本發(fā)明涉及薄膜體聲波濾波器(FBAR),尤其涉及薄膜體聲波濾波器(FBAR)的小型化封裝技術(shù),屬于聲波濾波器技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
目前,薄膜體聲波濾波器(FBAR)的小型化封裝均采用灌封樹脂封裝的封裝形式。未來對于微型化的封裝要求更高,灌封樹脂對于污染問題很難控制。而薄膜體聲波濾波器對工作表面要求很高,不能被污染。因此灌封樹脂的封裝形式難以滿足實(shí)際使用需要。也有采用陶瓷外殼平行焊接的封裝結(jié)構(gòu),即在外殼上制作出一個深腔結(jié)構(gòu),將裸芯片粘接于深腔內(nèi),并通過引線與外部電極電連接,然后向深腔內(nèi)充入氮?dú)庖灾脫Q其內(nèi)的空氣,最后通過蓋板將深腔封閉即可。雖然這樣的封裝結(jié)構(gòu)滿足器件不能被污染的要求,但至少存在以下兩方面不足:1、器件難以小型化,目前最小的陶瓷外殼為1.6mmX1.2mm且厚度都在1mm以上,在未來的移動設(shè)備中無法使用,僅能使用在基站中,應(yīng)用場合受到很大影響;2、加工效率低,由于每個器件需要分別加工,且為了使芯片處于潔凈不被污染的環(huán)境存在氮?dú)馀c空氣的置換,故封裝效率比較低下。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足,本發(fā)明的目的是提供一種確保芯片不被污染、能夠?qū)崿F(xiàn)微型化且加工效率提高的薄膜體聲波濾波器封裝結(jié)構(gòu)及封裝方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
一種薄膜體聲波濾波器封裝結(jié)構(gòu),包括基板和芯片,基板和芯片上設(shè)有對應(yīng)的電極,所述芯片電極通過倒裝焊由金球與基板電極對應(yīng)連接,在基板表面粘接固定有膜層,所述膜層緊貼于基板表面并同時包裹住芯片,在芯片和基板之間形成真空腔。
所述膜層為粘片膜和樹脂膜。
一種薄膜體聲波濾波器封裝方法,本薄膜體聲波濾波器具有前述的封裝結(jié)構(gòu),具體封裝步驟如下:
1)在基板上根據(jù)需要封裝的芯片數(shù)量劃分芯片封裝區(qū)域,每個區(qū)域?qū)?yīng)一個待封裝芯片;在每個區(qū)域設(shè)置與芯片電極對應(yīng)的基板電極;
2)分別將待封裝芯片上的電極通過倒裝焊工藝焊接在基板對應(yīng)區(qū)域的對應(yīng)電極上;
3)通過真空貼膜工藝將保護(hù)膜貼裝于基板上并包裹住所有芯片,在每個芯片和基板之間形成真空腔;
4)通過加溫使保護(hù)膜粘接固化,從而使保護(hù)膜分別與基板和芯片固定連接;
5)將基板按封裝區(qū)域切割得到切割單元,每個切割單元由對應(yīng)封裝區(qū)域的基板及其上的芯片和保護(hù)膜構(gòu)成,該切割單元即構(gòu)成一個薄膜體聲波濾波器。
相比現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):
1、本發(fā)明用倒裝焊將聲表面波濾波器裸芯片焊接在基板上,通過真空壓力將樹脂膜或者粘片膜貼裝于基板上包裹住裸芯片,通過這樣的手段,使器件內(nèi)部與外部形成了隔絕的兩個部分,從而保護(hù)裸芯片表面不被污染以及密封的效果,保護(hù)了聲表面波器件的工作面,使器件可以正常工作。
2、本發(fā)明可以在同一塊基板上一次性加工出多個器件,最后再切割成單個器件,因此比傳統(tǒng)的單個封裝工藝封裝效率明顯提高。
3、本發(fā)明拋棄了原有技術(shù)中的陶瓷外殼,可以實(shí)現(xiàn)裸芯片的直接封裝,封裝效率(芯片面積/封裝面積)可以達(dá)到50%以上,而且厚度方面可以控制在0.6mm以下,實(shí)現(xiàn)了器件的微型化。
附圖說明
圖1-本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2-本封裝方法基板切割前的形態(tài)圖。
圖3-粘片膜封裝后爆炸圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
參見圖1和圖3,從圖上可以看出,本發(fā)明薄膜體聲波濾波器封裝結(jié)構(gòu),包括基板1和芯片2,基板和芯片上設(shè)有對應(yīng)的電極,所述芯片電極通過倒裝焊工藝由金球3與基板電極對應(yīng)連接。在基板1表面粘接固定有膜層4,所述膜層4緊貼于基板1表面并同時包裹住芯片2,在芯片2和基板1之間形成真空腔5。
本發(fā)明薄膜體聲波濾波器封裝方法,本薄膜體聲波濾波器具有前述的封裝結(jié)構(gòu),具體封裝步驟如下:
1)在基板上根據(jù)需要封裝的芯片數(shù)量劃分芯片封裝區(qū)域,每個區(qū)域?qū)?yīng)一個待封裝芯片;在每個區(qū)域設(shè)置與芯片電極對應(yīng)的基板電極;芯片封裝區(qū)域呈矩陣設(shè)置;
2)分別將待封裝芯片上的電極通過倒裝焊工藝焊接在基板對應(yīng)區(qū)域的對應(yīng)電極上;
3)通過真空貼膜工藝將保護(hù)膜貼裝于基板上并包裹住所有芯片,在每個芯片和基板之間形成真空腔;
4)通過加溫使保護(hù)膜粘接固化,從而使保護(hù)膜分別與基板和芯片固定連接;該步驟得到的產(chǎn)品形態(tài)見圖2;
5)將基板按封裝區(qū)域切割得到切割單元,每個切割單元由對應(yīng)封裝區(qū)域的基板及其上的芯片和保護(hù)膜構(gòu)成,該切割單元即構(gòu)成一個薄膜體聲波濾波器。
本發(fā)明采用特定材料的膜層和封裝工藝才能得到這樣的封裝結(jié)構(gòu)。所述膜層材質(zhì)為粘片膜和樹脂膜。這類膜材料具有熱固化性,在一定溫度下,該材料軟化成為“果凍狀”,并在壓力的作用下可以按照設(shè)計的形狀進(jìn)行塑形;進(jìn)一步提高溫度,該材料會逐步固化,并保持塑形以后的形狀,正是基于該特點(diǎn),才可以用于本封裝工藝,形成本封裝結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明聲表面波器件裸芯片通過金球倒裝焊在基板上,形成一個臺階狀的結(jié)構(gòu),臺階底部與基板間存在縫隙,使用真空貼膜工藝,使保護(hù)膜沿器件上表面形成一個包裹層,貼膜后該間隙形成真空腔。
由于聲表面波器件的工作區(qū)域不能污染,因此在器件倒裝焊接后需要將倒裝焊接后形成的空腔保護(hù)起來。本發(fā)明采用保護(hù)膜進(jìn)行封裝將其作為一個保護(hù)層以阻止后續(xù)封裝材料侵入空腔。采用倒裝焊技術(shù)將聲表面波濾波器裸芯片焊接在基板上,通過真空壓力將保護(hù)膜貼裝于基板上并包裹住裸芯片,從而保護(hù)裸芯片表面不被污染以及密封的效果。由于貼膜是在真空環(huán)境下進(jìn)行,因此器件的水汽含量能夠得到保證。
本發(fā)明的上述實(shí)施例僅僅是為說明本發(fā)明所作的舉例,而并非是對本發(fā)明的實(shí)施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其他不同形式的變化和變動。這里無法對所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡是屬于本發(fā)明的技術(shù)方案所引申出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之列。