一种滤波器模组的埋入结构制造技术

一种滤波器模组的埋入结构，将滤波器模组内全器件封装改为部分封装加部分基板内埋，解决了滤波器空腔覆膜与倒装开关芯片铜柱空隙充分填充的冲突问题，解决了电感被动元件两极间空隙填充问题，解决了滤波器封装体极致缩小体积造成可靠性隐患问题，解决了全器件封装多种不同材质内应力不均衡导致产品变形和失效隐患，解决了元器件密集缝隙小环氧树脂填充不充分问题。同时，可以选择滤波器不同封装方案，可以有效降低使用高成本特殊覆膜材料方案的成本控制。成本控制。成本控制。

【技术实现步骤摘要】
一种滤波器模组的埋入结构


[0001]本专利技术涉及半导体射频
，具体涉及一种信号接收端滤波器模组集成器件。

技术介绍

[0002]当前封装结构：
[0003]第一种：PiP(Package in Package)模组器件内封滤波器塑封器件
[0004]常见外形有LGA(Land Grid Array)栅格阵列封装，内部平面结构是在基板 (元器件载体)之上贴装所有元件，排布元件包括：多个滤波器封装体，一个倒装开关芯片，多个电感被动元件等。滤波器封装体与模组基板用锡焊料连接，元器件缝隙用环氧树脂填充，起到电路隔离和保护作用。
[0005]滤波器封装体常用结构是基板上倒装一颗滤波器芯片，芯片上方贴覆一层隔离膜，使滤波器芯片表面IDT谐振器处于空腔环境，保障IDT谐振器功能正常运作。隔离膜上方填充环氧树脂，填充缝隙并使表面平整。
[0006]优点：开关芯片与基板之间使用环氧树脂填充后没有空腔应力释放和电路保护效果好，电感被动元件两极之间使用环氧树脂填充后没有空腔导致电路短路问题。
[0007]缺点：滤波器封装体面积大，器件密集度高，器件间距(空隙)小，塑封过程极易造成环氧树脂填充不充分，形成模组器件内部空洞，容易造成不同线路元件之间短路，密闭性不佳造成开裂，空洞吸水汽化使器件内部爆裂等问题。作为平衡将会极限缩小滤波器封装体体积，会使滤波器封装体内滤波器芯片到封装体边缘距离变小，从而降低了滤波器覆膜阻挡水汽浸入能力，会进一步衍生可靠性次生问题。
[0008]第二种：平面集成贴装，常见外形有LGA(Land GridArray)栅格阵列封装。
[0009]内部平面结构主要是平面排布于基板(元器件载体)之上，也有少部分芯片与芯片堆叠形式。排布元件包括：多个滤波器芯片，一个倒装开关芯片，多个电感被动元件等。
[0010]内部纵面结构是在基板上表面贴装所有元件。所有元件上贴覆一层隔离膜，使滤波器芯片表面IDT谐振器处于空腔环境，保障IDT谐振器功能正常运作。隔离膜上方填充环氧树脂，填充缝隙并使表面平整。
[0011]优点：相较PiP结构，滤波器芯片比滤波器封装体的面积和体积都小，可以适当腾挪表面贴装空间。
[0012]缺点：器件密集度高，器件间距(空隙)小，塑封过程极易造成环氧树脂填充不充分，形成模组器件内部空洞，密闭性不佳会造成开裂，空洞吸水汽化使器件内部爆裂等问题。并且整体覆膜会使被动原件两极间形成空腔，会有锡料短路高风险。也会使倒装开关芯片与基板之间形成空腔，会有锡料短路风险。同时，倒装开关芯片与基板之间没有环氧树脂有效填充，模组器件在不同环境下应力不均衡极易致使铜柱与基板，铜柱与锡料，铜柱与芯片等连接处断裂，造成电路失效。
[0013]如附图6、图7所示，都包含电感被动元件10，并且开关芯片8都置于基板外部。

技术实现思路

[0014]为解决现有技术中存在的问题，本方案将滤波器模组内全器件封装改为部分封装加部分基板内埋，解决了滤波器空腔覆膜与倒装开关芯片铜柱空隙充分填充的冲突问题，解决了电感被动元件两极间空隙填充问题，解决了滤波器封装体极致缩小体积造成可靠性隐患问题，解决了全器件封装多种不同材质内应力不均衡导致产品变形和失效隐患，解决了元器件密集缝隙小环氧树脂填充不充分问题。同时，可以选择滤波器不同封装方案，可以有效降低使用高成本特殊覆膜材料方案的成本控制。
[0015]所采用的必要技术手段为提供一种滤波器模组的埋入结构，具有基板，开关芯片内埋于基板内部并位于基板内部线路之间；基板的底面为间隔设置的底层线路，底层线路之间的间隔通过基板油墨封住，滤波器芯片通过锡球直接或间接与基板正面电连接。
[0016]优选地，具有滤波器封装体，所述滤波器封装体由含金柱的滤波器芯片、钝化粘结层、滤波器基板、谐振器以及塑封材料组成，滤波器芯片置于滤波器基板上面，金柱与滤波器芯片下端连接，金柱与滤波器基板表面镀金层相结合，锡球凸出于滤波器基板下底面，
[0017]滤波器封装体内的滤波器芯片通过锡球间接与模组基板电连接，滤波器封装体与基板之间用模组塑封层封装。
[0018]更优选地，所述滤波器芯片的下底面与滤波器基板上表面之间具有空腔，谐振器设于滤波器芯片的下底面并在空腔内，除底面外，滤波器芯片的四周用钝化粘结层覆膜，钝化粘结层外侧用塑封材料封装，滤波器基板与塑封材料之间用钝化粘结层隔开。
[0019]进一步，锡球设于滤波器封装体底部，滤波器芯片通过底部锡球直接与模组基板正面电连接。
[0020]另一种优选地方案，滤波器芯片通过钝化粘结层覆膜后用模组塑封层封装在基板上，滤波器芯片的下底面与基板顶面之间具有空腔，谐振器设于滤波器芯片的下底面并在空腔内。
[0021]进一步，具有锡球为4
‑
6个数量不等锡球，根据滤波器模组功能逻辑，部分锡球通过基板线路层焊盘与开关芯片的上端连接，另一部分锡球与模组基板其它功能线路相连接。
[0022]优选地，还包括置于基板内部的电感被动元件。
[0023]优选地，滤波器芯片厚度200
‑
250um，钝化粘结层厚度20
‑
50um，滤波器基板为两层或多层线路叠加，厚度110
‑
200um，滤波器芯片与滤波器基板1
‑
5 互联层为10
‑
15um金柱，滤波器封装体的总厚度为450
‑
550um。
[0024]本专利技术还提供了一种滤波器模组的埋入结构的制造方法，其特征在于，包括步骤：
[0025]1)基板设计：
[0026]基板为四层板结构，基板总厚度300
‑
400um，其中基板油墨厚度25
‑
30um，非芯片层铜柱厚度30
‑
40um，芯片层铜柱高度125
‑
150um，线路层厚度 20
‑
25um，基板线路宽度15um以上，线路间距15um以上，基板线路和铜柱为铜材质，线路间有机填充为半固化树脂，芯片和电感元件周围压合ABF有机材料填充固化，基板线路使用化镀工艺，基板表面处理正面焊盘沉积0.1
‑
0.3um 防氧化膜OSP，基板背面焊盘化镀镍钯金，镍层厚度3
‑
8um，钯层厚度0.1um 以上，金层厚度0.7um以上；
[0027]2)基板制作：
[0028]发料
[0029]使用双层线路叠加法工艺的掺有玻璃纤维的环氧树脂核心材料或者用单层线路递增法工艺的不带掺有玻璃纤维的环氧树脂核心材料的面板；
[0030]芯片和元件埋入前基板内层结构制作
[0031]3um基铜去污活化，黄光室压干膜，曝光非铜柱区域干膜，蚀刻未曝光区域，电镀200um高度铜柱，去曝光干膜，压半固化材料，烘烤固化，减薄半固化材料露出铜柱，此时铜柱高度约175um，二次贴干膜，曝光非埋入芯片和元件区域本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种滤波器模组的埋入结构，具有基板(6)，其特征在于，开关芯片(8)内埋于基板内部的线路之间；基板的底面为间隔设置的底层线路，底层线路之间的间隔通过基板油墨封住，滤波器芯片(1
‑
1)通过锡球(1
‑
6)直接或间接与基板正面电连接。2.根据权利要求1所述的滤波器模组的埋入结构，其特征在于，具有滤波器封装体(1)，所述滤波器封装体由含金柱(1
‑
4)的滤波器芯片(1
‑
1)、钝化粘结层(1
‑
3)、滤波器基板(1
‑
5)、谐振器(1
‑
2)以及塑封材料(1
‑
7)组成，滤波器芯片置于滤波器基板上面，金柱与滤波器芯片下端连接，金柱与滤波器基板表面镀金层相结合，锡球(1
‑
6)凸出于滤波器基板(1
‑
5)下底面，滤波器封装体内的滤波器芯片通过锡球间接与模组基板电连接，滤波器封装体与基板之间用模组塑封层(2)封装。3.根据权利要求2所述的滤波器模组的埋入结构，其特征在于，所述滤波器芯片的下底面与滤波器基板上表面之间具有空腔(1
‑
8)，谐振器设于滤波器芯片的下底面并在空腔内，除底面外，滤波器芯片的四周用钝化粘结层覆膜，钝化粘结层外侧用塑封材料封装，滤波器基板与塑封...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴现伟，汪洋，朱斌，
申请(专利权)人：上海萍生微电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：