚀与SAW滤波器的有源区域所要定位的位置相邻的区域中的粘合剂来形成空腔32。根据另一个实施例，经由将粘结材料24选择性施加到介电层18上来形成气腔32，比如可以通过将粘合剂喷墨式施加到介电层18上来执行，其中没有粘合剂施加在与SAW滤波器的有源区域所要定位的位置相邻的区域中。
在增层过程的下一步骤中，如图8所示，SAW滤波器14面向下(即有源侧面向下)放置和附连到粘合剂24上以将滤波器固定到介电层18上。SAW滤波器14定位成使得SAW滤波器14的IDT或“有源区域”34与气腔32相邻，并且SAW滤波器14的I/O接点30位于由气腔32覆盖的区域的外部。然后执行固化步骤以使粘合剂24固化并且将SAW滤波器14固定至粘合剂24和介电层18。
现在参考图9，在将SAW滤波器14紧固至粘合剂24和介电层18时，多个过孔26形成为穿过介电层18和粘结层24到达SAW滤波器14的I/O接点30。过孔26为比如通过利用对准钻削向下形成至SAW滤波器14的I/O接点30以看到SAW滤波器以用于形成与I/O接点30的电连接的盲过孔。根据本发明的实施例，可以通过激光消蚀或激光钻削处理、等离子刻蚀、光界定(photo-definition)或机械钻削处理来形成。一旦过孔26已经向下形成至SAW滤波器14的I/O接点30，并且在完成过孔26的清洁时(比如通过反映离子刻蚀(RIE)去除(desoot)处理)，则形成如图10所示金属互连件28。根据一个实施例，金属互连件28可以通过组合溅镀和电镀应用形成，尽管认识到也可以采用其他金属沉积方法(例如，无电镀或电解电镀)。例如，钛或钯粘合层和铜晶种层可以首先通过溅镀或化学镀处理施加在过孔26中，随后电镀处理填充过孔26并且将铜的厚度(即“向上镀层”)增大至所需水平。在一个实施例中，则随后在施加的铜上图案化和刻蚀以形成具有所需形状的互连件28。虽然在此说明了施加连续铜层以及随后对连续铜层进行构图和刻蚀以形成互连件28，但是可以认识到经由半增材电镀处理构图和电镀互连件28可以替代地用于形成互连件28。
在增层过程的下一步骤中，执行另外的处理步骤以便将SAW滤波器14嵌入封装10、12内。在一个实施例中，如图11a所示，施加比如为聚合密封剂或环氧树脂的介电密封剂20以便包围SAW滤波器14。介电密封剂20然后形成以为封装模块10提供平的或平坦的后表面，这使得能够例如在封装的后表面上提供保护(未示出)。在另一个实施例中，如图11b所示，另外的介电层22在初始介电层18上堆叠至嵌入SAW滤波器14的高度/厚度。在图11b提供的示例中，三个另外的介电层22设置和定位成使得通过介电层嵌入SAW滤波器14。根据本发明的一个实施例，另外的介电层22中的一个或多个包括形成在其中的开口/切口40，以容纳SAW滤波器14并且适应各层22围绕其的定位。可替代地，可以认识到介质层22的节段可以围绕SAW滤波器14放置以以将SAW滤波器14容纳其中。理想地，另外的层22一旦堆叠至等于SAW滤波器14的高度/厚度，以提供适合将随后的层22层叠到封装10、12的背侧上的平面表面。
进一步如图11a和图11b所示，增层过程还包括在封装10、12上形成I/O连接件38的步骤，以便能够将封装表面安装至比如为印刷电路板(PCB)(未示出)的外部电路或基板。根据实施例，I/O连接件38设置为构造成附连/固定至PCB以将封装10、12电气联接至PCB的焊接凸起(例如平面网格阵列(LGA)或球栅阵列(BGA)焊料凸起)。
根据一个实施例，以及如图11b所示，比如为天线、延迟线、开关矩阵和/或屏蔽层的另外的特征36可以形成在封装12中，作为另外的介电层22的施加的一部分。这种特征36可以经由在另外的介电层22中的一个或多个上/之间执行金属化(例如溅镀)来形成。另外的过孔26和金属互连件28形成在介电层20和介电层22中以提供与特征36(根据需要)的电连接，其中这种过孔26和互连件28以与形成为SAW滤波器14的方式相似的方式形成。
图6-10、11a和11b中示出的制造SAW滤波器封装的技术可以有利地经由POL增层过程执行，POL增层过程提供用于将SAW滤波器嵌入封装结构内并且利用坚固的镀铜层互连件形成与SAW滤波器的电连接。POL过程允许产生与SAW滤波器相邻的气腔，能够使得SAW滤波器正常运行(未显著折中尺寸、成本或性能)并且提供更短的路径长度、更好的接地并且封装结构内的冗余互连件，全部上述因素导致优良的RF性能。
虽然图4-10、11a和11b示出了分立的单个SAW滤波器封装(及其制造方法)，但是本发明的另外的实施例涉及将多个SAW滤波器集成为不同的多片模块，包括集成到单个整体多片封装内的多个分立的SAW滤波器封装和一起封装在单个整体多片模块封装中的多个SAW滤波器。这种多片模块也可以包括其他部件，比如电阻、电容器、MEM开关或其他开关类型。
参照图12，示出根据实施例的在其中集成多个分立SAW滤波器封装44的多片封装42。如图12所示，多片封装42包括其中的三个SAW滤波器封装44，尽管可以认识到更多或更少数量的SAW滤波器封装44可以包括在多片封装中。SAW滤波器封装44中的每一个可以具有与在前在图4和图5中示出和说明的SAW滤波器封装结构之一相同的结构。在将多个SAW滤波器封装44一起封装在单个多片封装42中的情况下，SAW滤波器封装44可以各自首先经由设置在每个SAW滤波器封装44上的I/O连接件38单独地安装至比如为PCB的外部电路或基板46。在将SAW滤波器封装44安装在PCB46上时，可以执行包装和底部填充处理以将分立的SAW滤波器封装44包围和封装成单个多片封装。密封剂48由可以施加/形成为包围SAW滤波器封装44的介电材料(例如聚合密封剂或环氧树脂)形成，以便提供对SAW滤波器封装44的保护以及向多片封装42提供额外的结构完整性。
现在参考图13，示出根据一个实施例的形成在共用介电基板18上的其中集成多个SAW滤波器14的整体式多片封装50。如图13所示，整体式多片封装50包括其中的三个SAW滤波器14，尽管可以认识到更多或更少数量的SAW滤波器14可以包括在封装中。SAW滤波器14全部经由粘合剂24紧固到初始介电层18上，其中粘合剂24被施加/图案化为在其中提供气腔32。即，如前所述，气腔或气隙32设置在与每个SAW滤波器14的前表面相邻的粘结层24中。根据一个实施例，通过施加连续层的粘结材料24以及随后激光消蚀与相应的SAW滤波器14的有源区域34相邻的区域中的粘合剂来形成气腔32。根据另一个实施例，经由将粘结材料24选择性施加到介电层18上来形成气腔32，比如可以通过将粘合剂24喷墨式施加到介电层18上来执行，其中粘合剂被施加成使得没有粘合剂存在于与相应的SAW滤波器14的有源区域34相邻的区域中，以便形成气腔32。
如图13所示，多个过孔26形成为穿过介电层18和粘合剂24向下至SAW滤波器14。金属互连件28随后形成/图案化在封装50中以提供其中的电连接，金属互连件28在过孔26中向下形成至相应的SAW滤波器14上的I/O接点30并且向外到达介电层18的表面上。可以认识到过孔26和金属互连件28可以形成为POL制造过程的一部分，使得通向SAW滤波器14中的每一个的过孔26可以形成为通用制造步骤的一部分，以及使得通向SAW滤波器14中的每一个的金属互连件28可以形成为通用制造步骤的一部分，由此使形成与封装50中的SAW滤波器14的连接的时间和成本最小化。
在图13的实施例中，可以看到另外的介电层22包括在封装50中，并且施加到初始介电层18上以及围绕/超过SAW滤波器14，以便将SAW滤波器14嵌入封装内。虽然示出另外的介电层22，但是可以认识到封装50的可替代实施例可以利用密封剂以嵌入SAW滤波器14，而非多个另外的介电层。如图13所示，比如为天线、延迟线、开关矩阵和/或屏蔽层的另外的特征36可以形成在封装50中。这种特征可以经由在另外的介电层中的一个或多个上/之间执行的金属化(例如溅镀)来形成。过孔26和金属互连件28形成在介电层18和介电层22中以提供与特征36的电连接(根据需要)，其中这种过孔和互连件以与形成为SAW滤波器14的方式相似的方式形成。虽然未在图13中示出，但是可以认识到另外的无源装置或功率半导体装置也可以结合到整体式多片封装50中，包括电阻、电容器、MEM开关或其他开头类型，其中所利用的POL制造过程能够包含这些部件并且以时间和成本有效的方式与这些部件形成电连接。
有利地，本发明的实施例因此提供嵌入式滤波器装置封装及其制造方法，其提供低成本/复杂性封装、小形状因数以及高集成度。滤波器封装允许将滤波器封装形成为整体嵌入式滤波器模块的一部分，整体嵌入式滤波器模块还包括在同一封装中的外围无源部件、延迟线、天线和开关矩阵。多个滤波器装置可以经由标准POL封装处理结合到整体多片/多滤波器封装内，以便以低成本和小形状因数提供同一模块中的多个频带的覆盖。
因此，根据本发明的一个实施例，滤波器装置封装包括第一介电层和附连至第一介电层的声波滤波器装置，声波滤波器装置包括有源区域和输入/输出(I/O)接点。滤波器装置封装还包括定位在第一介电层与声波滤波器装置之间以将第一介电层固定至声波滤波器装置的粘合剂、形成为穿过第一介电层和粘合剂到达声波滤波器装置的I/O接点的多个过孔以及形成在多个过孔中并且机械和电气地联接至声波滤波器装置的I/O接点以与其形成电气互连的金属互连件，其中，在与声波滤波器装置的有源区域相邻的位置中，在声波滤波器装置与第一介电层之间的粘合剂中形成气腔。
根据本发明的另一个实施例，嵌入式滤波器装置封装的制造方法包括提供在其一个表面上具有粘结层的初始介电层，粘结层其中具有没有粘结材料的空腔。该方法还包括将声波滤波器装置放置到粘结层上，以便将声波滤波器装置固定到初始介电层上，声波滤波器装置放置在粘结层上，使得声波滤波器装置的有源区域与粘结层中的空腔相邻并且对准。该方法还包括在与声波滤波器装置的输入/输出(I/O)接点对准的位置处形成穿过初始介电层和粘结层的多个过孔，以及在多个过孔中形成直至声波滤波器装置的I/O接点的金属互连件，以便形成与声波滤波器装置的电气互连。
根据本发明的又一个实施例，多片滤波器装置模块封装包括多个分立封装的声波滤波器装置，多个分立封装的声波滤波器装置中的每一个还包括第一介电层和附连至第一介电层的声波滤波器装置，声波滤波器装置包括有源区域和输入/输出(I/O)接点。分立封装的声波滤波器装置中的每一个还包括定位在第一介电层与声波滤波器装置之间以将第一介电层固定至声波滤波器装置的粘合剂、形成为穿过第一介电层和粘合剂到达声波滤波器装置的I/O接点的多个过孔、形成在多个过孔中并且机械和电气地联接至声波滤波器装置的I/O接点以与其形成电气互连的金属互连件、以及在第一介电层的向外面向表面上形成在金属互连件上的输入/输出(I/O)连接件，其中，在与声波滤波器装置的有源区域相邻的位置中，在声波滤波器装置与第一介电层之间的粘合剂中形成气腔。多片滤波器装置模块封装还包括多个分立封装的声波滤波器装置中的每一个安装其上的电路基板，电路基板经由其上部的I/O连接件电气连接至多个分立封装的声波滤波器装置。多片滤波器装置模块封装还包括施加到电路基板上以及围绕多个分立封装的声波滤波器装置的绝缘基板，以在其中嵌入多个分立封装的声波滤波器装置。
虽然已关于仅有限数量的实施例详细地说明了本发明，但是应该易于理解的是本发明不限于这些所公开的实施例。相反地，本发明可以被修改为包括在此之前未说明但其与本发明的精神和范围等同的任何数量的变化、变型、替换或等同布置。另外，虽然已说明了本发明的各个实施例，但是应该理解的是本发明的各方面可以包括仅一些所说明的实施例。因此，本发明不被视为由上述说明书限制，而仅由随附权利要求的范围限定。

Claims (10)

1.一种滤波器装置(14)封装(10、12)，包括：
第一介电层(18)；
声波滤波器装置(14)，所述声波滤波器装置(14)附连至所述第一介电层(18)，所述声波滤波器装置(14)包括有源区域(34)和输入/输出(I/O)接点(30)；
粘合剂(24)，所述粘合剂(24)定位在所述第一介电层(18)与所述声波滤波器装置(14)之间以将所述第一介电层(18)固定至所述声波滤波器装置(14)；
多个过孔(26)，所述多个过孔(26)形成为穿过所述第一介电层(18)和所述粘合剂(24)至所述声波滤波器装置(14)的所述I/O接点(30)；以及
金属互连件(28)，所述金属互连件(28)形成在所述多个过孔(26)中并且机械和电气地联接至所述声波滤波器装置(14)的所述I/O接点(30)，以形成与所述声波滤波器装置(14)的电气互连；
其中，在与所述声波滤波器装置(14)的有源区域(34)相邻的位置中，在所述声波滤波器装置(14)与所述第一介电层(18)之间的粘合剂(24)中形成气腔(32)。
2.根据权利要求1所述的滤波器装置封装(10,12)，其中，还包括介电密封剂(20)，所述介电密封剂(20)施加到所述粘结层(24)上并且施加到所述声波滤波器装置(14)的后表面和侧表面上，以便将所述声波滤波器装置(14)嵌入所述滤波器装置封装(10,12)内。
3.根据权利要求1所述的滤波器装置封装(10,12)，其中，还包括堆叠到所述第一介电层(18)和所述粘合剂(24)上的多个另外的介电层(22)，所述多个另外的介电层(22)堆叠成以便覆盖所述声波滤波器装置(14)的后表面和侧表面并且将所述声波滤波器装置(14)嵌入在所述滤波器装置封装(10,12)内。
4.根据权利要求3所述的滤波器装置封装(10,12)，其中，还包括金属化到所述多个另外的介电层(22)上或之间的天线、延迟线、开关矩阵和/或屏蔽层(36)中的至少一者。
5.根据权利要求1所述的滤波器装置封装(10,12)，其中，还包括经由所述粘合剂(24)附连至所述第一介电层(18)的一个或多个另外的声波滤波器装置(14)，其中，在与每个相应的另外的声波滤波器装置(14)的有源区域(34)相邻的位置处，在所述另外的声波滤波器装置(14)中的每一个与所述第一介电层(18)之间的所述粘合剂(24)中形成气腔(32)。
6.根据权利要求5所述的滤波器装置封装(10,12)，其中，还包括：
多个过孔(26)，所述多个过孔(26)形成为穿过所述第一介电层(18)和所述粘合剂(24)至所述另外的声波滤波器装置(14)中的每一个的I/O接点(30)；以及
金属互连件(28)，所述金属互连件(28)形成在所述多个过孔(26)中并且机械和电气地联接至所述另外的声波滤波器装置(14)中的每一个的所述I/O接点(30)，以形成与所述声波滤波器装置(14)的电气互连。
7.根据权利要求1所述的滤波器装置封装(10,12)，其中，所述第一介电层(18)包括介电材料的薄膜、面板或片材。
8.根据权利要求1所述的滤波器装置封装(10,12)，其中，所述金属互连件(28)包括提供与所述声波滤波器装置(14)的电连接的镀铜功率覆盖(POL)互连件。
9.根据权利要求1所述的滤波器装置封装(10,12)，其中，所述声波滤波器装置(14)包括表面声波(SAW)滤波器和体声波(BAW)滤波器之一。
10.一种制造嵌入式滤波器装置封装(10,12)的方法，包括：
提供在其一个表面上具有粘结层(24)的初始介电层(18)，所述粘结层(24)在其中具有没有粘结材料的空腔(32)；
将声波滤波器装置(14)放置到所述粘结层(24)上，以便将所述声波滤波器装置(14)固定到所述初始介电层(18)上，所述声波滤波器装置(14)被放置在所述粘结层(24)上，使得所述声波滤波器装置(14)的有源区域(34)与所述粘结层(24)中的所述空腔相邻并且对准；
在与所述声波滤波器装置(14)的输入/输出(I/O)接点(30)对准的位置处形成穿过所述初始介电层(18)和所述粘结层(24)的多个过孔(26)；以及
在所述多个过孔(26)中形成直至所述声波滤波器装置(14)的所述I/O接点(30)的金属互连件(28)，以便形成与所述声波滤波器装置(14)的电气互连。
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