CN111525907A - 一种声表面波滤波芯片的封装结构及封装方法 - Google Patents
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Abstract
一种声表面波滤波芯片的封装结构及封装方法，涉及半导体封装技术领域，包括基板，基板上表面设置有凹槽，凹槽上方倒装设置声表面波滤波芯片，声表面波滤波芯片的外缘与凹槽的边缘搭接，芯片与凹槽之间用于形成声腔，在设置有声表面波滤波芯片的基板表面覆设喷胶层。该声表面波滤波芯片的封装结构及封装方法能够采用喷洒胶工艺进行封装，显著地提高封装效率。
Description
技术领域
本发明涉及半导体封装技术领域，具体而言，涉及一种声表面波滤波芯片的封装结构及封装方法。
背景技术
声表面滤波器(SAW Filter)是以石英、铌酸锂或钎钛酸铅等压电晶体为基片，经表面抛光后在其上蒸发一层金属膜，通过光刻工艺制成两组具有能量转换功能的交叉指型的金属电极，分别称为输入叉指换能器和输出叉指换能器。利用输入叉指换能器和输出叉指换能器能够将电波的输入信号转换成机械能，经过处理后，再把机械能转换成电信号输出，以达到过滤不必要的信号及杂讯的目的，从而起到提升收讯品质的作用。因声表面波滤波器产品性能和设计功能需求，需要保证声表面波滤波芯片功能区域不能接触任何物质，即声腔结构设计。
现有技术中的声腔结构设计如图1所示，印制电路板(Printed Circuit Board，PCB)1上设置溢胶槽，微机电系统(Micro-Electro-Mechanical System，MEMS)芯片3倒装在印制电路板1上，在微机电系统芯片3底部四周点封胶2形成密闭的声腔。由于现有的结构中采用底部点封胶工艺，因此，存在封装效率较低的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种声表面波滤波芯片的封装结构及封装方法，能够采用喷洒胶工艺进行封装，显著地提高封装效率。
本发明的实施例是这样实现的：
本发明实施例的一方面，提供一种声表面波滤波芯片的封装结构，包括基板，所述基板上表面设置有凹槽，所述凹槽上方倒装设置声表面波滤波芯片，所述声表面波滤波芯片的外缘与所述凹槽的边缘搭接，所述芯片与所述凹槽之间用于形成声腔，在设置有所述声表面波滤波芯片的基板表面覆设喷胶层。
可选地，在本发明较佳的实施例中，所述声表面波滤波芯片的下表面与所述凹槽的槽底通过导电柱电连接。
可选地，在本发明较佳的实施例中，所述导电柱为焊锡膏。
可选地，在本发明较佳的实施例中，所述基板包括基板本体和阻焊层，所述阻焊层设置于所述基板本体上，所述凹槽开设于所述阻焊层上。
可选地，在本发明较佳的实施例中，所述声表面波滤波芯片划分有功能区和非功能区，所述声表面波滤波芯片的非功能区与所述凹槽的边缘搭接。
可选地，在本发明较佳的实施例中，所述凹槽的尺寸大于所述声表面波滤波芯片的功能区的尺寸。
可选地，在本发明较佳的实施例中，在所述喷胶层上还设置有包封料层。
本发明实施例的另一方面，提供一种声表面波滤波芯片的封装方法，包括：
在基板上表面开设凹槽；
在所述凹槽上方倒装设置声表面波滤波芯片，所述声表面波滤波芯片的外缘与所述凹槽的边缘搭接；
在设置有所述声表面波滤波芯片的基板表面覆设喷胶层。
可选地，在本发明较佳的实施例中，所述基板包括基板本体和阻焊层，所述阻焊层设置于所述基板本体上，所述在基板上表面开设凹槽，包括：
在所述阻焊层上开设所述凹槽。
可选地，在本发明较佳的实施例中，所述在设置有所述声表面波滤波芯片的基板表面覆设喷胶层之后，所述封装方法还包括：
在所述喷胶层表面覆设包封料层。
本发明实施例的有益效果包括：
该声表面波滤波芯片的封装结构包括基板，基板上表面设置有凹槽，凹槽上方倒装设置声表面波滤波芯片，声表面波滤波芯片的外缘与凹槽的边缘搭接，芯片与凹槽之间用于形成声腔，在设置有声表面波滤波芯片的基板表面覆设喷胶层。由于声表面波滤波芯片倒装设置于凹槽的上方，且声表面波滤波芯片的外缘与凹槽的边缘搭接，因此，能够在声表面波滤波芯片的上表面与凹槽的底部之间形成高度差，从而能够在芯片与凹槽之间形成声腔结构。再在设置有声表面波滤波芯片的基板表面(包括声表面波滤波芯片远离凹槽的一面)通过喷涂密封胶的方式覆设喷胶层，相较于现有技术中一颗芯片一颗芯片的逐个制作，该声表面波滤波芯片的封装结构能够通过采用喷洒胶工艺进行封装，显著地提高封装效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为现有技术提供的声表面波滤波芯片的封装结构的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的声表面波滤波芯片的封装结构的结构示意图之一；
图3为本发明实施例提供的声表面波滤波芯片的封装结构的结构示意图之二；
图4为本发明实施例提供的声表面波滤波芯片的封装结构的结构示意图之三；
图5为本发明实施例提供的声表面波滤波芯片的封装方法的流程示意图之一；
图6为本发明实施例提供的声表面波滤波芯片的封装结构的结构示意图之四；
图7为本发明实施例提供的声表面波滤波芯片的封装方法的流程示意图之二。
图标：1-印制电路板；2-胶；3-微机电系统芯片；100-封装结构；10-基板；11-基板本体；12-阻焊层；13-凹槽；20-声表面波滤波芯片；21-功能区；22-非功能区；30-声腔；40-喷胶层；50-导电柱；60-包封料层；H-声表面波滤波芯片的下表面与焊锡膏的底部之间的距离；h-基板的上表面与焊锡膏的底部之间的距离。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
声表面波滤波器具有工作频率高、通频带宽、选频特性好、体积小和重量轻等特点，并且可采用与集成电路相同的生产工艺，制造简单，成本低，频率特性的一致性好，因此广泛应用于电视、卫星通讯、光纤通讯和移动通讯等领域。因声表面波滤波器产品性能和设计功能需求，需要保证声表面波滤波芯片功能区域不能接触任何物质，即声腔结构设计。
如图1所示，现有技术中的声腔结构设计，印制电路板1上设置溢胶槽，微机电系统芯片3倒装在印制电路板1上，在微机电系统芯片3底部四周点封胶2形成密闭的声腔。由于现有的结构中采用在微机电系统芯片3底部点封胶工艺，因此，只能一颗芯片一颗芯片的逐个制作，存在封装效率较低的问题。除此之外，密封胶的毛细作用还很容易使得微机电系统芯片3底部受到污染，继而导致产品性能受到影响。
为此，本申请提供一种声表面波滤波芯片20的封装结构100及封装方法，能够采用喷洒胶工艺进行封装，显著地提高封装效率，从而解决现有技术中的声腔30结构设计存在的封装效率较低以及密封胶污染的问题。
具体地，请结合参照图2至图4，本实施例提供一种声表面波滤波芯片20的封装结构100，包括基板10，基板10上表面设置有凹槽13，凹槽13上方倒装设置声表面波滤波芯片20，声表面波滤波芯片20的外缘与凹槽13的边缘搭接，芯片与凹槽13之间用于形成声腔30，在设置有声表面波滤波芯片20的基板10表面覆设喷胶层40。
需要说明的是，第一，如图2和图3所示，由于声表面波滤波芯片20倒装设置于凹槽13的上方，且声表面波滤波芯片20的外缘与凹槽13的边缘搭接，因此，能够在声表面波滤波芯片20的上表面与凹槽13的底部之间形成高度差，从而能够在芯片与凹槽13之间形成声腔30结构。如图4所示，再在设置有声表面波滤波芯片20的基板10表面(包括声表面波滤波芯片20远离凹槽13的一面)通过喷涂密封胶的方式覆设喷胶层40，相较于现有技术中一颗芯片一颗芯片的逐个制作，该声表面波滤波芯片20的封装结构100能够通过采用喷洒胶工艺进行封装，显著地提高封装效率。
第二，由于该声表面波滤波芯片20的封装结构100能够通过采用喷洒胶工艺进行封装，因此，可以同时对多个声表面波滤波芯片20进行封装，只需在基板10上表面开设多个间隔排布的凹槽13，并满足每个声表面波滤波芯片20倒装设置于对应的凹槽13的上方，且每个声表面波滤波芯片20的外缘对应与凹槽13的边缘搭接，即可对整个基板10上的多个声表面波滤波芯片20同时进行喷涂密封胶，待封装完成后只需通过切割处理即可得到单颗产品。
如上所述，该声表面波滤波芯片20的封装结构100包括基板10，基板10上表面设置有凹槽13，凹槽13上方倒装设置声表面波滤波芯片20，声表面波滤波芯片20的外缘与凹槽13的边缘搭接，芯片与凹槽13之间用于形成声腔30，在设置有声表面波滤波芯片20的基板10表面覆设喷胶层40。由于声表面波滤波芯片20倒装设置于凹槽13的上方，且声表面波滤波芯片20的外缘与凹槽13的边缘搭接，因此，能够在声表面波滤波芯片20的上表面与凹槽13的底部之间形成高度差，从而能够在芯片与凹槽13之间形成声腔30结构。再在设置有声表面波滤波芯片20的基板10表面(包括声表面波滤波芯片20远离凹槽13的一面)通过喷涂密封胶的方式覆设喷胶层40，相较于现有技术中一颗芯片一颗芯片的逐个制作，该声表面波滤波芯片20的封装结构100能够通过采用喷洒胶工艺进行封装，显著地提高封装效率。
如图2至图4所示，在本实施例中，声表面波滤波芯片20的下表面与凹槽13的槽底通过导电柱50电连接。其中，在本实施例中，导电柱50为焊锡膏。
需要说明的是，第一，在实际制作过程中，需要先在凹槽13的槽底设置焊锡膏，且焊锡膏需要具有一定的高度，以使得当声表面波滤波芯片20倒装设置在凹槽13上方时，声表面波滤波芯片20的下表面与焊锡膏的底部之间的距离H大于基板10的上表面与焊锡膏的底部之间的距离h(如图2所示)，而当焊锡膏融化后，在重力作用下声表面波滤波芯片20的下表面能够与基板10的上表面贴合，或者说，声表面波滤波芯片20的外缘能够与凹槽13的边缘搭接，此时，声表面波滤波芯片20的下表面与焊锡膏的底部之间的距离H等于基板10的上表面与焊锡膏的底部之间的距离h，或者说，融化后的焊锡膏的高度等于凹槽13的深度(如图3所示)，进而能够避免后续步骤中通过密封胶进行密封时，密封胶进入声腔30发生密封胶污染现象。
第二，通过焊锡膏融化前后的高度变化，已经可以使得声表面波滤波芯片20的下表面与基板10的上表面之间的缝隙尽可能地减小，从而能够避免后续步骤中通过密封胶进行密封时，密封胶进入声腔30发生密封胶污染现象。更进一步地，密封胶的填充颗粒应当大于声表面波滤波芯片20的下表面与基板10的上表面之间的缝隙，以最大程度地避免密封胶进入声腔30发生污染。
值得注意的是，焊锡膏的高度应当适宜，不宜过高，也不宜过低，本领域技术人员应当能够根据实际需求进行合理设计和选择。若焊锡膏的高度过高，则需要焊锡膏尽可能多地融化，才能使得声表面波滤波芯片20的下表面与基板10的上表面贴合，造成不必要的浪费，导致制作成本升高；若焊锡膏的高度过低，由于声表面波滤波芯片20的外缘与凹槽13的边缘搭接，则可能导致声表面波滤波芯片20与基板10之间的电连接出现问题，最终导致产品质量出现问题。
如图2至图4所示，在本实施例中，基板10包括基板本体11和阻焊层12，阻焊层12设置于基板本体11上，具体地，上述的凹槽13开设于阻焊层12上。
一般地，声表面波滤波芯片20可以划分有功能区21和非功能区22，如图2至图4所示，在本实施例中，为了不影响声表面波滤波芯片20的功能，将声表面波滤波芯片20的非功能区22与凹槽13的边缘搭接。为此，在本实施例中，凹槽13的尺寸大于声表面波滤波芯片20的功能区21的尺寸。
本领域技术人员应当理解的是，凹槽13的尺寸大于声表面波滤波芯片20的功能区21的尺寸，指代的是在声表面波滤波芯片20的封装结构100的俯视视角中，声表面波滤波芯片20的功能区21的正投影位于凹槽13的正投影内。
请再结合参照图6，在本实施例中，在喷胶层40上还设置有包封料层60，以起到保护声表面波滤波芯片20的作用。
请再结合参照图5，本发明实施例的另一方面，提供一种声表面波滤波芯片20的封装方法，包括：
S110.在基板10上表面开设凹槽13；
S210.在凹槽13上方倒装设置声表面波滤波芯片20，声表面波滤波芯片20的外缘与凹槽13的边缘搭接；
S310.在设置有声表面波滤波芯片20的基板10表面覆设喷胶层40。
如图2至图4所示，在本实施例中，基板10包括基板本体11和阻焊层12，阻焊层12设置于基板本体11上，因此，在基板10上表面开设凹槽13，包括：
S111.在阻焊层12上开设凹槽13。
如图6所示，在本实施例中，在喷胶层40上还设置有包封料层60，因此，请再结合参照图7，在本实施例中，在设置有声表面波滤波芯片20的基板10表面覆设喷胶层40之后，封装方法还包括：
S410.在喷胶层40表面覆设包封料层60。
需要说明的是，当在基板10的上表面开设有多个凹槽13，同时对多个声表面波滤波芯片20进行封装时，还需对完成封装的多个声表面波滤波芯片20进行切割，使其成为单颗产品。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种声表面波滤波芯片的封装结构，其特征在于，包括基板，所述基板上表面设置有凹槽，所述凹槽上方倒装设置声表面波滤波芯片，所述声表面波滤波芯片的外缘与所述凹槽的边缘搭接，所述芯片与所述凹槽之间用于形成声腔，在设置有所述声表面波滤波芯片的基板表面覆设喷胶层。
2.根据权利要求1所述的声表面波滤波芯片的封装结构，其特征在于，所述声表面波滤波芯片的下表面与所述凹槽的槽底通过导电柱电连接。
3.根据权利要求2所述的声表面波滤波芯片的封装结构，其特征在于，所述导电柱为焊锡膏。
4.根据权利要求1所述的声表面波滤波芯片的封装结构，其特征在于，所述基板包括基板本体和阻焊层，所述阻焊层设置于所述基板本体上，所述凹槽开设于所述阻焊层上。
5.根据权利要求4所述的声表面波滤波芯片的封装结构，其特征在于，所述声表面波滤波芯片划分有功能区和非功能区，所述声表面波滤波芯片的非功能区与所述凹槽的边缘搭接。
6.根据权利要求5所述的声表面波滤波芯片的封装结构，其特征在于，所述凹槽的尺寸大于所述声表面波滤波芯片的功能区的尺寸。
7.根据权利要求1所述的声表面波滤波芯片的封装结构，其特征在于，在所述喷胶层上还设置有包封料层。
8.一种声表面波滤波芯片的封装方法，其特征在于，包括：
在基板上表面开设凹槽；
在所述凹槽上方倒装设置声表面波滤波芯片，所述声表面波滤波芯片的外缘与所述凹槽的边缘搭接；
在设置有所述声表面波滤波芯片的基板表面覆设喷胶层。
9.根据权利要求8所述的声表面波滤波芯片的封装方法，其特征在于，所述基板包括基板本体和阻焊层，所述阻焊层设置于所述基板本体上，所述在基板上表面开设凹槽，包括：
在所述阻焊层上开设所述凹槽。
10.根据权利要求8所述的声表面波滤波芯片的封装方法，其特征在于，所述在设置有所述声表面波滤波芯片的基板表面覆设喷胶层之后，所述封装方法还包括：
在所述喷胶层表面覆设包封料层。
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2020
- 2020-04-30 CN CN202010361967.8A patent/CN111525907B/zh active Active
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