[发明专利]晶片级封装件和制造方法

说明书

一种晶片级封装件包括具有第一表面的功能晶片、连接到第一表面上布置的器件焊盘的器件结构。具有内表面和外表面的盖晶片利用内表面被键合到功能晶片的第一表面。围绕器件结构的框架结构被布置在功能晶片与盖晶片之间。连接柱将第一表面上的器件焊盘连接到内表面上的内部盖焊盘。导电过孔被引导穿过盖晶片，连接盖晶片的内表面上的内部盖焊盘和外表面上的封装焊盘。

技术领域

本发明提供了一种对微声器件有用的晶片级封装件和制造方法，因为提供了用于其机械敏感器件结构的腔体。

背景技术

晶片级封装是一种用于在功能晶片上生产的电器件的批量生产的优选方法。根据一种新方式，薄膜封装件覆盖物通过封装件层在功能器件结构上方的沉积而被生产。功能器件结构上方的腔体可以通过以下被维持：在施加覆盖物层之前保护在牺牲材料的结构化层下方的结构，并且之后通过穿过封装层制成的释放开口去除牺牲材料。

根据另一种方式，盖晶片例如通过晶片键合工艺被键合到功能晶片。如果合适的间隔物元件被使用，则间隙可以被维持在功能晶片与盖晶片之间，作为腔体封装件的前提。腔体可以直接通过晶片键合步骤或者在之后的密封过程中被封闭和密封。

已知的晶片级封装技术的主要问题是晶片破裂，因为机械力可能在整个晶片直径上总计，这归因于所使用的材料的不同热膨胀。至少晶片化合物的弯曲必须被预料到，这可能恶化进一步的处理，因为不平坦的晶片表面。此外，废晶片和废晶片封装件可能被生产出。这些力可能在晶片键合步骤或任何之后的热步骤已经积聚。如果晶片之一是各向异性的并且沿着其不同晶轴具有不同膨胀行为，则这些问题进一步增大。这样的问题在使用压电材料的晶体切削晶片时出现，而这些晶体切削晶片对于形成微声器件(如谐振器和滤波器)是需要的。

发明内容

目的是提供一种具有降低的损坏和废品风险的晶片级封装件，其可以容易被制造。

该目的通过根据独立权利要求的晶片级封装件和制造方法而被满足。

实施例和有利特征可以从从属权利要求中得到。

一种晶片级封装件被提出，其包括具有功能器件结构的功能晶片、盖晶片和框架结构，框架结构被布置在两个晶片之间，以将器件结构围绕和包围在腔体中。

功能器件结构被布置在功能晶片的第一表面上，并且被连接到器件焊盘。盖晶片具有内表面和外表面，并且利用内表面被键合到功能晶片的第一表面。框架结构密封到第一表面并且也密封到内表面。连接柱将第一表面上的器件焊盘连接到盖晶片的内表面上的内部盖焊盘。导电过孔被引导穿过盖晶片并且将内部盖焊盘与封装焊盘连接，封装焊盘被布置在盖晶片的外表面上并且因此在封装件外部。因此，用于功能器件结构的完全密封和封闭的腔体被实现，并且到封装件的外部接触部通过外表面上的封装焊盘被提供。过孔被填充有导电材料并且不影响封装件的密封性。盖晶片和功能晶片形成机械稳定的化合物。

根据优选的实施例，功能晶片是在其第一表面上具有薄膜功能层的衬底晶片。盖晶片由如衬底晶片的相同材料制成。另外，盖晶片的厚度小于功能晶片的厚度。通过这种布置，两个晶片的热膨胀是相同的并且不会产生热应力，并且因此不必担心归因于热应力的损坏或变形。

此外，相同的材料允许相对于功能晶片的厚度来减小盖晶片的厚度，无需降低机械稳定性，而在另一方面，与热应力有关的降低机械稳定性将会增加废品风险。

薄膜功能层可以是在衬底晶片上沉积或生长或键合的压电层。器件结构然后可以是被适配用于在压电层中激发声波的电极。这样的器件可以用SAW或BAW技术来体现，这两种技术都可以使用所提出的晶片级封装概念。SAW器件或BAW器件可以形成谐振器和滤波器，这些谐振器和滤波器可以用于操作无线通信设备中的RF信号。

优选的衬底晶片是允许根据被认可的半导体方法来处理的硅晶片。高工艺可靠性和制造期间仅有的小公差可以被实现。