CN217214708U - 芯片封装结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种芯片封装结构，包括基板、阻焊层、滤波器芯片和封装层，其中阻焊层涂覆于基板的表面，阻焊层开设有贯通封装层的第一功能槽；滤波器芯片部分收容于第一功能槽，并电性连接于基板，滤波器芯片的四周边缘连接第一功能槽四周边缘，滤波器芯片、阻焊层及基板共同将第一功能槽形成一封闭的滤波空腔；封装层包覆滤波器芯片和阻焊层的外侧表面，使上述芯片封装结构在不需要增加任何额外的封装材料的前提下，保证了滤波器芯片能够正常工作，进而不但节省了芯片封装结构的封装成本，还使上述芯片封装结构具有高可靠性的优点。

Description

芯片封装结构

技术领域

本实用新型涉及半导体封装技术领域，特别是涉及一种芯片封装结构。

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，又称为叉指换能器。利用叉指换能器能够将声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。因声表滤波器工作原理是声波在芯片表面传输，故针对声表滤波器的封装必须要保证叉指换能器表面不能接触其他物质，即需要保证声表面波滤波芯片功能区域需为空腔结构设计。

目前业内主要有两种封装方法，一种方法是采用环氧树脂膜封装，即先把声表面滤波器的芯片倒装在基板上，再在含有倒装芯片的载板上贴一层环氧树脂膜完成封装，这种膜可以被控制不流动至芯片底部，保证芯片底部存在空腔，但是这种封装结构存在成本较高，耐高温性差且外观不平整的缺点；另一种方法是通过在芯片底部设置支撑件垫高倒装芯片，使倒装芯片与阻焊层或基板之间形成空腔，再在倒装芯片的外表面贴上一层隔离层，以防止塑封料破坏用于垫高倒装芯片的支撑件而进入空腔中，但该种方法封装结构存在结构复杂，需耗费更多封装材料，从而导致封装结构封装成本较高的缺点。

实用新型内容

基于此，有必要针对现有的芯片封装结构复杂，封装成本较高的缺点，提供一种封装结构简单，且无需耗费更多封装材料的芯片封装结构。

根据本申请的一个方面，提供一种芯片封装结构，包括：

基板；

阻焊层，涂覆于所述基板的表面，所述阻焊层开设有贯通所述阻焊层的第一功能槽；

滤波器芯片，部分收容于所述第一功能槽，并电性连接于所述基板，所述滤波器芯片的四周边缘连接所述第一功能槽的四周边缘，所述滤波器芯片、所述阻焊层及所述基板共同围成一封闭的滤波空腔；及

封装层，包覆所述滤波器芯片且覆盖所述阻焊层的上表面。

在其中一个实施例中，所述滤波器芯片包括滤波器芯片本体、叉指换能器和多个第一凸点，所述多个第一凸点间隔地设于所述滤波器芯片本体靠近所述第一功能槽的一侧，每个所述第一凸点电性连接所述基板，所述叉指换能器设置于所述滤波器芯片本体靠近所述第一功能槽的一侧。

在其中一个实施例中，所述滤波器芯片的四周边缘搭接于所述第一功能槽的四周边缘。

在其中一个实施例中，所述阻焊层还开设有贯通所述阻焊层的第二功能槽，所述芯片封装结构还包括非滤波器芯片，所述非滤波器芯片部分收容于所述第二功能槽中，并电性连接所述基板；

所述封装层包覆所述非滤波器芯片。

在其中一个实施例中，所述封装层填充所述第二功能槽，并支撑所述非滤波器芯片。

在其中一个实施例中，所述非滤波器芯片包括非滤波器芯片本体和多个第二凸点，所述多个第二凸点间隔地设于所述滤波器芯片本体靠近所述第二功能槽的一侧，每个所述第二凸点电性连接所述基板。

在其中一个实施例中，所述非滤波器芯片在所述基板上的投影区域落入所述第二功能槽在所述基板上的投影区域内。

在其中一个实施例中，所述非滤波器芯片本体的四周边缘与所述第二功能槽的内壁之间均存在间隙。

在其中一个实施例中，所述滤波器芯片与所述基板之间的连接，和/或所述非滤波器芯片与所述基板之间的连接为焊接连接。

在其中一个实施例中，沿垂直于所述基板的方向，所述阻焊层的厚度为30μm～40μm。

上述芯片封装结构，通过在阻焊层上开设贯通阻焊层的第一功能槽，使得阻焊层与基板之间能够形成一个较高的台阶，当滤波器芯片部分收容于第一功能槽而电性连接于基板时，只要滤波器芯片的外廓尺寸不小于第一功能槽的内廓尺寸，滤波器芯片的四周边缘就可以连接第一功能槽的四周边缘，使滤波器芯片将第一功能槽的开口封闭，滤波器芯片、阻焊层和基板共同形成一个封闭的滤波空腔，使得封装层包覆滤波器芯片并覆盖阻焊层的上表面后，就可以将滤波器芯片封装于封装层的内部，同时封装层的封装材料因为受到滤波器芯片的阻挡而不可能渗入到滤波空腔中，在使上述芯片封装结构不需要增加任何额外的封装材料的前提下，保证了声表滤波器能够正常工作，进而不但节省了芯片封装结构的封装成本，还使上述芯片封装结构具有高可靠性的优点。

附图说明

图1为本实用新型提供的芯片封装结构的正视图；

图2为本实用新型提供的芯片封装结构的俯视图；

图3为本实用新型提供的芯片封装结构的封装工艺流程图。

附图标记说明：

10、芯片封装结构；

100、基板；

200、阻焊层；201、第一功能槽；202、第二功能槽；203、滤波空腔；

300、滤波器芯片；310、滤波器芯片本体；320、叉指换能器；330、第一凸点；

400、非滤波器芯片；410、非滤波器芯片本体；420、第二凸点；

500、封装层；

600、焊垫；

20、耐高温硅胶垫。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本实用新型提供了一种芯片封装结构，该芯片封装结构用于将带有滤波功能的芯片(即声表面滤波器)封装在其内部，将声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，同时该芯片封装结构还能够将其它非滤波功能的芯片封装在其内部，以使该封装结构具有更多的功能。

下面以基于声表滤波器的射频模组产品为例，对本申请中芯片封装结构的结构进行说明，本实施例仅用以作为范例说明，并不会限制本申请的技术范围。可以理解，在其它实施例中，本申请的芯片封装结构不限于用在射频模组产品中，还可以用在其它电子通讯产品中，在此不作限定。

下面结合图1至图3，对该芯片封装结构的较佳实施例进行说明。

结合图1和图2所示，一种芯片封装结构10，包括基板100、阻焊层200、滤波器芯片300、非滤波器芯片400和封装层500，其中基板100用于给滤波器芯片300和非滤波器芯片400供电，滤波器芯片300和非滤波器芯片400安装在基板100上，并与基板100电性连接；阻焊层200涂覆于基板100的表面，用于保护基板100内的金属线路不被氧化，以及起到绝缘的作用；滤波器芯片300用于将声波转换为电信号，滤波器芯片300与基板100之间形成一滤波空腔203，以使声波能够在滤波空腔203内沿着滤波器芯片300表面的传输，从而使滤波器芯片300能够正常工作，以过滤声波中不必要的信号及杂讯，从而提升收讯品质；非滤波器芯片400用于使芯片封装结构10具有更多的功能；封装层500用于将滤波器芯片300和非滤波器芯片400封装在芯片封装结构10中，以使滤波器芯片300和非滤波器芯片400与基板100之间的连接稳固性得到提高。

在一些实施例中，阻焊层200开设有第一功能槽201和第二功能槽202。第一功能槽201和第二功能槽202均为四边形轮廓，可为正方形，也可为长方形，第一功能槽201和第二功能槽202均贯通阻焊层200沿厚度方向的相对两侧，从而第一功能槽201和第二功能槽202分别连通阻焊层200远离基板100的一侧与基板100靠近阻焊层200的一侧，使得阻焊层200未涂覆于基板100的全部表面，第一功能槽201和第二功能槽202的底壁均为基板100未被阻焊层200覆盖的表面。在一较佳实施方式中，沿垂直基板100的方向，阻焊层200远离基板100的一侧距基板100的尺寸(即阻焊层200的厚度)为30μm～40μm。阻焊层200的材料优选为阻焊油墨等有机材料，只要能起到绝缘作用即可，在此不作限定。

在一些实施例中，滤波器芯片300包括滤波器芯片本体310、叉指换能器320和多个第一凸点330，叉指换能器320和多个第一凸点330均固定安装于滤波器芯片本体310靠近基板100的一侧，叉指换能器320用于将声波转换为电信号，第一凸点330用于电连接基板100。具体地，滤波器芯片本体310为薄片状结构，其形状与第一功能槽201的轮廓形状相同，滤波器芯片本体310的外廓尺寸大于第一功能槽201的内廓尺寸，以使滤波器芯片本体310的四周边缘搭接于阻焊层200靠近第一功能槽201的四周表面；滤波器芯片本体310搭接于阻焊层200的部分具有第一尺寸d，第一尺寸d为滤波器芯片本体310的一条边缘至与其对应的第一功能槽201的一条边缘的距离。在一较佳实施方式中，第一尺寸d为50μm，以使滤波器芯片本体310的底面的四周边缘能够更加牢固地搭接并贴合在阻焊层200位于第一功能槽201的四周区域的表面。

多个第一凸点330间隔地固设于滤波器芯片本体310靠近基板100的一侧，并且多个第一凸点330通过设在基板100表面的多个焊垫600与基板100焊接连接，焊接方式优选为加压回炉焊，从而使得滤波器芯片300部分地收容于第一功能槽201中，并通过多个第一凸点330电性连接于基板100。叉指换能器320贴附于滤波器芯片本体310靠近第一功能槽201的一侧，并避开第一凸点330安装。

如此，通过以上设计，将阻焊层200的厚度加厚，并将厚度优选地设计为30μm～40μm，再通过使滤波器芯片本体310的外廓尺寸大于第一功能槽201的内廓尺寸，使滤波器芯片300的底面的四周边缘能够搭接并贴合于阻焊层200靠近第一功能槽201四周边缘的表面，从而使滤波器芯片本体310覆盖第一功能槽201的开口，进而使滤波器芯片300、阻焊层200和基板100共同将第一功能槽201形成一封闭的滤波空腔203，该封闭的滤波空腔203能够使声波在其中沿着芯片表面无障碍地传输。特别地，由于滤波器芯片本体310覆盖住了第一功能槽201的开口，使得封装层500被滤波器芯片本体310阻挡而无法流入至被封闭后的第一功能槽201中(即滤波空腔203中)，从而无需借助额外的封装材料即可将第一功能槽201封闭，进而使叉指换能器320能够正常工作。

值得注意的是，滤波器芯片本体310的外廓尺寸也可以正好等于第一功能槽201的内廓尺寸。具体地，滤波器芯片本体310可以嵌入于第一功能槽201中，将滤波器芯片本体310的四周边缘与第一功能槽201的内壁固定连接，可以是粘接连接，也可以是焊接连接，只要使滤波器芯片本体310能够将第一功能槽201的开口封闭从而形成滤波空腔203即可，在此不作限定。

在一些实施例中，与滤波器芯片300类似，非滤波器芯片400包括非滤波器芯片本体410和多个第二凸点420，多个第二凸点420均固定安装于非滤波器芯片本体410靠近基板100的一侧，也用于连接基板100。非滤波器芯片本体410同样为薄片状结构，其形状与第二功能槽202的轮廓形状相同。多个第二凸点420间隔地固设于滤波器芯片本体310靠近基板100的一侧，并且多个第二凸点420通过设在基板100表面的多个焊垫600与基板100焊接连接，焊接方式同样优选为加压回炉焊，从而使得非滤波器芯片400部分地收容于第二功能槽202中，并通过多个第二凸点420电性连接于基板100。

与滤波器芯片300不同的是，由于非滤波器芯片400可以是天线开关、功率放大器、电容、电感等不具有滤波功能的电子元件，因此非滤波器芯片400不包括叉指换能器320，从而也不需要与基板100和阻焊层200形成空腔，使得非滤波器芯片本体410的外廓尺寸小于第二功能槽202的内廓尺寸，非滤波器芯片本体410在基板100上的投影尺寸落入第二功能槽202在基板100上的投影区域内，以使非滤波器芯片本体410的四周边缘与第二功能槽202的内壁形成一环绕非滤波器芯片400的间隙，该间隙具有第二尺寸k，第二尺寸k为非滤波器芯片本体410的一条边缘至与其对应的第二功能槽202的一条边缘的距离。在一较佳实施方式中，第二尺寸k也为50μm，在进行封装时，封装层500能够通过间隙流入至第二功能槽202中，以使封装层500填充第二功能槽202并且同时支撑非滤波器芯片400的底部，使非滤波器芯片400的下方不具有空腔，提高了非滤波器芯片400与基板100之间连接的稳固程度，增强了芯片封装结构10的可靠性。

优选地，封装层500的材料为在高温下为可流动的液态，在常温下为凝固状态的塑封材料，在高温时，利用液态封装层500可流动的特性，封装层500能够填充至除滤波空腔203外的每一处间隙，从而使封装层500能够包覆滤波器芯片300且覆盖阻焊层200的上表面，还包覆非滤波器芯片400和覆盖阻焊层200的上表面，及基板100靠近阻焊层200的一侧表面，使滤波器芯片300和非滤波器芯片400焊接在基板100后，将滤波器芯片300和非滤波器芯片400能够被封装在封装层500内。

值得注意的是，芯片封装结构10可以同时封装有滤波器芯片300和非滤波器芯片400，也可以只封装有滤波器芯片300，而不封装非滤波器芯片400，此时芯片封装结构10的功能就只具有声表滤波功能，可根据用户需要而具体配置。

如图3所示，上述芯片封装结构10，以同时对滤波器芯片300和非滤波器芯片400进行封装为例，其封装工艺流程为：

第一步，在基板100上涂覆阻焊层200；

第二步，在阻焊层200上开设第一功能槽201和第二功能槽202，使第一功能槽201和第二功能槽202分别贯通阻焊层200远离基板100的一侧与基板100靠近阻焊层200的一侧；

第三步，将滤波器芯片300和非滤波器芯片400分别倒装在基板100上位于第一功能槽201和第二功能槽202的区域；

第四步，进行第一次回炉焊及清洗，将滤波器芯片300和非滤波器芯片400与基板100固定；

第五步，如图3所示，使用耐高温的硅胶垫20贴合滤波器芯片300及非滤波器芯片400远离基板100的一侧，使滤波器芯片300及非滤波器芯片400与基板100进一步地压紧，以消除滤波器芯片300与阻焊层200之间的间隙，第一凸点330和基板100之间，及第二凸点420和基板100之间的间隙，其目的是为了提高封装的可靠性；

第六步，进行第二次回炉焊，将滤波器芯片300和非滤波器芯片400与基板100更加牢固地固定，完成表面贴装制程，即SMT(Surface Mount Technology)制程；

第七步，取走耐高温的硅胶垫，在高温下利用液态塑封料包覆滤波器芯片300、非滤波器芯片400、阻焊层200的外侧表面，及基板100靠近阻焊层200一侧的表面，再降温凝固形成封装层500，使滤波器芯片300和非滤波器芯片400完全被封装层500封装，完成塑封制程；

第八步，对芯片封装结构10进行标记和切割，完成最终的封装工艺。

以上所述实施例的技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种芯片封装结构，其特征在于，包括：

基板；

阻焊层，涂覆于所述基板的表面，所述阻焊层开设有贯通所述阻焊层的第一功能槽；

滤波器芯片，部分收容于所述第一功能槽，并电性连接于所述基板，所述滤波器芯片的四周边缘连接所述第一功能槽的四周边缘，所述滤波器芯片、所述阻焊层及所述基板共同围成一封闭的滤波空腔；及

封装层，包覆所述滤波器芯片且覆盖所述阻焊层的上表面。

2.根据权利要求1所述的芯片封装结构，其特征在于，所述滤波器芯片包括滤波器芯片本体、叉指换能器和多个第一凸点，所述多个第一凸点间隔地设于所述滤波器芯片本体靠近所述第一功能槽的一侧，每个所述第一凸点电性连接所述基板，所述叉指换能器设置于所述滤波器芯片本体靠近所述第一功能槽的一侧。

3.根据权利要求1所述的芯片封装结构，其特征在于，所述滤波器芯片的四周边缘搭接于所述第一功能槽的四周边缘。

4.根据权利要求1所述的芯片封装结构，其特征在于，所述阻焊层还开设有贯通所述阻焊层的第二功能槽，所述芯片封装结构还包括非滤波器芯片，所述非滤波器芯片部分收容于所述第二功能槽中，并电性连接所述基板；

所述封装层包覆所述非滤波器芯片。

5.根据权利要求4所述的芯片封装结构，其特征在于，所述封装层填充所述第二功能槽，并支撑所述非滤波器芯片。

6.根据权利要求4所述的芯片封装结构，其特征在于，所述非滤波器芯片包括非滤波器芯片本体和多个第二凸点，所述多个第二凸点间隔地设于所述滤波器芯片本体靠近所述第二功能槽的一侧，每个所述第二凸点电性连接所述基板。

7.根据权利要求6所述的芯片封装结构，其特征在于，所述非滤波器芯片在所述基板上的投影区域落入所述第二功能槽在所述基板上的投影区域内。

8.根据权利要求7所述的芯片封装结构，其特征在于，所述非滤波器芯片本体的四周边缘与所述第二功能槽的内壁之间均存在间隙。

9.根据权利要求5所述的芯片封装结构，其特征在于，所述滤波器芯片与所述基板之间的连接，和/或所述非滤波器芯片与所述基板之间的连接为焊接连接。

10.根据权利要求1所述的芯片封装结构，其特征在于，沿垂直于所述基板的方向，所述阻焊层的厚度为30μm～40μm。

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