一种滤波器的扇出封装结构及其封装方法

技术领域

本发明涉及半导体封装领域，特别是指一种滤波器的扇出封装结构及其封装方法。

背景技术

一些半导体器件，功能元件需要空腔作为工作环境，以声表面滤波设备为例，被广泛用于射频RF和中频IF技术，其应用包括便携式电话机、无线电话机以及各种无线电设置。通过使用声表面滤波，对这些电子设备进行电信号的滤波、延时等处理。因声表面滤波产品性能和设计功能需求，需要保证滤波芯片功能区域不能接触任何物质，即芯片功能区需要提供空腔的工作环境。

然而，滤波器目前主要的封装技术还是用引线键合的陶瓷、金属、塑料封装形式，现有的这类滤波器封装结构存在以下缺点：

1、表面密封盖成本较高；

2、产品的可靠性对基板及密封盖平整度要求严苛，容易引起失效。

3、器件安装准确性、信号导线的影响、焊接的角度等这一系列的不确定性便造成了器件性能的不一致性，甚至对滤波器造成破坏。

4、现有封装厚度较厚，不满足当前射频模块的要求。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提出一种工艺简单、成本低、提高封装可靠性的滤波器的扇出封装结构及其封装方法。

本发明采用如下技术方案：

一种滤波器的扇出封装结构，包括芯片，该芯片设有第一表面、第二表面，该第一表面具有焊盘和功能区，其特征在于：芯片除第一表面以外区域通过包封材料进行塑封；芯片的第一表面设置布线层，该布线层与焊盘电性连接并延伸至包封材料第一表面；设置墙体位于芯片第一表面外露部分、布线层表面和包封材料第一表面外露部分，且在布线层的外连区域、芯片的功能区设置开口；墙体表面的功能区开口处覆盖盖板以形成空腔；外连区域的开口处设置连接端口，并与布线层电性连接实现扇出。

优选的，所述包封材料采用环氧树脂类的塑封料。

优选的，所述盖板为玻璃、干膜或硅。

优选的，所述墙体为光刻胶或干膜。

优选的，所述连接端口焊盘或焊球，材质为铜、铜镍金、镍钯金、镍金或钛铜。

优选的，所述盖板通过键合贴于所述墙体表面。

一种滤波器的扇出封装方法，其特征在于：包括如下步骤

1)将芯片通过键合胶倒装到临时键合载片上；

2)将芯片除第一表面以外区域通过包封材料进行塑封；

3)解键合，去除临时键合载片，在芯片第一表面制作布线层；

4)通过光刻在芯片第一表面、布线层表面和包封材料第一表面制作墙体，且在布线层的外连区域、芯片的功能区开口；

5)采用贴片将盖板贴于墙体表面功能区开口处，使功能区形成空腔；

6)在墙体相对外连区域的开口处制作连接端口，并与布线层电性连接。

优选的，所述临时键合载片的材质为玻璃或硅或陶瓷。

优选的，所述墙体采用压膜或涂布后，进行光刻制作所述开口。

由上述对本发明的描述可知，与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、本发明通过包封材料对芯片表面进行塑封，并采用墙体配合盖板使芯片功能区形成空腔，并将连接端口进行扇出，获得更多的使用面积，产生更多价值，采用这种结构可靠性高、成本低。

2、本发明中，其盖板可通过键合增加与墙体之间的结合力，玻璃材质的盖板，强度高、不容易造成墙体塌陷，提高可靠性，实现更优的性能。

3、本发明中，将焊盘通过扇出的方式引出连接端口，使得制作的墙体和盖板没有增加整体的封装高度，整个封装结构更薄，可靠性更好。

4、本发明采用晶圆级工艺，避免使用金属/金属圆片键合工艺，工艺简单，成本低。

5、本发明通过重构圆片，使其属性不再脆弱，有利于提高产品的制程良率、易于加工、降低破片风险。

附图说明

图1为本发明结构图；

图2为本发明芯片倒装于临时键合载片示意图；

图3为芯片塑封示意图；

图4为制作布线层示意图；

图5为制作墙体示意图；

图6为制作盖板示意图；

图7为切割示意图；

其中：10、芯片，11、焊盘，12、功能区，13、布线层，20、包封材料，30、墙体，31、开口，40、盖板，41、空腔，50、连接端口,60、临时键合载片，61、键合胶。

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详述。

具体实施方式

以下通过具体实施方式对本发明作进一步的描述。

参见图1，一种滤波器的扇出封装结构，包括芯片10，该芯片10设有第一表面、第二表面，该第一表面具有焊盘11和功能区12，还包括包封材料20、墙体30、盖板40和连接端口50；芯片10除第一表面以外区域通过包封材料20进行塑封；芯片10的第一表面设置布线层13，该布线层13与焊盘11电性连接并延伸至包封材料20第一表面；墙体30设置于芯片10的第一表面外露部分、布线层13表面和包封材料20第一表面外露部分，且在布线层13的外连区域、芯片10的功能区12设置开口31；盖板40覆盖于墙体30表面的功能区开口以使功能区12形成空腔41；连接端口50位于外连区域的开口31处并与布线层13电性连接实现扇出。

芯片10的数量为至少一个，芯片10可为滤波器，优选为声表面滤波器，但不限于此。包封材料20采用环氧树脂类的塑封料，通过塑封工艺包封于芯片10的第二表面及侧表面，包封材料20厚度大于芯片10厚度。则包封材料20也具有第一表面和第二表面，其第一表面与芯片10第一表面相对应即处于同一平面上，第二表面与第一表面平行。

布线层13用于重新布线，其与焊盘11电性连接，且局部延伸至包封材料20的第一表面，外连区域位于布线层13表面。布线层13可采用导电金属材质，例如铜，但不限于此。

墙体30为光刻胶或干膜，通过压膜或涂布后，进行光刻形成开口31，其中，功能区12的开口31可大于或等于功能区面积，外连区域处的开口31可大于或等于或小于外连区域。墙体30的厚度可根据需要设定，在此不作限定。

盖板40通过键合贴于墙体30表面上，位于芯片10的功能区12所在位置。该盖板40采用玻璃、干膜或硅等材料。连接端口50为焊盘或焊球，材质为铜、铜镍金、镍钯金、镍金或钛铜等。

本发明还提出一种滤波器的扇出封装方法，包括如下步骤：

1)将芯片10通过键合胶61倒装到临时键合载片60上，芯片10数量为至少一个，间隔放置，芯片10的第一表面通过键合胶61粘贴于临时键合载片60表面，参见图2。临时键合载片60的材质为玻璃或硅或陶瓷。

2)将芯片10除第一表面以外区域通过包封材料20进行塑封，参见图3。封材料采用环氧树脂类的塑封料。

3)解键合，去除临时键合载片60，在芯片10第一表面制作布线层13，参见图4。具体的，通过PVD，光刻，电镀，去胶，蚀刻制作布线层13实现重新布线。

4)通过光刻在芯片10的第一表面、布线层13表面和包封材料20第一表面制作墙体30，且在布线层13的外连区域、芯片10的功能区12设置开口31，参见图5。墙体30采用压膜或涂布后，进行光刻制作开口31。

5)采用贴片将盖板40贴于墙体30表面，位于功能区12所在位置，使其形成空腔41，参见图6。该步骤中，使用贴片将已切割好的盖板40贴在墙体30表面，并通过键合增加盖板40和墙体30的结合力。

6)在墙体30相对外连区域的开口31处制作连接端口50，并与布线层13电性连接，例如，采用植球。最后，进行切割，参见图7。

上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。