集成电感的扇出型滤波器芯片封装结构及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种集成电感的扇出型滤波器芯片封装结构及其制作方法，该封装结构包括玻璃基板和多个滤波器芯片，两者之间相对设置并通过导电键合物连接以形成空腔，滤波器芯片的谐振区设置在空腔中，通过玻璃基板上的基板焊盘、金属互连结构与滤波器芯片的芯片焊盘实现电性互连，并在玻璃基板上设有与金属互连结构连接的电感结构，将电感结构与滤波器芯片进行集成，玻璃基板上的金属互连结构上设有覆盖在基板焊盘以外区域上的钝化层，钝化层的上表面高于基板焊盘的上表面以形成对位区域，因此可以确保滤波器芯片对位键合到玻璃基板上，并且在玻璃基板和滤波器芯片上方还设置了保护层，提高器件的可靠性，集成3D电感可避免额外的寄生效应。的寄生效应。的寄生效应。

【技术实现步骤摘要】
集成电感的扇出型滤波器芯片封装结构及其制作方法


[0001]本专利技术涉及滤波器封装领域，尤其涉及一种集成电感的扇出型滤波器芯片封装结构及其制作方法。

技术介绍

[0002]随着无线通信行业的快速发展，推动着滤波器市场快速增长，随着物联网接入、其他新的近场连接方式的产生，滤波器需求还将增大。滤波器在射频前端芯片中的应用范围十分广泛，双工器(Duplexer)和多工器(Multiplexer)内部的核心器件也是声表面波滤波器(SAW)和体声波滤波器(BAW)，因此随着移动通信模式和频段的增加，射频前端器件中的滤波器数量增长最快。
[0003]为了让滤波器中的声波在无干扰的情况下进行传播，滤波器的谐振功能区不能与其他外物接触或覆盖，需要在谐振功能区上方制作一个空腔，由于空腔的存在导致封装后的滤波器器件体积较大，也给射频前端系统的小型化制造了巨大的障碍。随着移动通信模式和频段的增加，对滤波器的要求也相应提高，需要滤波器具有更好的性能，更小的尺寸，更轻的重量和更低的成本。传统的滤波器一般封装在PCB基板或者陶瓷基板上采用金球倒装技术、芯片尺寸级声表封装(CSSP)等方式，产品的可靠性对基板及密封盖平整度要求严苛，容易引起失效；且现有封装厚度较厚，不满足当前射频模块的要求。
[0004]分立器件(如电容或电感)目前主要是通过SMT表面贴装工艺焊接到基板上。整体模块由于涉及引线键合和SMT表面装贴不同连接方法，导致组装工序复杂，对加工效率和成品率带来不利影响；例如，在QFN或FC封装中，射频信号需通过键合引线或封装基板进行传输，从塑封体内部传输至塑封体外部的距离较长，会产生较高的寄生效应，从而影响模块整体性能稳定性，难以实现最优的封装设计。
[0005]随着先进封装技术的发展，扇出型封装受到广泛的关注。扇出型封装将裸die直接在晶圆上封装，可集成多颗芯片和无源器件，且晶圆上的RDL层既可以向内走线，也可以向外走线，从而可以实现更多的I/O，更薄的封装以及更高的集成度，但是扇出型技术面临的主要挑战就是晶圆的翘曲以及芯片偏移问题，给后续的RDL层的光刻和芯片对准带来了挑战，亟须解决。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种集成电感的扇出型滤波器芯片封装结构及其制作方法，采用先形成RDL和钝化层后塑封的扇出封装方式可有效解决晶圆的翘曲以及芯片偏移问题，可集成多款芯片及无源器件且可实现更薄的尺寸封装和更好的可靠性。
[0007]为了实现以上目的，本专利技术的技术方案为：
[0008]一种集成电感的扇出型滤波器芯片封装结构，包括玻璃基板以及与所述玻璃基板相对设置并且中间存在空腔的多个滤波器芯片，所述玻璃基板和滤波器芯片靠近所述空腔
的一面为第一表面，远离所述空腔的一面为第二表面，所述滤波器芯片的第一表面包括设置在所述空腔内的谐振区以及所述谐振区以外的非谐振区，所述玻璃基板上设有贯穿第一表面和第二表面的通孔，投影区域在所述滤波器芯片的所述非谐振区上的所述通孔内填充金属并且所述金属延伸至所述玻璃基板的第一表面和第二表面形成金属互连结构，所述玻璃基板上设有与金属互连结构连接的电感结构，所述金属互连结构的表面设有键合区以及设置在所述键合区以外的钝化层，所述钝化层延伸覆盖至所述玻璃基板的第一表面和第二表面，在所述玻璃基板的第一表面上方的所述键合区与所述滤波器芯片的所述非谐振区之间通过导电键合物连接，所述滤波器芯片的第二表面上设有保护层，并且所述保护层从所述滤波器芯片的第二表面延伸覆盖至所述玻璃基板的第一表面。
[0009]在一些实施例中，所述钝化层在所述玻璃基板的第一表面的覆盖范围超出所述滤波器芯片在所述玻璃基板上的投影区域。
[0010]在一些实施例中，所述滤波器芯片的第一表面与所述玻璃基板的第一表面上的钝化层的上表面之间的距离为5
‑
20μm。
[0011]在一些实施例中，所述钝化层的覆盖范围位于所述保护层在所述玻璃基板上的投影区域内。
[0012]在一些实施例中，所述电感结构在所述滤波器芯片上的投影区域位于所述空腔在所述滤波器芯片的投影区域内。
[0013]在一些实施例中，所述电感结构为所述通孔内填充的金属及其两端分别与在所述玻璃基板的第一表面和第二表面延伸形成的金属层连接所构成的三维电感。
[0014]在一些实施例中，所述电感结构为在所述玻璃基板的第一表面和/或第二表面上设有的螺旋状平面电感。
[0015]在一些实施例中，所述导电键合物的厚度为5
‑
50μm。
[0016]在一些实施例中，所述导电键合物为锡球、金球或金属柱，所述玻璃基板的第一表面上方的所述键合区上设有基板焊盘，所述滤波器芯片的所述非谐振区上设有芯片焊盘。
[0017]在一些实施例中，所述钝化层的上表面比所述基板焊盘的上表面高至少5μm。
[0018]在一些实施例中，所述空腔设在所述钝化层的上表面与所述滤波器芯片之间，所述空腔的高度为5
‑
20μm。
[0019]在一些实施例中，所述钝化层的材料为干膜或光刻胶，所述保护层的材料为塑封料。
[0020]一种基于上述的集成电感的扇出型滤波器芯片封装结构的制作方法，包括以下步骤：
[0021]1)提供玻璃基板，并在所述玻璃基板上制作贯穿所述玻璃基板的第一表面和第二表面的通孔；
[0022]2)于投影区域在所述滤波器芯片的非谐振区上的所述通孔内填充金属并且所述金属延伸至所述玻璃基板的第一表面和第二表面上形成金属互连结构，于所述玻璃基板上制作与金属互连结构连接的电感结构；
[0023]3)于所述金属互连结构的表面制作基板焊盘，于所述玻璃基板的第一表面和第二表面上制作钝化层，所述钝化层从所述玻璃基板的第一表面和第二表面延伸覆盖至所述金属互连结构表面的所述基板焊盘以外的区域；
[0024]4)提供多个滤波器芯片，在所述滤波器芯片的谐振区以外的区域焊盘上制作导电键合物；
[0025]5)将所述滤波器芯片的所述导电键合物对位键合到所述玻璃基板的基板焊盘上；
[0026]6)在所述玻璃基板的第一表面、钝化层和所述滤波器芯片的第二表面上方制作保护层。
[0027]在一些实施例中，所述步骤3中的钝化层的上表面比所述基板焊盘的上表面高至少5μm，并且在所述玻璃基板上形成对位区域。
[0028]在一些实施例中，所述导电键合物为锡球、金球或金属柱，所述步骤5中采用回流焊将所述锡球、金球或金属柱焊接到所述基板焊盘上。
[0029]在一些实施例中，所述电感结构在所述滤波器芯片上的投影区域位于所述空腔在所述滤波器芯片的投影区域内。
[0030]在一些实施例中，所述步骤2中于所述玻璃基板上制作与金属互连结构连接的电感结构，具体包括：于所述玻璃基板上的所述通孔内填充的金属，并将所述通孔内金属的两端分别与所述玻璃基板的第一表面和第二表面延伸形成的金属层连接。
[0031]在一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种集成电感的扇出型滤波器芯片封装结构，其特征在于：包括玻璃基板以及与所述玻璃基板相对设置并且中间存在空腔的多个滤波器芯片，所述玻璃基板和滤波器芯片靠近所述空腔的一面为第一表面，远离所述空腔的一面为第二表面，所述滤波器芯片的第一表面包括设置在所述空腔内的谐振区以及所述谐振区以外的非谐振区，所述玻璃基板上设有贯穿第一表面和第二表面的通孔，投影区域在所述滤波器芯片的所述非谐振区上的所述通孔内填充金属并且所述金属延伸至所述玻璃基板的第一表面和第二表面形成金属互连结构，所述玻璃基板上设有与所述金属互连结构连接的电感结构，所述金属互连结构的表面设有键合区以及设置在所述键合区以外的钝化层，所述钝化层延伸覆盖至所述玻璃基板的第一表面和第二表面，在所述玻璃基板的第一表面上方的所述键合区与所述滤波器芯片的所述非谐振区之间通过导电键合物连接，所述滤波器芯片的第二表面上设有保护层，并且所述保护层从所述滤波器芯片的第二表面延伸覆盖至所述玻璃基板的第一表面。2.根据权利要求1所述的集成电感的扇出型滤波器芯片封装结构，其特征在于：所述钝化层在所述玻璃基板的第一表面的覆盖范围超出所述滤波器芯片在所述玻璃基板上的投影区域。3.根据权利要求1所述的集成电感的扇出型滤波器芯片封装结构，其特征在于：所述滤波器芯片的第一表面与所述玻璃基板的第一表面上的钝化层的上表面之间的距离为5
‑
20μm。4.根据权利要求1所述的集成电感的扇出型滤波器芯片封装结构，其特征在于：所述钝化层的覆盖范围位于所述保护层在所述玻璃基板上的投影区域内。5.根据权利要求1所述的集成电感的扇出型滤波器芯片封装结构，其特征在于：所述电感结构在所述滤波器芯片上的投影区域位于所述空腔在所述滤波器芯片的投影区域内。6.根据权利要求5所述的集成电感的扇出型滤波器芯片封装结构，其特征在于：所述电感结构为所述通孔内填充的金属及其两端分别与在所述玻璃基板的第一表面和第二表面延伸形成的金属层连接所构成的三维电感。7.根据权利要求5所述的集成电感的扇出型滤波器芯片封装结构，其特征在于：所述电感结构为在所述玻璃基板的第一表面和/或第二表面上设有的螺旋状平面电感。8.根据权利要求1所述的集成电感的扇出型滤波器芯片封装结构，其特征在于：所述导电键合物的厚度为5
‑
50μm。9.根据权利要求1所述的集成电感的扇出型滤波器芯片封装结构，其特征在于：所述导电键合物为锡球、金球或金属柱，所述玻璃基板的第一表面上方的所述键合区上设有基板焊盘，所述滤波器芯片的所述非谐振区上设有芯片焊盘。10.根据权利要求9所述的集成电感的扇出型滤波器芯片封装结构，其特征在于：所述钝化层的上...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄剑洪，姜峰，于大全，
申请(专利权)人：厦门云天半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：