CN216120295U - 一种声表滤波器射频模组封装结构及电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及半导体加工技术领域，公开一种声表滤波器射频模组封装结构及电子设备。该封装结构包括基板、至少一个滤波器芯片、至少一个非滤波器芯片和环氧树脂膜；基板的正面设有阻焊层和电极区；滤波器芯片倒装于基板的正面，滤波器芯片设有叉指换能器和第一凸点；非滤波器芯片倒装于基板的正面，非滤波器芯片设有非滤波功能部和第二凸点；环氧树脂膜整面压合于基板的正面、滤波器芯片和非滤波器芯片上，滤波器芯片与基板及环氧树脂膜之间形成封闭空腔，非滤波器芯片与基板及环氧树脂膜之间也形成封闭空腔。本实用新型采用整体覆膜工艺，避免了使用基于晶圆级封装的注塑工艺，减少了对芯片带来的破坏，降低了工艺成本，提高了封装可靠性。

Description

一种声表滤波器射频模组封装结构及电子设备

技术领域

本实用新型涉及半导体加工技术领域，尤其涉及一种声表滤波器射频模组封装结构及电子设备。

背景技术

声表滤波器的工作原理是声波在芯片表面传输，而叉指换能器作为声表滤波器的主要工作部件，这就要求叉指换能器的表面必须具有足够的空腔，否则会影响信号的传输。因此，针对声表滤波器的封装，必须保证叉指换能器的表面不能接触其他物质，从而保证其表面是空腔结构。

目前市场上对于芯片发展提出的集成度要求越来越高，需要将不同功能的芯片集成在一个射频模组里，但是声表滤波器的工作原理决定了其封装形式必须存在空腔，所以对于含有声表滤波器的射频模组，其封装结构也必须存在空腔。而目前市面上主流的带声表滤波器的射频模组采用的均是基于晶圆级封装的滤波器的注塑封装方案，在其模组封装前，先将滤波器晶圆进行晶圆级封装，在每颗滤波器表面形成空腔，后再贴装在射频模组基板上，最后进行注塑、打标、切割、完成封装。

现有这种基于晶圆级封装的滤波器模组的封装方案，其工艺成本较高，并且注塑压力过大，会带来芯片凸点挤压变形及出现裂纹的可靠性风险。

实用新型内容

基于以上所述，本实用新型的目的在于提供一种声表滤波器射频模组封装结构及电子设备，以解决相关技术中的封装结构工艺成本高、注塑压力大、可靠性差的问题。

为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种声表滤波器射频模组封装结构，包括：

基板，所述基板的正面设有阻焊层和电极区；

至少一个滤波器芯片，所述滤波器芯片倒装于所述基板的正面，所述滤波器芯片朝向所述基板的一面设有叉指换能器和第一凸点，所述第一凸点与所述电极区连接，所述滤波器芯片的下表面与所述阻焊层之间具有间隙；

至少一个非滤波器芯片，所述非滤波器芯片倒装于所述基板的正面，所述非滤波器芯片朝向所述基板的一面设有非滤波功能部和第二凸点，所述第二凸点与所述电极区连接，所述非滤波器芯片的下表面与所述阻焊层之间具有间隙；

环氧树脂膜，整面压合于所述基板的正面、所述滤波器芯片和所述非滤波器芯片上，所述滤波器芯片与所述基板及所述环氧树脂膜之间形成封闭空腔，所述非滤波器芯片与所述基板及所述环氧树脂膜之间也形成封闭空腔。

作为一种声表滤波器射频模组封装结构的优选方案，所述封闭空腔的高度为10-30μm。

作为一种声表滤波器射频模组封装结构的优选方案，所述第一凸点设置有多个，多个所述第一凸点均匀围绕所述叉指换能器排布；所述第二凸点设置有多个，多个所述第二凸点均匀围绕所述非滤波功能部排布。

作为一种声表滤波器射频模组封装结构的优选方案，所述第一凸点和所述第二凸点均为锡球，并通过模板印刷工艺制作。

作为一种声表滤波器射频模组封装结构的优选方案，所述滤波器芯片和所述非滤波器芯片均通过表面贴装技术倒装于所述基板的正面。

作为一种声表滤波器射频模组封装结构的优选方案，所述非滤波器芯片为功率放大器、射频开关、低噪声放大器、滤波双工器或功率放大器的芯片。

作为一种声表滤波器射频模组封装结构的优选方案，所述环氧树脂膜通过真空压膜的方式贴覆于所述基板、所述滤波器芯片和所述非滤波器芯片上。

作为一种声表滤波器射频模组封装结构的优选方案，所述基板的材料为铜。

作为一种声表滤波器射频模组封装结构的优选方案，所述阻焊层的材料为干膜、DAF膜、绝缘胶带、环氧树脂膜、酚醛树脂膜、聚酰亚胺膜或液晶聚合物膜。

一种电子设备，包括如上任一方案所述的声表滤波器射频模组封装结构。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型通过在滤波器芯片上设置第一凸点，在非滤波器芯片上设置第二凸点，并将滤波器芯片和非滤波器芯片均倒装于基板上，使得滤波器芯片和非滤波器芯片均与基板保持一定的间隙；然后使用环氧树脂膜作为塑封材料，直接整面贴合在带有滤波器芯片和非滤波器芯片的基板上，使得滤波器芯片和非滤波器芯片的底部均与基板形成封闭空腔，以完成整个射频模组的封装。本实用新型避免了使用基于晶圆级封装的注塑工艺，减少了注塑高压力对芯片带来的破坏，降低了工艺成本，提高了封装可靠性。

附图说明

图1是本实用新型实施例涉及的基板的结构示意图；

图2是本实用新型实施例涉及的滤波器芯片的结构示意图；

图3是本实用新型实施例涉及的非滤波器芯片的结构示意图；

图4是本实用新型实施例涉及的滤波器芯片和非滤波器芯片倒装于基板时结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的声表滤波器射频模组封装结构的示意图。

图中：

1-基板；11-阻焊层；12-电极区；2-滤波器芯片；21-叉指换能器；22-第一凸点；3-非滤波器芯片；31-非滤波功能部；32-第二凸点；4-环氧树脂膜。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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连通或两个元件的相互作用关系。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实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

如图1-图5所示，本实施例提供一种声表滤波器射频模组封装结构，该封装结构包括基板1、至少一个滤波器芯片2、至少一个非滤波器芯片3和环氧树脂膜4。其中，基板1可以采用铜材制成，基板1的正面设置有阻焊层11和电极区12，阻焊层11可以根据需要采用不同的材料制作，例如可以为干膜、DAF膜、绿漆、绝缘胶带、环氧树脂膜、酚醛树脂膜、聚酰亚胺膜或液晶聚合物膜等；电极区12用于与各芯片连接。滤波器芯片2为声表滤波器芯片，并倒装于基板1的正面，滤波器芯片2朝向基板1的一面设有叉指换能器21和第一凸点22；叉指换能器21用于实现滤波器芯片2的滤波功能，第一凸点22与电极区12连接，用于实现滤波器芯片2的信号传输；滤波器芯片2的下表面与阻焊层11之间具有间隙。非滤波器芯片3倒装于基板1的正面，非滤波器芯片3朝向基板1的一面设有非滤波功能部31和第二凸点32；非滤波功能部31用于实现非滤波器芯片3的相应功能，第二凸点32与电极区12连接，用于实现非滤波器芯片3的信号传输；非滤波器芯片3的下表面与阻焊层11之间具有间隙。本实施例中，非滤波器芯片3具体可以为功率放大器、射频开关、低噪声放大器、滤波双工器或功率放大器的芯片，或者也可以为其他类型的芯片。环氧树脂膜4用于对滤波器芯片2和非滤波器芯片3起到保护、固定的作用，环氧树脂膜4整面压合于基板1的正面、滤波器芯片2和非滤波器芯片3上，使得滤波器芯片2与基板1及环氧树脂膜4之间形成封闭空腔，非滤波器芯片3与基板1及环氧树脂膜4之间也形成封闭空腔。

本实用新型通过在滤波器芯片2上设置第一凸点22，在非滤波器芯片3上设置第二凸点32，并将滤波器芯片2和非滤波器芯片3均倒装于基板1上，使得滤波器芯片2和非滤波器芯片3均与基板1保持一定的间隙；然后使用环氧树脂膜4作为塑封材料，直接整面贴合在带有滤波器芯片2和非滤波器芯片3的基板1上，使得滤波器芯片2和非滤波器芯片3的底部均与基板1形成封闭空腔，以完成整个射频模组的封装。本实用新型避免了使用基于晶圆级封装的注塑工艺，减少了注塑高压力对芯片带来的破坏，降低了工艺成本，提高了封装可靠性；而且本实用新型采用环氧树脂膜4作为塑封材料，能够对芯片起到更好的保护作用。需要说明的是，上述封闭空腔的设置是为了满足声表滤波器的工作需求，而非滤波器芯片3在实际工作时其表面无需设置封闭空腔，但本实用新型在滤波器芯片2及非滤波器芯片3与基板1之间均设置封闭空腔，如此方便对整个射频模组的一体式加工，简化工艺流程，提高生产效率。

本实施例中，上述封闭空腔的高度(即芯片的下表面到阻焊层11的上表面之间的距离)为10-30μm。如此设置，能够保证环氧树脂膜4仅填充于滤波器芯片2的边缘位置与阻焊层11之间的间隙、以及非滤波器芯片3的边缘位置与阻焊层11之间的间隙内，而不会过多的流动至封闭空腔的内部，从而既对封闭空腔起到了较好的密封作用，又能避免对芯片的性能造成影响。需要说明的是，由于环氧树脂膜4的膜流动性较差，覆膜时还需要经过一定的工艺参数控制，以达到上述填充过程，具体地，上述工艺参数可包括温度、压强等，例如：环氧树脂膜4的工艺温度为70-110℃，优选为100℃；环氧树脂膜4的工艺压强为0.2-0.4兆帕。

作为优选，本实施例中第一凸点22设置有多个，多个第一凸点22均匀围绕叉指换能器21排布，如此设置使得滤波器芯片2与基板1的连接更可靠。第二凸点32也设置有多个，多个第二凸点32均匀围绕非滤波功能部31排布，如此设置使得非滤波器芯片3与基板1的连接更可靠。具体地，本实施例的第一凸点22和第二凸点32均为锡球，并通过模板印刷工艺制作，如此使得该射频模组封装结构的加工工艺更简单，产品更安全可靠。

本实施例中，滤波器芯片2和非滤波器芯片3均通过表面贴装技术倒装于基板1的正面，该工艺有利于提高射频模组的组装密度，减小电子产品体积和重量；其可靠性高，抗振能力强；焊点缺陷率低，高频特性好，减少了电磁和射频干扰；而且易于实现自动化，提高了生产效率，降低了成本。进一步地，本实施例的环氧树脂膜4通过真空压膜的方式(如采用真空压膜机)贴覆于基板1、滤波器芯片2和非滤波器芯片3上，以便于对环氧树脂膜4进行抽真空、加热、加压等。

本实用新型的封装过程如下：

S1、提供一基板1，基板1的正面设置有阻焊层11和电极区12；同时提供至少一颗设有第一凸点22的滤波器芯片2和至少一颗设有第二凸点32的非滤波器芯片3；

S2、将步骤S1中的各芯片通过表面贴装技术倒装焊接于基板1的正面，其中多个第一凸点22和多个第二凸点32分别与对应的电极区12连接；

S3、通过真空压膜的方式将环氧树脂膜4贴覆于基板1、滤波器芯片2和非滤波器芯片3上，使得滤波器芯片2和非滤波器芯片3的底部均与基板1形成封闭空腔；

S4、打标切割，完成封装。

本实施例还提供一种电子设备，包括上述的声表滤波器射频模组封装结构，通过采用该封装结构，减少了封装时对芯片带来的破坏，降低了工艺成本，提高了产品可靠性和生产效率。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种声表滤波器射频模组封装结构，其特征在于，包括：

基板(1)，所述基板(1)的正面设有阻焊层(11)和电极区(12)；

至少一个滤波器芯片(2)，所述滤波器芯片(2)倒装于所述基板(1)的正面，所述滤波器芯片(2)朝向所述基板(1)的一面设有叉指换能器(21)和第一凸点(22)，所述第一凸点(22)与所述电极区(12)连接，所述滤波器芯片(2)的下表面与所述阻焊层(11)之间具有间隙；

至少一个非滤波器芯片(3)，所述非滤波器芯片(3)倒装于所述基板(1)的正面，所述非滤波器芯片(3)朝向所述基板(1)的一面设有非滤波功能部(31)和第二凸点(32)，所述第二凸点(32)与所述电极区(12)连接，所述非滤波器芯片(3)的下表面与所述阻焊层(11)之间具有间隙；

环氧树脂膜(4)，整面压合于所述基板(1)的正面、所述滤波器芯片(2)和所述非滤波器芯片(3)上，所述滤波器芯片(2)与所述基板(1)及所述环氧树脂膜(4)之间形成封闭空腔，所述非滤波器芯片(3)与所述基板(1)及所述环氧树脂膜(4)之间也形成封闭空腔。

2.根据权利要求1所述的声表滤波器射频模组封装结构，其特征在于，所述封闭空腔的高度为10-30μm。

3.根据权利要求1所述的声表滤波器射频模组封装结构，其特征在于，所述第一凸点(22)设置有多个，多个所述第一凸点(22)均匀围绕所述叉指换能器(21)排布；所述第二凸点(32)设置有多个，多个所述第二凸点(32)均匀围绕所述非滤波功能部(31)排布。

4.根据权利要求3所述的声表滤波器射频模组封装结构，其特征在于，所述第一凸点(22)和所述第二凸点(32)均为锡球，并通过模板印刷工艺制作。

5.根据权利要求1-4任一项所述的声表滤波器射频模组封装结构，其特征在于，所述滤波器芯片(2)和所述非滤波器芯片(3)均通过表面贴装技术倒装于所述基板(1)的正面。

6.根据权利要求1-4任一项所述的声表滤波器射频模组封装结构，其特征在于，所述非滤波器芯片(3)为功率放大器、射频开关、低噪声放大器、滤波双工器或功率放大器的芯片。

7.根据权利要求1-4任一项所述的声表滤波器射频模组封装结构，其特征在于，所述环氧树脂膜(4)通过真空压膜的方式贴覆于所述基板(1)、所述滤波器芯片(2)和所述非滤波器芯片(3)上。

8.根据权利要求1所述的声表滤波器射频模组封装结构，其特征在于，所述基板(1)的材料为铜。

9.根据权利要求1所述的声表滤波器射频模组封装结构，其特征在于，所述阻焊层(11)的材料为干膜、DAF膜、绝缘胶带、环氧树脂膜、酚醛树脂膜、聚酰亚胺膜或液晶聚合物膜。

10.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的声表滤波器射频模组封装结构。

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