CN114826201A - 声表面波滤波器及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及声表面波滤波器及其制造方法，其可提高声表面波滤波器CSP封装的气密性和产品可靠性，并保护芯片避免解剖。声表面波滤波器包括：基板，该基板的上表面四周形成有台阶；芯片，该芯片倒装焊接在基板上；及封装层，该封装层覆盖于基板和芯片的上方，在基板的上表面四周形成阶梯式覆盖。

Description

声表面波滤波器及其制造方法

技术领域

本发明涉及声表面波滤波器及其制造方法。

背景技术

声表面波滤波器(SAWF：surface acoustic wave filter)是基于压电材料的压电效应，利用压电材料表面的声表面波工作的电子器件，其利用形成于压电材料表面的叉指换能器(IDT：interdigital transducer)将电输入信号转换为声表面波，是现今通信设备的关键元器件。

目前声表面波滤波器在国内主流的封装工艺是芯片级封装(CSP：Chip ScalePackage)，将压电芯片、基板、金属球、树脂封装通过倒装和树脂封装工艺进行CSP封装，以实现电信号与机械信号的传输和器件的封装保护。 CSP封装具有体积小、性能好、重量轻等优点。图1中示出了现有的声表面波滤波器的封装结构。图1中，完成金属球2C的植球、切割后的具有独立电气性能的压电芯片2A例如通过热压超声工艺倒装焊接在基板2B上，在基板2B和压电芯片2A的上方覆盖有树脂2D，通过例如层压工艺、高温烘烤工艺等过程，获得声表面波滤波器的封装结构。

发明内容

发明所要解决的技术问题

然而，现有的声表面波滤波器的CSP封装存在如下缺点：基板2B与树脂2D封装后，会在分界面2E处产生微小缝隙，水汽从这些微小缝隙进入压电芯片2A，导致气密性不足，产品可靠性下降。

此外，在封装过程中，通常将多个芯片一起进行封装以形成封装体，最后对封装体进行切割分离，形成单体的声表面波滤波器。然而，在切割分离封装体的过程中，容易解剖芯片，导致芯片的损伤。

因此，如何在生产中解决声表面波滤波器的CSP封装工艺弊端，提高产品可靠性，成为行业内迫切需要解决的问题。

本发明的目的在于提供一种声表面波滤波器及其制造方法，可提高声表面波滤波器CSP封装的气密性和产品可靠性，并保护芯片避免解剖。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明涉及一种声表面波滤波器，其包括：

基板，该基板的上表面四周形成有台阶；

芯片，该芯片倒装焊接在所述基板上；及

封装层，该封装层覆盖于所述基板和所述芯片的上方，在所述基板的上表面四周形成阶梯式覆盖。

优选地，在上述声表面波滤波器中，所述台阶的深度范围为10-100μm，宽度范围为10-200μm。

优选地，在上述声表面波滤波器中，所述封装层的材料为树脂。

优选地，在上述声表面波滤波器中，所述芯片经由金属球焊接在所述基板上。

优选地，在上述声表面波滤波器中，所述芯片为压电芯片。

本发明还涉及一种声表面波滤波器的制造方法，其包括如下步骤：

准备一整体基板；

对该整体基板的上表面按预先设定的切割线进行预处理，形成沿着所述切割线的台阶通道；

将切割好的多个芯片倒装焊接在所述整体基板上；

将封装层覆盖于所述整体基板和所述多个芯片的上方，形成封装体；及

沿所述切割线对所述封装体进行切割分离，形成单体的声表面波滤波器。

优选地，在上述声表面波滤波器的制造方法中，所述台阶通道的深度范围为10-100μm，宽度范围为10-200μm。

优选地，在上述声表面波滤波器的制造方法中，将所述封装层以热压的方式压合在所述整体基板上。

优选地，在上述声表面波滤波器的制造方法中，所述封装层的材料为树脂。

优选地，在上述声表面波滤波器的制造方法中，利用热压超声焊接工艺，将所述芯片经由金属球焊接在所述整体基板上。

优选地，在上述声表面波滤波器的制造方法中，所述芯片为压电芯片。

发明效果

根据本发明的声表面波滤波器及其制造方法，通过在基板的上表面四周形成台阶，利用封装层填充该台阶以形成阶梯式覆盖，从而可避免水汽从封装层与基板形成的平面缝隙进入芯片，能提高声表面波滤波器CSP封装的气密性和产品可靠性。

此外，利用基板的上表面四周的台阶结构，在切割分离封装体的过程中可保护芯片避免解剖，达到保护芯片的目的。

附图说明

图1是表示现有的声表面波滤波器的封装结构的示意图。

图2是表示本发明实施方式的声表面波滤波器的封装结构的示意图。

图3是图2所示的声表面波滤波器中的基板结构的俯视图。

图4(A)是表示未进行处理的整体基板的俯视图，图4(B)是表示未进行处理的整体基板的侧视图。

图5(A)是表示已进行处理的整体基板的俯视图，图5(B)是表示已进行处理的整体基板的侧视图。

具体实施方式

下面，为了更详细地说明本发明，根据附图对用于实施本发明的方式进行说明。

需要说明的是，在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但本发明还可以采用其他不同于此处描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明主旨的情况下进行各种扩展，因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。

除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义。也就是说，是“包括但不限于”的含义。

<声表面波滤波器的封装结构>

以下，结合图2，说明本发明实施方式所涉及的声表面波滤波器100的封装结构。

图2是示出本发明实施方式的声表面波滤波器100的封装结构的示意图。

如图2所示，声表面波滤波器100构成为包括芯片1A、基板1B、及封装层1D。

芯片1A倒装焊接在基板1B上。芯片1A例如为具有独立电气性能的压电芯片。在本实施方式中，芯片1A为声表面波滤波器芯片。

芯片1A可以经由金属球1C焊接在基板1B上。金属球1C可为锡球，也可为金球。本实施方式中设定金属球为金球，采用热压超声的方法植球于芯片1A的表面。

基板1B在整个结构中起到物理支撑和电路连接的作用。基板1B的俯视形状为长方形，但是并不限于长方形，例如也可以是正方形。此外，基板 1B例如为陶瓷基板。基板1B并不限于陶瓷基板，例如，也可以是PCB基板、硅基板、锗基板、金刚石基板、类金刚石碳基板、钽酸锂基板、铌酸锂基板等。

在本实施方式中，如图3的基板结构的俯视图所示，在基板1B的上表面四周形成有台阶1E。台阶1E的深度范围优选为10-100μm，台阶1E的宽度范围优选为10-200μm。

封装层1D覆盖于基板1B和芯片1A的上方，在基板1B的上表面四周形成阶梯式覆盖。其中，封装层1D的材料例如可以为树脂，进一步优选地，可以为环氧树脂。

芯片1A完成金属球1C的植球后，与基板1B进行倒装焊接处理。然后，利用例如为树脂的封装层1D进行覆膜处理，此时利用封装层1D的流动性，填充台阶1E，形成阶梯式覆盖。

根据本实施方式的声表面波滤波器，通过在基板的上表面四周形成台阶，利用封装层填充该台阶以形成阶梯式覆盖，从而可避免水汽从封装层与基板形成的平面缝隙进入芯片，能提高声表面波滤波器CSP封装的气密性和产品可靠性。

此外，利用基板的上表面四周的台阶结构，在切割分离封装体的过程中可保护芯片避免解剖，达到保护芯片的目的。

<声表面波滤波器的制造方法>

接下来，结合图4及图5对本发明实施方式的声表面波滤波器的制造方法进行说明。

图4(A)是表示未进行处理的整体基板的俯视图，图4(B)是表示未进行处理的整体基板的侧视图。图5(A)是表示已进行处理的整体基板的俯视图，图5(B)是表示已进行处理的整体基板的侧视图。

本发明实施方式的声表面波滤波器的制造方法包括如下步骤。

步骤S1，准备一整体基板3B。如图4(A)所示，在整体基板3B的上表面形成有预先设定的切割线3F。

步骤S2，对该整体基板3B的上表面按上述预先设定的切割线3F进行预处理，形成图5(A)所示的沿着切割线3F的台阶通道3E。在图5(B)中，从侧面示出台阶通道3E的位置。具体而言，台阶通道3E的深度范围优选为 10-100μm，台阶通道的宽度范围优选为10-200μm。

步骤S3，将切割好的多个芯片倒装焊接在整体基板3B上。具体而言，例如可以利用热压超声焊接工艺，将芯片经由金属球焊接在整体基板3B上。

步骤S4，将封装层覆盖于整体基板3B和多个芯片的上方，形成封装体。例如可以将封装层以热压的方式压合在整体基板3B上。此外，封装层的材料例如可以为树脂，进一步优选地，可以为环氧树脂。

步骤S5，沿切割线对封装体进行切割分离，形成如图2所示的单体的声表面波滤波器。具体而言，例如利用砂轮划片机进行切割分离，形成最终的产品。

根据本实施方式的声表面波滤波器的制造方法，通过在基板的上表面四周形成台阶，利用封装层填充该台阶以形成阶梯式覆盖，从而可避免水汽从封装层与基板形成的平面缝隙进入芯片，能提高声表面波滤波器CSP 封装的气密性和产品可靠性。

此外，利用基板的上表面四周的台阶结构，在切割分离封装体的过程中可保护芯片避免解剖，达到保护芯片的目的。

本发明进行了详细的说明，但上述实施方式仅是所有实施方式中的示例，本发明并不局限于此。本发明可以在该发明的范围内对各实施方式进行自由组合，或对各实施方式的任意构成要素进行变形，或省略各实施方式的任意的构成要素。

工业上的实用性

本发明所涉及的声表面滤波器可作为滤波器应用在手机射频前端等。

标号说明

1A、2A 芯片

1B、2B 基板

1C、2C 金属球

1D、2D 封装层

1E 台阶

2E 分界面

3B 整体基板

3E 台阶通道

3F 分割线。

Claims (11)

1.一种声表面波滤波器，其特征在于，包括：

基板，该基板的上表面四周形成有台阶；

芯片，该芯片倒装焊接在所述基板上；及

封装层，该封装层覆盖于所述基板和所述芯片的上方，在所述基板的上表面四周形成阶梯式覆盖。

2.如权利要求1所述的声表面波滤波器，其特征在于，

所述台阶的深度范围为10-100μm，宽度范围为10-200μm。

3.如权利要求1或2所述的声表面波滤波器，其特征在于，

所述封装层的材料为树脂。

4.如权利要求1或2所述的声表面波滤波器，其特征在于，

所述芯片经由金属球焊接在所述基板上。

5.如权利要求1或2所述的声表面波滤波器，其特征在于，

所述芯片为压电芯片。

6.一种声表面波滤波器的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

准备一整体基板；

对该整体基板的上表面按预先设定的切割线进行预处理，形成沿着所述切割线的台阶通道；

将切割好的多个芯片倒装焊接在所述整体基板上；

将封装层覆盖于所述整体基板和所述多个芯片的上方，形成封装体；及

沿所述切割线对所述封装体进行切割分离，形成单体的声表面波滤波器。

7.如权利要求6所述的声表面波滤波器的制造方法，其特征在于，

所述台阶通道的深度范围为10-100μm，宽度范围为10-200μm。

8.如权利要求6或7所述的声表面波滤波器的制造方法，其特征在于，

将所述封装层以热压的方式压合在所述整体基板上。

9.如权利要求6或7所述的声表面波滤波器的制造方法，其特征在于，

所述封装层的材料为树脂。

10.如权利要求6或7所述的声表面波滤波器的制造方法，其特征在于，

利用热压超声焊接工艺，将所述芯片经由金属球焊接在所述整体基板上。

11.如权利要求6或7所述的声表面波滤波器的制造方法，其特征在于，

所述芯片为压电芯片。

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