CN109964406A - 表面声波元件封装及其制造方法 - Google Patents

Abstract

根据本发明的表面声波元件封装包括：表面声波元件，该表面声波元件包括压电基板并且包括在该压电基板上形成的IDT电极和多个电极；封装的基板，该封装的基板设置有分别对应于所述多个电极的多个端子，并且所述表面声波元件安装在所述封装的基板上；以及固化的纳米银膏，该固化的纳米银膏将所述多个电极与所述多个端子分别电连接。

Description

表面声波元件封装及其制造方法

技术领域

本发明涉及表面声波(SAW)器件封装和制造SAW器件封装的方法。

背景技术

随着通信行业的发展，无线通信产品逐渐小型化、质量提高、多功能化。根据这种趋势，需要在无线通信产品中使用的部件(例如，滤波器、双工器等)的小型化和多功能化。

如图1中所示，作为此类部件的示例，表面声波(SAW)器件包括作为压电单晶裸芯片的压电基板1、在压电基板1的顶表面上形成为具有梳状并且彼此面对的一对交叉指型换能器(IDT)电极2以及连接到该对IDT电极2的输入电极3和输出电极4。

当通过输入电极3施加电信号时，由于彼此面对的IDT电极2之间的重叠电极长度的压电效应而发生压电变形，使得由于压电变形而发生要被传送到压电基板1的SAW，并且该SAW被转换为电信号并通过输出电极4输出。这里，仅对由诸如IDT电极2的间隔、宽度和长度等的各种因素确定的特定频带中的电信号进行滤波。

由于器件特性由形成在SAW器件的压电基板1上的IDT电极2的宽度、长度、间隔等确定，因此当IDT电极2具有损坏或被诸如灰尘或污垢的微尺寸异物污染时，器件特性改变。因此，为了保护诸如IDT电极2等的SAW器件的SAW发生区域不受外部环境影响，需要各种形状的结构。

图2示出了用于保护SAW器件的IDT电极2等免受外部环境影响的现有SAW器件封装的结构的示例。

如图2中所示，现有的SAW器件封装包括陶瓷基板7，在该陶瓷基板7上使用倒装芯片键合法安装SAW器件，并且该陶瓷基板7包括与输入电极3和输出电极4相对应的端子6、与输入电极3和输出电极4以及端子6相接的凸起5、以及覆盖SAW器件的模制部分8。通过凸起5提供用于诸如IDT电极2等的SAW发生区域的空间，并且模制部分8执行保护SAW发生区域免受外部环境影响的功能。

为了制造这种SAW器件封装，首先，使用金(Au)或Au合金在SAW器件的输入电极3和输出电极4上形成凸起5，然后将其上形成有凸起5的SAW器件安装在陶瓷基板7上，使得凸起5和端子6彼此接合。在如上所述的在电极3和4上形成凸起5的工艺和将凸起5接合到端子6的工艺中，使用具有诸如复杂工艺和高成本的缺点的超声接合或热固性接合。

此外，通常，这种SAW器件封装被制造为晶圆级封装并且经历切割工艺。这里，陶瓷基板7在切割工艺中由于其高脆性而容易变脆，使得切割工艺复杂并且导致成本增加。

发明内容

【技术问题】

本发明旨在提供一种无需超声接合或热固性接合而能够通过简单且廉价的工艺来制造的表面声波(SAW)器件封装及其制造方法。

本发明还涉及提供一种能够降低切割工艺的成本的SAW器件封装及其制造方法。

【技术方案】

本发明的一个方面提供一种表面声波(surface acoustic wave,SAW)器件封装，该SAW器件封装包括：SAW器件，该SAW器件包括压电基板并且包括在所述压电基板上形成的交叉指型换能器(IDT)电极和多个电极；封装基板，该封装基板包括分别对应于所述多个电极的多个端子并且所述SAW器件安装在所述封装基板上；以及固化的纳米银膏，其将所述多个电极分别电连接至所述多个端子。

在所述封装基板上可以形成有分隔件，该分隔件围绕每个所述端子并围绕所述纳米银膏。

所述分隔件可以由绝缘材料形成。

所述SAW器件封装还可以包括覆盖所述SAW器件的模制部分。这里，所述分隔件可以围绕所述多个端子中的每个端子和所述纳米银膏，同时围绕其中设置有IDT电极的空间，以便防止形成所述模制部分的模制材料穿过其中设置有所述IDT电极的所述空间。

所述封装基板可以是有机基板。

本发明的另一方面提供一种制造SAW器件封装的方法。该方法包括：制备SAW器件封装，该SAW器件封装包括压电基板并且包括形成在所述压电基板上的IDT电极和多个电极；制备封装基板，该封装基板包括分别对应于所述多个电极的多个端子；将纳米银膏施加到所述封装基板的所述多个端子中的每个端子；将所述SAW器件放置在所述封装基板上，使得所述多个电极与所述纳米银膏相接触；以及通过向其施加热来固化所述纳米银膏。

所述方法还可以包括在所述封装基板上形成分隔件，该分隔件围绕所述多个端子中的每个端子。这里，所述纳米银膏的施加可以包括施加所述纳米银膏使得所述纳米银膏被所述分隔件围绕。

所述方法可以包括形成覆盖所述SAW器件的模制部分。这里，所述分隔件的形成包括将所述分隔件形成为围绕所述多个端子中的每个端子，同时围绕其中设置有IDT电极的空间，以便防止形成所述模制部分的模制材料穿过其中设置有所述IDT电极的所述空间。

【有益效果】

根据本发明，使用纳米银膏将表面声波(SAW)器件的电极电连接到封装基板的端子，使得可以通过简单的工艺制造SAW器件封装，并且可以降低其成本。

此外，由于封装基板由有机基板形成，所以可以简化切割工艺以降低其成本。

附图说明

图1示出表面声波(SAW)器件的示例。

图2示出现有SAW器件封装的结构的示例。

图3示出根据本发明的一个实施方式的用制造SAW器件封装的方法制备的SAW器件和封装基板的示例。

图4示出在封装基板上形成分隔件的形状的示例。

图5示出在封装基板上形成分隔件的平面图的示例。

图6示出在封装基板上形成分隔件的平面图的示例。

图7示出纳米银膏被施加到封装基板的每个端子的形状。

图8示出SAW器件设置在具有施加有纳米银膏的端子的封装基板上的形状。

图9示出根据本发明的一个实施方式的包括固化的纳米银膏的SAW器件封装的结构。

图10示出根据本发明的一个实施方式的包括模制部分的SAW器件封装的结构。

具体实施方式

以下，将参考所附附图详细描述本发明的示例性实施方式。在下面的描述和附图中，基本上相同的元件被称为相同的附图标记，并且将省略重复的描述。此外，在本发明的描述中，当认为对现有技术的公知功能或组件的详细描述模糊了本发明的本质时，将省略掉。

图3至图10是示出根据本发明的一个实施方式的表面声波(SAW)器件封装及其制造方法的视图。

首先，如图3所示，制备SAW器件10并且制备封装基板21，该SAW器件10包括压电基板11和形成在压电基板11上的交叉指型换能器(IDT)电极12和多个电极13，该封装基板21包括设置在顶表面上的分别对应于多个电极13的多个端子23。

通常，SAW器件10通常包括两个或更多个电极13，并且例如可以包括输入电极和输出电极、接地电极等。电极13和端子23可以镀有金或铜。

封装基板21可以是例如具有FR4等的诸如印刷电路板(PCB)的有机基板。由于有机基板具有比陶瓷基板更低的脆性并且不容易破碎，因此当有机基板被制造为晶圆级封装时，切割工艺是简单的，从而可以降低切割工艺所消耗的成本。

接下来，参照图4，在封装基板21上，设置有分隔件24，分隔件24围绕多个端子23，同时围绕其中设置有IDT电极12的空间S。

如下所述，分隔件24执行防止施加到端子23中的每个端子的纳米银膏25从端子23流出的功能，执行防止形成模制部分40的模制材料穿过其中设置有IDT电极12的空间S的功能，并且执行支撑要设置在封装基板21上的SAW器件10的支撑件的功能。因此，分隔件24可以具有与将要填充在其中的纳米银膏的高度相对应并且与SAW器件10相对于封装基板21所处的高度相对应的高度。

图5示出在包括四个端子23的封装基板21上形成分隔件24的平面图。如图所示，分隔件24形成为围绕端子23，同时围绕其中设置有IDT电极12的空间S。

图6示出在包括六个端子23和23-2的封装基板21上形成分隔件24和24-2的平面图。像图5中所示的那样，分隔件24形成为围绕端子23，同时围绕其中设置有IDT电极12的空间S。此外，由于附加端子23-2，进一步形成围绕端子23-2的分隔件24-2。

上述分隔件24由绝缘材料形成，并且例如可以由阻焊剂形成。可以通过光敏涂覆或光敏膜层压并使用光刻工艺来形成分隔件24。

同时，在本发明的该实施方式中，封装基板21由不易碎的有机基板形成。然而，由于陶瓷基板的材料特性，陶瓷基板不足以通过光刻工艺使用阻焊剂来形成分隔件24，因此封装基板21由有机基板形成以有效地形成分隔件24。即，有机基板用于封装基板21，使得可以通过光刻有效地形成上述分隔件24。

接下来，参照图7，将纳米银膏25施加到封装基板21的每个端子23，以被分隔件24包围。纳米银膏是通常用于导电粘合剂或电子墨水的材料，并且通过使纳米银颗粒、微米银颗粒、用于在室温保持一定粘度水平的树脂以及诸如溶剂等的其他添加剂混合而形成。

纳米银膏25可以通过非常简单的印刷工艺施加到封装基板21的端子23。同时，由于纳米银膏25在室温具有流动性，因此当不存在分隔件24时，纳米银膏25可能从端子23流出。因此，分隔件24执行防止施加到每个端子23的纳米银膏25从端子23流出的功能。

参照图8，将SAW器件10放置在封装基板21上，使得电极13和相应端子23上的纳米银膏25彼此接触。如上所述，由于纳米银膏25在室温具有流动性，因此固化前的纳米银膏25难以充分地支撑SAW器件10，并且由于SAW器件10的重量，纳米银膏25可能从端子23流出。因此，在本发明的实施方式中，分隔件24形成为围绕每个端子23使得SAW器件10可以由分隔件24支撑。

使用例如将如图8中所示的SAW器件10被放置在封装基板21上的结构插入到加热室中的方法将热施加到纳米银膏25。这里，例如，可以在约150℃至200℃的温度加热约30至90分钟。然后，纳米银膏25被固化并接合到电极13和端子23，使得SAW器件10的电极13和封装基板21的端子23通过固化的纳米银膏25彼此电连接。

图9示出SAW器件封装的结构，其中SAW器件10的电极13和封装基板21的端子23通过固化的纳米银膏25电连接。图9示出固化的纳米银膏25的局部放大图，其中通过烧结结构形成电连接，在该烧结结构中，纳米银颗粒和微米银颗粒由于热而彼此粘附。

接下来，参照图10，使用模制材料形成覆盖SAW器件10的模制部分40。作为模制材料，可以使用诸如环氧膜、金属、陶瓷等的材料。除了金属、陶瓷等之外，当不存在分隔件24时，诸如环氧膜的柔性模制材料可能穿过其中设置有IDT电极12的空间S。即，当形成模制部分40的模制材料是柔性材料时，分隔件24执行防止模制材料穿过其中设置有IDT电极的空间S的功能。

根据上述本发明，纳米银膏用作用于将SAW器件10的电极13电连接到封装基板21的端子23的手段，使得SAW器件封装可以而无需超声接合或热固性接合而通过印刷并加热纳米银膏的非常简单且不太昂贵的工艺来制造。

通过围绕封装基板21的每个端子23的分隔件24可以更有效地实施本发明。

另外，使用有机基板而不是陶瓷基板作为封装基板21，使得不仅可以降低切割工艺所需的成本，而且可以更有效地形成分隔件24。

上文已经描述了本发明的示例性实施方式。本领域普通技术人员可以理解，可以在不脱离本发明的本质特征的情况下进行修改。因此，应当以描述性的观点而不是限制性的观点来考虑所描述的实施方式。本发明的范围由权利要求书限定，而不是由以上描述限定，并且应当理解，在本发明的等同范围内的所有差异都包括在本发明中。

Claims (10)

1.一种表面声波SAW器件封装，其包括：

SAW器件，所述SAW器件包括压电基板并且包括形成在所述压电基板上的交叉指型换能器IDT电极和多个电极；

封装基板，所述封装基板包括分别对应于所述多个电极的多个端子，并且所述SAW器件安装在所述封装基板上；以及

固化的纳米银膏，其将所述多个电极与所述多个端子分别电连接。

2.根据权利要求1所述的SAW器件封装，其中在所述封装基板上形成有分隔件，所述分隔件围绕每个所述端子并围绕所述纳米银膏。

3.根据权利要求2所述的SAW器件封装，其中所述分隔件由绝缘材料形成。

4.根据权利要求2所述的SAW器件封装，所述SAW器件封装还包括覆盖所述SAW器件的模制部分，

其中所述分隔件围绕所述多个端子中的每个端子和所述纳米银膏，同时围绕其中设置有所述IDT电极的空间，以便防止形成所述模制部分的模制材料穿过其中设置有所述IDT电极的所述空间。

5.根据权利要求1所述的SAW器件封装，其中所述封装基板是有机基板。

6.一种制造SAW器件封装的方法，所述方法包括以下步骤：

制备SAW器件封装，所述SAW器件封装包括压电基板并且包括形成在所述压电基板上的IDT电极和多个电极；

制备封装基板，所述封装基板包括分别对应于所述多个电极的多个端子；

将纳米银膏施加到所述封装基板的所述多个端子中的每个端子；

将所述SAW器件放置在所述封装基板上，使得所述多个电极与所述纳米银膏相接触；以及

通过向其施加热来固化所述纳米银膏。

7.根据权利要求6所述的方法，所述方法还包括在所述封装基板上形成分隔件，所述分隔件围绕所述多个端子中的每个端子，

其中所述纳米银膏的施加包括施加所述纳米银膏使得所述纳米银膏被所述分隔件围绕。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述分隔件由绝缘材料形成。

9.根据权利要求7所述的方法，所述方法还包括形成覆盖所述SAW器件的模制部分，

其中所述分隔件的形成包括将所述分隔件形成为围绕所述多个端子中的每个端子，同时围绕其中设置有所述IDT电极的空间，以便防止形成所述模制部分的模制材料穿过其中设置有所述IDT电极的所述空间。

10.根据权利要求6所述的方法，其中所述封装基板是有机基板。