含空腔射频模块的集成扇出封装结构及其制备方法技术

本发明专利技术涉及半导体加工技术领域，本发明专利技术提供一种含空腔射频模块的集成扇出封装结构的制备方法，其包括：形成集成带有空腔滤波器的扇出互连封装结构；形成重布线结构；再将扇出互连封装结构通过互连结构连接在重布线结构上。通过采取先单独形成扇出互连封装结构和重布线结构，其中的扇出互连封装结构为多个扇出模块互连形成，再将互连后的扇出模块所形成的扇出互连封装结构与重布线结构进行结合，进而能够降低射频模块的整体封装面积和厚度，满足小型化的需求。小型化的需求。小型化的需求。

【技术实现步骤摘要】
含空腔射频模块的集成扇出封装结构及其制备方法


[0001]本专利技术涉及半导体加工
，特别涉及一种含空腔射频模块的集成扇出封装结构及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着通信技术的发展，射频电路在通信系统中广泛应用，所有具有射频功能的电子设备几乎都会用到，比如：手机通讯的射频模块、导航用GPS接收机的射频模块等等。
[0003]射频模组是一种同时包含一种或几种射频器件的射频芯片，这些射频元器件包括滤波器，低噪声放大器，射频开关，放大器等，将这些射频元器件，通过基板和一定的射频微带线连接起来，并进行封装，即可形成射频模组芯片。当下的射频模组，越来越往高集成化和低成本化发展，因此，不需要对滤波器进行提前封装的裸芯片模组封装(bare die module package，简称bdmp)得到了发展和应用。这种封装技术，将未经封装的滤波器裸芯片植球后，和开关等器件一起同时直接贴装在基板上，之后，将一层数十微米厚的有机胶膜(如toray semiconductor adhesive，简称tsa)封贴于整个模组上，作为衬底保护层，以保护滤波器的插指结构形成空腔，最后，通过塑封，完成整个芯片的封装。
[0004]然而，在传统的bdmp封装过程中，回流焊和有机胶膜加热固化的过程容易出现间隔较近的锡球软化并短路的情况；或者，有些元器件较小，导致有机胶膜膜质量降低。限制了在bdmp封装中的器件选择，即不可出现传统的模组中经常应用的被动电容电感元器件，这使得bdmp模组的调试难度和成本大大增加，且制备的射频模组的整体尺寸和厚度均较大。目前，bdmp一般只能使用在匹配难度相对较低的接收模组上，使得这种低成本封装形式被限制了应用场景。
[0005]此外，若是射频芯片模组采用倒装芯片(fc，flip
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chip)焊接工艺进行封装，也就是将封装后的滤波器等器件进行FC封装。该系统级封装的方法包括：提供pcb电路板，其中pcb电路板上形成有按一定要求排列的焊球(利用植球工艺形成)；在电路板上浸蘸助焊剂，然后将芯片倒装贴片在电路板上；利用回流焊工艺将芯片上的焊垫(pad)与电路板上的焊球进行焊接后电连接；之后，在芯片底部和电路板之间充填灌胶，以增加整个结构的机械强度。此种系统级封装的方法存在以下缺点：1、工艺复杂，造成封装效率低；2、需要将各个芯片依次焊接在焊球上，封装效率低；3、需要利用焊接工艺实现芯片与pcb板的电连接，无法与封装前段的工艺兼容；4、浸蘸助焊剂过程中稍有不慎施以较大压力时容易造成电路板压裂。上述方法应用于射频模组的系统集成中，会导致封装效率低，良率低，且整体尺寸和厚度均较大的问题。
[0006]以传统封装工艺制备的射频模块封装结构，其整体尺寸和厚度均较大，导致占用区域过大，不能满足目前对于封装系统越来越小型化的需求趋势。
[0007]需要说明的是，公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

[0008]本专利技术针对现有技术的问题，提供一种含空腔射频模块的集成扇出封装结构及其制备方法，通过采取先形成扇出模块互连，再将互连后的扇出模块与重布线结构结合的形式，相比传统封装工艺而言，能够降低含空腔射频模块的集成扇出封装结构的整体封装面积和厚度，满足小型化的需求。
[0009]本专利技术的一实施例提供一种含空腔射频模块的集成扇出封装结构的制备方法，该扇出集成封装结构带有空腔滤波器，该制备方法包括下列步骤：形成扇出互连封装结构；形成重布线结构；将扇出互连封装结构通过互连结构连接在重布线结构上；扇出互连封装结构包括滤波器器件，滤波器器件在朝向重布线结构的一侧设置有空腔结构。
[0010]在一些实施例中，形成扇出互连封装结构包括：形成器件集成结构；形成封装层，封装层内形成有第一金属线路层；将器件集成结构连接于封装层，以形成扇出互连封装结构，其中，第一金属线路层连接器件集成结构。
[0011]在一些实施例中，器件集成结构包括多个器件、重构层和绝缘键合层。绝缘键合层具有开口，多个器件通过开口连接绝缘键合层。重构层包覆多个器件，以将多个器件结合在一起。第一金属线路层通过开口连接多个器件。封装层可以是连接重构层和绝缘键合层。
[0012]在一些实施例中，多个器件中的至少一个器件是滤波器器件，滤波器器件、绝缘键合层和封装层共同形成空腔结构。
[0013]在一些实施例中，重构层的材质采用玻璃，重构层上具有多个盲槽，多个器件对应设置在多个盲槽中。
[0014]在一些实施例中，重布线结构包括钝化层和第二金属线路层，第二金属线路层设置在钝化层内，钝化层露出部分第二金属线路层。
[0015]在一些实施例中，在完成将扇出互连封装结构连接在重布线结构上的步骤之后还包括：在扇出互连封装结构和重布线结构之间形成保护层；在重布线结构背离扇出互连封装结构的一侧形成焊点结构。
[0016]本专利技术的一实施例还提供一种含空腔射频模块的集成扇出封装结构，其包括绝缘键合层、多个器件、重构层、第一金属线路层、封装层、第二金属线路层和钝化层。
[0017]绝缘键合层具有开口。多个器件通过开口设置在绝缘键合层的上表面。重构层包覆多个器件和绝缘键合层。第一金属线路层通过开口连接多个器件。封装层连接绝缘键合层，且第一金属线路层位于封装层内。第二金属线路层通过互连结构连接第一金属线路层。钝化层连接第二金属线路层。多个器件中的至少一个器件是滤波器器件，滤波器器件、绝缘键合层和封装层共同形成空腔结构。开口的尺寸小于等于各器件的焊盘的尺寸。
[0018]含空腔射频模块的集成扇出封装结构还包括保护层和焊点结构，保护层设置在封装层和钝化层之间，焊垫结构连接第二金属线路层，且焊点结构位于第二金属线路层背离第一金属线路层的一侧。
[0019]在一些实施例中，第二金属线路层的线路层数大于第一金属线路层的线路层数，第一金属线路层的线路层数小于等于3层。
[0020]在一些实施例中，多个器件中的至少一个器件是分立无源器件，分立无源器件的焊盘位于绝缘键合层的开口内。
[0021]与现有技术相比，本申请可以具有如下有益效果：
[0022]1、本申请的射频集成扇出封装结构通过采取先单独形成集成带有空腔滤波器的扇出互连封装结构和重布线结构，其中的扇出互连封装结构为多个扇出模块互连形成，再将互连后的扇出模块所形成的扇出互连封装结构与重布线结构通过互连结构进行结合，能够降低集成扇出封装结构的整体封装面积和厚度，满足小型化的需求，整合性能高。并且，借由空腔可以保护滤波器器件的性能不受干扰影响。考虑到滤波器器件上有IDT结构(Inter Digital Transducer，叉指换能器)，IDT结构上若是覆盖膜层或者脏污等异物，则会影响自身性能，导致频偏，因此通过设置空腔结构能够避免异物附着，可以保证滤波器器件的性能。
[0023]2、传统封装需要使用基板作为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含空腔射频模块的集成扇出封装结构，其特征在于：所述含空腔射频模块的集成扇出封装结构包括：绝缘键合层，所述绝缘键合层具有开口；多个器件，所述多个器件通过所述开口设置在所述绝缘键合层的上表面；重构层，所述重构层包覆所述多个器件和所述绝缘键合层；第一金属线路层，所述第一金属线路层通过所述开口连接所述多个器件；封装层，连接所述绝缘键合层，且所述第一金属线路层位于所述封装层内；第二金属线路层，所述第二金属线路层通过互连结构连接所述第一金属线路层；钝化层，连接所述第二金属线路层；保护层，设置在所述封装层和所述钝化层之间；所述多个器件中的至少一个器件是滤波器器件，所述滤波器器件、所述绝缘键合层和所述封装层之间共同形成空腔结构；所述开口的尺寸小于等于所述器件的焊盘的尺寸。2.根据权利要求1所述的含空腔射频模块的集成扇出封装结构，其特征在于：所述第二金属线路层的线路层数大于所述第一金属线路层的线路层数，所述第一金属线路层的线路层数小于等于3层。3.根据权利要求1所述的含空腔射频模块的集成扇出封装结构，其特征在于：所述含空腔射频模块的集成扇出封装结构还包括焊点结构，所述焊垫结构连接所述第二金属线路层，且所述焊点结构位于所述第二金属线路层背离所述第一金属线路层的一侧。4.根据权利要求1所述的含空腔射频模块的集成扇出封装结构，其特征在于：所述多个器件中的至少一个器件是分立无源器件，所述分立无源器件的焊盘位于所述绝缘键合层的所述开口内。5.一种含空腔射频模块的集成扇出封装结构的制备方法，其特征在于：所述含空腔射频模块的集成扇出封装结构的制备方法包...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄剑洪，姜峰，
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：