CN109037427A - 带有单围堰的芯片封装结构及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种带有单围堰的芯片封装结构及其制作方法，封装结构包括：封装基板，具有相对设置的基板上表面及基板下表面，基板下表面的一侧具有若干外部引脚；滤波器芯片，具有相对设置的芯片上表面及芯片下表面，芯片下表面与基板上表面面对面设置，芯片下表面具有若干电极；若干互连结构，用于导通若干电极及若干外部引脚；围堰，与芯片下表面及基板上表面配合而围设形成空腔；其中，封装基板具有供若干互连结构通过的若干通孔，围堰位于若干通孔的内侧。本发明通过设置围堰形成空腔，避免在封装结构制作过程中或是在封装结构使用过程中外界物质进入空腔内部而影响滤波器芯片的正常使用，从而提高封装结构的整体性能。

Description

带有单围堰的芯片封装结构及其制作方法

技术领域

本发明涉及半导体封装领域，尤其涉及一种带有单围堰的芯片封装结构及其制作方法。

背景技术

射频集成电路(RFIC)被广泛地用于无线装置，例如，蜂巢式电话。

RFIC在基体上把传输线、匹配网络和电感线圈、电阻、电容器和晶体管之类的分立元件结合在一起提供能够传输和接收高频信号的子系统，举例来说，在大约0.1到100千兆赫(GHz)的范围内，RFIC的封装明显不同于数字集成电路的封装，因为该封装往往是射频电路的一部分，而且，因为RFIC复杂的射频电场和/或磁场能与任何附近的绝缘体和导体相互作用，为了符合无线工业日益增加的需求，RFIC封装发展设法提供更小巧、更廉价、性能更高的能适应多裸片射频模块的装置，同时提供更高的可靠性和使用无铅焊剂和其它“绿色的”材料。单或多裸片RFIC被个别封装的单一芯片封装是解决RFIC的小尺寸和低成本需求的直接解决办法，而且现在被用于大多数RFIC。

微电子机械系统(MEMS)准许微小尺度机械运动和指定的电信号之间的受控转换，举例来说，与指定的频率一致，MEMS正在广泛地用于RFIC。

基于机械运动，射频MEMS就射频频带滤波器而言能实现极好的信号品质，举例来说，SAW滤波器把电信号转换成机械波，后者在它转换回电信号之前沿着压电晶体基体传播的时候被延迟；BAW滤波器使用体积整体运动实现预期的特殊共振；而在RF开关中，电信号用来控制微电极的运动，打开或关闭开关。

现在的MEMS技术已经从半导体制造工艺发展起来，然而，与MEMS相关联的机械运动要求完全不同于传统的半导体集成电路的封装构造和要求，具体地说，在所有的MEMS集成电路内部，一些材料必须不受干扰地自由移动，因此，MEMS集成电路必须被遮蔽在运动材料周围形成小的真空或气穴以便在允许它们运动同时保护它们。

而现有技术中，无法形成一个封闭且可靠的空腔来实现电路或其他结构的保护。

发明内容

本发明的目的在于提供一种带有单围堰的芯片封装结构及其制作方法。

为实现上述发明目的之一，本发明一实施方式提供一种带有单围堰的芯片封装结构，包括：

封装基板，具有相对设置的基板上表面及基板下表面，所述基板下表面的一侧具有若干外部引脚；

滤波器芯片，具有相对设置的芯片上表面及芯片下表面，所述芯片下表面与所述基板上表面面对面设置，所述芯片下表面具有若干电极；

若干互连结构，用于导通若干电极及若干外部引脚；

围堰，与所述芯片下表面及所述基板上表面配合而围设形成空腔；

其中，所述封装基板具有供若干互连结构通过的若干通孔，所述围堰位于若干通孔的内侧。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述互连结构包括相互配合互连的金属柱结构及金属层结构，所述金属柱结构导通所述电极，所述金属层结构导通所述外部引脚。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述金属柱结构包括金属柱及导通所述金属柱及所述电极的UBM层，所述金属层结构包括金属层及导通所述金属层及所述金属柱的电镀种子层，所述金属层结构充填所述通孔内部区域并延伸至所述基板下表面。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述金属层结构的上表面具有容纳所述金属柱结构的凹槽。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述金属层结构的上表面的外圈区域与所述基板上表面齐平。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述金属层结构的上表面与所述电极的下表面之间具有重叠区域且具有缝隙。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述围堰与若干通孔之间具有间隙。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述封装结构还包括位于所述封装基板远离所述基板下表面的一侧的塑封层，所述塑封层同时包覆所述围堰外侧区域及所述滤波器芯片，且所述封装结构还包括设置于所述基板下表面且暴露出所述外部引脚的防焊层。

为实现上述发明目的之一，本发明一实施方式提供一种带有单围堰的芯片封装结构的制作方法，包括步骤：

S1：提供滤波器芯片，其具有相对设置的芯片上表面及芯片下表面，所述芯片下表面具有若干电极；

S2：于若干电极的下表面形成若干第一互连结构；

S3：提供封装基板，其具有相对设置的基板上表面及基板下表面；

S4：于所述封装基板上形成若干通孔；

S5：于所述基板上表面形成围堰；

S6：将所述滤波器芯片组装至所述封装基板，所述芯片下表面与所述基板上表面面对面设置，所述围堰位于若干通孔的内侧，且所述围堰与所述芯片下表面及所述基板上表面配合而围设形成空腔；

S7：形成导通所述第一互连结构的第二互连结构，所述第一互连结构及所述第二互连结构的至少部分通过所述通孔；

S8：于所述第二互连结构下方形成外部引脚。

作为本发明一实施方式的进一步改进，步骤S2具体包括：

于若干电极的下表面依次形成UBM层及金属柱；

步骤S7、S8具体包括：

于所述封装基板远离所述基板下表面的一侧形成塑封层，所述塑封层同时包覆所述围堰外侧区域及所述滤波器芯片，若干金属柱朝向若干通孔延伸；

沿着所述基板下表面、所述通孔内壁及所述金属柱形成连续的电镀种子层；

于所述电镀种子层的下方形成第二光刻胶膜，并于所述第二光刻胶膜曝光和显影形成若干第二孔洞，所述第二孔洞暴露所述通孔及电镀种子层；

于若干第二孔洞内电镀填充金属层；

去除第二光刻胶膜；

去除暴露在外的电镀种子层；

于基板下表面形成防焊层，所述防焊层同时包覆所述基板下表面及所述金属层；

于所述防焊层曝光和显影形成若干第三孔洞，所述第三孔洞暴露出所述金属层；

于若干第三孔洞内形成球栅阵列。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本实施方式通过设置围堰形成空腔，可以有效避免在封装结构制作过程中或是在封装结构使用过程中外界物质进入空腔内部而影响滤波器芯片的正常使用，从而提高封装结构的整体性能。

附图说明

图1是本发明第一实施方式的封装结构剖视图；

图2是本发明第一实施方式的封装基板与围堰的示意图；

图3是本发明第一实施方式的封装结构的制作方法步骤图；

图4a-图4v是本发明第一实施方式的封装结构的制作方法流程图；

图5是本发明第二实施方式的封装结构剖视图；

图6是本发明第二实施方式的封装基板与围堰的示意图；

图7是本发明第二实施方式的封装结构的制作方法步骤图；

图8a-图8w是本发明第二实施方式的封装结构的制作方法流程图；

图9是本发明第三实施方式的封装结构剖视图；

图10是本发明第三实施方式的封装基板与围堰的示意图；

图11是本发明第三实施方式的封装结构的制作方法步骤图；

图12a-图12w是本发明第三实施方式的封装结构的制作方法流程图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

在本申请的各个图示中，为了便于图示，结构或部分的某些尺寸会相对于其它结构或部分夸大，因此，仅用于图示本申请的主题的基本结构。

另外，本文使用的例如“上”、“上方”、“下”、“下方”等表示空间相对位置的术语是出于便于说明的目的来描述如附图中所示的一个单元或特征相对于另一个单元或特征的关系。空间相对位置的术语可以旨在包括设备在使用或工作中除了图中所示方位以外的不同方位。例如，如果将图中的设备翻转，则被描述为位于其他单元或特征“下方”或“之下”的单元将位于其他单元或特征“上方”。因此，示例性术语“下方”可以囊括上方和下方这两种方位。设备可以以其他方式被定向(旋转90度或其他朝向)，并相应地解释本文使用的与空间相关的描述语。

参图1，为本发明第一实施方式的带有单围堰的芯片封装结构100的剖视图。

封装结构100包括封装基板10、滤波器芯片20、若干互连结构30及围堰40。

封装基板10具有相对设置的基板上表面11及基板下表面12，基板下表面12的一侧具有若干外部引脚121。

这里，封装基板10为承载芯片的承载板，封装基板10可以是有机树脂制成的印刷电路板，也可以是玻璃基板或陶瓷基板等等。

外部引脚121可以是球栅阵列(Ball Grid Array，BGA)、焊盘等等，封装结构100通过外部引脚121可以与其他芯片或基板等实现电性连接，这里，外部引脚121以球栅阵列121为例，外部引脚121凸伸出封装结构100的下表面。

滤波器芯片20具有相对设置的芯片上表面21及芯片下表面22，芯片下表面22与基板上表面11面对面设置，芯片下表面22具有若干电极221。

这里，滤波器芯片20可以是表面声波滤波器芯片(Surface Acoustic Wave，SAW)或体积声波滤波器芯片(Bulk Acoustic Wave，BAW)，但不以此为限，滤波器芯片20表面的活性区域(Active Zone)需要在无外物接触或是覆盖情况下才能正常工作，也就是说，需要在滤波器芯片20的下方形成一空腔以保护该活性区域。

电极221朝远离芯片上表面21的方向凸伸出芯片下表面22，但不以此为限。

一般的，滤波器芯片20的尺寸小于封装基板10的尺寸。

若干互连结构30用于导通若干电极221及若干外部引脚121。

围堰40与芯片下表面22及基板上表面11配合而围设形成空腔S，该空腔S对应滤波器芯片20表面的活性区域。

这里，封装基板10具有供若干互连结构30通过的若干通孔13，围堰40位于若干通孔13的内侧。

需要说明的是，“封装基板10具有供若干互连结构30通过的若干通孔13”是指互连结构30的至少部分结构穿过对应的通孔13，从而实现电极221和外部引脚121的互连。

本实施方式通过设置围堰40形成空腔S，可以有效避免在封装结构制作过程中或是在封装结构使用过程中外界物质进入空腔S内部而影响滤波器芯片20的正常使用，从而提高封装结构100的整体性能。

结合图2，若干通孔13呈阵列分布于基板上表面11，且相邻通孔13之间具有间隔，两列通孔13之间具有一空间，围堰40位于该空间内，围堰40位于若干通孔13内侧。

围堰40为封闭的环状结构，芯片下表面22覆盖围堰40的上表面，基板上表面11覆盖围堰40的下表面，如此，围堰40、芯片下表面22及基板上表面11相互配合形成封闭型的空腔S。

围堰40与若干通孔13之间具有间隙。

围堰40由光敏感绝缘材料制成，但不以此为限。

在本实施方式中，封装结构100还包括同时包覆围堰40外侧区域及滤波器芯片20的塑封层50，且塑封层50位于封装基板10远离基板下表面12的一侧。

这里，“围堰40外侧区域”是指位于围堰40远离空腔S的一侧的所有开放区域，也就是说，塑封层50包覆滤波器芯片20周围所有的开放区域，且塑封层50位于封装基板10的上方。

塑封层50可以是EMC(Epoxy Molding Compound)塑封层，由于本实施方式利用围堰40可以阻挡外界物质进入空腔S，无需考虑塑封层50是否会因为材料问题而影响空腔S内的保护区域，因此，塑封层50材料的选择范围大大扩大，进而可以规避特定塑封材料的选择、大幅扩宽塑封制程工艺窗口、和有效降低成本。

在本实施方式中，封装结构100还包括设置于基板下表面12且暴露出外部引脚121的防焊层60。

继续参图1及图2，在本实施方式中，互连结构30包括相互配合互连的金属柱结构31及金属层结构32，金属柱结构31导通电极221，金属层结构32导通外部引脚121。

具体的，金属柱结构31包括金属柱311及导通金属柱311及电极221的UBM层312，金属层结构32包括金属层321及导通金属层321及金属柱311的电镀种子层322，金属层结构32充填通孔13内部区域并延伸至基板下表面12，且金属层321的下方连接外部引脚121。

电镀种子层322与金属层321的外轮廓相互匹配，电镀种子层322沿通孔13内壁向基板下表面12延伸，金属层321填充通孔13并沿基板下表面12延伸，金属层321的下表面为平面。

需要说明的是，基板下表面12远离通孔13的区域也设置有电镀种子层322、金属层321及外部引脚121。

这里，金属柱311为铜柱311，金属层321为铜层321，UBM层312及电镀种子层322可以为Ti/Cu层，但不以此为限。

UBM层312作为铜柱311与电极221之间的过渡层，可以有效降低铜柱311的成型难度，提高铜柱311的成型、固定效果，且可提高铜柱311与电极221之间的电性传输性能。

同样的，电镀种子层322作为铜柱311及铜层321之间、铜层321与封装基板10之间的过渡层，可以有效降低铜层321的成型难度，提高铜层321的成型、固定效果，且可提高铜柱311与铜层321之间的电性传输性能。

金属层结构32的上表面具有容纳金属柱结构31的凹槽323，且在本实施方式中，凹槽323仅容纳部分铜柱311，UBM层312位于凹槽323外部。

这里，凹槽323可以是四周封闭仅上部具有开口的结构，铜柱311、凹槽323及通孔13配合设置的优势在于：(1)凹槽323及铜柱311相互对位，凹槽323对铜柱311起到限位作用，提高了封装过程中的对位精度和最终产品良率，降低了封装工艺的难度，且此时滤波器芯片20的位置固定，不会出现芯片漂移的问题；(2)铜柱311已经占据了通孔13一部分空间，此时于该通孔13内电镀铜层321时可以减少铜层321的电镀量，降低了电镀的工艺难度，缩短了电镀时间，进而提高了电镀产能；(3)铜柱311外观显著，可以作为识别部以提高识别效率，进而便于自动化外观检测和可能的缺陷识别。

在本实施方式中，金属层结构32的上表面的外圈区域与基板上表面11齐平。

也就是说，除了凹槽323区域呈内凹形态外，电镀种子层322的上表面与基板上表面11位于同一平面内。

金属层结构32的上表面与电极221的下表面之间具有重叠区域且具有缝隙，而且，UBM层312的横截面面积小于电极221的表面面积，且铜柱311的横截面面积等于UBM层312的横截面面积。

可以看到，UBM层312布设于电极221的中间区域，铜柱311对应UBM层312设置，此时，电镀种子层322的上表面与电极221的下表面之间具有间隙，该间隙及其延伸段内均填充有塑封层50。

本发明一实施方式还提供一种带有单围堰的芯片封装结构的制作方法，结合前述带有单围堰的封装结构100的说明及图3、图4a至图4v，制作方法包括步骤：

S1：参图4a，提供滤波器芯片20，其具有相对设置的芯片上表面21及芯片下表面22，芯片下表面22具有若干电极221；

S2：参图4b至图4g，于若干电极221的下表面形成若干第一互连结构；

具体如下：

参图4b，于芯片下表面22形成UBM层312；

参图4c，于UBM层312的下方形成第一光刻胶膜70；

参图4d，于第一光刻胶膜70曝光和显影形成若干第一孔洞71，第一孔洞71对应电极221，且第一孔洞71暴露出UBM层312；

参图4e，于若干第一孔洞71内形成若干铜柱311；

参图4f，去除第一光刻胶膜70；

参图4g，去除暴露在外的UBM层312。

S3：参图4h，提供封装基板10，其具有相对设置的基板上表面11及基板下表面12；

S4：参图4i，于封装基板10上形成若干通孔13；

S5：参图4j及图4k，于基板上表面11形成围堰40；

具体如下：

参图4j，于基板上表面11布设光敏感绝缘膜80；

参图4k，曝光和显影形成围堰40，围堰40位于若干通孔13的内侧，且围堰40与通孔13之间具有间隙。

需要说明的是，由于独立的封装基板10可以由晶圆级的大基板分割形成，成型围堰40时，可以在大基板上直接成型多个围堰40，而后再进行大基板的分割而得到具有单个围堰40的单个封装基板10，如此，可大大提高封装效率，当然，围堰40也可成型在滤波器芯片20上。

S6：参图4l，将滤波器芯片20组装至封装基板10，芯片下表面22与基板上表面11面对面设置，围堰40位于若干通孔13的内侧，且围堰40与芯片下表面22及基板上表面11配合而围设形成空腔S；

S7：参图4m至图4s，形成导通第一互连结构的第二互连结构，第一互连结构及第二互连结构的至少部分通过通孔13；

具体如下：

参图4m，于封装基板10远离基板下表面12的一侧形成塑封层50，塑封层50同时包覆围堰40外侧区域及滤波器芯片20，若干铜柱311朝向若干通孔13延伸；

参图4n，沿着基板下表面12、通孔13内壁及铜柱311形成连续的电镀种子层322；

参图4o，于电镀种子层322的下方形成第二光刻胶膜90；

参图4p，于第二光刻胶膜90曝光和显影形成若干第二孔洞91，第二孔洞91暴露通孔13及电镀种子层322；

参图4q，于若干第二孔洞91内电镀填充铜层321；

参图4r，去除第二光刻胶膜90；

参图4s，去除暴露在外的电镀种子层322。

S8：参图4t至图4v，于第二互连结构下方形成外部引脚121。

具体如下:

参图4t，于基板下表面12形成防焊层60，防焊层60同时包覆基板下表面12及铜层321；

参图4u，于防焊层60曝光和显影形成若干第三孔洞61，第三孔洞61暴露出铜层321；

参图4v，于若干第三孔洞61内形成球栅阵列121。

本实施方式的封装结构的制作方法的其他说明可以参考上述封装结构100的说明，在此不再赘述。

参图5，为本发明第二实施方式的封装结构100a的剖视图。

为了便于描述，本实施方式与第一实施方式相同或相近的结构采用类似的标号，当然，类似标号的结构也可以具有不同的作用，需要根据实际情况而定，下面其他实施方式也是如此，后续不再赘述。

封装结构100a包括封装基板10a、滤波器芯片20a、若干互连结构30a及围堰40a。

封装基板10a具有相对设置的基板上表面11a及基板下表面12a，基板下表面12a的一侧具有若干外部引脚121a。

这里，封装基板10a为承载芯片的承载板，封装基板10a可以是有机树脂制成的印刷电路板，也可以是玻璃基板或陶瓷基板等等。

外部引脚121a可以是球栅阵列(Ball Grid Array，BGA)、焊盘等等，封装结构100a通过外部引脚121a可以与其他芯片或基板等实现电性连接，这里，外部引脚121a以球栅阵列121a为例，外部引脚121a凸伸出封装结构100a的下表面。

滤波器芯片20a具有相对设置的芯片上表面21a及芯片下表面22a，芯片下表面22a与基板上表面11a面对面设置，芯片下表面22a具有若干电极221a。

这里，滤波器芯片20a可以是表面声波滤波器芯片(Surface Acoustic Wave，SAW)或体积声波滤波器芯片(Bulk Acoustic Wave，BAW)，但不以此为限，滤波器芯片20a表面的活性区域(Active Zone)需要在无外物接触或是覆盖情况下才能正常工作，也就是说，需要在滤波器芯片20a的下方形成一空腔以保护该活性区域。

电极221a朝远离芯片上表面21a的方向凸伸出芯片下表面22a，但不以此为限。

一般的，滤波器芯片20a的尺寸小于封装基板10a的尺寸。

若干互连结构30a用于导通若干电极221a及若干外部引脚121a。

围堰40a与芯片下表面22a及基板上表面11a配合而围设形成空腔S，该空腔S对应滤波器芯片20a表面的活性区域。

这里，封装基板10a具有供若干互连结构30a通过的若干通孔13a，围堰40a位于若干通孔13a的内侧，互连结构30a包括相互配合互连的焊锡结构33a及电镀层结构32a，焊锡结构33a导通电极221a，电镀层结构32a导通外部引脚121a。

本实施方式通过设置围堰40a形成空腔S，可以有效避免在封装结构制作过程中或是在封装结构使用过程中外界物质进入空腔S内部而影响滤波器芯片20a的正常使用，从而提高封装结构100a的整体性能。

结合图6，若干通孔13a呈阵列分布于基板上表面11a，且相邻通孔13a之间具有间隔，两列通孔13a之间具有一空间，围堰40a位于该空间内，围堰40a位于若干通孔13a的内侧。

围堰40a为封闭的环状结构，芯片下表面22a覆盖围堰40a的上表面，基板上表面11a覆盖围堰40a的下表面，如此，围堰40a、芯片下表面22a及基板上表面11a相互配合形成封闭型的空腔S。

围堰40a与若干通孔13a之间具有间隙。

围堰40a由光敏感绝缘材料制成，但不以此为限。

在本实施方式中，封装结构100a还包括同时包覆围堰40a外侧区域及滤波器芯片20a的塑封层50a，且塑封层50a位于封装基板10a远离基板下表面12a的一侧。

这里，“围堰40a外侧区域”是指位于围堰40a远离空腔S的一侧的所有开放区域，也就是说，塑封层50a包覆滤波器芯片20a周围所有的开放区域，且塑封层50a位于封装基板10a的上方。

塑封层50a可以是EMC(Epoxy Molding Compound)塑封层，由于本实施方式利用围堰40a可以阻挡外界物质进入空腔S，无需考虑塑封层50a是否会因为材料问题而影响空腔S内的保护区域，因此，塑封层50a材料的选择范围大大扩大，进而可以有效规避特定塑封材料的选择、大幅扩宽塑封制程工艺窗口、和降低成本。

在本实施方式中，封装结构100a还包括设置于基板下表面12a且暴露出外部引脚121a的防焊层60a。

继续参图5及图6，在本实施方式中，焊锡结构33a包括焊锡331a及导通焊锡331a及电极221a的UBM层312a，电镀层结构32a包括覆盖于通孔13a内壁并延伸至基板上表面11a、基板下表面12a的电镀种子层322a及位于电镀种子层322a外且与电镀种子层322a相互匹配的电镀层321a，焊锡331a延伸至通孔13a而导通通孔13a内壁的电镀层321a，电镀层321a的下方连接外部引脚121a。

电镀种子层322a与电镀层321a的外轮廓相互匹配，电镀种子层322a由通孔13a内壁分别向基板上表面11a及基板下表面12a延伸，电镀层321a依照电镀种子层322a的布设区域也由通孔13a内壁分别向基板上表面11a及基板下表面12a延伸，电镀层321a的下表面为平面。

需要说明的是，基板下表面12a远离通孔13a的区域也设置有电镀种子层322a、电镀层321a及外部引脚121a。

这里，电镀层321a为铜层321a，UBM层312a及电镀种子层322a可以为Ti/Cu层，但不以此为限。

UBM层312a作为焊锡331a与电极221a之间的过渡层，可以有效降低焊锡331a的成型难度，提高焊锡331a的成型、固定效果，且可提高焊锡331a与电极221a之间的电性传输性能。

同样的，电镀种子层322a作为铜层321a与封装基板10a之间的过渡层，可以有效降低铜层321a的成型难度，提高铜层321a的成型、固定效果。

这里，锡膏331a由UBM层312a延伸至通孔13a内，并与通孔13a内壁的铜层321a相互接触实现电性连接，从而可以导通电极221a与外部引脚121a。

设置焊锡331a及通孔13a的优势在于：(1)焊锡331a在回流焊工艺时为熔融状态，便于有效填充通孔13a和与UBM层312a结合，且结合效果较佳；(2)焊锡331a可以与通孔13a整个内周壁的铜层321a相互接触，接触面积大，可以提高电性传输性能，也可提高焊锡331a与铜层321a结合的牢靠度；(3)焊锡331a使用的回流焊工艺简洁，生产效率高，可大幅降低成产成本和缩短产品交货周期。

在本实施方式中，电镀层结构32a延伸至基板上表面11a的宽度小于电镀层结构32a延伸至基板下表面12a的宽度。

这里，一方面，基板上表面11a及基板下表面12a均设置有电镀层结构32a，可以提高电镀层结构32a与封装基板10a结合的牢靠度；另一方面，基板下表面12a的电镀层结构32a宽度大于基板上表面11a的电镀层结构32a宽度，可以使得基板下表面12a的外部引脚121a远离通孔13a，从而便于封装结构100a后续与其他芯片或其它基板等相互结合。

电镀层结构32a的上表面与UBM层312a的下表面之间具有重叠区域且具有缝隙，且锡膏331a的横截面面积小于UBM层312a的横截面面积。

可以看到，UBM层312a布于电极221a的下表面区域，而锡膏331a仅布设于UBM层312a的中间区域，此时，位于基板上表面11a的铜层321a的上表面与UBM层312a之间具有间隙，该间隙及其延伸段内均填充有塑封层50a。

本发明一实施方式还提供一种封装结构的制作方法，结合前述封装结构100a的说明及图7、图8a至图8w，制作方法包括步骤：

S1：参图8a，提供滤波器芯片20a，其具有相对设置的芯片上表面21a及芯片下表面22a，芯片下表面22a具有若干电极221a；

S2：参图8b至图8f，于电极221a的下表面形成UBM层312a；

具体如下：

参图8b，于芯片下表面22a形成UBM层312a；

参图8c，于UBM层312a的下方形成第一光刻胶膜70a；

参图8d，于第一光刻胶膜70a曝光和显影形成若干第一孔洞71a，第一孔洞71a对应除去电极221a的其他区域，且第一孔洞71a暴露出UBM层312a；

参图8e，刻蚀第一孔洞71a暴露出的UBM层312a；

参图8f，去除第一光刻胶膜70a。

S3：参图8g，提供封装基板10a，其具有相对设置的基板上表面11a及基板下表面12a；

S4：参图8h，于封装基板10a上形成若干通孔13a；

S5：参图8i至图8n，于通孔13a内壁及连接通孔13a内壁的基板上表面11a、基板下表面12a形成电镀层结构32a；

具体如下：

参图8i，于通孔13a内壁及连接通孔13a内壁的部分基板上表面11a、全部基板下表面12a形成电镀种子层322a；

参图8j，于基板下表面12a的电镀种子层322a的下方形成第二光刻胶膜90a；

参图8k，于第二光刻胶膜90a曝光和显影形成若干第二孔洞91a，第二孔洞91a暴露通孔13a及电镀种子层322a；

参图8l，于暴露在外的电镀种子层322a上形成铜层321a；

参图8m，去除第二光刻胶膜90a；

参图8n，去除暴露在外的电镀种子层322a。

S6：参图8o及图8p，于基板上表面11a形成围堰40a；

具体如下：

参图8o，于基板上表面11a布设光敏感绝缘膜80a；

参图8p，曝光和显影形成围堰40a，围堰40a位于若干通孔13a的内侧，且围堰40a与通孔13a之间具有间隙。

需要说明的是，由于独立的封装基板10a可以由晶圆级的大基板分割形成，成型围堰40a时，可以在大基板上直接成型多个围堰40a，而后再进行大基板的分割而得到具有单个围堰40a的单个封装基板10a，如此，可大大提高封装效率，当然，围堰40a也可成型在滤波器芯片20a上。

S7：参图8q，将滤波器芯片20a组装至封装基板10a，芯片下表面22a与基板上表面11a面对面设置，围堰40a位于若干通孔13a的内侧，且围堰40a与芯片下表面22a及基板上表面11a配合而围设形成空腔S；

S8：参图8r至图8t，于UBM层312a上形成导通电极221a及电镀层结构32a的焊锡331a；

具体如下：

参图8r，于封装基板10a远离基板下表面12a的一侧形成塑封层50a，塑封层50a同时包覆围堰40a外侧区域及滤波器芯片20a，若干UBM层312a对准至若干通孔13a；

参图8s，刻蚀塑封层50a以暴露出UBM层312a；

参图8t，于UBM层312a上形成焊锡331a，锡膏331a延伸至通孔13a并导通通孔13a内壁的铜层321a。

S9：参图8u至图8w，于电镀层结构32a下方形成外部引脚121a。

具体如下：

参图8u，于基板下表面12a形成防焊层60a，防焊层60a同时包覆基板下表面12a、铜层321a及焊锡331a；

参图8v，于防焊层60a曝光和显影形成若干第三孔洞61a，第三孔洞61a暴露出铜层321a；

参图8w，于若干第三孔洞61a内形成球栅阵列121a。

本实施方式的封装结构100a的制作方法的其他说明可以参考上述封装结构100a的说明，在此不再赘述。

参图9，为本发明第三实施方式的封装结构100b的剖视图。

封装结构100b包括封装基板10b、滤波器芯片20b、若干互连结构30b及围堰40b。

封装基板10b具有相对设置的基板上表面11b及基板下表面12b，基板下表面12b的一侧具有若干外部引脚121b。

这里，封装基板10b为承载芯片的承载板，封装基板10b可以是有机树脂制成的印刷电路板，也可以是玻璃基板或陶瓷基板等等。

外部引脚121b可以是球栅阵列(Ball Grid Array，BGA)、焊盘等等，封装结构100b通过外部引脚121b可以与其他芯片或基板等实现电性连接，这里，外部引脚121b以球栅阵列121b为例，外部引脚121b凸伸出封装结构100b的下表面。

滤波器芯片20b具有相对设置的芯片上表面21b及芯片下表面22b，芯片下表面22b与基板上表面11b面对面设置，芯片下表面22b具有若干电极221b。

这里，滤波器芯片20b可以是表面声波滤波器芯片(Surface Acoustic Wave，SAW)或体积声波滤波器芯片(Bulk Acoustic Wave，BAW)，但不以此为限，滤波器芯片20b表面的活性区域(Active Zone)需要在无外物接触或是覆盖情况下才能正常工作，也就是说，需要在滤波器芯片20b的下方形成一空腔以保护该活性区域。

电极221b朝远离芯片上表面21b的方向凸伸出芯片下表面22b，但不以此为限。

一般的，滤波器芯片20b的尺寸小于封装基板10b的尺寸。

若干互连结构30b用于导通若干电极221b及若干外部引脚121b。

围堰40b与芯片下表面22b及基板上表面11b配合而围设形成空腔S，该空腔S对应滤波器芯片20b表面的活性区域。

这里，封装基板10b具有供若干互连结构30b通过的若干通孔13b，围堰40b位于若干通孔13b的内侧，互连结构30b包括金属柱结构31b、焊锡331b及电镀层结构32b，金属柱结构31b导通电极221b，电镀层结构32b导通外部引脚121b，焊锡331b用于导通金属柱结构31b及电镀层结构32b。

本实施方式通过设置围堰40b形成空腔S，可以有效避免在封装结构制作过程中或是在封装结构使用过程中外界物质进入空腔S内部而影响滤波器芯片20b的正常使用，从而提高封装结构100b的整体性能。

结合图10，若干通孔13b呈阵列分布于基板上表面11b，且相邻通孔13b之间具有间隔，两列通孔13b之间具有一空间，围堰40b位于该空间内，围堰40b位于若干通孔13b的内侧。

围堰40b为封闭的环状结构，芯片下表面22b覆盖围堰40b的上表面，基板上表面11b覆盖围堰40b的下表面，如此，围堰40b、芯片下表面22b及基板上表面11b相互配合形成封闭型的空腔S。

围堰40b与若干通孔13b之间具有间隙。

围堰40b由光敏感绝缘材料制成，但不以此为限。

在本实施方式中，封装结构100b还包括同时包覆围堰40b外侧区域及滤波器芯片20b的塑封层50b，且塑封层50b位于封装基板10b远离基板下表面12b的一侧。

这里，“围堰40b外侧区域”是指位于围堰40b远离空腔S的一侧的所有开放区域，也就是说，塑封层50b包覆滤波器芯片20b周围所有的开放区域，且塑封层50b位于封装基板10b的上方。

塑封层50b可以是EMC(Epoxy Molding Compound)塑封层，由于本实施方式利用围堰40b可以阻挡外界物质进入空腔S，无需考虑塑封层50b是否会因为材料问题而影响空腔S内的保护区域，因此，塑封层50b材料的选择范围大大扩大，进而可以有效规避特定塑封材料的选择、大幅扩宽塑封制程工艺窗口、和降低成本。

在本实施方式中，封装结构100b还包括设置于基板下表面12b且暴露出外部引脚121b的防焊层60b。

继续参图9及图10，在本实施方式中，金属柱结构31b包括金属柱311b及导通金属柱311b及电极221b的UBM层312b，电镀层结构32b包括覆盖于通孔13b内壁并延伸至基板上表面11b、基板下表面12b的电镀种子层322b及位于电镀种子层322b外且与电镀种子层322b相互匹配的电镀层321b，焊锡331b包覆金属柱311b并延伸至通孔13b而导通通孔13b内壁的电镀层321b，电镀层321b的下方连接外部引脚121b。

电镀种子层322b与电镀层321b的外轮廓相互匹配，电镀种子层322b由通孔13b内壁分别向基板上表面11b及基板下表面12b延伸，电镀层321b依照电镀种子层322b的布设区域也由通孔13b内壁分别向基板上表面11b及基板下表面12b延伸，电镀层321b的下表面为平面。

需要说明的是，基板下表面12b远离通孔13b的区域也设置有电镀种子层322b、电镀层321b及外部引脚b。

这里，金属柱311b为铜柱311b，电镀层321b为铜层321b，UBM层312b及电镀种子层322b可以为Ti/Cu层，但不以此为限。

UBM层312b作为铜柱311b与电极221b之间的过渡层，可以有效降低铜柱311b的成型难度，提高铜柱311b的成型、固定效果，且可提高铜柱311b与电极221b之间的电性传输性能。

同样的，电镀种子层322b作为铜层321b与封装基板10b之间的过渡层，可以有效降低铜层321b的成型难度，提高铜层321b的成型、固定效果。

这里，焊锡331b包覆在铜柱311b下端区域的外部，且焊锡331b向下延伸至通孔13b内，并与通孔13b内壁的铜层321b相互接触实现电性连接，从而可以导通电极221b与外部引脚121b。

设置铜柱311b、焊锡331b及通孔13b的优势在于：(1)焊锡331b在回流焊工艺时为熔融状态，便于有效填充通孔13b和与铜柱311b结合，且结合效果较佳；(2)焊锡331b可以与通孔13b整个内周壁的铜层321b相互接触，接触面积大，可以提高电性传输性能，也可提高焊锡331b与铜层321b结合的牢靠度；(3)铜柱311b已经占据了通孔13b一部分空间，此时于该通孔13b内设置焊锡331b时可以减少焊锡331b的原料使用量，降低了焊锡331b的焊接工艺难度，缩短了焊接时间，进而提高了焊接产能；(4)铜柱311b外观显著，可以作为识别部以提高识别效率，进而便于自动化外观检测和可能的缺陷识别。

在本实施方式中，电镀层结构32b延伸至基板上表面11b的宽度小于电镀层结构32b延伸至基板下表面12b的宽度。

这里，一方面，基板上表面11b及基板下表面12b均设置有电镀层结构32b，可以提高电镀层结构32b与封装基板10b结合的牢靠度；另一方面，基板下表面12b的电镀层结构32b宽度大于基板上表面11b的电镀层结构32b宽度，可以使得基板下表面12b的外部引脚121b远离通孔13b，从而便于封装结构100b后续与其他芯片或其他基板等相互结合。

焊锡331b的上表面的外圈区域与电镀层结构32b的上表面齐平，电镀层结构32b的上表面与电极221b的下表面之间具有重叠区域且具有缝隙，UBM层312b的横截面面积小于电极221b的表面面积，铜柱311b的横截面面积等于UBM层312b的横截面面积。

可以看到，UBM层312b布设于电极221b的中间区域，铜柱311b对应UBM层312b设置，此时，位于基板上表面11b的铜层321b的上表面与电极221b的下表面之间具有间隙，该间隙及其延伸段内均填充有塑封层50b。

本发明一实施方式还提供一种封装结构的制作方法，结合前述封装结构100b的说明及图11、图12a至图12w，制作方法包括步骤：

S1：参图12a，提供滤波器芯片20b，其具有相对设置的芯片上表面21b及芯片下表面22b，芯片下表面22b具有若干电极221b；

S2：参图12b至图12g，于电极221b的下表面形成金属柱结构31b；

具体如下：

参图12b，于芯片下表面22b形成UBM层312b；

参图12c，于UBM层312b的下方形成第一光刻胶膜70b；

参图12d，于第一光刻胶膜70b曝光和显影形成若干第一孔洞71b，第一孔洞71b对应电极221b，且第一孔洞71b暴露出UBM层312b；

参图12e，于若干第一孔洞71b内形成若干铜柱311b；

参图12f，去除第一光刻胶膜70b；

参图12g，去除暴露在外的UBM层312b。

S3：参图12h，提供封装基板10b，其具有相对设置的基板上表面11b及基板下表面12b；

S4：参图12i，于封装基板10b上形成若干通孔13b；

S5：参图12j至图12o，于通孔13b内壁及连接通孔13b内壁的基板上表面11b、基板下表面12b形成电镀层结构32b；

具体如下：

参图12j，于通孔13b内壁及连接通孔13b内壁的部分基板上表面11b、全部基板下表面12b形成电镀种子层322b；

参图12k，于基板下表面12b的电镀种子层322b的下方形成第二光刻胶模90b；

参图12l，于第二光刻胶模90b曝光和显影形成若干第二孔洞91b，第二孔洞91b暴露出通孔13b及电镀种子层322b；

参图12m，于暴露在外的电镀种子层322b上形成铜层321b；

参图12n，去除第二光刻胶模90b；

参图12o，去除暴露在外的电镀种子层322b。

S6：参图12p及图12q，于基板上表面11b形成围堰40b；

具体如下：

参图12p，于基板上表面11b布设光敏感绝缘膜80b；

参图12q，曝光和显影形成围堰40b，围堰40b位于若干通孔13b的内侧，且围堰40b与通孔13b之间具有间隙。

需要说明的是，由于独立的封装基板10b可以由晶圆级的大基板分割形成，成型围堰40b时，可以在大基板上直接成型多个围堰40b，而后再进行大基板的分割而得到具有单个围堰40b的单个封装基板10b，如此，可大大提高封装效率，当然，围堰40b也可成型在滤波器芯片20b上。

S7：参图12r，将滤波器芯片20b组装至封装基板10b，芯片下表面22b与基板上表面11b面对面设置，围堰40b位于若干通孔13b的内侧，且围堰40b与芯片下表面22b及基板上表面11b配合而围设形成空腔S；

S8：参图12s及图12t，于金属柱结构31b外围形成导通金属柱结构31b及电镀层结构32b的焊锡331b；

具体如下：

参图12s，于封装基板10b远离基板下表面12b的一侧形成塑封层50b，塑封层50b同时包覆围堰40b外侧区域及滤波器芯片20b，若干铜柱311b朝向若干通孔13b延伸；

参图12t，于铜柱311b外围形成焊锡331b，焊锡331b延伸至通孔13b并导通通孔13b内壁的铜层321b。

S9：参图12u至图12w，于电镀层结构32b下方形成外部引脚121b。

具体如下：

参图12u，于基板下表面12b形成防焊层60b，防焊层60b同时包覆基板下表面12b、铜层321b及焊锡331b；

参图12v，于防焊层60b曝光和显影形成若干第三孔洞61b，第三孔洞61b暴露出铜层321b；

参图12w，于若干第三孔洞31b内形成球栅阵列121b。

本实施方式的封装结构100b的制作方法的其他说明可以参考上述封装结构100b的说明，在此不再赘述。

本发明的围堰40(以及40a、40b)位于通孔13的内侧，在其他实施方式中，围堰40也可位于通孔13的内侧以及通孔13的外侧，且围堰40的外侧缘可以与滤波器芯片20的外侧缘齐平，或者是，围堰40的外侧缘可以与封装基板10的外侧缘齐平，又或者是，围堰40的外侧缘位于滤波器芯片20的外侧缘及封装基板10的外侧缘之间等等。

综上，本实施方式通过设置围堰40形成空腔S，可以有效避免在封装结构制作过程中或是在封装结构使用过程中外界物质进入空腔S内部而影响滤波器芯片20的正常使用，从而提高封装结构100的整体性能；另外，本实施方式的互连结构30有多种形式，可以有效提高电性传输性能，也可有效提高整个封装结构100的稳定性。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种带有单围堰的芯片封装结构，其特征在于，包括：

封装基板，具有相对设置的基板上表面及基板下表面，所述基板下表面的一侧具有若干外部引脚；

滤波器芯片，具有相对设置的芯片上表面及芯片下表面，所述芯片下表面与所述基板上表面面对面设置，所述芯片下表面具有若干电极；

若干互连结构，用于导通若干电极及若干外部引脚；

围堰，与所述芯片下表面及所述基板上表面配合而围设形成空腔；

其中，所述封装基板具有供若干互连结构通过的若干通孔，所述围堰位于若干通孔的内侧。

2.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述互连结构包括相互配合互连的金属柱结构及金属层结构，所述金属柱结构导通所述电极，所述金属层结构导通所述外部引脚。

3.根据权利要求2所述的封装结构，其特征在于，所述金属柱结构包括金属柱及导通所述金属柱及所述电极的UBM层，所述金属层结构包括金属层及导通所述金属层及所述金属柱的电镀种子层，所述金属层结构充填所述通孔内部区域并延伸至所述基板下表面。

4.根据权利要求3所述的封装结构，其特征在于，所述金属层结构的上表面具有容纳所述金属柱结构的凹槽。

5.根据权利要求3所述的封装结构，其特征在于，所述金属层结构的上表面的外圈区域与所述基板上表面齐平。

6.根据权利要求3所述的封装结构，其特征在于，所述金属层结构的上表面与所述电极的下表面之间具有重叠区域且具有缝隙。

7.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述围堰与若干通孔之间具有间隙。

8.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述封装结构还包括位于所述封装基板远离所述基板下表面的一侧的塑封层，所述塑封层同时包覆所述围堰外侧区域及所述滤波器芯片，且所述封装结构还包括设置于所述基板下表面且暴露出所述外部引脚的防焊层。

9.一种带有单围堰的芯片封装结构的制作方法，其特征在于，包括步骤：

S1：提供滤波器芯片，其具有相对设置的芯片上表面及芯片下表面，所述芯片下表面具有若干电极；

S2：于若干电极的下表面形成若干第一互连结构；

S3：提供封装基板，其具有相对设置的基板上表面及基板下表面；

S4：于所述封装基板上形成若干通孔；

S5：于所述基板上表面形成围堰；

S6：将所述滤波器芯片组装至所述封装基板，所述芯片下表面与所述基板上表面面对面设置，所述围堰位于若干通孔的内侧，且所述围堰与所述芯片下表面及所述基板上表面配合而围设形成空腔；

S7：形成导通所述第一互连结构的第二互连结构，所述第一互连结构及所述第二互连结构的至少部分通过所述通孔；

S8：于所述第二互连结构下方形成外部引脚。

10.根据权利要求9所述的封装结构的制作方法，其特征在于，

步骤S2具体包括：

于所述电极的下表面依次形成UBM层及金属柱；

步骤S7、S8具体包括：

于所述封装基板远离所述基板下表面的一侧形成塑封层，所述塑封层同时包覆所述围堰外侧区域及所述滤波器芯片，若干金属柱朝向若干通孔延伸；

沿着所述基板下表面、所述通孔内壁及所述金属柱形成连续的电镀种子层；

于所述电镀种子层的下方形成第二光刻胶膜，并于所述第二光刻胶膜曝光和显影形成若干第二孔洞，所述第二孔洞暴露所述通孔及电镀种子层；

于若干第二孔洞内电镀填充金属层；

去除第二光刻胶膜；

去除暴露在外的电镀种子层；

于基板下表面形成防焊层，所述防焊层同时包覆所述基板下表面及所述金属层；

于所述防焊层曝光和显影形成若干第三孔洞，所述第三孔洞暴露出所述金属层；

于若干第三孔洞内形成球栅阵列。