[发明专利]一种FBAR器件的封装结构及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体器件封装制造技术领域，尤其是涉及一种FBAR器件封装结构及其制造方法。

背景技术

随着薄膜与微纳制造技术的发展，电子器件正向微型化、高密集复用、高频率和低功耗的方向迅速发展。近年来发展起来的薄膜体声波谐振器(FBAR)采用一种先进的谐振技术,它是通过压电薄膜的逆压电效应将电能量转换成声波而形成谐振，这一谐振技术可以用来制作薄膜频率整形器件等先进元器件。FBAR器件具有体积小、工作频率高、效率高、插入损耗低、带外抑制大、大功率容量、低温度系数以及良好的抗静电冲击能力和半导体工艺兼容性等诸多优点。利用FBAR技术可以制作滤波器、振荡器、双工器等多种高性能频率器件。FBAR技术能提供更完善的功率处理能力、插入损耗和选择度特性。

现有技术中，FBAR器件大多采用芯片级封装结构进行封装，封装过程为：整片晶圆通过划片工艺后，被切割为小的晶片(Die)，然后将切割好的晶片进行分类，再对独立的晶片进行单独封装。封装完成后，还要进行一系列操作，如固化(PostMoldCure)、切筋和成型(Trim&Form)、电镀(Plating)以及打印等工艺。最后完成最终的封装结构。由于此方法需要对切割后的每一晶片单独进行封装，因此造成生产周期长、制作工艺繁琐、生产成本较高、生产效率低的问题。

发明内容

为了克服现有技术中的上述缺陷，本发明提供了一种FBAR器件的封装结构，所述封装结构包括衬底、至少一个第一凹槽、焊盘、第二凹槽、第一电极层、第二电极层和至少一个FBAR器件；

所述衬底的上表面形成至少一个第一凹槽；

所述第一凹槽两侧各形成一个焊盘；

所述第二凹槽形成于所述焊盘的表面上；

所述FBAR器件与所述焊盘键合，且FBAR器件的电极置于所述第一凹槽内；

所述第一电极层形成于所述衬底的下表面上，同时覆盖所述第二凹槽的顶部和侧壁；

所述第二电极层形成于所述第一电极层的下表面上。

根据本发明的一个方面，该封装结构还包括金属层和至少一个凹坑，所述凹坑形成于所述焊盘的表面上；所述金属层形成于所述焊盘之上，填充所述凹坑、同时覆盖所述第二凹槽的顶部和侧壁。

根据本发明的另一个方面，该封装结构中所述凹坑的深度范围是1μm～2μm，线宽范围是1μm～5μm。

根据本发明的又一个方面，该封装结构中所述金属层的材料包括金、铜、银、镍、铂中的一种或其任意组合。

根据本发明的又一个方面，该封装结构还包括绝缘层，所述绝缘层形成于所述第一凹槽的表面上。

根据本发明的又一个方面，该封装结构中所述绝缘层的材料为SiO₂。

根据本发明的又一个方面，该封装结构中所述第一凹槽的深度范围是5μm～10μm。

根据本发明的又一个方面，该封装结构中所述第二凹槽的深度范围是80μm～200μm、宽度范围是2μm～10μm。

根据本发明的又一个方面，该封装结构中所述衬底的材料包括硅、玻璃、陶瓷中的一种或其任意组合。

根据本发明的又一个方面，该封装结构中所述第一电极层的材料包括金、铜、银、镍、铂中的一种或其任意组合；所述第二电极层的材料包括金、铜、银、镍、铂中的一种或其任意组合。

本发明还提供了一种晶圆切割方法，用于在晶圆上形成多个上述封装结构，然后按照所述封装结构的位置进行晶圆切割。

本发明还提供了一种FBAR器件封装结构的制造方法，包括以下步骤：

在衬底的上表面形成至少一个第一凹槽，并在所述第一凹槽两侧各形成一个焊盘；

在所述焊盘的表面上形成第二凹槽；

将至少一个FBAR器件与所述焊盘键合，使FBAR器件的电极置于所述第一凹槽内；

对所述衬底的下表面进行减薄，使所述第二凹槽完全露出；

在所述衬底的下表面上形成第一电极层，且所述第一电极层覆盖所述第二凹槽的顶部和侧壁；

在所述第一电极层的下表面上形成第二电极层。

根据本发明的一个方面，在衬底的上表面形成至少一个第一凹槽之后，该制造方法还包括：在所述第一凹槽的表面上形成绝缘层。

根据本发明的另一个方面，该制造方法中所述绝缘层的材料为SiO₂。

根据本发明的又一个方面，在所述第一凹槽两侧各形成一个焊盘之后，该制造方法还包括：在所述焊盘的表面上形成至少一个凹坑。