晶圆级声表面波滤波器与封装方法转让专利

申请号 : CN202010787875.6

文献号 : CN111786647B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 陈景梁聪

申请人 : 展讯通信(上海)有限公司

摘要 :

本申请实施例提供一种晶圆级声表面波滤波器与封装方法,该声表面波滤波器包括晶圆、电极层、支撑围墙及盖板;其中,晶圆包括以晶圆键合方式结合的衬底层与压电薄膜层,电极层设置于压电薄膜层的表面,支撑围墙在压电薄膜层与盖板之间包围形成密封空腔;盖板包括第一材料层与第二材料层,第一材料层采用的材料与衬底层采用的材料相同,第二材料层采用的材料与压电薄膜层采用的材料相同。本申请实施例中通过采用晶圆级封装方式,可以有效缩小声表面波滤波器的尺寸;衬底层与压电薄膜层以晶圆键合方式结合,基于此类晶圆的声表面波滤波器的性能受温度影响小;盖板采用与晶圆相同或类似的材料,增强了器件的可靠性和温度稳定性。

权利要求 :

1.一种晶圆级声表面波滤波器,其特征在于,所述晶圆级声表面波滤波器包括晶圆、电极层、支撑围墙及盖板;所述晶圆包括衬底层与压电薄膜层,所述衬底层与所述压电薄膜层之间以晶圆键合方式结合为一体;

所述电极层设置于所述压电薄膜层的表面,所述支撑围墙位于所述压电薄膜层与所述盖板之间,且所述支撑围墙在所述压电薄膜层与所述盖板之间包围形成密封空腔;

所述盖板包括第一材料层与第二材料层,所述第一材料层与所述第二材料层之间以晶圆键合方式结合为一体;所述第二材料层位于所述盖板靠近所述密封空腔的一侧;所述第一材料层采用的材料与所述衬底层采用的材料相同,所述第二材料层采用的材料与所述压电薄膜层采用的材料相同。

2.根据权利要求1所述的晶圆级声表面波滤波器,其特征在于,所述压电薄膜层的厚度与所述晶圆的厚度之比小于预设阈值。

3.根据权利要求2所述的晶圆级声表面波滤波器,其特征在于,所述预设阈值的大小为

0.1。

4.根据权利要求1所述的晶圆级声表面波滤波器,其特征在于,所述盖板包括至少两个材料层,各个材料层的厚度与各个材料层的温度膨胀系数相关。

5.根据权利要求1所述的晶圆级声表面波滤波器,其特征在于,所述盖板包括所述第一材料层以及第二材料层与第三材料层,所述第三材料层位于所述第一材料层与所述第二材料层之间,且所述第一材料层与所述第二材料层之间利用所述第三材料层结合为一体;

所述第二材料层位于所述盖板靠近所述密封空腔的一侧;

所述第二材料层采用的材料与所述压电薄膜层采用的材料相同。

6.根据权利要求5所述的晶圆级声表面波滤波器,其特征在于,所述第三材料层采用的材料为有机粘结剂。

7.根据权利要求1所述的晶圆级声表面波滤波器,其特征在于,所述电极层包括叉指电极与加厚电极,所述加厚电极分布于所述叉指电极的如下至少一个位置处:输入位置、输出位置、接地位置。

8.根据权利要求7所述的晶圆级声表面波滤波器,其特征在于,还包括至少一个焊球,所述焊球以硅穿孔TSV方式贯穿所述盖板与所述支撑围墙后与所述电极层电接触;

或者,所述焊球以再分布层RDL方式与所述电极层电连接。

9.根据权利要求1至8任一项所述的晶圆级声表面波滤波器,其特征在于,所述压电薄膜层采用以下材料中的至少一种材料制成:钽酸锂LiTaO3和铌酸锂LiNbO3。

10.根据权利要求1至8任一项所述的晶圆级声表面波滤波器,其特征在于,所述衬底层采用以下材料中的至少一种材料制成:硅Si和蓝宝石。

11.一种晶圆级声表面波滤波器封装方法,其特征在于,所述方法包括:获取晶圆,所述晶圆包括衬底层与压电薄膜层,所述衬底层与所述压电薄膜层之间以晶圆键合方式结合为一体;

在所述压电薄膜层上制备电极层;

在所述压电薄膜层上制备支撑围墙;

获取盖板,所述盖板包括第一材料层与第二材料层,所述第一材料层与所述第二材料层之间以晶圆键合方式结合为一体;所述第二材料层位于所述盖板靠近密封空腔的一侧;

所述第一材料层采用的材料与所述衬底层采用的材料相同,所述第二材料层采用的材料与所述压电薄膜层采用的材料相同;

将所述支撑围墙与所述盖板进行密封,使所述支撑围墙在所述压电薄膜层与所述盖板之间包围形成密封空腔。

12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,所述压电薄膜层的厚度与所述晶圆的厚度之比小于预设阈值。

13.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,所述预设阈值的大小为0.1。

14.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,所述盖板包括至少两个材料层,各个材料层的厚度与各个材料层的温度膨胀系数相关。

15.根据权利要求14所述的方法,其特征在于,所述盖板包括所述第一材料层以及第二材料层与第三材料层,所述第三材料层位于所述第一材料层与所述第二材料层之间,且所述第一材料层与所述第二材料层之间利用所述第三材料层结合为一体;所述第二材料层采用的材料与所述压电薄膜层采用的材料相同。

16.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,还包括:在所述盖板的预设位置以硅穿孔TSV方式贯穿所述盖板与所述支撑围墙,形成通孔,并在所述通孔内采用电镀方式植入焊球,所述焊球与所述电极层电接触。

说明书 :

晶圆级声表面波滤波器与封装方法

技术领域

[0001] 本申请实施例涉及半导体技术领域,尤其涉及一种晶圆级声表面波滤波器与封装方法。

背景技术

[0002] 声表面波滤波器具有工作频率高、通频带宽、选频特性好、体积小和重量轻等特点,并且可采用与集成电路相同的生产工艺,制造简单,成本低,频率特性的一致性好,因此
广泛应用于各种电子设备中。
[0003] 目前,伴随着载波聚合(Carrier Aggregation,简称CA)、规模天线技术(Massive MIMO)以及高阶正交幅度调制(Quadrature Amplitude Modulation,简称QAM)等5G核心技
术的应用,射频前端元器件数量不仅大幅度的增加,而且对于滤波器元件的性能提出了越
来越严格的技术要求,比如要求具有更好的温度稳定性,以及具有更小的封装尺寸,以便与
射频前端中的功率放大器、射频开关等有源器件高度集成。因此,如何设计具有尺寸更小和
稳定性更高的滤波器元件是亟待解决的问题。

发明内容

[0004] 本申请实施例提供一种晶圆级声表面波滤波器与封装方法,可以有效提升声表面波滤波器的温度稳定性以及减小声表面波滤波器的尺寸。
[0005] 第一方面,本申请实施例提供了一种晶圆级声表面波滤波器,该晶圆级声表面波滤波器包括晶圆、电极层、支撑围墙及盖板;所述晶圆包括衬底层与压电薄膜层,所述衬底
层与所述压电薄膜层之间以晶圆键合方式结合为一体。
[0006] 所述电极层设置于所述压电薄膜层的表面,所述支撑围墙位于所述压电薄膜层与所述盖板之间,且所述支撑围墙在所述压电薄膜层与所述盖板之间包围形成密封空腔。
[0007] 所述盖板包括第一材料层与第二材料层,所述第一材料层与所述第二材料层之间以晶圆键合方式结合为一体;所述第二材料层位于所述盖板靠近所述密封空腔的一侧;所
述第一材料层采用的材料与所述衬底层采用的材料相同,所述第二材料层采用的材料与所
述压电薄膜层采用的材料相同。
[0008] 在一种可行的实施方式中,所述压电薄膜层的厚度与所述晶圆的厚度之比小于预设阈值。
[0009] 在一种可行的实施方式中,所述预设阈值的大小为0.1。
[0010] 在一种可行的实施方式中,所述盖板包括至少两个材料层,各个材料层的厚度与各个材料层的温度膨胀系数相关。
[0011] 在一种可行的实施方式中,所述盖板包括第一材料层以及第二材料层与第三材料层,所述第三材料层位于所述第一材料层与所述第二材料层之间,且所述第一材料层与所
述第二材料层之间利用所述第三材料层结合为一体;所述第二材料层位于所述盖板靠近所
述密封空腔的一侧;所述第二材料层采用的材料与所述压电薄膜层采用的材料相同。
[0012] 在一种可行的实施方式中,所述第三材料层采用的材料为有机粘结剂。
[0013] 在一种可行的实施方式中,所述电极层包括叉指电极与加厚电极,所述加厚电极分布于所述叉指电极的如下至少一个位置处:输入位置、输出位置、接地位置。
[0014] 在一种可行的实施方式中,还包括至少一个焊球,所述焊球以硅穿孔(Through Silicon Via,简称TSV)方式贯穿所述盖板与所述支撑围墙后与所述电极层电接触;或者,
所述焊球以再分布层(Redistribution Layer,简称RDL)方式与所述电极层电连接。
[0015] 在一种可行的实施方式中,所述压电薄膜层采用以下材料中的至少一种材料制成:钽酸锂LiTaO3和铌酸锂LiNbO3。
[0016] 在一种可行的实施方式中,所述衬底层采用以下材料中的至少一种材料制成:硅Si和蓝宝石。
[0017] 第二方面,本申请实施例提供了一种声表面波滤波器封装方法,该方法包括:
[0018] 获取晶圆,所述晶圆包括衬底层与压电薄膜层,所述衬底层与所述压电薄膜层之间以晶圆键合方式结合为一体。
[0019] 在所述压电薄膜层上制备电极层。
[0020] 在所述压电薄膜层上制备支撑围墙。
[0021] 获取盖板,所述盖板包括第一材料层与第二材料层,所述第一材料层与所述第二材料层之间以晶圆键合方式结合为一体;所述第二材料层位于所述盖板靠近所述密封空腔
的一侧;所述第一材料层采用的材料与所述衬底层采用的材料相同,所述第二材料层采用
的材料与所述压电薄膜层采用的材料相同。
[0022] 将所述支撑围墙与所述盖板进行密封,使所述支撑围墙在所述压电薄膜层与所述盖板之间包围形成密封空腔。
[0023] 在一种可行的实施方式中,所述压电薄膜层的厚度与所述晶圆的厚度之比小于预设阈值。
[0024] 在一种可行的实施方式中,所述预设阈值的大小为0.1。
[0025] 在一种可行的实施方式中,所述盖板包括至少两个材料层,各个材料层的厚度与各个材料层的温度膨胀系数相关。
[0026] 在一种可行的实施方式中,所述盖板包括第一材料层与第二材料层,所述第一材料层与所述第二材料层之间以晶圆键合方式结合为一体,所述第二材料层采用的材料与所
述压电薄膜层采用的材料相同。
[0027] 在一种可行的实施方式中,还包括:
[0028] 在所述盖板的预设位置以硅穿孔方式贯穿所述盖板与所述支撑围墙,形成通孔,并在所述通孔内采用电镀方式植入焊球,所述焊球与所述电极层电接触。
[0029] 本申请实施例提供一种晶圆级声表面波滤波器与封装方法,声表面波滤波器包括晶圆、电极层、支撑围墙及盖板;其中,晶圆包括以晶圆键合方式结合为一体的衬底层与压
电薄膜层;电极层设置于压电薄膜层的表面,支撑围墙位于压电薄膜层与盖板之间,且支撑
围墙在压电薄膜层与盖板之间包围形成密封空腔;盖板包括第一材料层与第二材料层,第
一材料层采用的材料与衬底层采用的材料相同,第二材料层采用的材料与压电薄膜层采用
的材料相同。本申请实施例中通过采用晶圆级封装方式,可以有效缩小声表面波滤波器的
尺寸;衬底层与压电薄膜层以晶圆键合方式结合为一体,基于此类晶圆的声表面波滤波器
的性能受温度影响小;盖板采用与晶圆相同或类似的材料,可以增强器件的可靠性和温度
稳定性。

附图说明

[0030] 为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对本申请实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图
是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,
还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0031] 图1为本申请实施例中一种晶圆级声表面波滤波器封装结构的俯视结构示意图;
[0032] 图2为图1中所示声表面波滤波器封装结构沿剖面线AB的剖面结构示意图一;
[0033] 图3为图1中所示声表面波滤波器封装结构沿剖面线AB的剖面结构示意图二;
[0034] 图4为图1中所示声表面波滤波器封装结构沿剖面线AB的剖面结构示意图三;
[0035] 图5为本申请实施例中声表面波滤波器内一种电极层的结构示意图;
[0036] 图6为图1中所示声表面波滤波器封装结构沿剖面线AB的剖面结构示意图四;
[0037] 图7为本申请实施例中一种晶圆级声表面波滤波器的横向剖面示意图;
[0038] 图8为本申请实施例中晶圆级声表面波滤波器封装方法的流程示意图一;
[0039] 图9为本申请实施例中晶圆级声表面波滤波器封装方法的流程示意图二;
[0040] 图10为本申请实施例中晶圆级声表面波滤波器封装方法的流程示意图三。

具体实施方式

[0041] 为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是
本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员
在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
[0042] 现有的声表面波滤波器封装大多是通过对芯片基体材料进行刻蚀加工来完成,加工难度大,难以满足目前对声表面波滤波器的尺寸以及稳定性的要求。
[0043] 为了解决上述技术问题,本申请实施例提供一种晶圆级声表面波滤波器,采用晶圆级封装方式,可以有效缩小声表面波滤波器的尺寸,能够适用于射频前端模组封装;另
外,衬底层与压电薄膜层以晶圆键合方式结合为一体,能够提升声表面波滤波器的温度稳
定性;而盖板采用与衬底层相同或类似的材料,还能够进一步提升声表面波滤波器的可靠
性,降低温度变化对声表面波滤波器的影响。本申请通过以下实施例进行详细说明。
[0044] 参照图1,图1为本申请实施例中一种晶圆级声表面波滤波器封装结构的俯视结构示意图,在图1中,上述声表面波滤波器封装结构100包括若干个焊球101。该封装结构可应
用于声表面波滤波器晶圆级的封装,实现对声表面波滤波器工作面的保护以及电极的引
出。
[0045] 其中,图1所示封装结构在完成封装后,经切割即可得到若干个声表面波滤波器元件。
[0046] 基于上述实施例中所描述的内容,在本申请另一种实施例中,上述盖板包括至少两个材料层,各个材料层的厚度可以根据各个材料层的温度膨胀系数灵活设置,以降低外
界温度变化对整个表面波滤波器的影响。
[0047] 参照图2,图2为图1中所示声表面波滤波器封装结构沿剖面线AB的剖面结构示意图一。其中,图2中所示部分可以认为是一个声表面波滤波器的剖面结构示意图。
[0048] 在图2中,声表面波滤波器包括晶圆、电极层、支撑围墙205及盖板。其中,上述晶圆包括衬底层201与压电薄膜层202,且衬底层201与压电薄膜层202之间以晶圆键合方式结合
为一体。
[0049] 需要说明的是,图2中所示声表面波滤波器的各材料层的厚度仅仅只是示意,并不代表实际厚度。
[0050] 上述电极层包括叉指电极203与加厚电极204,加厚电极204分布于叉指电极203的如下至少一个位置处:输入位置、输出位置、接地位置。其中,叉指电极203设置于压电薄膜
层202的表面。
[0051] 支撑围墙205位于压电薄膜层202与盖板之间,且支撑围墙205在压电薄膜层202与盖板之间包围形成密封空腔207。
[0052] 上述盖板包括两层材料,即第一材料层206与第二材料层301,该第一材料层206与第二材料层301之间以晶圆键合方式结合为一体。
[0053] 其中,第二材料层301位于盖板靠近密封空腔207的一侧,且第一材料层206采用的材料与衬底层201采用的材料相同,第二材料层301采用的材料与压电薄膜层202采用的材
料相同。
[0054] 可以理解的是,在本申请实施例中,上述盖板所采用的材料与晶圆所采用的材料相同,即盖板的温度膨胀系数能够等于或者非常接近于晶圆的温度膨胀系数,由此即可防
止当温度变化时,因盖板的温度膨胀系数与晶圆的温度膨胀系数差距较大而损坏密封空腔
207,消除温度变化对此类封装结构的影响,从而能够更加有效的增强声表面波滤波器的可
靠性。
[0055] 基于上述实施例中所描述的内容,参照图3,图3为图1中所示声表面波滤波器封装结构沿剖面线AB的剖面结构示意图二。其中,图3中所示部分可以认为是一个声表面波滤波
器的剖面结构示意图。
[0056] 在图3中,声表面波滤波器包括晶圆、电极层、支撑围墙205及盖板。其中,上述晶圆包括衬底层201与压电薄膜层202,且衬底层201与压电薄膜层202之间以晶圆键合方式结合
为一体。
[0057] 需要说明的是,图3中所示声表面波滤波器的各材料层的厚度仅仅只是示意,并不代表实际厚度。
[0058] 上述电极层包括叉指电极203与加厚电极204,加厚电极204分布于叉指电极203的如下至少一个位置处:输入位置、输出位置、接地位置。其中,上述叉指电极203设置于压电
薄膜层202的表面。
[0059] 支撑围墙205位于压电薄膜层202与盖板之间,且支撑围墙205在压电薄膜层202与盖板之间包围形成密封空腔207。
[0060] 盖板包括三层材料,即第一材料层206、第二材料层301及第三材料层401。其中,第三材料层401位于第一材料层206与第二材料层301之间,且第一材料层206与第二材料层
301之间利用第三材料层401结合为一体。
[0061] 其中,第二材料层301位于盖板靠近密封空腔208的一侧;且第一材料层206采用的材料与衬底层201采用的材料相同,第二材料层301采用的材料与压电薄膜层202采用的材
料相同。
[0062] 可选的,第三材料层401采用的材料为有机粘结剂。
[0063] 在本申请实施例中,上述三层材料的厚度通过灵活的调节和组合,也可以达到与键合的晶圆具有接近的温度膨胀系数,由此同样可以防止当温度变化时,因盖板的温度膨
胀系数与晶圆的温度膨胀系数差距较大而损坏密封空腔207,降低温度变化对此类封装结
构的影响,从而能够有效增强声表面波滤波器的可靠性。
[0064] 参照图4,图4为图1中所示声表面波滤波器封装结构沿剖面线AB的剖面结构示意图三。其中,图4中所示部分可以认为是一个声表面波滤波器的剖面结构示意图。
[0065] 在图4中,声表面波滤波器包括晶圆、电极层、支撑围墙205及盖板。其中,上述晶圆包括衬底层201与压电薄膜层202,衬底层201与压电薄膜层202之间以晶圆键合方式结合为
一体,由于压电薄膜层202的厚度小于预设阈值,因此键合后晶圆的温度膨胀系数接近衬底
层201的温度膨胀系数。
[0066] 需要说明的是,图4中所示声表面波滤波器的各材料层的厚度仅仅只是示意,并不代表实际厚度。
[0067] 其中,晶圆键合方式是指通过化学和物理作用将两块已镜面抛光的同质或异质的晶片紧密地结合起来,晶片接合后,界面的原子受到外力的作用而产生反应形成共价键结
合成一体,并使接合界面达到特定的键合强度。本实施例中,采用晶圆健合方式有利于实现
低温漂和提升声表面波滤波器的功率耐受性能。
[0068] 上述电极层包括叉指电极203与加厚电极204,加厚电极204分布于叉指电极203的如下至少一个位置处:输入位置、输出位置、接地位置。
[0069] 其中,上述叉指电极203设置于压电薄膜层202的表面。可选的,可以在压电薄膜层102的表面通过光刻的方法形成叉指电极203与加厚电极204。
[0070] 支撑围墙205位于压电薄膜层202与盖板之间,且支撑围墙205在压电薄膜层202与盖板之间包围形成密封空腔207。
[0071] 其中,盖板可以只包括一层材料,即第一材料层206,该第一材料层206采用的材料与衬底层201采用的材料相同。
[0072] 可选的,衬底层201可以采用硅Si和蓝宝石等,厚度为30λ~150λ。
[0073] 可选的,压电薄膜层202可以采用钽酸锂LiTaO3和铌酸锂LiNbO3等具有压电性能的薄膜材料,厚度为0.05λ~15λ。
[0074] 示例性的,衬底层201与压电薄膜层202可以采用以下材料组合:
[0075] LiTaO3与Si,LiNbO3与Si,LiTaO3与蓝宝石,LiNbO3与蓝宝石。
[0076] 可选的,电极层可以由铝、铜、金以及铝铜合金等制成,厚度为6%λ~15%λ,λ为声表面波波长。
[0077] 可选的,支撑围墙205可以采用具有粘性的材料,能够包围上述电极层。
[0078] 其中,压电薄膜层的厚度与所述晶圆的厚度之比小于预设阈值。例如,压电薄膜层的厚度与晶圆的厚度之比小于0.1。
[0079] 可以理解的是,由于压电薄膜层202采用的LiTaO3或者LiNbO3具有比较大的温度膨胀系数,当温度变化时,所形成的滤波器件具有比较大的频率漂移。本申请实施例中,通过
减少压电薄膜层的厚度,同时再结合一层温度膨胀系数相对较小的衬底层201,即可有效减
小滤波器件的频率漂移。
[0080] 示例性的,可以将压电薄膜层202的厚度设置于20um以下,衬底层201的厚度可设置于230um左右。
[0081] 可以理解的是,本申请实施例中,由于压电薄膜层202比较薄,对于整个晶圆的温度膨胀系数贡献比较小,因此,可以仅采用与衬底材料相同的单层材料来制作盖板,使盖板
的温度膨胀系数能够接近于晶圆的温度膨胀系数,由此即可防止当温度变化时,因盖板的
温度膨胀系数与晶圆的温度膨胀系数差距较大而导致盖板与晶圆产生不同幅度的形变,损
坏密封空腔207,降低温度变化对声表面波滤波器的影响,从而能够有效增强声表面波滤波
器的可靠性。
[0082] 本申请实施例中,通过采用晶圆级封装方式,可以有效缩小声表面波滤波器的尺寸,适用于射频前端模组封装中应用;另外,衬底层与压电薄膜层以晶圆键合方式结合为一
体,基于此类晶圆的声表面波滤波器的性能受温度影响小;盖板采用与衬底层相同的材料,
还能够提升声表面波滤波器整体的可靠性,进一步降低温度变化对声表面波滤波器的影
响。
[0083] 基于上述实施例中所描述的内容,参照图5,图5为本申请实施例中声表面波滤波器内一种电极层的结构示意图。
[0084] 在图5中,电极层包括叉指电极203与加厚电极204,叉指电极203的两侧包括反射栅501,叉指电极203的汇流条为汇流条502,反射栅501的汇流条为汇流条503。加厚电极204
分布于汇流条502表面。
[0085] 因为上述电极层是对称结构,所以叉指电极203的汇流条做为端口是互易的。
[0086] 进一步的,在本申请一种可行的实施方式中,焊球101以TSV方式贯穿盖板与支撑围墙205后与上述电极层电接触。
[0087] 在本申请另一种可行的实施方式中,焊球101以RDL方式与电极层电连接。
[0088] 为了更好的理解本申请,参照图6,图6为图1中所示声表面波滤波器封装结构沿剖面线AB的剖面结构示意图四。
[0089] 在图6中,假设盖板只包括一层材料,即第一材料层206。则焊球101在以RDL方式与电极层电连接时,上述声表面波滤波器还包括:第一绝缘层601、金属走线层602及第二绝缘
层603。
[0090] 其中,第一绝缘层601覆盖于第一材料层206的表面,金属走线层602布设于第一绝缘层601上,且金属走线层602与上述电极层电接触,第二绝缘层603覆盖上述金属走线层
602与第一绝缘层601,且第二绝缘层603具有至少一个开口,每个开口处能够露出上述金属
走线层602,焊球101填充于各个开口中,并与上述金属走线层602电接触。
[0091] 可以理解的是,在图2至图4中,焊球101也可以按照图6所示的RDL方式与电极层电连接。
[0092] 进一步的,参照图7,图7为本申请实施例中一种声表面波滤波器的横向剖面示意图。
[0093] 在图7中,701金属走线,702为谐振器,202为压电薄膜层,203为叉指电极,204为加厚电极,205为支撑围墙,101为焊球。叉指电极203与加厚电极204利用焊球101实现与外部
器件的电连接。
[0094] 可以理解的是,图7所示布线方式仅仅只是示例,目的是为了更好的理解本申请实施例,并不代表实际的走线或者连接等布线方式。
[0095] 进一步的,基于上述实施例中所描述的内容,本申请实施例还提供一种晶圆级声表面波滤波器封装方法,参照图8,图8为本申请实施例中晶圆级声表面波滤波器封装方法
的流程示意图一,该方法包括:
[0096] S801、获取晶圆,该晶圆包括衬底层与压电薄膜层,所述衬底层与所述压电薄膜层之间以晶圆键合方式结合为一体。
[0097] S802、在压电薄膜层上制备电极层。
[0098] S803、在压电薄膜层上制备支撑围墙。
[0099] S804、获取盖板,该盖板包括第一材料层,第一材料层采用的材料与衬底层采用的材料相同。
[0100] S805、将支撑围墙与盖板进行密封,使支撑围墙在压电薄膜层与盖板之间包围形成密封空腔。
[0101] 其中,在盖板的预设位置以硅穿孔TSV方式贯穿所述盖板与所述支撑围墙,形成通孔;并在该通孔内采用电镀方式植入焊球,该焊球与上述电极层电接触。
[0102] 在一种可行的实施方式中,上述压电薄膜层的厚度与晶圆的厚度之比小于预设阈值。可选的,上述预设阈值的大小为0.1。
[0103] 可以理解的是,本申请实施例中,由于压电薄膜层202比较薄,对于整个晶圆的温度膨胀系数贡献比较小,因此,可以仅采用与衬底材料相同的单层材料来制作盖板,使盖板
的温度膨胀系数能够接近于晶圆的温度膨胀系数,由此即可防止当温度变化时,因盖板的
温度膨胀系数与晶圆的温度膨胀系数差距较大而导致盖板与晶圆产生不同幅度的形变,损
坏密封空腔207,降低温度变化对声表面波滤波器的影响,从而能够有效增强声表面波滤波
器的可靠性。
[0104] 本申请实施例提供的晶圆级声表面波滤波器封装方法,采用晶圆级封装方式,可以有效缩小声表面波滤波器的尺寸,另外,由于衬底层与压电薄膜层以晶圆键合方式结合
为一体,基于此类晶圆的声表面波滤波器的性能受温度影响小;同时,采用与衬底材料相同
的材料来制作盖板,使盖板的温度膨胀系数能够与晶圆的温度膨胀系数相同,由此即可防
止当温度变化时,因盖板的温度膨胀系数与晶圆的温度膨胀系数差距较大而损坏密封空
腔,降低温度变化对声表面波滤波器的影响,从而能够有效增强声表面波滤波器的可靠性。
[0105] 基于上述实施例中所描述的内容,在本申请另一种实施方式中,上述盖板包括至少两个材料层,各个材料层的厚度与各个材料层的温度膨胀系数相关。
[0106] 参照图9,图9为本申请实施例中晶圆级声表面波滤波器封装方法的流程示意图二,该方法包括:
[0107] S901、获取晶圆,该晶圆包括衬底层与压电薄膜层,衬底层与压电薄膜层之间以晶圆键合方式结合为一体。
[0108] S902、在压电薄膜层上制备电极层。
[0109] S903、在压电薄膜层上制备支撑围墙。
[0110] S904、获取盖板,该盖板包括第一材料层与第二材料层,第一材料层与第二材料层之间以晶圆键合方式结合为一体,第一材料层采用的材料与衬底层采用的材料相同,第二
材料层采用的材料与压电薄膜层采用的材料相同。
[0111] S905、将支撑围墙与盖板进行密封,使支撑围墙在压电薄膜层与盖板之间包围形成密封空腔。
[0112] 本申请实施例提供的晶圆级声表面波滤波器封装方法,盖板所采用的材料与晶圆所采用的材料相同,即盖板的温度膨胀系数能够等于或者非常接近于晶圆的温度膨胀系
数,由此即可防止当温度变化时,因盖板的温度膨胀系数与晶圆的温度膨胀系数差距较大
而损坏密封空腔,消除温度变化对此类封装结构的影响,从而能够更加有效的增强声表面
波滤波器的温度稳定性。
[0113] 基于上述实施例中所描述的内容,在本申请又一种实施方式中,参照图10,图10为本申请实施例中晶圆级声表面波滤波器封装方法的流程示意图三,该方法包括:
[0114] S1001、获取晶圆,该晶圆包括衬底层与压电薄膜层,衬底层与压电薄膜层之间以晶圆键合方式结合为一体。
[0115] S1002、在压电薄膜层上制备电极层。
[0116] S1003、在压电薄膜层上制备支撑围墙。
[0117] S1004、获取盖板,该盖板包括第一材料层、第二材料层与第三材料层,第一材料层与第二材料层之间利用第三材料层结合为一体,第一材料层采用的材料与衬底层采用的材
料相同,第二材料层采用的材料与压电薄膜层采用的材料相同。
[0118] S1005、将支撑围墙与盖板进行密封,使支撑围墙在压电薄膜层与盖板之间包围形成密封空腔。
[0119] 本申请实施例提供的晶圆级声表面波滤波器封装方法,上述三层材料的厚度通过灵活的调节和组合,也可以达到与键合的晶圆具有接近的温度膨胀系数,由此同样可以防
止当温度变化时,因盖板的温度膨胀系数与晶圆的温度膨胀系数差距较大而损坏密封空
腔,降低温度变化对此类封装结构的影响,从而能够有效增强声表面波滤波器的温度稳定
性。
[0120] 以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各
实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而
这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。