一種fbar器件的封裝結(jié)構(gòu)及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件封裝制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種FBAR器件封裝結(jié)構(gòu)及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著薄膜與微納制造技術(shù)的發(fā)展，電子器件正向微型化、高密集復(fù)用、高頻率和低功耗的方向迅速發(fā)展。近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的薄膜體聲波諧振器(FBAR)采用一種先進(jìn)的諧振技術(shù)，它是通過(guò)壓電薄膜的逆壓電效應(yīng)將電能量轉(zhuǎn)換成聲波而形成諧振，這一諧振技術(shù)可以用來(lái)制作薄膜頻率整形器件等先進(jìn)元器件。FBAR器件具有體積小、工作頻率高、效率高、插入損耗低、帶外抑制大、大功率容量、低溫度系數(shù)以及良好的抗靜電沖擊能力和半導(dǎo)體工藝兼容性等諸多優(yōu)點(diǎn)。利用FBAR技術(shù)可以制作濾波器、振蕩器、雙工器等多種高性能頻率器件。FBAR技術(shù)能提供更完善的功率處理能力、插入損耗和選擇度特性。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，F(xiàn)BAR器件大多采用芯片級(jí)封裝結(jié)構(gòu)進(jìn)行封裝，封裝過(guò)程為:整片晶圓通過(guò)劃片工藝后，被切割為小的晶片(Die)，然后將切割好的晶片進(jìn)行分類，再對(duì)獨(dú)立的晶片進(jìn)行單獨(dú)封裝。封裝完成后，還要進(jìn)行一系列操作，如固化(Post Mold Cure)、切筋和成型(Trim&Form)、電鍍(Plating)以及打印等工藝。最后完成最終的封裝結(jié)構(gòu)。由于此方法需要對(duì)切割后的每一晶片單獨(dú)進(jìn)行封裝，因此造成生產(chǎn)周期長(zhǎng)、制作工藝繁瑣、生產(chǎn)成本較高、生產(chǎn)效率低的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷，本發(fā)明提供了一種FBAR器件的封裝結(jié)構(gòu)，所述封裝結(jié)構(gòu)包括襯底、至少一個(gè)第一凹槽、焊盤、第二凹槽、第一電極層、第二電極層和至少一個(gè)FBAR器件；
[0005]所述襯底的上表面形成至少一個(gè)第一凹槽；
[0006]所述第一凹槽兩側(cè)各形成一個(gè)焊盤；
[0007]所述第二凹槽形成于所述焊盤的表面上；
[0008]所述FBAR器件與所述焊盤鍵合，且FBAR器件的電極置于所述第一凹槽內(nèi)；
[0009]所述第一電極層形成于所述襯底的下表面上，同時(shí)覆蓋所述第二凹槽的頂部和側(cè)壁；
[0010]所述第二電極層形成于所述第一電極層的下表面上。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，該封裝結(jié)構(gòu)還包括金屬層和至少一個(gè)凹坑，所述凹坑形成于所述焊盤的表面上；所述金屬層形成于所述焊盤之上，填充所述凹坑、同時(shí)覆蓋所述第二凹槽的頂部和側(cè)壁。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，該封裝結(jié)構(gòu)中所述凹坑的深度范圍是I μ???2μπι，線寬范圍是Iym?5μηι。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，該封裝結(jié)構(gòu)中所述金屬層的材料包括金、銅、銀、鎳、鉑中的一種或其任意組合。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，該封裝結(jié)構(gòu)還包括絕緣層，所述絕緣層形成于所述第一凹槽的表面上。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，該封裝結(jié)構(gòu)中所述絕緣層的材料為Si02。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，該封裝結(jié)構(gòu)中所述第一凹槽的深度范圍是5 μπι?10 μ mD
[0017]根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，該封裝結(jié)構(gòu)中所述第二凹槽的深度范圍是80 μπι?200 μm、寬度范圍是2 μπι?10 μm。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，該封裝結(jié)構(gòu)中所述襯底的材料包括硅、玻璃、陶瓷中的一種或其任意組合。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，該封裝結(jié)構(gòu)中所述第一電極層的材料包括金、銅、銀、鎳、鉑中的一種或其任意組合；所述第二電極層的材料包括金、銅、銀、鎳、鉑中的一種或其任意組合。
[0020]本發(fā)明還提供了一種晶圓切割方法，用于在晶圓上形成多個(gè)上述封裝結(jié)構(gòu)，然后按照所述封裝結(jié)構(gòu)的位置進(jìn)行晶圓切割。
[0021]本發(fā)明還提供了一種FBAR器件封裝結(jié)構(gòu)的制造方法，包括以下步驟:
[0022]在襯底的上表面形成至少一個(gè)第一凹槽，并在所述第一凹槽兩側(cè)各形成一個(gè)焊盤;
[0023]在所述焊盤的表面上形成第二凹槽；
[0024]將至少一個(gè)FBAR器件與所述焊盤鍵合，使FBAR器件的電極置于所述第一凹槽內(nèi)；
[0025]對(duì)所述襯底的下表面進(jìn)行減薄，使所述第二凹槽完全露出；
[0026]在所述襯底的下表面上形成第一電極層，且所述第一電極層覆蓋所述第二凹槽的頂部和側(cè)壁；
[0027]在所述第一電極層的下表面上形成第二電極層。
[0028]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，在襯底的上表面形成至少一個(gè)第一凹槽之后，該制造方法還包括:在所述第一凹槽的表面上形成絕緣層。
[0029]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，該制造方法中所述絕緣層的材料為Si02。
[0030]根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，在所述第一凹槽兩側(cè)各形成一個(gè)焊盤之后，該制造方法還包括:在所述焊盤的表面上形成至少一個(gè)凹坑。
[0031]根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，該制造方法中所述凹坑的深度范圍是I μπι?2μπι，線寬范圍是Iym?5μηι。
[0032]根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，在所述焊盤的上表面形成第二凹槽之后，該制造方法還包括:在焊盤的表面上形成金屬層，所述金屬層填充所述凹坑、同時(shí)覆蓋所述第二凹槽的頂部和側(cè)壁。
[0033]根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，該制造方法中所述金屬層的材料包括金、銅、銀、鎳、鉑中的一種或其任意組合。
[0034]根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，該制造方法中所述第一凹槽的深度范圍是5 μπι?10 μ mD
[0035]根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，該制造方法中所述第二凹槽的深度范圍是80 μπι?200 ym、寬度范圍是2 μπι?10 μπι。
[0036]根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，該制造方法中所述襯底的材料包括硅、玻璃、陶瓷中的一種或其任意組合。
[0037]根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，該制造方法中所述第一電極層的材料包括金、銅、銀、鎳、鉑中的一種或其任意組合；所述第二電極層的材料包括金、銅、銀、鎳、鉑中的一種或其任意組合。
[0038]本發(fā)明提供的一種FBAR器件的封裝結(jié)構(gòu)及其制造方法，采用焊盤和FBAR器件鍵合的封裝工藝，并且在焊盤的表面上增加凹坑結(jié)構(gòu)來(lái)提高焊盤的鍵合度，同時(shí)降低了封裝工藝的難度。此方法簡(jiǎn)單獨(dú)特、易于掌握、便于行業(yè)全面普及推廣。
[0039]本發(fā)明提供的一種晶圓切割的方法，在晶圓上采用先封裝后切割的制作流程。有別于先切割后封裝的傳統(tǒng)工藝，本發(fā)明中晶圓直接進(jìn)入封裝工序，在該晶圓上可以同時(shí)形成多個(gè)封裝結(jié)構(gòu)然后通過(guò)切割的方式得到獨(dú)立的封裝結(jié)構(gòu)，而無(wú)需在對(duì)晶圓進(jìn)行切割后逐一進(jìn)行封裝。如此一來(lái)，本發(fā)明可以有效的優(yōu)化生產(chǎn)工藝、極大地縮短生產(chǎn)周期以及使封裝成本大幅下降。
【附圖說(shuō)明】
[0040]通過(guò)閱讀參照以下附圖所作的對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯:
[0041]圖1是根據(jù)本發(fā)明提供的一種FBAR器件的封裝結(jié)構(gòu)示意圖；
[0042]圖2是根據(jù)本發(fā)明提供的一種FBAR器件封裝結(jié)構(gòu)的制造方法流程圖；
[0043]圖3是根據(jù)本發(fā)明提供的一種FBAR器件封裝結(jié)構(gòu)中第一凹槽的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0044]圖4是根據(jù)本發(fā)明提供的一種FBAR器件封裝結(jié)構(gòu)中焊盤和凹坑的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0045]圖5是根據(jù)本發(fā)明提供的一種FBAR器件封裝結(jié)構(gòu)中第二凹槽和絕緣層的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0046]圖6是根據(jù)本發(fā)明提供的一種FBAR器件封裝結(jié)構(gòu)中金屬層的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0047]圖7是根據(jù)本發(fā)明提供的一種FBAR器件封裝結(jié)構(gòu)中FBAR器件結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0048]圖8是根據(jù)本發(fā)明提供的一種FBAR器件封裝結(jié)構(gòu)中FBAR器件與焊盤鍵合的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0049]圖9是根據(jù)本發(fā)明提供的一種FBAR器件封裝結(jié)構(gòu)中完成減薄后的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0050]圖10是根據(jù)本發(fā)明提供的一種FBAR器件封裝結(jié)構(gòu)中第一電極層的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0051]圖11是根據(jù)本發(fā)明提供的一種FBAR器件封裝結(jié)構(gòu)中第二電極層的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0052]附圖中相同或相似的附圖標(biāo)記代表相同或相似的部件。
【具體實(shí)施方式】
[0053]為了更好地理解和闡釋本發(fā)明，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0054]本發(fā)明提供了一種FBAR器件封裝結(jié)構(gòu)。請(qǐng)參考圖1，圖1是根據(jù)本發(fā)明提供的一種FBAR器件的封裝結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，所述封裝結(jié)構(gòu)包括:
[0055]襯底100、至少一個(gè)第一凹槽101、焊盤102、第二凹槽103、第一電極層106、第二電極層107和至少一個(gè)FBAR器件200 ;
[0056]所述襯底1