带密封垫圈加强结构的半导体器件及具有其的电子设备制造技术

本发明专利技术涉及一种用于半导体器件的封装结构，所述半导体器件包括对置的功能基底和封装基底，所述功能基底设置有功能器件，所述封装结构包括：密封垫圈结构，所述密封垫圈结构适于设置在所述功能基底与所述封装基底之间，功能基底、封装基底与密封垫圈结构适于围合成容纳空间，所述功能器件适于设置在所述容纳空间内，其中：所述密封垫圈结构包括第一密封垫圈以及封装加强结构。本发明专利技术也涉及一种具有该封装结构的半导体器件以及具有该半导体器件的电子设备。

Semiconductor devices with seal washer reinforced structure and electronic equipment thereof

【技术实现步骤摘要】
带密封垫圈加强结构的半导体器件及具有其的电子设备
本专利技术的实施例涉及半导体领域，尤其涉及一种具有密封垫圈结构的半导体器件，以及一种具有该半导体器件的电子设备。
技术介绍
图1与图2示出了现有技术中的薄膜体声波谐振器的封装结构的示意图。如图2所示，该封装结构包括功能基底F212(对应于图1中的F202)，封装基底C111；构建于功能基底F212之上的核心功能部分F211(对应于图1中的F201)；封装基底C111在靠近自身边缘的两侧各形成单个凸起(垫圈结构)GK100，并且在该凸起上覆盖有粘附层F214；在F212与凸起GK100相对的表面同样覆盖有粘附层F213(对应于图1中的F203)。进行封装时，功能基底F212和封装基底C111在高温和压力的作用下通过粘附层形成一个整体，从而将核心功能部分F211(F201)封闭在空间C115之中。不过，上述的单一垫圈结构存在如下问题：(1)对封装时形成的剪切应变抗性不足；(2)封装后可靠性不足。此外，滤波器的技术指标通常对最终的封装成型的结构的外形尺寸有一定要求，而该要求通常是基于现有的满足一定的性能指标要求的谐振器核心器件的尺寸设定的，这导致在核心器件周围没有足够的空间添加封装改进结构。
技术实现思路
为缓解或解决使用现有技术中的上述问题的至少一个方面，提出本专利技术。本专利技术提出了用于半导体器件的封装结构，所述半导体器件包括对置的功能基底和封装基底，所述功能基底设置有功能器件，所述封装结构包括：密封垫圈结构，所述密封垫圈结构适于设置在所述功能基底与所述封装基底之间，功能基底、封装基底与密封垫圈结构适于围合成容纳空间，所述功能器件适于设置在所述容纳空间内，其中：所述密封垫圈结构包括第一密封垫圈以及封装加强结构。可选的，所述封装加强结构包括第二密封垫圈。可选的，所述第二密封垫圈与第一密封垫圈间隔开设置。可选的，第一密封垫圈与第二密封垫圈的宽度范围为10-150μm，且两者之间的距离范围为10-150μm。进一步可选的，第一密封垫圈与第二密封垫圈的宽度彼此不同。可选的，第一密封垫圈与第二密封垫圈的宽度范围为20-100μm，且两者之间的距离范围为20-100μm。可选的，所述第一密封垫圈和第二密封垫圈均为矩形密封垫圈。可选的，第一密封垫圈与第二密封垫圈之间设置有连接在两者之间的多个连接肋，所述多个连接肋将第一密封垫圈与第二密封垫圈之间的空间分为多个独立密封子空间。可选的，第一密封垫圈与第二密封垫圈均为矩形垫圈；所述多个独立密封子空间包括多个条形密封空间。或者可选的，第一密封垫圈为矩形密封垫圈，所述第二密封垫圈为椭圆形密封垫圈或者圆形密封垫圈且设置在第一密封垫圈之内；所述多个独立密封子空间包括多个三角形密封空间。进一步的，所述多个独立密封子空间包括至少8个三角形密封空间。可选的，所述封装加强结构包括具有波浪曲线边缘的第二密封垫圈，所述第二密封垫圈与第一密封垫圈在所述波浪曲线边缘的波峰或者波谷处相接，且第一密封垫圈与第二密封垫圈之间形成多个独立的密封子空间。可选的，所述第一密封垫圈的内角为圆角；且所述密封子空间为类三角形状且内角为圆角。可选的，第一密封垫圈和第二密封垫圈中的一个设置有适于加强抗应变性能的粘附层，第一密封垫圈和第二密封垫圈中的另一个设置有适于加强防水汽性能的粘附层。可选的，所述第一密封垫圈为矩形密封垫圈；且所述第二密封垫圈为椭圆形密封垫圈或者圆形密封垫圈且设置在第一密封垫圈之内。可选的，所述封装加强结构包括自所述第一密封垫圈径向向外延伸的至少一个延伸肋。进一步可选的，所述第一密封垫圈为矩形密封垫圈，所述封装加强结构包括从该矩形密封垫圈的每条边的中间部分垂直其延伸出的延伸肋以及从该矩形密封垫圈的每个矩形顶点以45度角度斜向延伸的延伸肋。可选的，所述第一密封垫圈为矩形密封垫圈；所述封装加强结构包括多个延伸肋，所述多个延伸肋中的每一个设置在第一密封垫圈内且与第一密封垫圈相连而形成三角形结构，所述多个延伸肋围绕所述功能器件设置。可选的，所述直角三角形结构的直角边的边长为其所连接的第一密封垫圈的边长的1/10到1/2的范围内。根据本专利技术的实施例的另一方面，提出了一种半导体器件，包括：上述的封装结构；功能基底，设置有功能器件；以及封装基底，与功能基底相对布置。可选的，所述半导体器件为体声波滤波器；所述功能基底设置有构成反射镜的空腔，所述功能器件包括由顶电极、压电层和底电极构成的三明治结构，所述三明治结构覆盖于所述空腔上。可选的，所有谐振器均设置于功能基底上；且所有谐振器的有效区域的面积之和不大于所述功能基底的一个表面的面积的2/3，进一步的1/2。可选的，所述压电层掺杂有如下元素中的一种或多种：钪、钇、镁、钛、镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥；且掺杂元素的原子分数范围为1％-40％，进一步的，3％-20％。可选的，所述压电层为氮化铝压电层、氧化锌压电层、铌酸锂压电层或钛锆酸铅压电层。本专利技术还涉及一种电子设备，包括上述的半导体器件或者上述的封装结构。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为现有技术中的薄膜体声波谐振器的封装结构的示意性俯视图；图2为沿图1中的封装结构的AOA’线剖得的示意性剖视图；图3为根据本专利技术的一个示例性实施例的用于半导体器件的封装结构的俯视示意图；图4为图3中的封装结构的示意性立体图；图5为根据本专利技术的一个示例性实施例的用于半导体器件的封装结构的俯视示意图；图6为图5中的封装结构的示意性立体图；图7为根据本专利技术的一个示例性实施例的用于半导体器件的封装结构的俯视示意图；图8为图7中的封装结构的示意性立体图；图9为根据本专利技术的一个示例性实施例的用于半导体器件的封装结构的俯视示意图；图10为图9中的封装结构的示意性立体图；图11为根据本专利技术的一个示例性实施例的用于半导体器件的封装结构的俯视示意图；图12为图11中的封装结构的示意性立体图；图13为根据本专利技术的一个示例性实施例的用于半导体器件的封装结构的俯视示意图；图14为图13中的封装结构的示意性立体图；图15为体声波谐振器的三明治结构示意图；以及图16为体声波谐振器的机电耦合系数Nkt与比例r之间的关系曲线图。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。现有的半导体器件包括功能基底，设置有功能器件；封装基底，与功能基底相对布置；密封垫圈结构，所述密封垫圈结构设置在所述功能基底本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于半导体器件的封装结构，所述半导体器件包括对置的功能基底和封装基底，所述功能基底设置有功能器件，所述封装结构包括：/n密封垫圈结构，所述密封垫圈结构适于设置在所述功能基底与所述封装基底之间，功能基底、封装基底与密封垫圈结构适于围合成容纳空间，所述功能器件适于设置在所述容纳空间内，/n其中：/n所述密封垫圈结构包括第一密封垫圈以及封装加强结构。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于半导体器件的封装结构，所述半导体器件包括对置的功能基底和封装基底，所述功能基底设置有功能器件，所述封装结构包括：
密封垫圈结构，所述密封垫圈结构适于设置在所述功能基底与所述封装基底之间，功能基底、封装基底与密封垫圈结构适于围合成容纳空间，所述功能器件适于设置在所述容纳空间内，
其中：
所述密封垫圈结构包括第一密封垫圈以及封装加强结构。


2.根据权利要求1所述的封装结构，其中：
所述封装加强结构包括第二密封垫圈。


3.根据权利要求2所述的封装结构，其中：
所述第二密封垫圈与第一密封垫圈间隔开设置。


4.根据权利要求3所述的封装结构，其中：
第一密封垫圈与第二密封垫圈的宽度范围为10-150μm，且两者之间的距离范围为10-150μm。


5.根据权利要求4所述的封装结构，其中：
第一密封垫圈与第二密封垫圈的宽度彼此不同。


6.根据权利要求4所述的封装结构，其中：
第一密封垫圈与第二密封垫圈的宽度范围为20-100μm，且两者之间的距离范围为20-100μm。


7.根据权利要求4所述的封装结构，其中：
所述第一密封垫圈和第二密封垫圈均为矩形密封垫圈。


8.根据权利要求2或3所述的封装结构，其中：
第一密封垫圈与第二密封垫圈之间设置有连接在两者之间的多个连接肋，所述多个连接肋将第一密封垫圈与第二密封垫圈之间的空间分为多个独立密封子空间。


9.根据权利要求8所述的封装结构，其中：
第一密封垫圈与第二密封垫圈均为矩形垫圈；
所述多个独立密封子空间包括多个条形密封空间。


10.根据权利要求8所述的封装结构，其中：
第一密封垫圈为矩形密封垫圈，所述第二密封垫圈为椭圆形密封垫圈或者圆形密封垫圈且设置在第一密封垫圈之内；
所述多个独立密封子空间包括多个三角形密封空间。


11.根据权利要求10所述的封装结构，其中：
所述多个独立密封子空间包括至少8个三角形密封空间。


12.根据权利要求1所述的封装结构，其中：
所述封装加强结构包括具有波浪曲线边缘的第二密封垫圈，所述第二密封垫圈与第一密封垫圈在所述波浪曲线边缘的波峰或者波谷处相接，且第一密封垫圈与第二密封垫圈之间形成多个独立的密封子空间。


13.根据权利要求12所述的封装结构，其中：
所述第一密封垫圈的内角为圆角；且
所述密封子空间为类三角形状且内角为圆角。


14.根据权利要求2-13中任一项所述的封装结构，其中：
...

【专利技术属性】
技术研发人员：张孟伦，庞慰，杨清瑞，
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