一種fbar器件的封裝結構及其制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及半導體器件封裝制造技術領域，尤其是涉及一種FBAR器件封裝結構及其制造方法。
【背景技術】
[0002]隨著薄膜與微納制造技術的發展，電子器件正向微型化、高密集復用、高頻率和低功耗的方向迅速發展。近年來發展起來的薄膜體聲波諧振器(FBAR)采用一種先進的諧振技術，它是通過壓電薄膜的逆壓電效應將電能量轉換成聲波而形成諧振，這一諧振技術可以用來制作薄膜頻率整形器件等先進元器件。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、低溫度系數以及良好的抗靜電沖擊能力和半導體工藝兼容性等諸多優點。利用FBAR技術可以制作濾波器、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]現有技術中，FBAR器件大多采用芯片級封裝結構進行封裝，封裝過程為:整片晶圓通過劃片工藝后，被切割為小的晶片(Die)，然后將切割好的晶片進行分類，再對獨立的晶片進行單獨封裝。封裝完成后，還要進行一系列操作，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構。由于此方法需要對切割后的每一晶片單獨進行封裝，因此造成生產周期長、制作工藝繁瑣、生產成本較高、生產效率低的問題。
【發明內容】
[0004]為了克服現有技術中的上述缺陷，本發明提供了一種FBAR器件的封裝結構，所述封裝結構包括襯底、至少一個第一凹槽、焊盤、第二凹槽、第一電極層、第二電極層和至少一個FBAR器件；
[0005]所述襯底的上表面形成至少一個第一凹槽；
[0006]所述第一凹槽兩側各形成一個焊盤；
[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；
[0009]所述第一電極層形成于所述襯底的下表面上，同時覆蓋所述第二凹槽的頂部和側壁；
[0010]所述第二電極層形成于所述第一電極層的下表面上。
[0011]根據本發明的一個方面，該封裝結構還包括金屬層和至少一個凹坑，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、同時覆蓋所述第二凹槽的頂部和側壁。
[0012]根據本發明的另一個方面，該封裝結構中所述凹坑的深度范圍是I μ???2μπι，線寬范圍是Iym?5μηι。
[0013]根據本發明的又一個方面，該封裝結構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]根據本發明的又一個方面，該封裝結構還包括絕緣層，所述絕緣層形成于所述第一凹槽的表面上。
[0015]根據本發明的又一個方面，該封裝結構中所述絕緣層的材料為Si02。
[0016]根據本發明的又一個方面，該封裝結構中所述第一凹槽的深度范圍是5 μπι?10 μ mD
[0017]根據本發明的又一個方面，該封裝結構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]根據本發明的又一個方面，該封裝結構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]根據本發明的又一個方面，該封裝結構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]本發明還提供了一種晶圓切割方法，用于在晶圓上形成多個上述封裝結構，然后按照所述封裝結構的位置進行晶圓切割。
[0021]本發明還提供了一種FBAR器件封裝結構的制造方法，包括以下步驟:
[0022]在襯底的上表面形成至少一個第一凹槽，并在所述第一凹槽兩側各形成一個焊盤;
[0023]在所述焊盤的表面上形成第二凹槽；
[0024]將至少一個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；
[0025]對所述襯底的下表面進行減薄，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]根據本發明的一個方面，在襯底的上表面形成至少一個第一凹槽之后，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]根據本發明的另一個方面，該制造方法中所述絕緣層的材料為Si02。
[0030]根據本發明的又一個方面，在所述第一凹槽兩側各形成一個焊盤之后，該制造方法還包括:在所述焊盤的表面上形成至少一個凹坑。
[0031]根據本發明的又一個方面，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]根據本發明的又一個方面，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、同時覆蓋所述第二凹槽的頂部和側壁。
[0033]根據本發明的又一個方面，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]根據本發明的又一個方面，該制造方法中所述第一凹槽的深度范圍是5 μπι?10 μ mD
[0035]根據本發明的又一個方面，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]根據本發明的又一個方面，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]根據本發明的又一個方面，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]本發明提供的一種FBAR器件的封裝結構及其制造方法，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構來提高焊盤的鍵合度，同時降低了封裝工藝的難度。此方法簡單獨特、易于掌握、便于行業全面普及推廣。
[0039]本發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工藝，本發明中晶圓直接進入封裝工序，在該晶圓上可以同時形成多個封裝結構然后通過切割的方式得到獨立的封裝結構，而無需在對晶圓進行切割后逐一進行封裝。如此一來，本發明可以有效的優化生產工藝、極大地縮短生產周期以及使封裝成本大幅下降。
【附圖說明】
[0040]通過閱讀參照以下附圖所作的對非限制性實施例所作的詳細描述，本發明的其它特征、目的和優點將會變得更明顯:
[0041]圖1是根據本發明提供的一種FBAR器件的封裝結構示意圖；
[0042]圖2是根據本發明提供的一種FBAR器件封裝結構的制造方法流程圖；
[0043]圖3是根據本發明提供的一種FBAR器件封裝結構中第一凹槽的結構示意圖；
[0044]圖4是根據本發明提供的一種FBAR器件封裝結構中焊盤和凹坑的結構示意圖；
[0045]圖5是根據本發明提供的一種FBAR器件封裝結構中第二凹槽和絕緣層的結構示意圖；
[0046]圖6是根據本發明提供的一種FBAR器件封裝結構中金屬層的結構示意圖；
[0047]圖7是根據本發明提供的一種FBAR器件封裝結構中FBAR器件結構的示意圖；
[0048]圖8是根據本發明提供的一種FBAR器件封裝結構中FBAR器件與焊盤鍵合的結構示意圖；
[0049]圖9是根據本發明提供的一種FBAR器件封裝結構中完成減薄后的結構示意圖；
[0050]圖10是根據本發明提供的一種FBAR器件封裝結構中第一電極層的結構示意圖；
[0051]圖11是根據本發明提供的一種FBAR器件封裝結構中第二電極層的結構示意圖。
[0052]附圖中相同或相似的附圖標記代表相同或相似的部件。
【具體實施方式】
[0053]為了更好地理解和闡釋本發明，下面將結合附圖對本發明作進一步的詳細描述。
[0054]本發明提供了一種FBAR器件封裝結構。請參考圖1，圖1是根據本發明提供的一種FBAR器件的封裝結構示意圖。如圖所示，所述封裝結構包括:
[0055]襯底100、至少一個第一凹槽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FBAR器件200 ;
[0056]所述襯底1