CN113852361B - 一种片式声表面滤波器的封装基底结构 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种片式声表面滤波器的封装基底结构。所述封装基底结构包括中心部件、第一部件、第二部件、第三部件和第四部件；所述第一部件、第二部件、第三部件和第四部件成矩形方式排列；所述中心部件位于所述第一部件、第二部件、第三部件和第四部件所形成的矩形空间的中心位置；所述矩形空间的长边和宽边之比为4.3:3.7；所述中心部件、第一部件、第二部件、第三部件和第四部件均包括底部支撑部件、支撑柱和顶部支撑部件；所述底部支撑部件设置于所述片式声表面滤波器的基体上；所述顶部支撑部件紧贴于所述片式声表面滤波器的芯片；所述支柱位于底部支撑部件和顶部支撑部件之间，用于支撑底部支撑部件和顶部支撑部件。

Description

一种片式声表面滤波器的封装基底结构

技术领域

本发明提出了一种片式声表面滤波器的封装基底结构，属于封装技术领域。

背景技术

片式陶瓷声表面滤波器的封装结构中，基底通常通过粘结剂与芯片之间进行固定，然而，当芯片通过粘结剂与基底连接后，粘结剂固化产生的拉伸力造成芯片发生微小的弯曲形变；而芯片材料为压电材料，这种弯曲形变引起的晶格形变必然对相关信号传输产生影响。声表面滤波器作为处理各种信号频率的敏感元器件，这种形变的不确定性和由形变引起的对信号传输的影响必然会给滤波器性能参数的稳定性带来风险。而现有技术中的一些封装基底结构在支撑芯片过程中往往采用点状或线状接触点，这种方式反而会在粘结剂固化过程中，因为点状或线状的局部支撑位置对芯片表面的挤压导致更严重的芯片形变。

发明内容

本发明提供了一种片式声表面滤波器的封装基底结构，用以解决基底与芯片之间的粘结剂固化对芯片产生变形，导致芯片性能降低，进而使成品率降低的问题：

本发明提出一种片式声表面滤波器的封装基底结构，所述封装基底结构包括中心部件、第一部件、第二部件、第三部件和第四部件；所述第一部件、第二部件、第三部件和第四部件成矩形方式排列；所述中心部件位于所述第一部件、第二部件、第三部件和第四部件所形成的矩形空间的中心位置；其中，所述第一部件、第二部件、第三部件和第四部件所形成的矩形空间的长边和宽边之比为4.3:3.7；所述中心部件、第一部件、第二部件、第三部件和第四部件均包括底部支撑部件、支撑柱和顶部支撑部件；所述底部支撑部件设置于所述片式声表面滤波器的基体上；所述顶部支撑部件紧贴于所述片式声表面滤波器的芯片；所述支柱位于底部支撑部件和顶部支撑部件之间，用于支撑底部支撑部件和顶部支撑部件。

进一步地，所述中心部件包括矩形顶部支撑部件、菱型支撑柱和矩形底部支撑部件一；所述矩形顶部支撑部件包括四片等腰三角形伞瓣；所述四片等腰三角形伞瓣顶点相对于一点形成矩形顶部支撑部件；并且，所述四片等腰三角形伞瓣中每相邻的两个腰边之间设有腰边间隙；所述腰边间隙的最大处宽度范围为0.6mm—0.9mm。优选为0.7mm。

进一步地，所述菱型支撑柱包括中心柱体一和四片三角柱片；所述四片三角柱片与所述中心柱体一为一体式设置，并且，所述四片三角柱片分别设置于所述四片等腰三角形伞瓣下方。

进一步地，所述三角柱片为非等边三角形结构，并且，所述三角柱片未与所述中心柱体一向接触的一个顶点未与所述中心柱体一的横向方向的中心线上方；并且，所述三角柱片靠近所述矩形顶部支撑部件的一侧斜边与所述矩形顶部支撑部件之间的倾斜角度范围为33°—41°。

进一步地，所述四片等腰三角形伞瓣中，每片等腰三角形伞瓣与所述菱型支撑柱相接的顶点处的瓣体下表面与所述等腰三角形伞瓣对应的三角柱片菱型支撑柱之间均设有顶撞球。

进一步地，所述第一部件、第二部件、第三部件和第四部件均包括十字型顶部支撑件、锯齿型支撑柱和矩形底部支撑部件二；所述十字型顶部支撑件的四个矩形十字支撑臂的长度和宽度比值范围为：1.15:1.00—1.32:1.00。优选为：1.26:1.00。

进一步地，所述十字型顶部支撑件的四个矩形十字支撑臂的下表面均设有两排锯齿状三角凸起，所述锯齿状三角凸起的凸起端三角顶点的角度范围为18°——25°。优选为22°。

进一步地，所述锯齿型支撑柱包括中心柱体二和八片锯齿柱片；所述八片锯齿柱片与所述中心柱体二为一体式设置，并且，所述八片锯齿柱片中的四片锯齿柱片分别设置于所述十字型顶部支撑件的四个矩形十字支撑臂的下方；所述八片锯齿柱片中的另外四片锯齿柱片分别对应于所述十字型顶部支撑件的四个矩形十字支撑臂之间的空隙位置。

进一步地，所述八片锯齿柱片中的每片锯齿柱片均包括三片锯齿；每个锯齿的锯齿状三角凸起的凸起端三角顶点的角度由上至下依次增大，并且，所述三片锯齿中的由上到下的每个锯齿状三角凸起的凸起端三角顶点的角度范围依次分别为12°—20°、21°—30°和28°—36°。其中，优选为：15°、23°和31°。

进一步地，所述中心柱体二的横截面为圆形；所述中心柱体二的横截面直径由上到下依次按照有小到大逐渐变化；并且，所述中心柱体二的柱面与所述矩形底部支撑部件二之间的角度范围为68°—55°。优选为63°。

本发明有益效果：

本发明提出的一种片式声表面滤波器的封装基底结构通过两种不同结构的支撑部件能够有效减小粘结剂固化过程中对芯片产生的拉拽力，并且，通过五个位置的支撑部件分布位置能够进一步增大对芯片的支撑力度和支撑全面性，使芯片不会受到粘结剂固化产生的拉拽力作用，降低芯片形变的可能性和程度，进而提高芯片性能。另一方面，本申请的两种支撑部件的结构，均增加了支撑部件与芯片之间的接触面积，在保证预留出足够位置使粘合剂与芯片表面进行有效结合产生足够的粘合力和芯片稳固性的同时，保证支撑部件与芯片之间有足够的接触面积，使粘合剂在对芯片表面产生拉拽力后，支撑部件不会因为较小的接触面顶着芯片表面反而使芯片表面因挤压产生过度形变，有效降低芯片表面形变程度形变，进而提高滤波器的良品率。

附图说明

图1为本发明所述封装基底的结构示意图；

图2为本发明所述中心部件的结构示意图；

图3为本发明所述第一部件、第二部件、第三部件和第四部件的结构示意图；

（1，第一部件；2，第二部件；3，中心部件；4，第三部件；5，第四部件；31，矩形顶部支撑部件；11，十字型顶部支撑件；12，锯齿状三角凸起；13，锯齿柱片；14，锯齿型支撑柱；15，矩形底部支撑部件二；32，矩形底部支撑部件一；33，菱型支撑柱；34，三角柱片；35，顶撞球）。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明的一个实施例提出了一种片式声表面滤波器的封装基底结构，如图1所示，所述封装基底结构包括中心部件、第一部件、第二部件、第三部件和第四部件；所述第一部件、第二部件、第三部件和第四部件成矩形方式排列；所述中心部件位于所述第一部件、第二部件、第三部件和第四部件所形成的矩形空间的中心位置；其中，所述第一部件、第二部件、第三部件和第四部件所形成的矩形空间的长边和宽边之比为4.3:3.7；所述中心部件、第一部件、第二部件、第三部件和第四部件均包括底部支撑部件、支撑柱和顶部支撑部件；所述底部支撑部件设置于所述片式声表面滤波器的基体上；所述顶部支撑部件紧贴于所述片式声表面滤波器的芯片；所述支柱位于底部支撑部件和顶部支撑部件之间，用于支撑底部支撑部件和顶部支撑部件。

上述技术方案的工作原理和效果为：通过四周和中心五个位置设置支撑部件，能够有效提高支撑点的范围，使芯片表面分布的支撑着力点均匀分布，能够针对不同位置的粘合剂产生的拉力均能够对芯片进行有效支撑，同时，矩形分布空间的形状和长边和宽边之比为4.3:3.7的尺寸设计，能够进一步提高支撑点的分布位置的合理性，这种位置上的设置恰好能够有效分散粘合剂固化产生的拉拽力，进一步提高支撑部件防止芯片变形的防护力度。

同时，本实施例提出的一种片式声表面滤波器的封装基底结构通过两种不同结构的支撑部件能够有效减小粘结剂固化过程中对芯片产生的拉拽力，并且，通过五个位置的支撑部件分布位置能够进一步增大对芯片的支撑力度和支撑全面性，使芯片不会受到粘结剂固化产生的拉拽力作用，降低芯片形变的可能性和程度，进而提高芯片性能。另一方面，本申请的两种支撑部件的结构，均增加了支撑部件与芯片之间的接触面积，在保证预留出足够位置使粘合剂与芯片表面进行有效结合产生足够的粘合力和芯片稳固性的同时，保证支撑部件与芯片之间有足够的接触面积，使粘合剂在对芯片表面产生拉拽力后，支撑部件不会因为较小的接触面顶着芯片表面反而使芯片表面因挤压产生过度形变，有效降低芯片表面形变程度形变，进而提高滤波器的良品率。

本发明的一个实施例，如图2所示，所述中心部件包括矩形顶部支撑部件、菱型支撑柱和矩形底部支撑部件一；所述矩形顶部支撑部件包括四片等腰三角形伞瓣；所述四片等腰三角形伞瓣顶点相对于一点形成矩形顶部支撑部件；并且，所述四片等腰三角形伞瓣中每相邻的两个腰边之间设有腰边间隙；所述腰边间隙的最大处宽度范围为0.6mm—0.9mm。优选为0.7mm。

其中，所述菱型支撑柱包括中心柱体一和四片三角柱片；所述四片三角柱片与所述中心柱体一为一体式设置，并且，所述四片三角柱片分别设置于所述四片等腰三角形伞瓣下方。

所述三角柱片为非等边三角形结构，并且，所述三角柱片未与所述中心柱体一向接触的一个顶点未与所述中心柱体一的横向方向的中心线上方；并且，所述三角柱片靠近所述矩形顶部支撑部件的一侧斜边与所述矩形顶部支撑部件之间的倾斜角度范围为33°—41°。

所述四片等腰三角形伞瓣中，每片等腰三角形伞瓣与所述菱型支撑柱相接的顶点处的瓣体下表面与所述等腰三角形伞瓣对应的三角柱片菱型支撑柱之间均设有顶撞球。

上述技术方案的工作原理和效果为：通过矩形顶部支撑部件的等腰三角形伞瓣能够有效降低芯片中心点表面与粘合剂的接触面积，使粘合剂大部分与顶部支撑部件下表面相连，同时，通过腰间缝隙的尺寸设置能够是足够合理剂量的粘合剂能够与芯片中心点表面进行粘合，使芯片中心点能够紧紧的贴合在顶部支撑部件上，一方面能够保证芯片粘合的稳定性，防止芯片宋落，另一方面，上述腰间缝隙的尺寸露出的粘合剂能够在保证其固化过程不会对芯片产生较大拉拽力的同时，其适度的拉拽力能够保证芯片中心部位能够紧紧贴合在矩形顶部支撑部件的上表面，保证矩形顶部支撑部件能够基于芯片中心部位足够不强的支撑力。同时，通过中心部件通过矩形顶部支撑部件、菱型支撑柱和矩形底部支撑部件一这三部分结构设置，可以在粘合剂产生垂直的拉拽力的时候，通过菱形支撑柱上带有三角片的两侧的斜边有效分散粘合剂的垂直拉拽力，使垂直方向上的粘合剂拉拽力削弱，进而降低芯片形变程度，进一步的，上述三角片的倾斜角度的设置能够最大程度上分散粘合剂的垂直拉拽力，最大程度上削弱拉拽力度，最大程度上提高中心部件对芯片的保护性。同时配合支撑部件的五个点的设置和各支撑部件的形状设置，能够有效抵消粘合剂拉拽力，使保证芯片牢固性的同时，防止芯片表面发生形变。同时，由于粘合剂本身会与矩形顶部支撑部件的下表面进行接触，其固化过程中，会对矩形顶部支撑部件产生一个向下的拉拽力，而顶撞球会对等腰三角形伞瓣进行有效支撑，防止矩形顶部支撑部件因为向下的拉拽力无法有效支撑芯片的问题发生。

本发明的一个实施例，如3所示，所述第一部件、第二部件、第三部件和第四部件均包括十字型顶部支撑件、锯齿型支撑柱和矩形底部支撑部件二；所述十字型顶部支撑件的四个矩形十字支撑臂的长度和宽度比值范围为：1.15:1.00—1.32:1.00。优选为：1.26:1.00。

其中，所述十字型顶部支撑件的四个矩形十字支撑臂的下表面均设有两排锯齿状三角凸起，所述锯齿状三角凸起的凸起端三角顶点的角度范围为18°——25°。优选为22°。

同时，十字型顶部支撑件的四个矩形十字支撑臂的长边长度与所述矩形顶部支撑部件的每个等腰三角形伞瓣的高度之间满足如下大小关系：

其中，H表示所述矩形顶部支撑部件的每个等腰三角形伞瓣的高度；L表示所述十字型顶部支撑件的四个矩形十字支撑臂的长边长度；D表示十字型顶部支撑件的四个矩形十字支撑臂的宽度长度；α表示长度调整系数，α的取值范围为0.14——0.25；D ₀表示所述腰边间隙的最大处对应的宽度。

通过上述公式获得的等腰三角形伞瓣和十字支撑臂，能够有效平衡腰三角形伞瓣和十字支撑臂之间对于芯片支撑范围的比例；防止中心和四个顶点之间犹豫支撑面积不平衡导致支撑力度不均衡反而使芯片表面因为支撑力不均衡导致形变。

所述锯齿型支撑柱包括中心柱体二和八片锯齿柱片；所述八片锯齿柱片与所述中心柱体二为一体式设置，并且，所述八片锯齿柱片中的四片锯齿柱片分别设置于所述十字型顶部支撑件的四个矩形十字支撑臂的下方；所述八片锯齿柱片中的另外四片锯齿柱片分别对应于所述十字型顶部支撑件的四个矩形十字支撑臂之间的空隙位置。

所述八片锯齿柱片中的每片锯齿柱片均包括三片锯齿；每个锯齿的锯齿状三角凸起的凸起端三角顶点的角度由上至下依次增大，并且，所述三片锯齿中的由上到下的每个锯齿状三角凸起的凸起端三角顶点的角度范围依次分别为12°—20°、21°—30°和28°—36°。其中，优选为：15°、23°和31°。

所述中心柱体二的横截面为圆形；所述中心柱体二的横截面直径由上到下依次按照有小到大逐渐变化；并且，所述中心柱体二的柱面与所述矩形底部支撑部件二之间的角度范围为68°—55°。优选为63°。

上述技术方案的工作原理和效果为：通过十字型顶部支撑件形状和长宽比例的设置，能够有效提高支撑部件与芯片表面接触面和粘合剂与芯片表面接触面的合理性，既能够保证芯片粘合的牢固性，又能够有效保证支撑部件对芯片表面的支撑力度。同时，由于芯片外围相对于芯片中心位置，其与粘合剂接触面积较大，并且其需要有足够的粘合剂接触面才能够保证足够的牢固性，这也导致粘合剂拉拽力增加，而矩形十字支撑臂的下表面均设有两排锯齿状三角凸起，由于其为尖角角度为为18°——25°范围内的有效且最大程度抵消粘合剂与支撑部件下表面接触固化过程中对支撑部件产生的垂直拉拽力，降低粘合剂对支撑部件的支撑力的影响。同时，由于粘合剂与芯片接触面积增加，此处采用八个方向上的锯齿柱片来通过八个方向来分散粘合剂对芯片的垂直拉拽力。另外，由于锯齿柱片的三个锯齿倾斜排列设计结合各级锯齿角度的设置，能够依次逐一由下到上逐渐抵消削弱粘合剂固化过程中的垂直拉拽力，能够有效保证十字臂缝隙中，粘合剂直接与芯片下表面接触部分的粘合剂也不会对芯片底部差产生导致芯片发生形变的拉拽力，进一步在保证芯片的粘合牢固性的同时，提高了芯片形变防护性，有效消除粘合剂固化对芯片性能稳定性的影响。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种片式声表面滤波器的封装基底结构，其特征在于，所述封装基底结构包括中心部件、第一部件、第二部件、第三部件和第四部件；所述第一部件、第二部件、第三部件和第四部件成矩形方式排列；所述中心部件位于所述第一部件、第二部件、第三部件和第四部件所形成的矩形空间的中心位置；其中，所述第一部件、第二部件、第三部件和第四部件所形成的矩形空间的长边和宽边之比为4.3:3.7；所述中心部件、第一部件、第二部件、第三部件和第四部件均包括底部支撑部件、支撑柱和顶部支撑部件；所述底部支撑部件设置于所述片式声表面滤波器的基体上；所述顶部支撑部件紧贴于所述片式声表面滤波器的芯片；所述支撑柱位于底部支撑部件和顶部支撑部件之间，用于支撑底部支撑部件和顶部支撑部件；所述中心部件包括矩形顶部支撑部件、菱型支撑柱和矩形底部支撑部件一；所述矩形顶部支撑部件包括四片等腰三角形伞瓣；所述四片等腰三角形伞瓣顶点相对于一点形成矩形顶部支撑部件；并且，所述四片等腰三角形伞瓣中每相邻的两个腰边之间设有腰边间隙；所述腰边间隙的最大处宽度范围为0.6mm—0.9mm。

2.根据权利要求1所述封装基底结构，其特征在于，所述菱型支撑柱包括中心柱体一和四片三角柱片；所述四片三角柱片与所述中心柱体一为一体式设置，并且，所述四片三角柱片分别设置于所述四片等腰三角形伞瓣下方。

3.根据权利要求2所述封装基底结构，其特征在于，所述三角柱片为非等边三角形结构，并且，所述三角柱片未与所述中心柱体一向接触的一个顶点未与所述中心柱体一的横向方向的中心线上方；并且，所述三角柱片靠近所述矩形顶部支撑部件的一侧斜边与所述矩形顶部支撑部件之间的倾斜角度范围为33°—41°。

4.根据权利要求1所述封装基底结构，其特征在于，所述四片等腰三角形伞瓣中，每片等腰三角形伞瓣与所述菱型支撑柱相接的顶点处的瓣体下表面与所述等腰三角形伞瓣对应的三角柱片菱型支撑柱之间均设有顶撞球。

5.根据权利要求1所述封装基底结构，其特征在于，所述第一部件、第二部件、第三部件和第四部件均包括十字型顶部支撑件、锯齿型支撑柱和矩形底部支撑部件二；所述十字型顶部支撑件的四个矩形十字支撑臂的长度和宽度比值范围为：1.15:1.00—1.32:1.00。

6.根据权利要求5所述封装基底结构，其特征在于，所述十字型顶部支撑件的四个矩形十字支撑臂的下表面均设有两排锯齿状三角凸起，所述锯齿状三角凸起的凸起端三角顶点的角度范围为18°——25°。

7.根据权利要求5所述封装基底结构，其特征在于，所述锯齿型支撑柱包括中心柱体二和八片锯齿柱片；所述八片锯齿柱片与所述中心柱体二为一体式设置，并且，所述八片锯齿柱片中的四片锯齿柱片分别设置于所述十字型顶部支撑件的四个矩形十字支撑臂的下方；所述八片锯齿柱片中的另外四片锯齿柱片分别对应于所述十字型顶部支撑件的四个矩形十字支撑臂之间的空隙位置。

8.根据权利要求7所述封装基底结构，其特征在于，所述八片锯齿柱片中的每片锯齿柱片均包括三片锯齿；每个锯齿的锯齿状三角凸起的凸起端三角顶点的角度由上至下依次增大，并且，所述三片锯齿中的由上到下的每个锯齿状三角凸起的凸起端三角顶点的角度范围依次分别为12°—20°、21°—30°和28°—36°。

9.根据权利要求7所述封装基底结构，其特征在于，所述中心柱体二的横截面为圆形；所述中心柱体二的横截面直径由上到下依次按照有小到大逐渐变化；并且，所述中心柱体二的柱面与所述矩形底部支撑部件二之间的角度范围为68°—55°。

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