本發(fā)明涉及一種電子元件封裝結(jié)構(gòu)，尤其是一種聲表面波濾波器的封裝結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

隨著濾波器封裝技術(shù)的日益發(fā)展，聲表面波濾波器也向著高性能、體積小、重量輕、成本低的方向快速發(fā)展。同時(shí)因聲表面波濾波器產(chǎn)品性能和設(shè)計(jì)功能需求，需要保證濾波芯片功能區(qū)域不能接觸任何物質(zhì)，即空腔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

聲表面波濾波器目前主要的封裝技術(shù)還是用引線鍵合的陶瓷、金屬、塑料封裝形式，這類聲表面波濾波器封裝結(jié)構(gòu)存在以下缺點(diǎn)：

1、表面密封蓋成本較高；

2、產(chǎn)品的可靠性對(duì)基板及密封蓋平整度要求嚴(yán)苛，容易引起失效。

3、器件安裝的準(zhǔn)確性、信號(hào)導(dǎo)線的影響、焊接的角度等這一系列的不確定性便造成了器件性能的不一致性，甚至對(duì)聲表面波濾波器造成破壞。

目前發(fā)明專利都集中在濾波器與其他器件的匹配封裝，比如國(guó)內(nèi)專利201310391042.8公開了一種聲表面波濾波器集成封裝結(jié)構(gòu)及其封裝方法，包括聲表面波濾波器芯片、匹配調(diào)諧電路以及封裝外殼，封裝外殼由封裝底座、封裝底座的外引腳、封帽構(gòu)成，封帽覆蓋在封裝底座上。該發(fā)明在垂直結(jié)構(gòu)上采用了多層堆疊，所以整個(gè)厚度很難做到消費(fèi)類手機(jī)電子所需的超薄要求。

比如發(fā)明專利201510497602.7公開了一種聲表面波濾波器的免匹配封裝，包括PCB或者LTCC底座以及底座上面設(shè)有聲表面波濾波器。這類發(fā)明都是基于單顆濾波器獨(dú)立完成芯片封裝，同時(shí)因?yàn)椴豢杀苊馐褂昧说鬃@導(dǎo)致了整個(gè)封裝體積的增加，同時(shí)大批量生產(chǎn)中可能存在的濾波器性能波動(dòng)的潛在影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種聲表面波濾波器的封裝結(jié)構(gòu)，以及聲表面波濾波器的封裝結(jié)構(gòu)制作方法，實(shí)現(xiàn)了聲表面濾波器的晶圓級(jí)工藝制作，最終得到含有密閉腔體的超薄封裝聲表面波濾波器；本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種聲表面波濾波器的封裝結(jié)構(gòu)制作方法，包括以下步驟：

步驟S1，提供晶圓作為基體，在基體的表面先沉積第一絕緣層，然后在第一絕緣層上再沉積一層壓電材料；接著在壓電材料上制作多個(gè)金屬電極，包括引出電極和換能器電極；

步驟S2，采用粘膠將引出電極和引出電極外側(cè)的聲表面波濾波器邊緣覆蓋；然后將蓋板與基體鍵合，蓋板壓在引出電極上的粘膠上；蓋板與基體表面的壓電材料之間形成密閉的空腔；換能器電極位于空腔中的壓電材料表面；

步驟S3，然后在蓋板中對(duì)應(yīng)于引出電極上方位置制作開口，露出引出電極；

步驟S4，接著在蓋板的開口中制作金屬線路，金屬線路連接引出電極并延伸至蓋板上表面；

步驟S5，在蓋板上表面沉積第二絕緣層；第二絕緣層覆蓋蓋板上表面的金屬線路；在第二絕緣層上開口制作連接金屬線路的焊盤；

步驟S6，最后切割晶圓得到單個(gè)的聲表面波濾波器。

進(jìn)一步地，步驟S1中，引出電極和換能器電極采用電鍍、或?yàn)R射、或印刷工藝制作。

進(jìn)一步地，步驟S2中，蓋板的材料為玻璃、陶瓷、硅或者金屬。

進(jìn)一步地，步驟S3中，蓋板中的開口通過(guò)刻蝕、噴砂、激光或者機(jī)械鉆的方法制作。

進(jìn)一步地，步驟S4中，金屬線路利用金屬壓填、電鍍或沉積的方法形成。

進(jìn)一步地，步驟S4中，金屬線路在開口中的部分為實(shí)心金屬柱或空心金屬環(huán)。

上述制作工藝形成的聲表面波濾波器的封裝結(jié)構(gòu)，包括基體和蓋板；基體的表面覆蓋有第一絕緣層，在第一絕緣層表面覆蓋一層壓電材料；壓電材料上方連接有多個(gè)金屬電極；所述金屬電極包括引出電極和換能器電極；

引出電極和引出電極外側(cè)的聲表面波濾波器邊緣被粘膠覆蓋，蓋板壓在引出電極上的粘膠上；蓋板與基體表面的壓電材料之間形成密閉的空腔；換能器電極位于空腔中的壓電材料表面；

在蓋板中對(duì)應(yīng)于引出電極上方位置設(shè)有開口，開口中和蓋板上表面制作有金屬線路，金屬線路連接引出電極并延伸至蓋板上表面；

蓋板上表面覆蓋有第二絕緣層；第二絕緣層覆蓋蓋板上表面的金屬線路；在第二絕緣層上開口并制作有連接金屬線路的焊盤。

進(jìn)一步地，金屬線路在開口中的部分為實(shí)心金屬柱或空心金屬環(huán)。

對(duì)于蓋板厚度較小的情況，本發(fā)明還提出了另一種聲表面波濾波器的封裝結(jié)構(gòu)，包括基體和蓋板；

基體的表面覆蓋有第一絕緣層，在第一絕緣層表面覆蓋一層壓電材料；壓電材料上方連接有多個(gè)金屬電極；所述金屬電極包括引出電極和換能器電極；

引出電極和引出電極外側(cè)的聲表面波濾波器邊緣被粘膠覆蓋，蓋板壓在引出電極上的粘膠上；蓋板與基體表面的壓電材料之間形成密閉的空腔；換能器電極位于空腔中的壓電材料表面；

在蓋板中對(duì)應(yīng)于引出電極上方位置設(shè)有開口，在開口處填充整塊金屬結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)引出電極的輸出端。

進(jìn)一步地，整塊金屬結(jié)構(gòu)與引出電極間設(shè)有金屬阻擋層。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

1）最終實(shí)現(xiàn)的聲表面波濾波器封裝產(chǎn)品結(jié)構(gòu)緊致，特別是總體厚度有較大薄化，比目前的SAW濾波器成本低、垂直厚度大幅減小以及可靠性高。

2）鑒于采用晶圓級(jí)封裝，使得整個(gè)濾波器的封裝成本較低；

3）通過(guò)在蓋板上打孔的方式輸出引出電極的信號(hào)，使得聲表面波濾波器的性能得到保證，避免打線產(chǎn)生的寄生電感等影響。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的濾波器晶圓示意圖。

圖2為本發(fā)明的蓋板與濾波器晶圓鍵合示意圖。

圖3為本發(fā)明的濾波器晶圓上制作開口露出金屬電極示意圖。

圖4為本發(fā)明的制作金屬線路示意圖。

圖5為本發(fā)明的制作第二絕緣層和焊球示意圖。

圖6為本發(fā)明的在蓋板開口處制作整塊金屬結(jié)構(gòu)的示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

實(shí)施例一。

本發(fā)明提出了一種聲表面波濾波器的封裝結(jié)構(gòu)制作方法，包括以下步驟：

步驟S1，如圖1所示，提供晶圓作為基體1，在基體1的表面先沉積第一絕緣層2，然后在第一絕緣層2上再沉積一層壓電材料3；接著在壓電材料3上制作多個(gè)金屬電極，包括引出電極41和換能器電極42；各引出電極41與其對(duì)應(yīng)的換能器電極42電連接；

此步驟中，基體1的材料可以是硅或金剛石，基體1的厚度為50-500μm；

第一絕緣層2厚度為1-2μm；該絕緣層既起到壓電材料與晶圓的絕緣作用，也增強(qiáng)了壓電材料的粘附性；

引出電極41和換能器電極42采用電鍍、或?yàn)R射、或印刷工藝制作；

需要說(shuō)明的是，本方法在晶圓上同時(shí)制作多個(gè)聲表面波濾波器，最后一步進(jìn)行切割；

步驟S2，如圖2所示，采用粘膠5將引出電極41和引出電極41外側(cè)的聲表面波濾波器邊緣覆蓋；然后將蓋板6與基體1鍵合，蓋板6壓在引出電極41上的粘膠5上；蓋板6與基體1表面的壓電材料之間形成密閉的空腔7；換能器電極42位于空腔7中的壓電材料3表面；換能器電極42通常為叉指電極；

該粘膠5保護(hù)了引出電極41，防止腐蝕，同時(shí)粘結(jié)蓋板6與基體1，起到隔絕外界空氣的作用；

密閉空腔7的高度為5μm～200μm；典型地，50μm或80μm或100μm。

蓋板6的材料為玻璃、陶瓷、硅或者金屬；蓋板6主要起到隔絕外界的作用；

步驟S3，如圖3所示，然后在蓋板6中對(duì)應(yīng)于引出電極41上方位置制作開口601，露出引出電極41；

此步驟中，通過(guò)刻蝕、噴砂、激光或者機(jī)械鉆的方法制作開口601；

步驟S4，如圖4所示，接著在蓋板6的開口601中制作金屬線路8，金屬線路8連接引出電極41并延伸至蓋板6上表面；

此步驟中的金屬線路8可以利用金屬壓填、電鍍或沉積的方式實(shí)現(xiàn)引出電極的輸出，金屬線路8在開口601中的部分為實(shí)心金屬柱或空心金屬環(huán)；金屬線路8在蓋板6上表面部分為線路；

金屬線路8材料為銅，鎳，錫，銀或金屬合金；

步驟S5，如圖5所示，在蓋板6上表面沉積第二絕緣層9；第二絕緣層9覆蓋蓋板6上表面的金屬線路8；在第二絕緣層9上開口制作連接金屬線路8的焊盤10；

步驟S6，最后切割晶圓得到單個(gè)的聲表面波濾波器。

該封裝結(jié)構(gòu)方案實(shí)現(xiàn)了聲表面波濾波器的晶圓級(jí)封裝，使得聲表面濾波器封裝產(chǎn)品結(jié)構(gòu)緊致，特別是總體厚度有較大薄化，比目前的SAW濾波器成本低、垂直厚度大幅減小以及靠性高。通過(guò)在蓋板上打孔的方式輸出引出電極的信號(hào)，使得聲表面濾波器的性能得到保證，避免打線產(chǎn)生的寄生電感等影響。

實(shí)施例二，如圖6所示。

實(shí)施例二適用于蓋板6厚度較小的情況，比如蓋板6的厚度小于300μm時(shí)；

聲表面波濾波器的封裝結(jié)構(gòu)，包括基體1和蓋板6；

基體1的表面覆蓋有第一絕緣層2，在第一絕緣層2表面覆蓋一層壓電材料3；壓電材料3上方連接有多個(gè)金屬電極；所述金屬電極包括引出電極41和換能器電極42；

引出電極41和引出電極41外側(cè)的聲表面波濾波器邊緣被粘膠5覆蓋，蓋板6壓在引出電極41上的粘膠5上；蓋板6與基體1表面的壓電材料之間形成密閉的空腔7；換能器電極42位于空腔7中的壓電材料3表面；

在蓋板6中對(duì)應(yīng)于引出電極41上方位置設(shè)有開口601，在開口601處填充整塊金屬結(jié)構(gòu)

8′，實(shí)現(xiàn)引出電極41的輸出端。整塊金屬結(jié)構(gòu)8′的材料是錫或銅；

整塊金屬結(jié)構(gòu)8′與引出電極41間可以設(shè)置金屬阻擋層（圖6中未畫出金屬阻擋層）；金屬阻擋層的材料可以為鈦，起到隔離整塊金屬結(jié)構(gòu)8′和引出電極41的材料，避免發(fā)生互滲。