[实用新型]晶圆级封装装置

说明书

技术领域

本实用新型总体涉及电子设备。更具体地，本实用新型提供与用于谐振器设备的晶圆级封装有关的技术。仅通过示例的方式，本实用新型已经应用到用于通信设备、移动设备、计算设备等的谐振器设备。

背景技术

作为背景技术，常规的薄膜体声谐振器(FBAR或TFBAR)是由夹在两个电极之间且与周围的介质声学隔离的压电材料组成的设备。使用厚度范围从几微米下至十分之几微米的压电膜的FBAR设备在约100MHz到10GHz的频率范围中谐振。氮化铝和氧化锌是在FBAR中使用的两种常见的压电材料(参见维基百科，薄膜声谐振器(ThinFilmAcousticResonator))。不幸的是，这样的FBAR或TFBAR设备具有局限性。也就是说，FBAR可能在效率方面受到限制。

从上文可以看出，非常需要用于改善电子设备的技术。

实用新型内容

在示例中，本实用新型的技术提供以下设备的晶圆级封装(WSP)：

a)单晶(S.C.)声谐振器

b)S.C.BAW滤波器集成电路

c)使用一个或多个S.C声谐振器的S.C.BAW滤波器分立电路

在实施方式中，本实用新型的晶圆级封装装置可以包括：部分完成的半导体衬底，所述半导体衬底包括多个单晶声谐振器设备，每个设备具有第一电极部件、第二电极部件、和覆盖的钝化材料；对于待配置外部连接的至少一个所述设备，覆盖所述钝化材料的再钝化材料，所述再钝化材料具有使所述第一电极部件暴露的第一区域和使所述第二电极部件暴露的第二区域；下部金属材料，所述下部金属材料覆盖所述再钝化材料且覆盖所述第一区域和所述第二区域，使得所述第一电极部件和所述第二电极部件均与所述下部金属材料电气和物理接触；铜柱互连结构，所述铜柱互连结构被配置成使用沉积工艺填充所述第一区域和所述第二区域，以形成覆盖所述第一电极部件的第一铜柱结构和覆盖所述第二电极部件的第二铜柱结构；以及覆盖所述第一铜柱结构的第一焊接凸块结构和覆盖所述第二铜柱结构的第二焊接凸块结构，用于待被配置外部连接的所述单晶声谐振器设备。

本实用新型还提供了一种晶圆级封装装置，其特征在于，所述装置包括：

安装衬底部件，所述安装衬底部件是光学透明的，所述安装衬底部件包括表面区域；

单晶声谐振器设备，所述单晶声谐振器设备被配置成覆盖所述表面区域，所述单晶声谐振器设备包括谐振器结构和触点结构；

图案化的焊接结构，所述图案化的焊接结构覆盖所述表面区域且配置在所述单晶声谐振器设备和所述表面区域之间；以及

第一气隙区域，所述第一气隙区域从所述图案化的焊接结构开始设置且被配置在所述谐振器结构和所述安装衬底部件的第一部分之间，其中，所述第一气隙区域具有高度。

在示例中，本实用新型克服了常规BAW滤波器技术的一些局限性。

附图说明

图1是示出根据本实用新型的示例的表面单晶声谐振器的简化图。

图2是示出根据本实用新型的示例的体单晶声谐振器的简化图。

图3是示出根据本实用新型的示例的体单晶声谐振器的特征的简化图。

图4是示出根据本实用新型的示例的压电结构的简化图。

图5是示出根据本实用新型的替选示例的压电结构的简化图。

图6是示出根据本实用新型的替选示例的压电结构的简化图。

图7是示出根据本实用新型的替选示例的压电结构的简化图。

图8是示出根据本实用新型的替选示例的压电结构的简化图。

图9是示出根据本实用新型的替选示例的压电结构的简化图。

图10是示出根据本实用新型的替选示例的压电结构的简化图。

图11是根据本实用新型的示例的衬底部件的简化图。

图12是根据本实用新型的示例的衬底部件的简化图。

图13是根据本实用新型的实施方式的相对于频率绘制的插入损耗的简化图。

图14至图26C示出根据本实用新型的实施方式的用于单晶声谐振器设备的制造方法。

图27至图32示出根据本实用新型的实施方式的用于包括多个单晶声谐振器设备的晶圆的晶圆级封装的制造方法。

图33是根据本实用新型的实施方式的待被单片化或处理的凸状晶圆的顶视图。

图34A至图34C示出根据本实用新型的实施方式的谐振器设备的侧视图、顶视图和底视图。