芯片封装模块及封装方法及具有该模块的电子装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种芯片封装模块及封装方法，芯片封装模块包括：芯片；封装基板，与所述芯片对置且两者之间形成空腔；第一封装层，将所述芯片封装在封装基板上；第二封装层，覆盖所述第一封装层的外侧设置，其中：第一封装层包括沿封装基板横向向外延伸的延伸部，所述延伸部的下侧覆盖所述封装基板的上侧，所述第二封装层的端部与所述延伸部的上侧形成面接触。本发明专利技术还公开了一种具有该芯片封装模块的电子装置。

Chip packaging module, packaging method and electronic device with the module

【技术实现步骤摘要】
芯片封装模块及封装方法及具有该模块的电子装置
本专利技术涉及半导体领域，尤其涉及一种芯片封装结构，一种芯片封装方法，以及一种具有芯片封装模块的电子装置。
技术介绍
电子器件作为电子设备的基本元素，已经被广泛应用，其应用范围包括移动电话、汽车、家电设备等。此外，未来即将改变世界的人工智能、物联网、5G通讯等技术仍然需要依靠电子器件作为基础。薄膜体声波谐振器(FilmBulkAcousticResonator，简称FBAR，又称为体声波谐振器，也称BAW)作为压电器件的重要成员正在通信领域发挥着重要作用，特别是FBAR滤波器在射频滤波器领域市场占有份额越来越大，FBAR具有尺寸小、谐振频率高、品质因数高、功率容量大、滚降效应好等优良特性，其滤波器正在逐步取代传统的声表面波(SAW)滤波器和陶瓷滤波器，在无线通信射频领域发挥巨大作用，其高灵敏度的优势也能应用到生物、物理、医学等传感领域。通常，薄膜体声波谐振器在不同的应用环境下，具有特定的封装要求。目前，较为常见的为晶圆级封装，此种封装不但会增加器件的尺寸，而且具有大量的封装步骤，增加了封装成本。近年来随着无线移动通讯技术的快速发展，无线通讯设备逐渐向着便携式、多功能、高性能、低成本方向发展，促使电子元器件也朝着小型化、高集成、高可靠性、高良率的方向发展，射频滤波器也不例外。近年来，在满足封装需求的基础上，工艺简单、成本低廉的封装技术快速发展，然而，封装结构的气密性及可靠性仍待提高。图9为现有技术中的芯片封装结构的示意图。在图9中：10为基板，可以为陶瓷和有机材质等，包含三部分：底部基板101，导电层103，滤油层105；11为芯片焊接结构，可以为MBM，焊球，铜柱等；13为焊盘(pad)；15为未封装的滤波芯片，可以为FBAR芯片，SAW芯片或者BAW芯片；17为芯片间的粘接层及外围保护层；19为芯片间的粘接层及外围保护层。在图9所示的结构中，外围保护层17和基板10真空压合，接触处密封性及粘附性差，此外，湿气易穿过滤油层105，破坏滤波芯片15所需的空腔结构，影响器件性能。
技术实现思路
为解决或缓解现有技术中的存在的技术问题的至少一个方面，提出本专利技术。根据本专利技术的实施例的一个方面，提出了一种芯片封装模块，包括：芯片；封装基板，与所述芯片对置且两者之间形成空腔；第一封装层，将所述芯片封装在封装基板上；第二封装层，覆盖所述第一封装层的外侧设置，其中：第一封装层包括沿封装基板横向向外延伸的延伸部，所述延伸部的下侧覆盖所述封装基板的上侧，所述第二封装层的端部与所述延伸部的上侧形成面接触。本专利技术的实施例还提出了一种芯片封装方法，包括步骤：提供封装基板；提供未封装芯片；将芯片倒置焊接到封装基板上侧；提供第一封装层，使得第一封装层将芯片封装到封装基板上，所述第一封装层具有沿封装基板横向向外延伸的延伸部，所述延伸部的下侧覆盖所述封装基板的上侧；提供覆盖第一封装层的第二封装层，所述第二封装层的端部与所述延伸部的上侧形成面接触。本专利技术的实施例也涉及一种电子装置，包括上述的芯片封装模块或根据上述封装方法制造的芯片封装模块。附图说明以下描述与附图可以更好地帮助理解本专利技术所公布的各种实施例中的这些和其他特点、优点，图中相同的附图标记始终表示相同的部件，其中：图1为根据本专利技术的一个示例性实施例的芯片封装模块的示意性截面图；图2为根据本专利技术的一个示例性实施例的芯片封装模块的示意性截面图；图2A为图2中的第一封装层与基板之间的接触部分的局部放大示意图；图3为根据本专利技术的一个示例性实施例的芯片封装模块的示意性截面图；图3A为图3中的第一封装层与基板之间的接触部分的局部放大示意图；图4为根据本专利技术的一个示例性实施例的芯片封装模块的封装结构的俯视示意图；图4A为图4中的A部分的放大示意图；图5为根据本专利技术的一个示例性实施例的芯片封装模块的封装结构的俯视示意图；图5A为图5中的A部分的放大示意图；图5B为图5中的A部分的放大示意图；图6为根据本专利技术的一个示例性实施例的芯片封装模块的封装结构的俯视示意图；图6A为图6中的A部分的放大示意图；图7A-7D示例性示出了根据本专利技术的一个实施例的芯片封装方法的过程图；图8为根据本专利技术的一个示例性实施例的芯片封装模块的示意性截面图，其示出了两颗芯片；图9为现有技术中的芯片封装结构的示意图。具体实施方式下面通过实施例，并结合附图，对本专利技术的技术方案作进一步具体的说明。在说明书中，相同或相似的附图标号指示相同或相似的部件。下述参照附图对本专利技术实施方式的说明旨在对本专利技术的总体专利技术构思进行解释，而不应当理解为对本专利技术的一种限制。图1为根据本专利技术的一个示例性实施例的芯片封装模块的示意性截面图。在图1中：10为基板，可以为陶瓷和有机材质等，在一个示例性实施例中，基板10包含三部分：底部基板101，导电层103，滤油层105；11为芯片焊接结构，可以为MBM，焊球，铜柱等；13为焊盘；15为未封装的滤波芯片，可以为FBAR芯片，SAW芯片或者BAW芯片；17为第一封装层，即芯片间的粘接层及外围保护层；19为第二封装层，也可以为芯片间的粘接层及外围保护层。如图1所示，第一封装层17包括沿封装基板横向向外延伸的延伸部(在图1中即为与基板接触的横向部分)，所述延伸部的下侧覆盖所述封装基板的上侧。如图1所示，所述第二封装层19的端部与所述延伸部的上侧形成面接触。在本专利技术中，以基板在下而芯片在上的方式，确定“上”与“下”。在本专利技术中，横向即为平行于芯片或者基板的表面的方向，更具体的，在附图中，可以对应于图中的左右方向。在图1的结构中，由于延伸部增加了第一封装层与基板的接触面积，从而增加了第一封装层与基板的粘附性，提高了密封效果。图2为根据本专利技术的一个示例性实施例的芯片封装模块的示意性截面图，图2A为图2中的第一封装层与基板之间的接触部分的局部放大示意图。如图2所示，基板在于延伸部接触的位置设置有凹陷107，这有利于增加第一封装层与基板的粘附性，提高了密封效果。如图2所示，空腔的高度为H1，10μm≤H1≤150μm，凹陷的深度为H2，0.05μm≤H2≤10μm；所述凹陷的宽度W3的范围为：W3≥H2。在进一步的实施例中，如图2和2A所示，第一封装层17包括覆盖半导体芯片的侧面的竖向部，所述竖向部与所述延伸部连接；且所述竖向部的面对所述空腔的面与基底的上侧之间形成的角度θ为：60<θ<90。如图2A所示，在一个实施例中，侧壁粗糙度即图2A中AA’这个竖向面的粗糙度为在本专利技术的一个进一步的实施例中，如图2所示，第一封装层的第一宽本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种芯片封装模块，包括：/n芯片；/n封装基板，与所述芯片对置且两者之间形成空腔；/n第一封装层，将所述芯片封装在封装基板上；/n第二封装层，覆盖所述第一封装层的外侧设置，/n其中：/n第一封装层包括沿封装基板横向向外延伸的延伸部，所述延伸部的下侧覆盖所述封装基板的上侧，所述第二封装层的端部与所述延伸部的上侧形成面接触。/n

【技术特征摘要】
1.一种芯片封装模块，包括：
芯片；
封装基板，与所述芯片对置且两者之间形成空腔；
第一封装层，将所述芯片封装在封装基板上；
第二封装层，覆盖所述第一封装层的外侧设置，
其中：
第一封装层包括沿封装基板横向向外延伸的延伸部，所述延伸部的下侧覆盖所述封装基板的上侧，所述第二封装层的端部与所述延伸部的上侧形成面接触。


2.根据权利要求1所述的芯片封装模块，其中：
所述封装基板的至少被延伸部覆盖的部分设置有密封加强部。


3.根据权利要求2所述的芯片封装模块，其中：
所述密封加强部包括设置在封装基板的上侧的凹陷结构或凸起结构。


4.根据权利要求3所述的芯片封装模块，其中：
所述凹陷结构或凸起结构包括由凹陷或凸起形成的条形环状或矩形阵列或圆形阵列结构。


5.根据权利要求3所述的芯片封装模块，其中：
所述空腔的高度为H1，10μm≤H1≤150μm；
所述凹陷结构的深度或所述凸起结构的高度为H2，0.05μm≤H2≤10μm；
所述凹陷结构或凸起结构的宽度W3的范围为：W3≥H2。


6.根据权利要求2所述的芯片封装模块，其中：
所述密封加强部包括设置在封装基板的上侧的粗糙面结构。


7.根据权利要求1-6中任一项所述的芯片封装模块，其中：
所述密封加强部呈环形布置。


8.根据权利要求7所述的芯片封装模块，其中：
所述密封加强部包括整体呈环形布置的断续结构。


9.根据权利要求1所述的芯片封装模块，其中：
在延伸过芯片且平行于芯片的上表面的截面图中，所述第一封装层的第一宽度W1小于所述第二封装层的第二宽度W2。


10.根据权利要求9所述的芯片封装模块，其中：
所述第一宽度W1的范围为：0<W1≤50μm，所述第二宽度W2的范围为：W2≥15μm。


11.根据权利要求1-10中任一项所述的芯片封装模块，其中：
所述第一封装层包括覆盖半导体芯片的侧面的竖向部，所述竖向部与所述延伸部连接；且
所述竖向部的面对所述空腔的面与基底的上侧之间形成的角度θ为：60<...

【专利技术属性】
技术研发人员：庞慰，王云峰，杨清瑞，张孟伦，
申请(专利权)人：天津大学，诺思天津微系统有限责任公司，
类型：发明
国别省市：天津;12