KR20060102419A - Fabrication methods of wafer level fbar package and fbar duplexer by using the same - Google Patents
Fabrication methods of wafer level fbar package and fbar duplexer by using the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR20060102419A KR20060102419A KR1020050024259A KR20050024259A KR20060102419A KR 20060102419 A KR20060102419 A KR 20060102419A KR 1020050024259 A KR1020050024259 A KR 1020050024259A KR 20050024259 A KR20050024259 A KR 20050024259A KR 20060102419 A KR20060102419 A KR 20060102419A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- fbar
- wafer
- package
- forming
- sidewall structure
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 49
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims abstract description 29
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 claims abstract description 15
- 238000010030 laminating Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 35
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 19
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 15
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 10
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 10
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 10
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 8
- 238000001723 curing Methods 0.000 claims description 6
- 239000008393 encapsulating agent Substances 0.000 claims description 6
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 3
- 238000003848 UV Light-Curing Methods 0.000 claims description 2
- 238000001029 thermal curing Methods 0.000 claims description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 abstract description 13
- 239000010409 thin film Substances 0.000 abstract description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 8
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 4
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 1
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/05—Holders; Supports
- H03H9/0538—Constructional combinations of supports or holders with electromechanical or other electronic elements
- H03H9/0566—Constructional combinations of supports or holders with electromechanical or other electronic elements for duplexers
- H03H9/0571—Constructional combinations of supports or holders with electromechanical or other electronic elements for duplexers including bulk acoustic wave [BAW] devices
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
- H01L2224/732—Location after the connecting process
- H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
- H01L2224/73265—Layer and wire connectors
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/15—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
- H03H9/17—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator
- H03H9/171—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator implemented with thin-film techniques, i.e. of the film bulk acoustic resonator [FBAR] type
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/70—Multiple-port networks for connecting several sources or loads, working on different frequencies or frequency bands, to a common load or source
- H03H9/703—Networks using bulk acoustic wave devices
- H03H9/706—Duplexers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Abstract
본 발명은 박막 벌크 음향 공진기(FBAR) 패키지 제조방법 및 이를 이용한 FBAR 듀플렉서 패키지 제조방법에 관한 것으로서, 웨이퍼 상에 각각 압전층 및 상하부전극으로 이루어진 복수개의 FBAR를 형성하는 단계와, 상기 웨이퍼 상에 상하부전극에 각각 연결된 접속패드를 형성하는 단계와, 상기 웨이퍼 상면에 포토레지스트를 형성하는 단계와, 상기 포토레지스트를 선택적으로 제거하여 상기 각각의 FBAR 주위를 둘러싼 측벽구조을 형성하는 단계- 상기 측벽구조의 외부로 상기 각 접속패드의 일영역이 노출됨-와, 상기 측벽구조 상단에 드라이필름 레지스트를 적층하는 단계와, 상기 드라이필름을 선택적으로 제거하여 상기 지붕구조를 형성하는 단계와, 상기 측벽구조와 상기 지붕구조를 경화시킴으로써 상기 각각의 FBAR를 밀봉하는 보호캡을 형성하는 단계와, 상기 보호캡을 갖는 개별 FBAR소자 단위로 상기 웨이퍼를 절단하는 단계를 포함하는 웨이퍼레벨 FBAR 패키지 제조방법을 제공한다. The present invention relates to a method for manufacturing a thin film bulk acoustic resonator (FBAR) package and a method for manufacturing a FBAR duplexer package using the same, the method comprising: forming a plurality of FBARs each comprising a piezoelectric layer and an upper and lower electrodes on a wafer; Forming a connection pad each connected to an electrode, forming a photoresist on the upper surface of the wafer, and selectively removing the photoresist to form a sidewall structure surrounding each of the FBARs; Exposing a region of each of the connection pads, laminating a dry film resist on top of the sidewall structure, selectively removing the dry film to form the roof structure, and the sidewall structure and the roof. Forming a protective cap to seal each FBAR by curing the structure And, it provides a wafer level package FBAR manufacturing method comprising the step of cutting the wafer into individual FBAR element unit having the protective cap.
박막 벌크 음향 공진기(film bulk acoustic resonator: FBAR), 듀플렉서(duplexer), 웨이퍼 레벨 패키지(wafer level package) Thin film bulk acoustic resonator (FBAR), duplexer, wafer level package
Description
도1는 통상적인 듀플렉서의 개략적인 구조를 나타낸다.1 shows a schematic structure of a conventional duplexer.
도2a 및 도2b는 각각 종래의 FBAR 듀플렉서 패키지를 나타내는 단면도이다.2A and 2B are cross-sectional views illustrating a conventional FBAR duplexer package, respectively.
도3a 내지 도3g는 본 발명의 일 실시형태에 따른 웨이퍼레벨 FBAR 패키지 제조공정을 나타내는 단면도이다.3A to 3G are cross-sectional views showing a wafer level FBAR package manufacturing process according to an embodiment of the present invention.
도4a 내지 도4d는 본 발명의 일 실시형태에 따른 FBAR 듀플렉서 패키지 제조방법을 나타내는 단면도이다.4A to 4D are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a FBAR duplexer package according to an embodiment of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호설명><Code Description of Main Parts of Drawing>
31: 웨이퍼 33: 희생물질31: wafer 33: sacrificial material
35: FBAR 소자 36: 접속패드35: FBAR element 36: connection pad
37: 포토레지스트 38: 드라이필름 레지스트37: photoresist 38: dry film resist
39: 보호캡 45: 웨이퍼레벨 FBAR 패키지39: protective cap 45: wafer-level FBAR package
42: 접착층 46: 와이어42: adhesive layer 46: wire
47: 예비 수지몰딩부 48: EMC 몰딩부47: preliminary resin molding 48: EMC molding
본 발명은 박막 벌크 음향 공진기(FBAR) 패키지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 보다 간단한 공정을 구현가능한 웨이퍼 레벨 FBAR 패키지제조방법 및 이를 이용한 FBAR 듀플렉서 패키지에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
일반적으로, FBAR소자는 반도체 기판 상에 상하부전극과 그 사이의 압전층을 포함한 필터소자를 말한다. 주로, FBAR 소자는 압전층의 음향파가 기판에 영향 받지 않도록 활성영역에 대응하는 기판영역에 브래그 반사막(bragg reflector)구조와 에어갭(air gap)구조와 같은 다양한 형태의 격리구조를 갖는다. In general, an FBAR element refers to a filter element including an upper and lower electrodes and a piezoelectric layer therebetween on a semiconductor substrate. In general, the FBAR device has various types of isolation structures, such as a Bragg reflector structure and an air gap structure, in the substrate region corresponding to the active region so that acoustic waves of the piezoelectric layer are not affected by the substrate.
이러한 FBAR소자는 다양한 형태의 패키지로 구현된다. 특히, FBAR 듀플렉서는 송수신용 FBAR 필터부와 이를 듀플렉싱하기 위한 다양한 회로 및 입출력단자가 구현된 패키지용 기판을 포함한다. 즉, 도1에 도시된 바와 같이, FBAR 듀플렉서는 송수신대역통과용 FBAR 필터(Tx,Rx)와 상기 필터(Tx,Rx) 사이에 연결된 페이스시프터("λ/4"로 표시됨)와 각 필터에 연결된 외부단자(P1,P2)을 포함한다. Such FBAR devices are implemented in various types of packages. In particular, the FBAR duplexer includes a FBAR filter unit for transmitting and receiving, and a package substrate for implementing various circuits and input / output terminals for duplexing the same. That is, as shown in FIG. 1, the FBAR duplexer is connected to each filter and a face shifter (indicated by "λ / 4") connected between the transmission / reception bandpass FBAR filters (Tx, Rx) and the filters (Tx, Rx). It includes connected external terminals (P1, P2).
상기 FBAR 듀플렉서 패키지에서는, 복잡한 회로패턴 및 외부단자를 구현하기 위해서, 패키지용 기판으로 주로 PCB기판과 LTCC기판을 사용한다. 도2a 및 도2b는 종래의 FBAR 듀플렉서 패키지의 개략적인 단면구조가 도시되어 있다.In the FBAR duplexer package, a PCB substrate and an LTCC substrate are mainly used as the package substrate in order to implement a complicated circuit pattern and an external terminal. 2A and 2B show schematic cross-sectional structures of a conventional FBAR duplexer package.
도2a를 참조하면, PCB 기판(1) 상에 송수신용 FBAR 필터(5a,5b)가 배치된 듀플렉서 패키지가 도시되어 있다. 상기 PCB기판 상에는 EMC 몰딩공정 등을 통해 수지몰딩부(7)가 형성된다. Referring to FIG. 2A, a duplexer package in which FBAR filters 5a and 5b for transmitting and receiving are disposed on a
도2a에 도시된 송수신용 FBAR 필터(5a,5b)는 웨이퍼레벨 패키지형태로 제공된다. 즉, FBAR소자의 제조공정에서, 웨이퍼 레벨에서 각 FBAR 소자에서 패키지로 구현된 형태로 제공된다. 예를 들어, 웨이퍼레벨 FBAR 패키지는 본 출원과 동일한 출원인에 의해 출원된 대한민국 특허출원 2003-63556호(2003.9.15출원)에 설명된 웨이퍼레벨 패키지가 참조될 수 있다. The
일반적으로, 웨이퍼레벨 FBAR 패키지(5a,5b)는 복잡한 연결구조를 가질 뿐만 아니라, 구조적 안정성을 위해 보호캡구조로서 실리콘 기판과 같은 기판을 사용하므로, 그 제조공정은 매우 복잡하다는 문제가 있다. In general, the wafer-
이와 달리, 종래의 LTCC기판을 이용한 패키지는 도2b에 도시된 바와 같이 다양한 회로패턴이 구현된 LTCC기판(11a,11b)을 포함한다. 송수신용 FBAR 필터(15a,15b)는 각각 LTCC 기판(11a,11b)의 캐비티영역에 다이본딩되며, 와이어(16)에 의해 LTCC 기판(11a,11b)에 제공된 소정의 회로패턴(12)과 연결된다. 본 패키지(20)에서, 송수신용 FBAR 필터(15a,15b)는 각각 LTCC 기판(11a,11b)과 리드(19)에 의해 보호되므로, FBAR소자 자체에 대한 웨이퍼레벨의 패키지공정이 요구되지 않는다는 장점이 있다.On the contrary, a package using a conventional LTCC substrate includes
하지만, LTCC기판은 소성시에 비틀림이 유발되어 리드와의 본딩이 불량해지는 문제가 있으며, 다층인 LTCC 기판을 이용하므로, 패키지자체의 리크가 발생되는 문제가 심각하다. However, the LTCC substrate has a problem in that twisting is caused during firing, so that bonding with the lead is poor, and since a multilayer LTCC substrate is used, leakage of the package itself is serious.
이에 반해, PCB 기판을 이용한 패키지는 비용 및 생산수율 측면에서, LTCC 기판 패키지보다 유리하지만, 각 FBAR 소자에 대한 웨이퍼레벨 패키지공정이 복잡하다는 단점이 있으며, 구조적인 안정성을 위해 캡구조로서 채용되는 실리콘 기판 등이 가공성이 떨어지므로, 정밀한 제조공정이 어려우며, 이로 인해 와이어본딩공정시 불량이 발생될 수 있는 문제가 있어 왔다.On the other hand, a package using a PCB substrate is advantageous over an LTCC substrate package in terms of cost and production yield, but has a disadvantage in that a wafer-level package process for each FBAR device is complicated, and silicon used as a cap structure for structural stability Since the substrate and the like are poor in workability, it is difficult to precisely manufacture the manufacturing process, which may cause a defect in the wire bonding process.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은 웨이퍼 레벨에서 공정을 보다 간소화하면서 정밀한 가공이 가능한 웨이퍼 레벨 FBAR 패키지 제조방법을 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a wafer level FBAR package manufacturing method capable of precise processing while simplifying the process at the wafer level.
본 발명의 다른 목적은 상기한 웨이퍼 레벨 FBAR 패키지 제조방법에서 얻어진 각 송수신용 필터 패키지의 구조적인 안정성을 보강할 수 있는 새로운 FBAR 듀플렉서 패키지 제조방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a novel FBAR duplexer package manufacturing method capable of reinforcing the structural stability of each transmit and receive filter package obtained in the wafer-level FBAR package manufacturing method.
상기한 기술적 과제를 실현하기 위해서, 본 발명은,In order to realize the above technical problem, the present invention,
웨이퍼 상에 각각 압전층 및 상하부전극으로 이루어진 복수개의 FBAR를 형성 하는 단계와, 상기 웨이퍼 상에 상하부전극에 각각 연결된 접속패드를 형성하는 단계와, 상기 웨이퍼 상면에 포토레지스트를 형성하는 단계와, 상기 포토레지스트를 선택적으로 제거하여 상기 각각의 FBAR 주위를 둘러싼 측벽구조을 형성하는 단계- 상기 측벽구조의 외부로 상기 각 접속패드의 일영역이 노출됨-와, 상기 측벽구조 상단에 드라이필름 레지스트(dry film resist: DFR)를 적층하는 단계와, 상기 드라이필름 레지스트를 선택적으로 제거하여 상기 지붕구조를 형성하는 단계와, 상기 측벽구조와 상기 지붕구조를 경화시킴으로써 상기 각각의 FBAR를 밀봉하는 보호캡을 형성하는 단계와, 상기 보호캡을 갖는 개별 FBAR소자 단위로 상기 웨이퍼를 절단하는 단계를 포함하는 웨이퍼레벨 FBAR 패키지 제조방법을 제공한다.Forming a plurality of FBARs each comprising a piezoelectric layer and an upper and lower electrodes on the wafer, forming a connection pad respectively connected to the upper and lower electrodes on the wafer, forming a photoresist on the upper surface of the wafer, and Selectively removing the photoresist to form a sidewall structure surrounding each of the FBARs, wherein a portion of each connection pad is exposed to the outside of the sidewall structure; and a dry film resist on top of the sidewall structure. : Stacking DFR), selectively removing the dry film resist to form the roof structure, and forming a protective cap for sealing each FBAR by curing the sidewall structure and the roof structure. And cutting the wafer into individual FBAR device units having the protective cap. Provided is a method for manufacturing a perlevel FBAR package.
바람직하게, 상기 웨이퍼 상에 상기 복수개의 FBAR를 형성하는 단계는, 상기 웨이퍼 상에 복수개의 캐비티를 형성하는 단계와, 상기 웨이퍼 상면과 평탄한 상면을 갖도록 상기 캐비티에 희생물질을 충전시키는 단계와, 적어도 상기 캐비티영역 상에 하부전극, 압전층 및 상부전극을 순차적으로 형성하는 단계로 이루어지며, 이 경우에, 상기 패키지 제조방법은, 비아홀을 이용하여 상기 희생물질을 제거하는 단계를 더 포함한다. Advantageously, forming the plurality of FBARs on the wafer comprises: forming a plurality of cavities on the wafer, filling the cavity with a sacrificial material to have a flat top surface with the wafer top surface, at least And sequentially forming a lower electrode, a piezoelectric layer, and an upper electrode on the cavity region. In this case, the package manufacturing method further includes removing the sacrificial material using a via hole.
바람직하게, 상기 희생물질을 제거하는 단계는, 상기 측벽구조를 형성하는 단계 후 그리고 상기 드라이필름 레지스트를 적층하는 단계 전에 실시된다. 본 실시형태에서, 상기 희생물질을 제거하는 단계 후 그리고 상기 드라이필름 레지스트 를 적층하는 단계 전에, 상기 상부전극을 부분적으로 에칭함으로써 상기 각 FBAR의 공진주파수를 조정하는 단계를 더 포함할 수 있다. Preferably, removing the sacrificial material is performed after forming the sidewall structure and before laminating the dry film resist. In the present embodiment, after removing the sacrificial material and before laminating the dry film resist, the method may further include adjusting a resonance frequency of each FBAR by partially etching the upper electrode.
바람직하게, 상기 보호캡을 형성하는 단계는, 열경화 또는 UV-경화방식을 이용하여 상기 측벽구조 및 상기 지붕구조를 경화시키는 단계일 수 있다.Preferably, the forming of the protective cap may be a step of curing the sidewall structure and the roof structure using a thermal curing or UV-curing method.
또한, 본 발명은 새로운 FBAR 듀플렉서 패키지 제조방법을 제공한다. 상기 FBAR 듀플렉서 패키지 제조방법은, 기판 상에 형성된 압전층 및 상하부전극을 갖는 FBAR와, 상기 상하부전극에 각각 연결된 접속패드와 상기 접속패드의 일영역이 그 외부에 위치하도록 상기 기판 상에 형성되어 상기 FBAR를 밀봉하는 보호캡을 각각 포함하는 송수신용 FBAR 패키지를 마련하는 단계와, 듀플레싱회로가 구현된 패키지용 기판 상에 상기 송수신용 FBAR 패키지를 각각 다이 본딩하는 단계와, 상기 송수신용 FBAR 패키지의 노출된 접속패드영역과 상기 듀플렉싱 회로패턴의 지정영역에 각각 연결되도록 와이어 본딩하는 단계와, 캡슐화제를 이용하여 상기 송수신용 FBAR 패키지 보호캡 외측에 예비 수지몰딩부를 형성하는 단계와, 상기 수지몰딩부 상에 EMC 몰딩부를 형성하는 단계를 포함한다.The present invention also provides a novel method for manufacturing a FBAR duplexer package. The FBAR duplexer package manufacturing method includes a FBAR having a piezoelectric layer and a top and bottom electrodes formed on a substrate, a connection pad connected to the top and bottom electrodes, and a region of the connection pad, respectively, being formed on the substrate so as to be located outside the Providing a transmission / reception FBAR package each including a protective cap for sealing an FBAR, die-bonding the transmission / reception FBAR package to a package substrate on which a duplexing circuit is implemented, and the FBAR package of the transmission / reception. Wire bonding each of the exposed connection pad areas and the designated areas of the duplexing circuit pattern, and forming a preliminary resin molding unit outside the protective FBAR package protective cap using an encapsulating agent, and the resin molding Forming an EMC molding on the portion.
본 발명에 채용된 송수신용 FBAR 패키지는 각각 상술된 웨이퍼레벨 FBAR 패키지 제조방법에서 얻어진 FBAR 패키지를 사용할 수 있다.As the FBAR package for transmission and reception employed in the present invention, each of the FBAR packages obtained by the above-described method for manufacturing a wafer-level FBAR package can be used.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the present invention will be described in more detail.
도3a 내지 도3g는 본 발명의 일 실시형태에 따른 웨이퍼레벨 FBAR 패키지 제조공정을 나타내는 단면도이다.3A to 3G are cross-sectional views showing a wafer level FBAR package manufacturing process according to an embodiment of the present invention.
본 발명에 따른 방법은, 도3a에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(31) 상에 각각 하부전극, 압전층 및 상부전극(미도시)을 순차적으로 적층하여 복수개의 FBAR(35)를 형성하는 단계로 시작된다. 본 실시형태는 격리구조로서 에어갭을 채용한 형태를 예시한다. 즉, FBAR(35)의 각층을 적층하기 전에, 상기 웨이퍼(31) 상에 복수개의 캐비티를 형성하는 과정과, 상기 웨이퍼(31) 상면과 평탄한 상면을 갖도록 상기 캐비티에 희생물질(33)을 충전시키는 과정을 포함할 수 있다.In the method according to the present invention, as shown in FIG. 3A, a plurality of
또한, 상기 웨이퍼(31) 상에 상하부전극(미도시)에 각각 연결된 접속패드(326를 형성한다. 상기 접속패드(36)로는 Au, Al 또는 그 합금에 의해 형성될 수 있다. 바람직하게, 상기 접속패드(36)는 FBAR 공진영역 외에 형성되며, 추후 형성된 보호캡구조의 외측에 접속패드(36) 일부영역가 제공될 수 있도록 연장하여 형성한다.In addition, connection pads 326 connected to upper and lower electrodes (not shown) are formed on the
다음으로, 도3b와 같이 상기 웨이퍼(31) 상면에 포토레지스트(37)를 형성한다. 본 발명에서, 포토레지스트(37)는 보호캡의 측벽구조를 형성하기 위해 채용된다. 일반적으로, 포토레지스트(37)는 실리콘기판에 비해 가공이 용이할 뿐만 아니라, 포토 리소그래피공정을 매우 정밀한 공정이 가능하다는 장점이 있다. . Next, as shown in FIG. 3B, a
이어, 도3c와 같이 상기 포토레지스트(37)를 선택적으로 에칭하여 FBAR(35)를 둘러싼 측벽구조(37')를 제공한다. 상기 선택적인 제거공정은 상기 접속패드(36)의 적어도 일영역이 측벽구조(37')의 외부에 위치하도록 실시한다. 본 측벽구조(37) 형성단계 후에, FBAR(35)공진부에 소정의 비아홀(v)을 형성하고 그 비아홀(v)을 통해 희생물질(33)을 제거함으로써 원하는 에어갭(a)을 형성한다. 이러한 에어갭(a)형성공정은 도3a 단계에서 희생물질(33)로서 폴리실리콘을 사용하고 제논계 가스를 이용한 건식식각공정을 실시함으로써 유익하게 실시될 수 있다. 또한, 건식식각공정 후에 필요에 따라 공진주파수의 튜닝을 위한 상부전극에 대한 에칭공정을 실시할 수 있다. 이러한 튜닝공정은 상부전극의 두께조정을 통해 구현될 수 있다.3C, the
다음으로, 도3d와 같이, 상기 측벽구조(37') 상단에 드라이필름 레지스트(dry film resist: DFR)를 적층한다. 상기 드라이필름 레지스트(38)는 일정한 구조적 안정성을 가지므로, 보호캡의 지붕으로서 제공될 수 있다. 상기 드라이필름 레지스트(38)도 포토레지스트(37)와 같이 간단한 리소그래피공정을 통해 원하는 형태로 정밀하게 패터닝될 수 있다. Next, as shown in FIG. 3D, a dry film resist (DFR) is stacked on the
이어, 도3e와 같이, 상기 드라이필름 레지스트(38)를 선택적으로 제거하여 상기 지붕구조(38')를 형성한다. 이러한 공정을 통해 FBAR(35)영역을 보호하는 캡구조물(37',38')을 얻을 수 있다. 상기 캡구조물(37',38')의 외부에는 상기 접속패드(36)가 연장되어 노출된다 따라서, 추후 완성된 웨이퍼레벨 패키지에서 상기 노 출된 접속패드(36)영역은 와이어본딩영역으로 제공될 수 있다.3E, the dry film resist 38 is selectively removed to form the
다음으로, 도3f와 같이 상기 상기 측벽구조(37')와 상기 지붕구조(38')를 경화시킴으로써 상기 FBAR(35)를 밀봉하는 보호캡(39)을 완성한다. 본 경화공정은 각 구조(37',38')에 자외선(UV)을 조사함으로써 구현될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, 상기 구조(37',38')의 재료가 열경화성수지일 경우에 적절한 온도에서 열처리함으로써 구현될 수도 있다.Next, as shown in FIG. 3F, the
최종적으로, 상기 보호캡(39)을 갖는 개별 FBAR(35) 단위로 상기 웨이퍼(31)를 절단함으로써 도3g에 도시된 웨이퍼레벨 FBAR 패키지(45)를 얻을 수 있다. Finally, the wafer
본 실시형태에서 설명된 웨이퍼레벨 FBAR 패키지(45)는 포토레지스트(37)와 드라이필름(38)을 이용하여 보호캡(39)을 형성함으로써 공정이 간소할 뿐만 아니라, 정밀한 가공이 가능하다. 다만, 본 실시형태에서 얻어진 보호캡(39)은 다소 구조적인 안정성이 실리콘 기판과 같은 종래의 캡구조에 비해 약하다는 단점이 가지고 있으나, 본 발명에서는 이를 보완하는 새로운 듀플렉서 패키지 제조공정을 제공한다.In the wafer
도4a 내지 도4d는 본 발명의 일 실시형태에 따른 FBAR 듀플렉서 패키지 제조방법을 나타내는 단면도이다. 본 발명에 따른 FBAR 듀플렉서 패키지 제조방법은 상술된 웨이퍼레벨 FBAR 제조방법에 기반한다. 4A to 4D are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a FBAR duplexer package according to an embodiment of the present invention. The FBAR duplexer package manufacturing method according to the present invention is based on the wafer level FBAR manufacturing method described above.
본 FBAR 듀플렉서 패키지 제조방법은 송수신용 FBAR 패키지(45a,45b)를 마련하는 단계로 시작된다. 상기 송수신용 FBAR 패키지(45a,45b)는 도3a 및 도3g에서 얻어진 웨이퍼레벨 FBAR 패키지일 수 있다. 상기 웨이퍼레벨 FBAR 패키지는 각각 기판(31a,31b) 상에 형성된 압전층 및 상하부전극을 갖는 FBAR(35a,35b)와, 상기 상하부전극에 각각 연결된 접속패드(36a,36b)와 상기 접속패드(36a,36b)의 일영역이 그 외부에 위치하도록 상기 기판(31a,31b) 상에 형성되어 상기 FBAR(35a,35b)를 밀봉하는 보호캡(39a,39b)을 포함한다. The method of manufacturing the FBAR duplexer package begins with preparing the FBAR packages 45a and 45b for transmission and reception. The transmission / reception FBAR packages 45a and 45b may be wafer level FBAR packages obtained in FIGS. 3A and 3G. The wafer-level FBAR package includes FBARs 35a and 35b having piezoelectric layers and upper and lower electrodes formed on
도4a와 같이, 상기 송수신용 FBAR 패키지(45a,45b)는 각각 듀플레싱회로패턴(미도시)이 구현된 패키지용 기판(41) 상에 각각 다이 본딩한다. 상기 패키지기판(41)은 패키지제조공정에 유리한 PCB기판일 수 있다. 또한, 당업자에게 자명한 바와 같이, 본 다이본딩공정은 적절한 접착물질(42)을 이용하여 용이하게 실시될 수 있다.As shown in FIG. 4A, the FBAR packages 45a and 45b for transmitting and receiving are respectively die-bonded on the
이어, 도4b와 같이, 상기 송수신용 FBAR 패키지(45a,45b)의 노출된 접속패드(36a,36b)영역과 상기 듀플렉싱 회로패턴의 특정 영역에 각각 연결되도록 와이어 본딩한다. 본 발명에 채용되는 보호캡(39a,39b)은 접속패드(36a,36b)의 일영역이 그 외부에 노출되도록 정밀하게 형성될 수 있으므로, 적절한 면적을 갖는 접속패드(36a,36b)를 본딩영역으로 제공할 수 있다.Subsequently, as shown in FIG. 4B, wire bonding is performed to connect the exposed
다음으로, 도4c와 같이, 캡슐화제를 이용하여 상기 송수신용 FBAR 패키지(45a,45b)를 밀봉함으로써 예비 수지몰딩부(47)를 형성한다. 이와 같이 캡슐화제를 이용한 밀봉공정은 최종 EMC 공정과 달리 유동성이 큰 물질을 이용함으로써, 구조적으로 다소 취약한 보호캡(39a,39b)에 대한 손상 또는 붕괴를 방지할 수 있다. 또한, 본 공정을 통해 형성된 예비 수지몰딩부(47)는 보호캡(39a,39b)의 취약한 구조적 안정성을 보완할 수 있다. Next, as shown in FIG. 4C, the
최종적으로, 도4d와 같이 상기 밀봉된 송수신용 FBAR 패키지(45a,45b) 상에 EMC 몰딩부(48)를 형성한다. 본 발명에서 채용된 EMC몰딩부(48)는 최종 몰딩부로서 작용한다. 본 몰딩공정은 도2a에 설명된 통상적인 실링공정과 유사한 공정일 수 있다. 본 몰딩공정시에 적용되는 압력이 종래와 같이 다소 크더라도, 앞서 설명한 캡슐화제에 의한 예비 수지몰딩부(47)에 의해 보호캡(39a,39b)은 안정적으로 유지될 수 있다. Finally, the
이와 같이, 본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.As such, the invention is not to be limited by the foregoing embodiments and the accompanying drawings, which are intended to be limited by the appended claims. Accordingly, various forms of substitution, modification, and alteration may be made by those skilled in the art without departing from the technical spirit of the present invention described in the claims, which are also within the scope of the present invention. something to do.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 포토레지스트 및 드라이필름을 이용하여 웨이퍼 레벨 FBAR 패키지를 제조함으로써 공정을 간소화할 수 있을 뿐만 아니라, 보다 정밀한 가공이 가능하므로 FBAR 패키지의 추가적인 소형화를 실현할 수 있다. As described above, according to the present invention, not only the process can be simplified by manufacturing the wafer-level FBAR package using photoresist and dry film, but also more precise processing is possible, so that further miniaturization of the FBAR package can be realized.
또한, 본 발명의 웨이퍼 레벨 FBAR 패키지 제조방법에서 얻어진 패키지를 듀플렉서 패키지에 채용함에 있어서, 적용압력이 낮은 캡슐화제에 의한 예비몰딩을 실시함으로써 본 발명의 보호캡의 낮은 구조적인 안정성을 보완할 수 있다.In addition, in adopting the package obtained in the wafer-level FBAR package manufacturing method of the present invention in the duplexer package, it is possible to compensate for the low structural stability of the protective cap of the present invention by performing a pre-molding with an encapsulant with a low application pressure. .
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020050024259A KR100649637B1 (en) | 2005-03-23 | 2005-03-23 | Fabrication methods of wafer level fbar package and fbar duplexer by using the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020050024259A KR100649637B1 (en) | 2005-03-23 | 2005-03-23 | Fabrication methods of wafer level fbar package and fbar duplexer by using the same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20060102419A true KR20060102419A (en) | 2006-09-27 |
KR100649637B1 KR100649637B1 (en) | 2006-11-27 |
Family
ID=37633258
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020050024259A KR100649637B1 (en) | 2005-03-23 | 2005-03-23 | Fabrication methods of wafer level fbar package and fbar duplexer by using the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100649637B1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10135421B2 (en) | 2016-08-11 | 2018-11-20 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Bulk-acoustic wave filter device |
CN113556096A (en) * | 2021-07-26 | 2021-10-26 | 苏州汉天下电子有限公司 | Packaging substrate for duplexer and duplexer |
CN115642095A (en) * | 2022-09-08 | 2023-01-24 | 武汉敏声新技术有限公司 | Radio frequency module packaging structure and method |
-
2005
- 2005-03-23 KR KR1020050024259A patent/KR100649637B1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10135421B2 (en) | 2016-08-11 | 2018-11-20 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Bulk-acoustic wave filter device |
CN113556096A (en) * | 2021-07-26 | 2021-10-26 | 苏州汉天下电子有限公司 | Packaging substrate for duplexer and duplexer |
CN113556096B (en) * | 2021-07-26 | 2024-03-19 | 苏州汉天下电子有限公司 | Packaging substrate for duplexer and duplexer |
CN115642095A (en) * | 2022-09-08 | 2023-01-24 | 武汉敏声新技术有限公司 | Radio frequency module packaging structure and method |
CN115642095B (en) * | 2022-09-08 | 2024-03-29 | 武汉敏声新技术有限公司 | Radio frequency module packaging structure and method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR100649637B1 (en) | 2006-11-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1628396B1 (en) | Piezoelectric electronic component | |
KR100541087B1 (en) | Wafer level package for micro-device and method of producing the same | |
JP4324182B2 (en) | Integrated filter in which thin film bulk acoustic resonator and surface acoustic wave resonator are integrated, and manufacturing method thereof | |
US20050174193A1 (en) | FBAR based duplexer device and manufacturing method thereof | |
JP3983226B2 (en) | Manufacturing method of FBAR element of wafer level package | |
JP2005198233A (en) | Fbar device and manufacturing method thereof | |
JP2007202130A (en) | Rf module, multi-rf module, and rf module fabricating method | |
CN104821798A (en) | Electronic packaging and MEMS packaging | |
US20070044296A1 (en) | Method of manufacturing film bulk acoustic wave resonator | |
JP2006351591A (en) | Micro device and packaging method thereof | |
KR100649637B1 (en) | Fabrication methods of wafer level fbar package and fbar duplexer by using the same | |
CN114337585A (en) | Single crystal film bulk acoustic resonator, preparation method thereof and filter | |
US6965281B2 (en) | FBAR, FBAR based duplexer device and manufacturing method thereof | |
GB2476692A (en) | A compact duplexer comprising a pair of stacked flip-chip bonded acoustic wave filters | |
JP2007216308A (en) | Electronic device and its manufacturing method | |
US20120261816A1 (en) | Device package substrate and method of manufacturing the same | |
WO2020134668A1 (en) | Integrating method and integrating structure for control circuit and bulk acoustic wave filter | |
US20110156836A1 (en) | Duplexer device and method of manufacturing the same | |
CN114337579A (en) | Resonance device, manufacturing method thereof and integrated circuit board integrated with resonance device | |
JP2024023057A (en) | elastic wave device | |
JPH11168339A (en) | Surface acoustic wave element and manufacture therefor | |
JPH04207308A (en) | Surface acoustic wave element | |
KR20020072054A (en) | A SAW filter package | |
JPH11112282A (en) | Surface acoustic wave element and its manufacture | |
JP2007013017A (en) | Electronic device and its manufacturing method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20101011 Year of fee payment: 5 |
|
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |