[发明专利]高可靠性滤波器的封装结构及其封装方法

说明书

本发明涉及一种高可靠性滤波器的封装结构及其封装方法，它包括滤波器芯片、管脚、互联柱、密封圈、键合膜、钝化层、第一再布线层、密闭腔、绝缘层、第二再布线层与互联凸点。封装方法包括制作互联柱与密封圈、贴合键合膜、打出键合膜孔、制备钝化层、激光开槽使切割道打开、制备第一再布线层、制备第二再布线层与焊接互联凸点、最终切割，得到单颗封装芯片。本发明简化流程，降低成本；通过对芯片表面及侧面进行绝缘材料保护，极大提高封装体的密闭性，增加芯片应用过程中的可靠性；在激光开孔内壁制备一层钝化层来改善孔洞形貌，从而确保电气互联正常进行。

技术领域

本发明属于集成电路封装技术领域，具体地说是一种高可靠性滤波器的封装结构及其封装方法。

背景技术

随着 5G 时代来临，射频 (RF) 前端组件作为无线通信的核心，为满足更多射频频段的需求，其复杂性正加速增加。其中，滤波器作为将特定频段外信号滤除的组件，可分为SAW滤波器和BAW滤波器。SAW和TC-SAW滤波器适用于1.5GHz以内，当高于1.5GHz时，BAW滤波器具有更大的性能优势，其尺寸随频率的升高而缩小，非常适用于要求严苛的4G和5G应用。此外，即使在高带宽设计中，BAW对温度变化也不敏感，同时还能具有极低的损耗和陡峭的滤波器裙边（filter skirt）。 BAW的基本结构是两个金属电极夹着压电薄膜，声波在压电薄膜内震荡形成驻波，为了把声波留在压电薄膜里震荡，震荡结构和外部环境之间必须有足够的隔离才能得到最小loss和最大Q值。

研究表明，同种芯片采用键合方式的封装体体积比Flip chip体积大40%，因此，随着电子产品向着小型化发展，同时需要兼具优良的性能，芯片级封装(CSP)被广泛应用于滤波器封装中。2008年J. Tian等提出一种基于高电阻率硅盖板（capping），该盖板集合了贯穿基板的电通孔和空腔结构，通过倒装方式与器件晶圆进行晶圆级键合，为器件提供保护和垂直电信号互连。芯片级封装在保持优异的性能同时大幅度缩小了封装体的体积，但是上述方法制备工艺复杂，导致封装过程成本居高不下。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种可以提高封装密闭性、简化流程并降低成本的高可靠性滤波器的封装结构及其封装方法。

按照本发明提供的技术方案，所述高可靠性滤波器的封装结构，它包括滤波器芯片、管脚、互联柱、密封圈、键合膜、钝化层、第一再布线层、密闭腔、绝缘层、第二再布线层与互联凸点；

在滤波器芯片的工作区外侧设有管脚，在管脚上设有互联柱，在互联柱外侧的滤波器芯片的上表面设有密封圈，在密封圈的上端面以及互联柱的部分上端面设有键合膜，键合膜与密封圈以及滤波器芯片配合形成密闭腔，在对应互联柱位置的键合膜上开设有键合膜孔，在键合膜的上表面以及键合膜孔的内壁设有钝化层，在对应滤波器芯片的工作区位置的在钝化层的上表面设有绝缘层，在绝缘层外侧的钝化层的上表面以及互联柱的部分上端面设有第一再布线层，在第一再布线层的上表面设有呈柱状的第二再布线层，在第二再布线层外侧的第一再布线层的上表面设有绝缘层，在第二再布线层的上端面设有互联凸点。

作为优选，所述互联柱偏移第二再布线层。

作为优选，所述互联柱与密封圈的高度为1~50μm。

作为优选，所述键合膜的厚度为1~60μm，且键合膜孔的孔径为0.5~80μm。

作为优选，所述钝化层的厚度为1~30μm，且钝化层的材质为树脂或者聚酰亚胺材料。

作为优选，所述第一再布线层的材质为Cu、Ti、TiW、V、Ni、W、Sn、Ag、Au中的一种或几种。

作为优选，所述绝缘层的厚度为1~80μm，且绝缘层的材质为无机材料、高分子材料或者有机与无机复合材料。

作为优选，所述第二再布线层的材质为Cu、Ti、TiW、V、Ni、W、Sn、Ag、Au中的一种或几种。