改善电力容差特性的薄膜体声波谐振器芯片封装结构制造技术

适用本发明专利技术之一实施例的改善电力容差特性的薄膜体声波谐振器芯片封装结构，包括：第1基板，形成有包括下部电极、压电层以及上部电极的多个薄膜体声波谐振器，以及与上述下部电极或上部电极连接的第1焊接焊盘；以及，第2基板，包括贯通基板的多个导通孔，在上述各个导通孔两端的与上述第1基板相向的面上形成有第2焊接焊盘，而在不与上述第1基板相向的面上形成有多个外部连接焊盘；通过本发明专利技术，可以提供与现有方式相比改善电力容差特性的薄膜体声波谐振器芯片封装结构，还可以同时满足薄膜体声波谐振器(FBAR)芯片结构及封装的电力容差性能以及封装小型化需求。性能以及封装小型化需求。性能以及封装小型化需求。

【技术实现步骤摘要】
改善电力容差特性的薄膜体声波谐振器芯片封装结构


[0001]本专利技术涉及一种改善电力容差特性的薄膜体声波谐振器芯片封装结构。尤其涉及一种与现有的薄膜体声波谐振器(FBAR)芯片结构及封装相比具有更优秀的电力容差性能的全新芯片结构的薄膜体声波谐振器(FBAR)封装。

技术介绍

[0002]最近以如智能手机等小型电子设备为中心，对小型化、高密度安装的需求正在逐渐增加，因此如半导体集成电路(IC)等电子元件的表面安装技术得到了长足的发展。
[0003]通过利用晶圆级别封装替代芯片单位封装而显著地减小了封装的厚度，而且在印刷电路板中也开发出了层叠型基板，此外还开发出了多种材料、设备以及多种工程技术等。
[0004]与此同时，伴随着信息通信技术的发展以及网络的进化，人们所使用或需要的信息量也呈现出了快速增加的趋势，而且为了在各种电子设备中实现更加多样化的功能、更加新型的功能以及更加高级的功能，需要在设备内部搭载比目前相比更多的零部件，因此设备变得越来越复杂且电子元件的配置变得越来越密集。
[0005]即，当前以及未来的电子设备必须在同时满足小型化以及高级功能实现这两种实际上相互矛盾的需求的情况下不断发展和进步。
[0006]上述的需求同样适用于在智能手机等中使用的带通滤波器，因此在逐渐趋于复杂的如5G等高频无线环境中，体声波(BAW，bulk acoustic wave)滤波器或双工器(duplexer)要求更高水准的电力容差性能以及小型化性能。
[0007]通常，为了确保如上所述的电力容差性能而采用沿着长度方向配置更多数量的体声波(BAW)谐振器的结构。在如上所述的情况下，因为谐振器的大小区域大型化而便于热量的释放，而且可以通过减小谐振器的整体耐热性而改善对电力的耐久性以及可靠性。
[0008]图8中对体声波(BAW)元件的一种类型即现有的薄膜体声波谐振器(film bulk acoustic resonator，以下简称为“FBAR”)封装进行了图示。
[0009]图8中的FBAR芯片结构及封装，采用在硅基板10上形成FBAR 20并利用第2基板30以及晶圆级封装(WLP，wafer level package)进行密封的结构。
[0010]在图8中，FBAR包括下部电极(bottom electrode)、压电层(piezoelectric material)以及上部电极(top electrode)，在下部电极的下侧可以为了更加轻易地生成体声波而形成气穴，而在上部电极的上侧可以形成保护层(passivation)。图8中的第2基板可以是硅基板。
[0011]上述FBAR中的各个上下部电极与内部电极焊盘40连接，上述内部电极焊盘通过贯通第2基板的导通孔50与外部连接焊盘60连接。上述外部连接焊盘的后部与信号线或接地线连接。在上述内部电极焊盘40中可以包括用于实现与第2基板的晶元级封装(WLP)焊接的焊接焊盘。
[0012]图9对用于在多个如图8所示的FBAR被串并联连接的滤波器结构上改善电力容差性能的现有的方案进行了图示。
[0013]目前为了改善FBAR的电力容差性能，采用如图9所示的将原来只连接一个的FBAR在多个位置上增加至2个进行配置的方式。
[0014]但是，如图9所示的通过增加FBAR而扩大散热面积的方案虽然可以达成所需要的电力容差性能，但是与装置小型化的目标却是背道而驰。
[0015]为此，本专利技术提供一种可以满足所需要的电力容差性能，且复合装置小型化目标的全新芯片结构的FBAR封装。
[0016]先行技术文献
[0017]专利文献
[0018](专利文献1)韩国公开专利公报第10
‑
2004
‑
0043055号(2004.05.22)
[0019]专利内容
[0020]本专利技术的目的在于提供一种与目前相比其电力容差性能得到改善的FBAR芯片结构及封装。
[0021]本专利技术的另一目的在于提供一种可以同时满足电力容差性能以及封装小型化需求的FBAR芯片结构及封装。
[0022]本专利技术的又一目的在于提供一种可以在全新结构的封装的制造过程中有效地使用现有的薄膜体声波谐振器结构的FBAR芯片结构及封装。
[0023]本专利技术的又一目的在于提供一种可以在全新结构的封装的制造过程中直接使用现有的薄膜体声波谐振器制造工程以及装置的FBAR芯片结构及封装。
[0024]本专利技术的技术课题并不限定于在上述内容中提及的技术课题，一般的技术人员将可以通过下述记载进一步明确理解未被提及的其他技术课题。
[0025]适用本专利技术之一实施例的电力容差性能得到改善的FBAR芯片结构及封装，包括：第1基板，形成有包括下部电极、压电层以及上部电极的多个薄膜体声波谐振器，以及与上述下部电极或上部电极连接的第1焊接焊盘；以及，第2基板，包括贯通基板的多个导通孔，在上述各个导通孔两端的与上述第1基板相向的面上形成有第2焊接焊盘，而在不与上述第1基板相向的面上形成有多个外部连接焊盘；其中，上述第1基板与上述第2基板是通过上述第1焊接焊盘与上述第2焊接焊盘之间的焊接而相互焊接，上述下部电极中的一部分通过利用导电性物质填充的压电层导通孔与上述第1焊接焊盘连接，上述第2基板的上述多个导通孔包括通过上述外部连接焊盘与信号线或接地线连接的第1导通孔以及没有与信号线或接地线连接的第2导通孔。
[0026]上述第1导通孔可以利用导电性物质填充，而上述第2导通孔可以利用导热性比第1导通孔更高的物质填充。
[0027]上述第1导通孔以及上述第2导通孔可以利用相同的物质或不同的物质填充。
[0028]上述第1导通孔可以与上述压电层导通孔连接。
[0029]上述第1导通孔以及上述第2导通孔的直径可以互不相同，而上述第2导通孔的直径可以大于上述第1导通孔的直径。
[0030]上述第1导通孔以及上述第2导通孔的截面形状可以互不相同。
[0031]上述外部连接焊盘可以仅在上述第1导通孔上形成。
[0032]当在上述第2导通孔上形成外部连接焊盘时，上述第2导通孔的外部连接焊盘可以利用保护层进行覆盖。
[0033]上述多个薄膜体声波谐振器中的至少2个以上的上部电极可以通过电极连接部相互连接而形成为一体，上述第2导通孔在从上侧面图进行观察时可以形成于上述通过相互连接而形成为一体的上部电极之间。
[0034]在上述第1基板中，没有与上述第1焊接焊盘连接的2个以上的下部电极之间可以形成利用散热物质填充的散热器槽。
[0035]适用本专利技术之另一实施例的电力容差性能得到改善的FBAR芯片结构及封装，包括：第1基板，形成有包括下部电极、压电层以及上部电极的多个薄膜体声波谐振器，以及与上述下部电极或上部电极连接的第1焊接焊盘；以及，第2基板，包括贯通基板的多个导通孔，在上述各个导通孔两端的与上述第1基板相向的面上形成有第2焊接焊盘，而在不本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改善电力容差特性的薄膜体声波谐振器芯片封装结构，其特征在于，包括：第1基板，形成有包括下部电极、压电层以及上部电极的多个薄膜体声波谐振器，以及与上述下部电极或上部电极连接的第1焊接焊盘；以及，第2基板，包括贯通基板的多个导通孔，在上述各个导通孔两端的与上述第1基板相向的面上形成有第2焊接焊盘，而在不与上述第1基板相向的面上形成有多个外部连接焊盘；其中，上述第1基板与上述第2基板是通过上述第1焊接焊盘与上述第2焊接焊盘之间的焊接而相互焊接，上述下部电极中的至少一部分通过利用导电性物质填充的压电层导通孔与上述第1焊接焊盘连接，上述第2基板的上述多个导通孔包括通过上述外部连接焊盘与信号线或接地线连接的第1导通孔以及没有与信号线或接地线连接的第2导通孔。2.根据权利要求1所述的改善电力容差特性的薄膜体声波谐振器芯片封装结构，其特征在于：上述第1导通孔是利用导电性物质填充，而上述第2导通孔是利用导热性比第1导通孔更高的物质填充。3.根据权利要求2所述的改善电力容差特性的薄膜体声波谐振器芯片封装结构，其特征在于：上述第1导通孔以及上述第2导通孔是利用相同的物质填充。4.根据权利要求2所述的改善电力容差特性的薄膜体声波谐振器芯片封装结构，其特征在于：上述第1导通孔以及上述第2导通孔是利用不同的物质填充。5.根据权利要求1所述的改善电力容差特性的薄膜体声波谐振器芯片封装结构，其特征在于：上述第1导通孔是与上述压电层导通孔连接。6.根据权利要求1所述的改善电力容差特性的薄膜体声波谐振器芯片封装结构，其特征在于：上述第1导通孔以及上述第2导通孔的直径互不相同。7.根据权利要求6所述的改善电力容差特性的薄膜体声波谐振器芯片封装结构，其特征在于：上述第2导通孔的直径大于上述第1导通孔的直径。8.根据权利要求1所述的改善电力容差特性的薄膜体声波谐振器芯片封装结构，其特征在于：上述第1导通孔以及上述第2导通孔的截面形状互不相同。9.根据权利要求1所述的改善电力容差特性的薄膜体声波谐振器芯片封装结构，其特征在于：上述第1导通孔以及上述第2导通孔是硅通孔(TSV，throughsilicon via)。10.根据权利要求1所述的改善电力容差特性的薄膜体声波谐振器芯片封装结构，其特征在于：上述外部连接焊盘仅在上述第1导通孔上形成。
11.根据权利要求1所述的改善电力容差特性的薄膜体声波谐振器芯片封装结构，其特征在于：当在上述第2导通孔上形成外部连接焊盘时，上述第2导通孔的外部连接焊盘是利用保护层进行覆盖。12.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：金泳勋，
申请(专利权)人：天津威盛电子有限公司，
类型：发明
国别省市：