一種芯片級封裝的聲表面波諧振器及制作工藝制造技術

一種芯片級封裝的聲表面波諧振器及制作工藝，涉及到聲表面波諧振器的封裝結構和封裝工藝技術領域。解決現有的聲表面波諧振器封裝體積大，或封裝成本高的技術不足，包括有聲表芯片，其特征在于：還包括有陶瓷基板，聲表芯片通過倒裝結構電連接在陶瓷基板上，聲表芯片與陶瓷基板之間保留有空腔，在陶瓷基板上還設有用于封裝聲表芯片的樹脂膜；所述的聲表面波諧振器整體尺寸不大于2.0?mm?*1.6?mm?*0.6mm；長度不大于2.0?mm，寬度不大于1.6?mm，高度不大于0.6mm。在器件體積和成本上實現了前所未有的突破，實現了聲表面波諧振器的CSP封裝。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及到聲表面波諧振器的封裝結構和封裝工藝

技術介紹
聲表面波器件是利用聲表面波對電信號進行模擬處理的器件。如圖1中所示，聲表面波諧振器是在叉指換能柵陣11兩邊分別放置不連續結構金屬條帶的反射柵陣12。每個柵陣由幾百個或上千個寬與間隔各為λ/4的金屬條帶組成。這是一種分布反饋結構。聲波雖然在每個金屬條帶上反射很小,但所有反射信號都是以同步頻率和同相相加,從而使聲波接近全部反射而構成諧振器。聲表面波諧振器與體波晶體諧振器相比，具有諧振基頻高和耐振動的優點。聲表面波諧振器廣泛的應用于汽車門遙控開關，內部捕捉系統，數據鏈接，胎壓監控系統，無線安全系統，無線條碼的讀取，無線鍵盤，無線鼠標，無線操縱桿，遙控燈開關等民用消費類電子產品中，國內的年用量在幾十億只左右，用量巨大。聲表面波諧振器目前主要有兩類封裝形式，體積較大的金屬插腳封裝（如圖2所示）和3.0mm*3.0mm*1.3mm及以上的LTCC陶瓷封裝(如圖3所示)。其中金屬插腳封裝價格低，不能用于自動貼片生產，并且可靠性低，主要應用于低端消費市場；LTCC陶瓷腔體封裝價格相對較高，可靠性高，用于汽車電子等高端消費市場。隨著電子相關產品的超小型化、更低成本化的需求，對核心元件―聲表面波諧振器提出新的體積要求。因此，無論是金屬插腳封裝，還是LTCC陶瓷腔體封裝的諧振器，在體積上都必須大幅度的減小，在價格上也要進一步降低。
技術實現思路
綜上所述，本專利技術的目的在于解決現有的聲表面波諧振器封裝體積大，或封裝成本高的技術不足，提出一種芯片級封裝的聲表面波諧振器及制作工藝。為解決本專利技術所提出的技術問題，采用的技術方案為：一種芯片級封裝的聲表面波諧振器，包括有聲表芯片，其特征在于：還包括有陶瓷基板，聲表芯片通過倒裝結構電連接在陶瓷基板上，聲表芯片與陶瓷基板之間保留有空腔，在陶瓷基板上還設有用于封裝聲表芯片的樹脂膜；所述的聲表面波諧振器整體尺寸不大于2.0mm*1.6mm*0.6mm；長度不大于2.0mm，寬度不大于1.6mm，高度不大于0.6mm。所述的聲表芯片通過金屬球與陶瓷基板間通過電性支撐連接。所述的聲表芯片通過電鍍凸塊由鍍銅底層、鍍鎳中間層及鍍錫外層組成的電鍍凸塊與陶瓷基板間通過電性支撐連接。所述的聲表芯片包括有壓電基片，壓電基片上設有叉指換能柵陣、反射柵陣、輸入植球電極區和輸出植球電極區；輸入植球電極區與叉指換能柵陣電性連接，輸出植球電極區經反射柵陣電性連接叉指換能柵陣。所述的陶瓷基板為HTCC陶瓷基板或LTCC陶瓷基板。如上所述芯片級封裝的聲表面波諧振器的制作工藝，其特征在于所述工藝包括如下步驟：A）、制作陶瓷基板，陶瓷基板頂面包含有焊盤，底面包含有與焊盤一一對應電性慣穿連接的電極端子；B）、在聲表芯片的電極區上植入金屬球，形成凸起支撐塊；C）、將聲表芯片倒裝在陶瓷基板上方，使聲表芯片通過金屬球與陶瓷基板頂面上的焊盤一一對應電性連接，聲表芯片與陶瓷基板頂面形空腔；D）、在陶瓷基板上方覆蓋一層樹脂膜，將聲表芯片封裝在陶瓷基板上；E）、對樹脂膜和陶瓷基板進行分割，得到若干單個的芯片級封裝的聲表面波諧振器成品。本專利技術的有益效果為：本專利技術采用倒裝封裝結構將聲表芯片裝于陶瓷基板上，之后用樹脂膜進行封裝，從而在保證性能不下降的情況下，獲得了尺寸為2.0mm*1.6mm*0.6mm及更小尺寸的聲表面波諧振器產品，在器件體積和成本上實現了前所未有的突破，實現了聲表面波諧振器的CSP封裝。CSP是ChipScalePackage的縮寫，也就是芯片級封裝。CSP的概念起源于IC行業，大致的定義是芯片面積和封裝體的面積比大于80%，聲表行業的具體定義是封裝體邊長與芯片的差小于1毫米。當專利技術尺寸為2.0mm*1.6mm*0.6mm時，與傳統SMD（表面貼裝）的產品3.0mm*3.0mm*1.3mm比較，本專利技術的體積和成本分別只有SMD的16%和25%。附圖說明圖1為聲表面波諧振器芯片的基本結構示意圖；圖2為傳統金屬插腳封裝的聲表面波諧振器結構示意圖；圖3為傳統QCC8B型LTCC陶瓷腔體封裝的聲表面波諧振器結構示意圖；圖4為傳統SMD封裝的聲表面波諧振器結構示意圖；圖5為本專利技術的CSP封裝的聲表面波諧振器結構示意圖；圖6為本專利技術的聲表芯片的結構示意圖；圖7為本專利技術的陶瓷基板的結構示意圖。具體實施方式以下結合附圖和本專利技術選的具體實施例對本專利技術的結構作進一步地說明。參照圖5至圖7中所示，本專利技術的芯片級封裝的聲表面波諧振器包括有聲表芯片1和陶瓷基板2；聲表芯片1通過倒裝結構電連接在陶瓷基板2上，聲表芯片1與陶瓷基板2之間保留有空腔3，在陶瓷基板2上還設有用于封裝聲表芯片1的樹脂膜4。聲表芯片1除包括有壓電基片16，壓電基片16上設有叉指換能柵陣11和反射柵陣12之外，還包括有設于壓電基片16上的輸入植球電極區13和輸出植球電極區14；輸入植球電極區13與叉指換能柵陣11電性連接，輸出植球電極區14經反射柵陣12電性連接叉指換能柵陣11。輸入植球電極區13和輸出植球電極區14分別與陶瓷基板2上對應的焊盤21、22對準電性連接。陶瓷基板2可以為HTCC陶瓷基板或LTCC陶瓷基板。為了實現聲表芯片1與陶瓷基板2形成空腔3，使得聲表芯片1的叉指換能柵陣11和反射柵陣能處于空腔3中，聲表芯片1通過金屬球5與陶瓷基板2間通過電性支撐連接。另外，還可以采用電鍍凸塊代替金屬球5起到電性連接和支撐作用，電鍍凸塊由鍍銅底層、鍍鎳中間層及鍍錫外層組成。也即是本專利技術打破聲表面波諧振器制作中的傳統工藝方法。在聲表芯片和底座電性能導通過程中用目前的FlipChip（倒裝）工藝代替傳統的WireBonding（金屬引線鍵合）工藝；在器件密閉封裝過程用真空樹脂覆膜工藝代替出傳統的SMD（表面貼裝）工藝。SMD（表面貼裝）工藝是如圖4所示，是將聲表芯片61通過粘片膠63正裝在封裝腔體基板62上，通過打金屬絲64與電極端子焊接，之后用平行封焊帽蓋65進行封裝，其體積一般最小為3.0mm*3.0mm*1.3mm；而本專利技術的聲表面波諧振器整體尺寸一般為不大于2.0mm*1.6mm*0.6mm；且長度不大于2.0mm，寬度不大于1.6mm，高度不大于0.6mm；最小可以達到2.0mm*1.2mm*0.55mm。本專利技術的芯片級封裝的聲表面波諧振器的制作工藝，包括如下步驟：A）、制作陶瓷基板2，陶瓷基板2頂面包含有焊盤21、22，底面包含有與焊盤21、22一一對應電性慣穿連接的電極端子211、221；B）、在聲表芯片1的電極區13、14上植入金屬球5，形成凸起支撐塊；C）、將聲表芯片1倒裝在陶瓷基板2上方，使聲表芯片1通過金屬球5與陶瓷基板2頂面上的焊盤21、22一一對應電性連接，聲表芯片1與陶瓷基板2頂面形空腔；D）、在陶瓷基板2上方覆蓋一層樹脂膜4，將聲表芯片1封裝在陶瓷基板2上；E）、對樹脂膜4和陶瓷基板1進行分割，得到若干單個的芯片級封裝的聲表面波諧振器成品。本專利技術的工藝方法易于批量生產，生產效率是SMD型封裝工藝的數倍，生產效率高。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種芯片級封裝的聲表面波諧振器，包括有聲表芯片，其特征在于：還包括有陶瓷基板，聲表芯片通過倒裝結構電連接在陶瓷基板上，聲表芯片與陶瓷基板之間保留有空腔，在陶瓷基板上還設有用于封裝聲表芯片的樹脂膜；所述的聲表面波諧振器整體尺寸不大于2.0?mm?*1.6?mm?*0.6mm；長度不大于2.0?mm?，寬度不大于1.6?mm?，高度不大于0.6mm。

【技術特征摘要】
1.一種芯片級封裝的聲表面波諧振器，包括有聲表芯片，其特征在于：還包括有陶瓷基板，聲表芯片通過倒裝結構電連接在陶瓷基板上，聲表芯片與陶瓷基板之間保留有空腔，在陶瓷基板上還設有用于封裝聲表芯片的樹脂膜；所述的聲表面波諧振器整體尺寸不大于2.0mm*1.6mm*0.6mm；長度不大于2.0mm，寬度不大于1.6mm，高度不大于0.6mm。2.根據權利要求1所述的芯片級封裝的聲表面波諧振器，其特征在于：所述的聲表芯片通過金屬球與陶瓷基板間通過電性支撐連接。3.根據權利要求1所述的芯片級封裝的聲表面波諧振器，其特征在于：所述的聲表芯片通過電鍍凸塊由鍍銅底層、鍍鎳中間層及鍍錫外層組成的電鍍凸塊與陶瓷基板間通過電性支撐連接。4.根據權利要求2所述的芯片級封裝的聲表面波諧振器，其特征在于：所述的聲表芯片包括有壓電基片，壓電基片上設有叉指換能柵陣、反射柵陣...

【專利技術屬性】
技術研發人員：姚艷龍，賴定權，沙小強，
申請(專利權)人：深圳市麥高銳科技有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東;44