CN117097290A - 声表面波器件的封装方法及声表面波器件封装结构 - Google Patents

声表面波器件的封装方法及声表面波器件封装结构 Download PDF

Info

Publication number
CN117097290A
CN117097290A CN202311072209.4A CN202311072209A CN117097290A CN 117097290 A CN117097290 A CN 117097290A CN 202311072209 A CN202311072209 A CN 202311072209A CN 117097290 A CN117097290 A CN 117097290A
Authority
CN
China
Prior art keywords
acoustic wave
wave device
surface acoustic
copper foil
packaging
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202311072209.4A
Other languages
English (en)
Inventor
姜伟
高安明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang Xingyao Semiconductor Co ltd
Original Assignee
Zhejiang Xingyao Semiconductor Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhejiang Xingyao Semiconductor Co ltd filed Critical Zhejiang Xingyao Semiconductor Co ltd
Priority to CN202311072209.4A priority Critical patent/CN117097290A/zh
Publication of CN117097290A publication Critical patent/CN117097290A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02Details
    • H03H9/05Holders; Supports
    • H03H9/10Mounting in enclosures
    • H03H9/1064Mounting in enclosures for surface acoustic wave [SAW] devices
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H3/00Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators
    • H03H3/007Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks
    • H03H3/08Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks for the manufacture of resonators or networks using surface acoustic waves
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02Details
    • H03H9/02535Details of surface acoustic wave devices
    • H03H9/02818Means for compensation or elimination of undesirable effects
    • H03H9/02834Means for compensation or elimination of undesirable effects of temperature influence
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02Details
    • H03H9/02535Details of surface acoustic wave devices
    • H03H9/02818Means for compensation or elimination of undesirable effects
    • H03H9/02913Measures for shielding against electromagnetic fields

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)

Abstract

本申请公开了一种声表面波器件的封装方法及封装结构,首先在封装基板上形成具有第一开口的阻焊层,然后阻焊层上形成环形铜箔,环形铜箔包围的第二开口在封装基板表面的正投影至少覆盖第一开口在封装基板表面的正投影,从而在环形铜箔上设置与封装基板焊接的声表面波器件以及形成塑封层后,第一开口和第二开口整体构成封闭空腔,且声表面波器件的凸点与环形铜箔距离较远而不易电连接,同时,设置声表面波器件在封装基板表面的正投影位于环形铜箔在封装基板表面的正投影的外边界内,从而对环形铜箔表面的塑封层进行钻孔形成环形沟道,继而至少在环形沟道内形成电磁屏蔽层,且电磁屏蔽层与环形铜箔接触形成固定支架,保证空腔结构的机械稳定性。

Description

声表面波器件的封装方法及声表面波器件封装结构
技术领域
本申请涉及射频技术领域,尤其涉及一种声表面器件的封装方法及应用该方法得到的声表面波器件封装结构。
背景技术
声表面波(SAW,Surface Acoustics Wave)器件是利用声-电换能器的特征对压电材料基片表面上传播的声信号进行各种处理,并完成各种功能的固体器件。例如,声表面波谐振器主要是利用压电材料的压电特性,并利用如叉指换能器等的输入与输出换能装置将电讯号转化成机械能,经过处理后再转化成电讯号,以达到放大所需的信号,滤除杂讯和提升信号品质的作用,广泛应用在各种无线通讯设备之中,是设计压电滤波器的基本单元。声表面波谐振器体积小,往往通过半导体表面工艺进行生产制造,可大批量生产,损耗低且信号选择性高,性能稳定。
声表面波器件在制作过程中,需要进行封装,尤其是对于模组产品的封装来说,声表面波器件是最为关键的器件之一,因为电磁干扰会极大地影响其正常工作,同时其自身也可能对临近的器件产生电磁干扰;同时,声表面波器件主要是通过其功能区的叉指电极激励声表面波从而实现信号传输和处理,所以必须保证其功能区处于封闭的空腔之中,否则会影响其正常工作。
基于以上两个问题,本申请旨在提供一种能够实现声表面波器件的电磁屏蔽,并且为声表面波器件提供封闭空腔的封装方法及封装结构。
发明内容
为解决上述技术问题,本申请实施例提供了一种声表面波器件的封装方法及应用该方法得到的声表面波器件封装结构,使得声表面波器件封装结构能够实现电磁屏蔽,并具有稳定的封闭空腔。
为实现上述目的,本申请实施例提供了如下技术方案:
一种声表面波器件的封装方法,包括:
提供封装基板;
在所述封装基板上形成阻焊层,所述阻焊层具有第一开口;
在所述阻焊层上形成环形铜箔,所述环形铜箔包围形成第二开口,所述第二开口在所述封装基板表面的正投影至少覆盖所述第一开口在所述封装基板表面的正投影;
在所述环形铜箔上设置声表面波器件,将所述声表面波器件通过凸点与所述封装基板焊接在一起,所述声表面波器件在所述封装基板表面的正投影位于所述环形铜箔在所述封装基板表面的正投影的外边界内;
形成塑封层,所述塑封层覆盖所述声表面波器件、所述环形铜箔以及所述阻焊层,至此,所述第一开口和所述第二开口整体构成封闭空腔,且所述声表面波器件的功能区朝向所述空腔;
形成贯穿所述塑封层的环形沟道,使所述环形沟道包围所述声表面波器件,并暴露所述环形铜箔背离所述封装基板的部分表面;
形成电磁屏蔽层,使所述电磁屏蔽层至少填充所述环形沟道与所述环形铜箔接触。
可选的,所述声表面波器件朝向所述空腔的表面设置有接地线路,该方法还包括:
将所述环形铜箔与所述声表面波器件的接地线路电连接。
可选的,所述第二开口在所述封装基板所在平面的正投影至少覆盖所述第一开口在所述封装基板所在平面的正投影包括:
所述第二开口在所述封装基板所在平面的正投影包围且大于所述第一开口在所述封装基板所在平面的正投影。
可选的,所述声表面波器件在所述封装基板表面的正投影的外边界与所述环形铜箔在所述封装基板表面的正投影的外边界之间的距离d满足:1μm≤d≤20μm。
可选的,在形成贯穿所述塑封层的环形沟道时,还使所述环形沟道暴露所述声表面波器件的侧面;
在形成电磁屏蔽层时,还使所述环形沟道内的电磁屏蔽层与所述声表面波器件的侧面相接触。
可选的,在形成贯穿所述塑封层的环形沟道后,并在形成电磁屏蔽层之前,该方法还包括:
对所述环形沟道暴露的所述声表面波器件的侧面进行等离子体处理,形成粗糙面。
可选的,所述电磁屏蔽层的形成过程包括:
在所述塑封层表面及所述环形沟道内溅射一层金属薄膜;
采用电镀工艺对所述环形沟道进行深孔镀金属,形成电磁屏蔽层,使所述电磁屏蔽层填充所述环形沟道与所述环形铜箔接触,并覆盖所述塑封层表面。
可选的,所述电磁屏蔽层的形成过程还包括:
保留所述塑封层表面对应所述环形沟道区域的电磁屏蔽层,去除所述塑封层表面其他区域的电磁屏蔽层。
可选的,所述电磁屏蔽层为铜金属层。
一种声表面波器件封装结构,采用上述任一项所述的封装方法对声表面波器件封装得到,所述声表面波器件封装结构包括:
封装基板;
位于所述封装基板上的阻焊层,所述阻焊层具有第一开口;
位于所述阻焊层上的环形铜箔,所述环形铜箔包围形成第二开口,且所述第二开口在所述封装基板表面的正投影至少覆盖所述第一开口在所述封装基板表面的正投影;
位于所述环形铜箔上的声表面波器件,所述声表面波器件通过凸点与所述封装基板焊接在一起,所述声表面波器件在所述封装基板表面的正投影不超过所述环形铜箔在所述封装基板表面的正投影;
覆盖所述声表面波器件、所述环形铜箔以及所述阻焊层的塑封层,至此,所述第一开口和所述第二开口整体构成封闭空腔,且所述声表面波器件的功能区朝向所述空腔;
贯穿所述塑封层的环形沟道,所述环形沟道包围所述声表面波器件,并暴露所述环形铜箔背离所述封装基板的部分表面;
以及电磁屏蔽层,所述电磁屏蔽层至少填充所述环形沟道与所述环形铜箔接触。
与现有技术相比,上述技术方案具有以下优点:
本申请实施例所提供的声表面波器件的封装方法,首先在封装基板上形成具有第一开口的阻焊层,然后在第一开口周围的阻焊层上形成环形铜箔,环形铜箔包围形成第二开口,且第二开口在封装基板表面的正投影至少覆盖第一开口在封装基板表面的正投影,从而在环形铜箔上设置声表面波器件,将声表面波器件通过凸点与封装基板焊接在一起以及形成塑封层后,第一开口和第二开口整体构成封闭空腔,且声表面波器件的功能区朝向该空腔,由于第二开口在封装基板表面的正投影至少覆盖第一开口在封装基板表面的正投影,使得声表面波器件的凸点与环形铜箔距离较远,从而减少或避免声表面波器件的凸点与环形铜箔电连接而导致器件失效的风险。与此同时,设置声表面波器件在封装基板表面的正投影位于环形铜箔在封装基板表面的正投影的外边界内,从而可以对环形铜箔表面的塑封层进行钻孔形成贯穿塑封层的环形沟道,该环形沟道包围声表面波器件,并暴露环形铜箔背离封装基板的部分表面,继而可以至少在环形沟道内填充金属而形成电磁屏蔽层,对声表面波器件起到电磁屏蔽的效果,且环形沟道内的电磁屏蔽层与环形铜箔接触形成固定支架,从而有效保证空腔结构的机械稳定性。
进一步地,考虑到声表面波器件朝向空腔的表面可以设置接地线路,因此,可以将环形铜箔与声表面波器件的接地线路电连接,从而使电磁屏蔽层发挥其自屏蔽效果,即声表面波器件封装结构具有自屏蔽效果,不需要在封装基板上设置额外的接地线路。
并且,环形沟道内的电磁屏蔽层也可以和声表面波器件的侧面直接接触,从而有效增强声表面波器件侧面的散热效果,同时,环形铜箔与声表面波器件朝向空腔的表面接触,并与电磁屏蔽层相接触,也有利于增强声表面波器件的侧面以及朝向空腔一侧的散热效果。
由此可见,本申请实施例所提供的声表面波器件的封装方法,提供了一种兼顾实现形成声表面波器件底部空腔以及实现声表面波器件屏蔽的封装方案,比之现有技术中的封装和屏蔽方案来说,第一方面工艺简单,成本较低,第二方面使声表面波器件不易受其他器件也不易对其他器件造成影响,第三方面形成的空腔结构稳定性高。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,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的附图。
图1为本申请实施例所提供的一种声表面波器件的封装方法的流程示意图;
图2a为本申请实施例所提供的一种声表面波器件的封装方法中,一个工艺步骤对应的结构剖面图;
图2b为图2a所示结构的俯视示意图;
图3a为本申请实施例所提供的一种声表面波器件的封装方法中,另一个工艺步骤对应的结构剖面图;
图3b为图3a所示结构的俯视示意图;
图4a为本申请实施例所提供的一种声表面波器件的封装方法中,又一个工艺步骤对应的结构剖面图;
图4b为图4a所示结构的俯视示意图;
图5为本申请实施例所提供的一种声表面波器件的封装方法中,再一个工艺步骤对应的结构剖面图;
图6为本申请实施例所提供的一种声表面波器件的封装方法中,又一个工艺步骤对应的结构剖面图;
图7为本申请实施例所提供的一种声表面波器件的封装方法中,再一个工艺步骤对应的结构剖面图;
图8为本申请实施例所提供的一种声表面波器件的封装方法中,又一个工艺步骤对应的结构剖面图;
图9为图7和图8中AA’截面的示意图;
图10为利用本申请实施例所提供的一种声表面波器件的封装方法得到的包含两个声表面波器件的封装结构剖面图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
正如背景技术部分所述,声表面波器件在制作过程中,需要进行封装,尤其是对于模组产品的封装来说,声表面波器件是最为关键的器件之一,因为电磁干扰会极大地影响其正常工作,同时其自身也可能对临近的器件产生电磁干扰;同时,声表面波器件主要是通过其功能区的叉指电极激励声表面波从而实现信号传输和处理,所以必须保证其功能区处于封闭的空腔之中,否则会影响其正常工作。
发明人研究发现,现有对声表面波器件的电磁屏蔽方案,由于工艺和尺寸的问题,往往采用较大的金属屏蔽腔,或者在声表面波器件表面背金,成本高且工艺复杂,并且,如果不对每一个单独的声表面波器件形成电磁屏蔽腔的话,那么,电磁屏蔽腔之间的器件也会存在互相的电磁干扰。
现有声表面波器件的底部空腔的形成依赖于选择性塑封填充的方案,具体的,通过对贴装后的器件进行表面覆膜,然后采用激光破膜的方式对需要进行底部填充的器件进行破膜,之后再正常填充塑封材料,但这种方式工艺复杂、成本高昂,同时容易造成产品的损坏等其他质量问题。
有鉴于此,本申请实施例提供了一种声表面波器件的封装方法,图1示出了本申请实施例所提供的一种声表面波器件的封装方法的流程示意图,如图1所示,该封装方法包括:
S100:如图2a所示,提供封装基板10。
可以理解的是,封装基板10为声表面波器件的载体,封装基板10内部或表面设置有互联线路层(图2中未示出)。
S200:结合图2a和图2b所示,在封装基板10上形成阻焊层20,阻焊层20具有第一开口S1。
可选的,阻焊层20可选择负性感光绿油材料。在步骤S200中,在封装基板10上涂覆一层负性感光绿油材料后,经曝光显影可形成图形化的阻焊层20,结合图2a和图2b所示,阻焊层20包围第一开口S1。
S300:结合图3a和图3b所示,在阻焊层20上形成环形铜箔30,环形铜箔30包围形成第二开口S2,第二开口S2在封装基板10表面的正投影至少覆盖第一开口S1在封装基板10表面的正投影。
具体的,在第一开口S1周围的阻焊层20上形成环形铜箔30,且环形铜箔30包围的第二开口S1在封装基板10表面的正投影至少覆盖第一开口S1在封装基板10表面的正投影,也就是说,环形铜箔30的内边界不超过第一开口S1的外边界(即阻焊层20包围第一开口S1的边界),或者说,环形铜箔30包围的第二开口S1在封装基板10表面的正投影与第一开口S1在封装基板10表面的正投影不交叠,后续详细说明这样设置的具体原因。
可以理解的是,可选的,第二开口S2在封装基板10表面的正投影至少覆盖第一开口S1在封装基板10表面的正投影包括第二开口S2在封装基板10表面的正投影包围且大于第一开口S1在封装基板10表面的正投影,此时,环形铜箔30的内边界与第一开口S1的外边界(即阻焊层20包围第一开口S1的边界)具有一段距离。
另一可选的,第二开口S2在封装基板10表面的正投影至少覆盖第一开口S1在封装基板10表面的正投影包括第二开口S2在封装基板10表面的正投影与第一开口S1在封装基板10表面的正投影重合,此时,环形铜箔30的内边界与第一开口S1的外边界(即阻焊层20包围第一开口S1的边界)在垂直于封装基板10表面的方向上重合。
需要说明的是,环形铜箔30设置在阻焊层20上,可避免环形铜箔30与封装基板10上的互联线路层电连接。
S400:如图4a和图4b所示,在环形铜箔30上设置声表面波器件40,将声表面波器件40通过凸点41与封装基板10焊接在一起,声表面波器件40在封装基板10表面的正投影位于环形铜箔30在封装基板10表面的正投影的外边界Z内。
在实际应用中,声表面波器件40的凸点41通常设置在其焊盘上,声表面波器件40通过凸点41与封装基板10的焊盘焊接在一起,图4a和图4b中未示出声表面波器件40的焊盘以及封装基板10的焊盘。
此处说明步骤S300设置“第二开口S2在封装基板10表面的正投影至少覆盖第一开口S1在封装基板10表面的正投影”的原因。
由图4a可以看到,声表面波器件40的凸点41距离环形铜箔30较近,在一些例如回流焊的高温工艺中会有凸点41发生变形的风险,若环形铜箔30超过第一开口S1的外边界(即阻焊层20包围第一开口S1的边界),也就是说,环形铜箔30在封装基板10表面的正投影与第一开口S1在封装基板10表面的正投影相交叠,那么,会增加环形铜箔30与凸点41电连接的风险,而环形铜箔30与凸点41电连接会导致器件失效。
由此,可以理解的是,在步骤S300中,设置环形铜箔30包围的第二开口S1在封装基板10表面的正投影至少覆盖第一开口S1在封装基板10表面的正投影,即环形铜箔30的内边界不超过第一开口S1的外边界(即阻焊层20包围第一开口S1的边界),使得声表面波器件40的凸点41与环形铜箔30距离较远,从而减小或避免声表面波器件40的凸点41与环形铜箔30电连接而导致器件失效的风险。
并且,结合图4a和图4b所示,在步骤S400中,设置声表面波器件40在封装基板10表面的正投影位于环形铜箔30在封装基板10表面的正投影的外边界Z内,使得声表面波器件40裸露一部分环形铜箔30,以便于后续在声表面波器件40裸露的环形铜箔30表面形成金属电磁屏蔽层,并且,声表面波器件40裸露的环形铜箔将在后续电镀工艺形成金属电磁屏蔽层时作为种子层使用。
可选的,如图4a所示,声表面波器件40在封装基板10表面的正投影的外边界Z2与环形铜箔30在封装基板10表面的正投影的外边界Z1之间的距离d满足:1μm≤d≤20μm。
S500:如图5所示,形成塑封层50,塑封层50覆盖声表面波器件40、环形铜箔30以及阻焊层20,至此,第一开口S1和第二开口S2整体构成封闭空腔S3,且声表面波器件40的功能区朝向空腔S3。
可选的,塑封层50的材料可选用环氧树脂。
可以理解的是,声表面波器件40通过凸点41与封装基板10焊合后,声表面波器件40覆盖在第二开口S2周围的部分环形铜箔30上,此时,第一开口S1和第二开口S2整体被封装基板10、阻焊层20、环形铜箔30以及声表面波器件40包围,且声表面波器件40被塑封层50塑封保护,从而使得第一开口S1和第二开口S2整体构成封闭的空腔S3。
还可以理解的是,声表面波器件40包括压电层以及位于压电层上的输入/输出叉指电极,具体工作时,在输入叉指电极将电信号转换为声波信号,声波信号沿着压电层表面传播,再在输出叉指电极将接收的声波信号转变成电信号输出,声表面波器件40的功能区即为实现上述电-声-电转换及声波信号传播的区域,图4a和图5中仅示出了几个叉指电极42来示意声表面波器件40的功能区,空腔是声表面波器件的封装结构中至关重要的结构,将声表面波器件40具有功能电路的一侧设置在封闭空腔S3中,可以保护其功能电路不被破坏,使声表面波器件稳定工作。
需要说明的是,在声表面波器件40上进行塑封形成塑封层50后,虽然使得声表面波器件40与封装基板10之间形成了封闭空腔S3,但是,可以想象的是,该封闭空腔不具有良好的机械稳定性,在高温环境下具有发生滑移、变形或开裂等风险,这将在后续步骤中克服。
S600:如图6所示,形成贯穿塑封层50的环形沟道K1,使环形沟道K1包围声表面波器件40,并暴露环形铜箔30背离封装基板10的部分表面。
具体的,可采用激光工艺对声表面波器件40未覆盖的环形铜箔30表面上的塑封层50进行钻孔,形成贯穿塑封层50的环形沟道K1,该环形沟道K1包围声表面波器件40,并暴露环形铜箔30背离封装基板10的部分表面。可以理解的是,采用激光工艺对塑封层50进行钻孔是使用激光设备产生激光,并将激光照射到特定区域的塑封层50上,使该特定区域的塑封层50被去除。
S700:如图7和图8所示,形成电磁屏蔽层60,使电磁屏蔽层60至少填充环形沟道K1与环形铜箔30接触。
可选的,可直接采用电镀工艺对环形沟道K1进行深孔镀金属(如铜金属)而形成电磁屏蔽层60,声表面波器件40未覆盖的环形铜箔30可以作为电镀工艺的种子层。此时,电磁屏蔽层60从声表面波器件40的侧面包围声表面波器件40,对声表面波器件40起到电磁屏蔽的效果。
另一可选的,如图7所示,电磁屏蔽层60的形成过程包括:
S710:在塑封层50表面及环形沟道K1内溅射一层金属薄膜;
S720:采用电镀工艺对环形沟道K1进行深孔镀金属,形成电磁屏蔽层60,使电磁屏蔽层60填充环形沟道K1与环形铜箔30接触,并覆盖塑封层50表面。
在步骤S720中,声表面波器件40未覆盖的环形铜箔30也可以作为电镀工艺的种子层。
考虑到在实际工艺中,可能同时对多个声表面波器件40进行封装,从而,在步骤S720后,为了便于切割得到单颗具有电磁屏蔽层60的声表面波器件封装结构,在切割前,需要对塑封层50表面的电磁屏蔽层60图形化处理以去除切割区域的电磁屏蔽层60,可选的,可以只去除塑封层50表面对应切割区域的电磁屏蔽层60,保留塑封层50表面对应环形沟道K1以及声表面波器件40区域的电磁屏蔽层,此时,保留的电磁屏蔽层60从声表面波器件40的侧面以及顶部包围声表面波器件40,对声表面波器件40起到电磁屏蔽的效果。
另一可选的,如图8所示,电磁屏蔽层60的形成过程还包括:
S730:保留塑封层50表面对应环形沟道K1区域的电磁屏蔽层60,去除塑封层50表面其他区域的电磁屏蔽层60。
此时,电磁屏蔽层60主要从声表面波器件40的侧面包围声表面波器件40,对声表面波器件40起到电磁屏蔽的效果。
由此可知,在本申请中,电磁屏蔽层60至少填充环形沟道K1与环形铜箔30接触包括电磁屏蔽层60仅填充环形沟道K1与环形铜箔30接触;电磁屏蔽层60填充环形沟道K1与环形铜箔30接触,且电磁屏蔽层60覆盖塑封层50表面对应环形沟道K1的区域(如图8所示);电磁屏蔽层60填充环形沟道K1与环形铜箔30接触,且电磁屏蔽层60覆盖塑封层50表面对应环形沟道K1以及声表面波器件40的区域这三种情况,使电磁屏蔽层60均可以对声表面波器件40起到电磁屏蔽的效果。
为了便于理解,图9示出了图7和图8中AA’截面的示意图,可以看到,由于环形沟道K1环绕包围声表面波器件40,因此,环形沟道K1内的电磁屏蔽层60环绕包围声表面波器件40,对声表面波器件40起到电磁屏蔽的效果。并且,当塑封层50表面对应声表面波器件40的区域也设置有电磁屏蔽层60时,电磁屏蔽层60将从声表面波器件40的侧面以及顶部包围声表面波器件40,对声表面波器件40起到电磁屏蔽的效果。
需要说明的是,在本申请各附图(如图9)中,声表面波器件40以常规的矩形为例进行展示,但本申请对声表面波器件的形状并不做限定,当声表面波器件为其他的一些形状时,由于环形沟道K1环绕包围声表面波器件40,因此,环形沟道K1相应变换形状,同时,填充环形沟道K1的电磁屏蔽层60也相应变换形状,例如,声表面波器件40为三角形状,则环形沟道K1为三角形状,填充状环形沟道K1的电磁屏蔽层60也为三角形状。
由前述已知,在步骤S600形成塑封层50后,虽然声表面波器件40与封装基板10之间形成了封闭空腔S3,但该封闭空腔不具有良好的机械稳定性,在高温环境下具有发生滑移、变形或开裂等风险,而经过步骤S700和步骤S800后,电磁屏蔽层60至少填充环形沟道K1与环形铜箔30接触,即电磁屏蔽层60和环形铜箔30形成固定支架,从而维持空腔结构的机械稳定性,由于空腔是声表面波器件的封装结构中至关重要的结构,因此稳定空腔的形成可以保护声表面波器件稳定工作。
尤其是,当电磁屏蔽层60为铜金属层时,且环形铜箔30也为铜金属,从而使得电磁屏蔽层60和环形铜箔30形成的固定支架为铜金属支架,由于金属铜的致密度、硬度、以及耐高温性都远远大于常规的塑封材料,从而可有效防止声表面波器件40在高温环境下发生位移、空腔周围出现裂隙等缺陷,有效保证空腔结构的机械稳定性。
由此可见,本申请实施例所提供的声表面波器件的封装方法,不仅提供了一种工艺简单且成本低的方式来形成声表面波器件的底部空腔,还在声表面波器件的四周(以及顶部)形成电磁屏蔽层,实现对声表面波器件的电磁屏蔽效果,并且,电磁屏蔽层还进一步维持空腔的机械稳定性,使得利用该封装方法得到的声表面波器件封装结构既能够实现电磁屏蔽,又具有稳定的封闭空腔。
可选的,在本申请的一个实施例中,考虑到声表面波器件40朝向空腔S3的表面可以设置接地线路,因此,该封装方法还可以包括:
S800:将环形铜箔30与声表面波器件40的接地线路电连接。
由于环形铜箔30还和金属屏蔽层60接触连接,因此,电磁屏蔽层60通过环形铜箔30与声表面波器件40的接地电路电连接,从而使电磁屏蔽层60发挥其自屏蔽效果,也就是说,电磁屏蔽层60通过声表面波器件40的接地线路接地,使声表面波器件40对电磁干扰具有良好的自屏蔽效果。例如,具有自屏蔽效果的声表面波器件封装于射频模组或系统级封装SIP模块中可高效屏蔽来源于临近器件或外界环境的电磁干扰,同时也可以抑制声表面波器件电磁干扰临近的器件。
当然,在其他可选的实施例中,电磁屏蔽层60还可以不接地,或者与封装基板10上的接地线路电连接。需要说明的是,如果电磁屏蔽层60与封装基板10上的接地线路电连接的话,需要在封装基板10上靠近电磁屏蔽层60的位置专门设置接地线路,具有局限性,因此,在前述实施例中,电磁屏蔽层60通过声表面波器件40的接地电路接地,从而不需要在封装基板10上设置额外的接地线路。
可选的,步骤S800将环形铜箔30与声表面波器件40的接地线路电连接可以在步骤S400将声表面波器件40设置在环形铜箔30上时同步进行。
可选的,在本申请的一个实施例中,在步骤S600中形成贯穿塑封层50的环形沟道K1时,如图6所示,还使环形沟道K1暴露声表面波器件的侧面;进而,在步骤S700形成电磁屏蔽层60时,如图7所示,还使环形沟道K1内的电磁屏蔽层60与声表面波器件40的侧面相接触。
也就是说,在本实施例中,电磁屏蔽层60与声表面波器件40的侧面相贴合,由于声表面波器件40中的热源主要是压电材料,因此,电磁屏蔽层60与声表面波器件40的侧面相贴合,从而电磁屏蔽层60可以和声表面波器件40中的压电材料相接触,进而有效增强声表面波器件侧面的散热效果,与此同时,环形铜箔30与声表面波器件40朝向空腔S3的表面相接触,即也与声表面波器件40的热源靠近,且环形铜箔30与电磁屏蔽层60相接触,从而有利于增强声表面波器件的侧面以及朝向空腔一侧的散热效果。
并且,当声表面波器件40设置有硅通孔(TSV)或温补结构等散热结构时,这些散热结构可以直接连接环形铜箔30,使声表面波器件40的热量通过散热结构传递至环形铜箔30,继而通过环形铜箔30和电磁屏蔽层60散发出去。
在上述实施例的基础上,可选的,在本申请的一个实施例中,在步骤S600形成贯穿塑封层50的环形沟道K1后,并在步骤S700形成电磁屏蔽层60之前,该方法还包括:
S900:对环形沟道K1暴露的声表面波器件40的侧面进行等离子体处理,形成粗糙面。
从而,在步骤S700形成电磁屏蔽层60后,使得电磁屏蔽层60与声表面波器件40的侧面具有良好的贴合效果,进一步有利于空腔结构S3的机械稳定性。
可选的,在其他实施例中,环形沟道K1的内边界也可以和声表面波器件40的外边界具有一段距离,此时,环形沟道K1内的电磁屏蔽层60依然可以和环形铜箔30形成固定支架,但环形沟道K1内的电磁屏蔽层60不与声表面波器件40的侧面直接接触,无法利用电磁屏蔽层60促进声表面波器件40的散热。
显然,本申请上述各实施例所提供的封装方法也适用于对多个声表面波器件同时进行封装,形成包含多个声表面波器件的封装结构,且每个声表面波器件具有稳定的封闭空腔S3和电磁屏蔽层60,图10示出了包含两个声表面波器件的封装结构的剖面示意图。
综上,本申请实施例所提供的声表面波器件的封装方法,提供了一种兼顾实现形成声表面波器件底部空腔以及实现声表面波器件电磁屏蔽的封装方案,比之现有技术中的封装和屏蔽方案来说,第一方面工艺简单,成本较低,第二方面使声表面波器件不易受其他器件也不易对其他器件造成影响,第三方面形成的空腔结构稳定性高。
相应地,本申请实施例还提供了一种声表面波器件封装结构100,该声表面波器件封装结构100采用上述任一实施例所提供的封装方法对声表面波器件封装得到,如图7、图8和图10所示,该声表面波器件封装结构包括:
封装基板10;
位于封装基板10上的阻焊层20,阻焊层20具有第一开口;
位于阻焊层20上的环形铜箔30,环形铜箔30包围形成第二开口,且第二开口S2在封装基板10表面的正投影至少覆盖第一开口在封装基板10表面的正投影;
位于环形铜箔30上的声表面波器件40,声表面波器件40通过凸点41与封装基板10焊接在一起,声表面波器件40在封装基板10表面的正投影位于环形铜箔30在封装基板10表面的正投影的外边界内;
覆盖声表面波器件40、环形铜箔30以及阻焊层20的塑封层50,至此,第一开口和第二开口整体构成封闭空腔S3,声表面波器件40的功能区朝向空腔S3;
贯穿塑封层50的环形沟道K1,环形沟道K1包围声表面波器件40,并暴露环形铜箔30背离封装基板10的部分表面;
以及电磁屏蔽层60,电磁屏蔽层60至少填充环形沟道K1与环形铜箔30接触。
可以看到,声表面波器件40覆盖在第二开口周围的部分环形铜箔30上,此时,第一开口和第二开口整体被封装基板10、阻焊层20、环形铜箔30以及声表面波器件40包围,且声表面波器件40被塑封层50塑封保护,从而使得第一开口和第二开口整体构成封闭的空腔S3。并且,电磁屏蔽层60至少填充环形沟道K1与环形铜箔30接触,实现对声表面波器件的电磁屏蔽效果,同时电磁屏蔽层60和环形铜箔30形成固定支架,从而维持空腔结构的机械稳定性。
可选的,考虑到声表面波器件40朝向空腔S3的表面可以设置接地线路,因此,环形铜箔3030可以与声表面波器件40的接地线路电连接,使得电磁屏蔽层60通过环形铜箔30与声表面波器件40的接地电路电连接,从而使电磁屏蔽层60发挥其自屏蔽效果,即该声表面波器件封装结构具有自屏蔽效果。
可选的,还可以使得环形沟道K1内的电磁屏蔽层60与声表面波器件40的侧面相贴合,有效增强声表面波器件侧面的散热效果,与此同时,环形铜箔30与声表面波器件40朝向空腔S3的表面相接触,且环形铜箔30与电磁屏蔽层60相接触,从而还有利于增强声表面波器件的侧面以及朝向空腔一侧的散热效果。
本说明书中各个部分采用并列和递进相结合的方式描述,每个部分重点说明的都是与其他部分的不同之处,各个部分之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明,本说明书中各实施例中记载的特征可以相互替换或组合,使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本申请将不会被限制于本文所示的实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种声表面波器件的封装方法,其特征在于,包括:
提供封装基板;
在所述封装基板上形成阻焊层,所述阻焊层具有第一开口;
在所述阻焊层上形成环形铜箔,所述环形铜箔包围形成第二开口,所述第二开口在所述封装基板表面的正投影至少覆盖所述第一开口在所述封装基板表面的正投影;
在所述环形铜箔上设置声表面波器件,将所述声表面波器件通过凸点与所述封装基板焊接在一起,所述声表面波器件在所述封装基板表面的正投影位于所述环形铜箔在所述封装基板表面的正投影的外边界内;
形成塑封层,所述塑封层覆盖所述声表面波器件、所述环形铜箔以及所述阻焊层,至此,所述第一开口和所述第二开口整体构成封闭空腔,且所述声表面波器件的功能区朝向所述空腔;
形成贯穿所述塑封层的环形沟道,使所述环形沟道包围所述声表面波器件,并暴露所述环形铜箔背离所述封装基板的部分表面;
形成电磁屏蔽层,使所述电磁屏蔽层至少填充所述环形沟道与所述环形铜箔接触。
2.根据权利要求1所述的声表面波器件的封装方法,其特征在于,所述声表面波器件朝向所述空腔的表面设置有接地线路,该方法还包括:
将所述环形铜箔与所述声表面波器件的接地线路电连接。
3.根据权利要求1所述的声表面波器件的封装方法,其特征在于,所述第二开口在所述封装基板所在平面的正投影至少覆盖所述第一开口在所述封装基板所在平面的正投影包括:
所述第二开口在所述封装基板所在平面的正投影包围且大于所述第一开口在所述封装基板所在平面的正投影。
4.根据权利要求1所述的声表面波器件的封装方法,其特征在于,所述声表面波器件在所述封装基板表面的正投影的外边界与所述环形铜箔在所述封装基板表面的正投影的外边界之间的距离d满足:1μm≤d≤20μm。
5.根据权利要求1所述的声表面波器件的封装方法,其特征在于,在形成贯穿所述塑封层的环形沟道时,还使所述环形沟道暴露所述声表面波器件的侧面;
在形成电磁屏蔽层时,还使所述环形沟道内的电磁屏蔽层与所述声表面波器件的侧面相接触。
6.根据权利要求5所述的声表面波器件的封装方法,其特征在于,在形成贯穿所述塑封层的环形沟道后,并在形成电磁屏蔽层之前,该方法还包括:
对所述环形沟道暴露的所述声表面波器件的侧面进行等离子体处理,形成粗糙面。
7.根据权利要求1所述的声表面波器件的封装方法,其特征在于,所述电磁屏蔽层的形成过程包括:
在所述塑封层表面及所述环形沟道内溅射一层金属薄膜;
采用电镀工艺对所述环形沟道进行深孔镀金属,形成电磁屏蔽层,使所述电磁屏蔽层填充所述环形沟道与所述环形铜箔接触,并覆盖所述塑封层表面。
8.根据权利要求7所述的声表面波器件的封装方法,其特征在于,所述电磁屏蔽层的形成过程还包括:
保留所述塑封层表面对应所述环形沟道区域的电磁屏蔽层,去除所述塑封层表面其他区域的电磁屏蔽层。
9.根据权利要求1-7任一项所述的声表面波器件的封装方法,其特征在于,所述电磁屏蔽层为铜金属层。
10.一种声表面波器件封装结构,其特征在于,采用权利要求1-9任一项所述的封装方法对声表面波器件封装得到,所述声表面波器件封装结构包括:
封装基板;
位于所述封装基板上的阻焊层,所述阻焊层具有第一开口;
位于所述阻焊层上的环形铜箔,所述环形铜箔包围形成第二开口,且所述第二开口在所述封装基板表面的正投影至少覆盖所述第一开口在所述封装基板表面的正投影;
位于所述环形铜箔上的声表面波器件,所述声表面波器件通过凸点与所述封装基板焊接在一起,所述声表面波器件在所述封装基板表面的正投影不超过所述环形铜箔在所述封装基板表面的正投影;
覆盖所述声表面波器件、所述环形铜箔以及所述阻焊层的塑封层,至此,所述第一开口和所述第二开口整体构成封闭空腔,且所述声表面波器件的功能区朝向所述空腔;
贯穿所述塑封层的环形沟道,所述环形沟道包围所述声表面波器件,并暴露所述环形铜箔背离所述封装基板的部分表面;
以及电磁屏蔽层,所述电磁屏蔽层至少填充所述环形沟道与所述环形铜箔接触。
CN202311072209.4A 2023-08-23 2023-08-23 声表面波器件的封装方法及声表面波器件封装结构 Pending CN117097290A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311072209.4A CN117097290A (zh) 2023-08-23 2023-08-23 声表面波器件的封装方法及声表面波器件封装结构

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311072209.4A CN117097290A (zh) 2023-08-23 2023-08-23 声表面波器件的封装方法及声表面波器件封装结构

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN117097290A true CN117097290A (zh) 2023-11-21

Family

ID=88778455

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202311072209.4A Pending CN117097290A (zh) 2023-08-23 2023-08-23 声表面波器件的封装方法及声表面波器件封装结构

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN117097290A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6760397B2 (ja) モジュール
JP3938742B2 (ja) 電子部品装置及びその製造方法
EP2787530B1 (en) High-frequency semiconductor package and high-frequency semiconductor device
CN108512523B (zh) 压电声波器件的封装方法及封装结构
US6154940A (en) Electronic part and a method of production thereof
JP6242597B2 (ja) 弾性波デバイス及びその製造方法
US10200010B2 (en) Elastic wave filter device
JP2010225620A (ja) 回路モジュール
WO2019167908A1 (ja) 高周波モジュール
JP2007208968A (ja) 弾性表面波デバイスウェハレベルパッケージ及びそのパッケージング方法
JP2007157844A (ja) 半導体装置、および半導体装置の製造方法
US11538774B2 (en) Wireless transmission module and manufacturing method
JP2007059676A (ja) 半導体装置
US20180033737A1 (en) Self-shielded die having electromagnetic shielding on die surfaces
JP4403977B2 (ja) 機能素子体及びその製造方法並びに回路モジュール
WO2011007507A1 (ja) 半導体パッケージ用基板および半導体パッケージ用基板の製造方法
CN117097290A (zh) 声表面波器件的封装方法及声表面波器件封装结构
JP2003179181A (ja) 樹脂製配線基板
JP7297329B2 (ja) エアギャップ型半導体デバイスのパッケージング構造及びその製作方法
CN114784179A (zh) 芯片模组封装方法及芯片模组
JP4556637B2 (ja) 機能素子体
US8217551B2 (en) Surface acoustic wave package with air hole that prevents thermal expansion
CN219394806U (zh) 晶圆级封装结构及其模组、电路板、电子设备
TWI811764B (zh) 半導體電磁干擾屏蔽元件、半導體封裝結構及其製造方法
JP6557481B2 (ja) 電子装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination