一种电子装置及其封装方法制造方法及图纸

本公开提供一种电子装置的封装方法，包括：提供第一衬底，在所述第一衬底上形成第一键合层，所述第一键合层由液相线在300

【技术实现步骤摘要】
一种电子装置及其封装方法


[0001]本公开涉及电子领域，更具体而言，涉及一种电子装置及其封装方法。

技术介绍

[0002]衬底上可以形成各种各样的电子装置。随着电子装置物理结构复杂性的增加，电子装置中经常同时包括例如薄膜声波谐振器、体声波滤波器和晶体管等不同类型的元件。然而不同类型的元件对衬底的性能参数的要求不同，例如用于制备体声波滤波器的衬底通常需要具有较高的电阻率，而用于制备晶体管的衬底通常需要较低的电阻率。进而在制备具有不同类型元件的电子装置时，通常需要将不同的元件分别在具有不同性能参数的衬底上制备完成后，再通过晶圆级封装工艺封装在一起。
[0003]请参阅图1，图1示出了现有技术中晶圆级封装的结构示意图。如图1所示，目前传统的晶圆级封装结构主要采用金
‑
金(Au
‑
Au)键合工艺来实现不同衬底之间的密封封装。微机电元件以薄膜体声波谐振器为例，具体地，提供高阻单晶硅(Si)衬底11，在衬底11上先加工空腔12，在高阻单晶硅衬底11顶面上形成谐振器13、与谐振器13电连接的呈点状阵列的金焊盘14、以及在金焊盘14外围用作保护挡坝的连续或间断的环形金层；然后在形成有半导体元件(图中未示出)的低阻单晶硅衬底16下方形成对应的金键合点/线15、17；通过金
‑
金键合工艺将低阻单晶硅衬底与高阻单晶硅衬底压合，通过金刚石磨轮研磨的工艺方法减薄低阻硅衬底16顶面，最后利用穿硅通孔(TSV)工艺形成接触塞18以电连接所述金焊盘14。然后在减薄的低阻硅衬底16的上方进行重布线(RDL)19，然后在重布线19上进行植球从而形成电子装置的晶圆级封装。
[0004]晶圆级封装工艺中金
‑
金热压键合是其中重要的工序。金金热压键合的原理是当金
‑
金界面接触时，在高温高压的条件下，金原子相互扩散，形成一层扩散层。扩散层将原来的两层金层粘在一起，并将两层金层形成一个整体，起到了键合和密封的作用。
[0005]然而对于上述电子装置的封装结构而言，一方面，采用金金键合导致了封装成本的居高不下。另一方面，金金键合方式需要电子装置的封装结构的键合面保持高度平整无污染，以及确保键合层金属在工艺过程中高度贴合，因此采用金金键合工艺时，对键合面的平坦性要求高。再一方面，晶圆键合的过程中，键合界面处可能会形成空洞缺陷，该空洞缺陷会使得设置于两片晶圆上的元件之间电连接的可靠性降低。因此提供一种新的晶圆级封装结构及工艺以解决上述技术问题对于本领域而言是期望的。

技术实现思路

[0006]本公开针对上述技术问题，设计出了一种新颖的电子装置的封装结构及其制备方法，旨在其能克服现有技术中存在的上述技术问题，从而达到降低制造成本，提高工艺稳定性，保证电连接的可靠性，提高产品良率的目的。
[0007]在下文中将给出关于本公开的简要概述，以便提供关于本公开某些方面的基本理解。应当理解，此概述并不是关于本公开的穷举性概述。它并不是意图确定本公开的关键或
重要部分，也不是意图限定本公开的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。
[0008]根据本公开的一方面提供一种电子装置的制造方法，包括：提供第一衬底，在所述第一衬底上形成第一键合层，所述第一键合层由液相线在300
‑
450℃之间的材料构成；提供第二衬底，在所述第二衬底上形成第二键合层，所述第二键合层由能与所述第一键合层的材料发生共晶键合的材料构成；所述第二键合层中形成能共晶键合的第一区域和共晶阻断的第二区域；通过共晶键合所述第一键合层和所述第二键合层以将所述第一衬底和所述第二衬底封装在一起。
[0009]根据本公开的再一方面提供一种电子装置，包括：第一衬底，在所述第一衬底的第一表面上形成的第一键合层，第二衬底，在所述第二衬底的第一表面上形成的第二键合层，所述第二键合层由能与所述第一键合层的材料发生共晶键合的材料构成；所述第二键合层中包括能共晶键合的第一区域和共晶阻断的第二区域；共晶键合层，所述共晶键合层通过所述第一键合层和所述第二键合层共晶键合形成在第一衬底的第一表面和所述第二衬底的第一表面之间。
附图说明
[0010]参照附图下面说明本公开的具体内容，这将有助于更加容易地理解本公开的以上和其他目的、特点和优点。附图只是为了示出本公开的原理。在附图中不必依照比例绘制出单元的尺寸和相对位置。
[0011]图1示出了现有的电子装置的结构示意图；
[0012]图2示出了本公开提供的一具体实施方式中滤波器的结构示意图；
[0013]图3
‑
4示出了第二键合层的图案示意图
[0014]图5
‑
6示出了本公开提供的滤波器结构的变形实施方式；
[0015]图7
‑
16示出了基于本公开提供的滤波器结构的制作工艺示意图。
具体实施方式
[0016]在下文中将结合附图对本公开的示例性公开内容进行描述。为了清楚和简明起见，在说明书中并未描述实现本公开的所有特征。然而，应该了解，在开发任何这种实现本公开的过程中可以做出很多特定于本公开的决定，以便实现开发人员的具体目标，并且这些决定可能会随着本公开的不同而有所改变。
[0017]在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本公开，在附图中仅仅示出了与根据本公开的方案密切相关的器件结构，而省略了与本公开关系不大的其他细节。
[0018]一般来说，应理解，图式及其中所描绘的各种元件未按比例绘制。此外，使用相对术语(例如“上面”、“下面”、“顶部”、“底部”、“上部”及“下部”)来描述各种元件彼此的关系应理解，这些相对术语除图式中所描绘的定向之外还涵盖装置和/或元件的不同定向。
[0019]应理解的是，本公开并不会由于如下参照附图的描述而只限于所描述的实施形式。本文中，在可行的情况下，不同实施方案之间的特征可替换或借用、以及在一个实施方案中可省略一个或多个特征，其中相同的附图标记表示相同的部件。应理解的是，本公开的
制造步骤在实施例中为示例性的，其顺序步骤可调。
[0020]本实施方案中的电子装置以滤波器为例进行说明，但本领域技术人员可以理解的是，本公开的方案不囿于滤波器。
[0021]参阅图2，图2示出了本公开提供的一具体实施方式中滤波器的结构示意图。滤波器具有第一衬底100，第一衬底100可以是例如高阻硅、砷化镓、磷化铟、玻璃、蓝宝石、氧化铝
、
SiC等适配滤波器中谐振器组件制备且与半导体工艺兼容的材料形成。尤其应当指出的是，当第一衬底100采用玻璃材料时，其介电常数较低，电阻效率高，在高频性能中更加有优势。
[0022]在第一衬底100中可以形成有由空气腔或布拉格反射层之类的结构构成的声波反射区域110，布拉格反射层可以由不同声阻抗的薄膜堆叠而成。
[0023]在第一衬底100上至少形成有谐振器组件，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电子装置的封装方法，其特征在于，包括：提供第一衬底，在所述第一衬底上形成第一键合层；提供第二衬底，在所述第二衬底上形成第二键合层，所述第二键合层由能与所述第一键合层的材料发生共晶键合的材料构成；所述第二键合层中形成能共晶键合的第一区域和共晶阻断的第二区域；通过共晶键合所述第一键合层和所述第二键合层以将所述第一衬底和所述第二衬底封装在一起。2.如权利要求1所述的封装方法，其特征在于：所述第一键合层由液相线在300
‑
450℃之间的材料构成。3.如权利要求1所述的封装方法，其特征在于：第一键合层选自金、铝或铜；第二键合层选自硅、锗或锡。4.如权利要求1所述的封装方法，其特征在于：图形化所述第二键合层，适应性处理图形化后的所述第二键合层以形成所述第一区域和所述第二区域。5.如权利要求4所述的封装方法，其特征在于：图形化后的所述第二键合层形成为类回字形的键合图案，所述键合图案包括第一闭合环、第二闭合环、在第一闭合环和第二闭合环之间形成阵列的多个第一柱体和在第二闭合硅环内形成阵列的多个第二柱体；或者，所述第二键合层形成为类回字形的键合图案，所述键合图案包括第一闭合环、第二闭合环、在第一闭合环和第二闭合环之间形成阵列的多个第一柱体和在第二闭合硅环内不存在多个第二柱体。6.如权利要求5所述的封装方法，其特征在于：在所述第二闭合环限定出的区域内形成所述第二区域，所述第一闭合环与第二闭合环之间的区域为所述第一区域。7.如权利要求6所述的封装方法，其特征在于：所述第一衬底中进一步形成有第一空气腔，所述第二衬底中进一步形成第二空气腔，所述第一空气腔和所述第二空气腔限定出所述电子装置的工作空间。8.如权利要求7所述的封装方法，其特征在于：所述类回字形的键合图案与所述第二空气腔同时形成，或者所述类回字形的键合图案先于所述第二空气腔形成。9.如权利要求8所述的封装方法，其特征在于：所述第二衬底或所述第一衬底上进一步形成贯通孔，所述贯通孔在所述第二衬底或所述第一衬底表面上的投影面积小于或等于所述第二区域在所述第二衬底上的投影面积。10.如权利要求9所述的封装方法，其特征在于：所述贯通孔设置在所述第二衬底上且所述第二区域内具有第二柱体时，所述第二衬底的第一表面形成有第一氧化层，所述第二键合层的所述第一柱体的侧壁上形成有第二氧化层，所述第二键合层的所述第二柱体的侧壁和顶面形成有第二氧化层；或者所述贯通孔设置在所述第二衬底上且所述第二区域内不具有第二柱体时,所述第二衬底的第一表面形成有第一氧化层，所述第二键合层的所述第一柱体的侧壁上形成有第二氧化层，所述第二键合层的所述第二区域的侧壁形成有第二氧化层。11.如权利要求9所述的封装方法，其特征在于：所述贯通孔设置在所述第一衬底上时，用只有第一区域的所述第二键合层替代具有第一和第二区域的所述第二键合层。12.一种电子装置，其特征在于：包括：
第一衬底，在所述第一衬底的...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐滨，赖志国，杨清华，
申请(专利权)人：苏州汉天下电子有限公司，
类型：发明
国别省市：