声波元件制造技术

本申请提供一种声波元件

【技术实现步骤摘要】
声波元件、声波滤波器及射频模组


[0001]本申请涉及半导体
，具体而言涉及一种声波元件
、
声波滤波器及射频模组
。

技术介绍

[0002]目前声波滤波器多采用
WLP
晶圆级封装结构，通过上盖层
、
支撑结构以及压电晶圆将导电图案的主动功能区围合，形成空腔结构
。
在支撑结构以及上盖层区域分别开设通孔，通过在通孔中设置导电材料以形成导电柱，导电柱上方设置凸块以完成主动功能区与封装基板的电连接
。
最后通过封装树脂进行器件的整体密封性封装
。
[0003]现有技术中，上盖层与封装基板之间采用凸块结构，高度较高，一般超过
100
μ
m。
随着手机等移动通信产品对小型化
、
集成化和超薄化的要求的提高，滤波器的厚度仍需要进一步降低
。
滤波器的厚度主要由封装基板和压电晶圆之间的距离决定，因此进一步降低封装基板和压电晶圆之间的距离成为了目前急需解决的技术问题
。

技术实现思路

[0004]本申请的主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种能够减小封装基板和压电晶圆之间的距离的声波元件和薄型化的声波滤波器及射频模组
。
[0005]为实现上述目的，本申请采用如下技术方案：根据本申请的一个方面，提供了一种声波元件，包括压电晶圆
、
支撑结构和上盖层
。
所述压电晶圆包括相背设置的第一表面与第二表面，所述压电晶圆的第一表面包括主动功能区
。
所述支撑结构围绕所述主动功能区，所述支撑结构包括多个第一通孔，所述第一通孔内设置电性连接的芯片焊盘和第一导电体，所述芯片焊盘设置在所述第一导电体与所述压电晶圆的第一表面之间，在所述压电晶圆的第一表面上，所述第一导电体的正投影与所述芯片焊盘的正投影重叠或位于所述芯片焊盘的正投影内
。
所述上盖层包括相背设置的第三表面与第四表面，所述第四表面远离所述压电晶圆，所述上盖层盖设于所述支撑结构，并与所述支撑结构和所述主动功能区形成空腔结构，所述上盖层具有多个第二通孔，所述第二通孔与所述第一通孔一一对应设置，所述第二通孔内设置电性连接的第二导电体和第一导电结构，所述第二导电体与所述第一导电体电性连接，所述第一导电结构设置在所述第二导电体远离所述压电晶圆的表面上，在所述压电晶圆的第一表面上，所述第二导电体的正投影面积大于所述第一导电体的正投影面积，所述第二导电体的正投影与所述第一导电体的正投影至少部分重叠，所述第一导电结构的正投影面积大于等于所述第一导电体的正投影面积
。
[0006]根据本申请的一实施方式，在所述压电晶圆的第一表面上，所述第二导电体的正投影面积大于所述第一导电体的正投影面积的1‑4倍
。
[0007]根据本申请的一实施方式，在所述压电晶圆的第一表面上，所述第一导电体的正投影面积为
1000 um2~20000um2，所述第一导电体的高度为
5 um ~40um。
[0008]根据本申请的一实施方式，在所述压电晶圆的第一表面上，所述第二导电体的正投影面积为
1000 um2~70000um2。
[0009]根据本申请的一实施方式，所述声波元件还包括第二导电结构，所述第二导电结构设置在所述第一导电结构远离所述压电晶圆的表面，所述第二导电结构的厚度小于等于
80um。
[0010]根据本申请的一实施方式，所述第二导电结构远离所述压电晶圆的表面为平面形状，所述第二导电结构为长方体
、
正方体
、
圆柱体中的一种或几种
。
[0011]根据本申请的一实施方式，所述第二导电结构远离所述压电晶圆的表面为弧面形状，所述弧面顶点与所述上盖层的第四表面之间的距离小于等于
80um。
[0012]根据本申请的一实施方式，所述第一导电结构以及所述第二导电结构的材料为铜
、
铜合金
、
锡或锡合金
。
[0013]根据本申请的一实施方式，所述声波元件还包括多个第三导电结构，所述第三导电结构与所述第二导电结构一一对应设置，所述第三导电结构设置在所述第二导电结构远离所述第一导电结构的表面，在所述压电晶圆的第一表面上，所述第三导电结构的正投影与所述第一导电结构正投影至少部分不重合
。
[0014]根据本申请的一实施方式，所述第三导电结构材料为由
Ag、Au、Sn、Cu
中的至少一种构成的金属或合金
。
[0015]根据本申请的一实施方式，所述第一导电体和所述第二导电体，与所述支撑结构和所述上盖层相接触的表面通过溅射或电镀工艺形成金属接合层
。
[0016]根据本申请的一实施方式，所述金属接合层还形成在所述第一导电结构与所述上盖层接触的表面和
/
或所述第二导电结构与所述上盖层接触的表面
。
[0017]根据本申请的一实施方式，所述支撑结构与所述上盖层的材料采用热固型环氧树脂
、
光敏型聚酰亚胺
、
热固型聚酰亚胺
、
热传导型聚酰亚胺
、
耐热型聚酰亚胺中的一种或几种
。
[0018]根据本申请的一实施方式，所述支撑结构的厚度为
5um
‑
40um。
[0019]根据本申请的一实施方式，所述上盖层的厚度为
15um
‑
60um。
[0020]根据本申请的一实施方式，所述上盖层包括第一上盖层与第二上盖层，所述第二上盖层设置在所述第一上盖层远离所述压电晶圆的表面上
。
[0021]根据本申请的一实施方式，还包括保护层，所述保护层避开所述第一导电结构覆盖于所述上盖层的第四表面
、
所述上盖层的侧壁和所述支撑结构的外侧壁，且连接于所述压电晶圆的第一表面
。
[0022]根据本申请的一实施方式，所述保护层从与所述第一表面的连接处向远离所述空腔结构的方向延伸覆盖所述第一表面
。
[0023]根据本申请的一实施方式，所述保护层包括
SiN、SiO2的一种或多种
。
[0024]根据本申请的一实施方式，所述保护层的厚度为
0.5um
‑
5um。
[0025]根据本申请的一实施方式，在所述压电晶圆的第一表面上，定义所述上盖层的正投影面积为
S1
，所述支撑结构的正投影面积为
S2
，所述空腔结构的正投影面积为
S3
，则
0.5
（
S2+S3
）
≤S1≤
（
S2+S3
）
。
[0026]根据本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种声波元件，其特征在于，包括：压电晶圆，所述压电晶圆包括相背设置的第一表面与第二表面，所述压电晶圆的第一表面包括主动功能区；支撑结构，所述支撑结构围绕所述主动功能区，所述支撑结构包括多个第一通孔，所述第一通孔内设置电性连接的芯片焊盘和第一导电体，所述芯片焊盘设置在所述第一导电体与所述压电晶圆的第一表面之间，在所述压电晶圆的第一表面上，所述第一导电体的正投影与所述芯片焊盘的正投影重叠或位于所述芯片焊盘的正投影内；上盖层，所述上盖层包括相背设置的第三表面与第四表面，所述第四表面远离所述压电晶圆，所述上盖层盖设于所述支撑结构，并与所述支撑结构和所述主动功能区形成空腔结构，所述上盖层具有多个第二通孔，所述第二通孔与所述第一通孔一一对应设置，所述第二通孔内设置电性连接的第二导电体和第一导电结构，所述第二导电体与所述第一导电体电性连接，所述第一导电结构设置在所述第二导电体远离所述压电晶圆的表面上，在所述压电晶圆的第一表面上，所述第二导电体的正投影面积大于所述第一导电体的正投影面积，所述第二导电体的正投影与所述第一导电体的正投影至少部分重叠，所述第一导电结构的正投影面积大于等于所述第一导电体的正投影面积
。2.
根据权利要求1所述的声波元件，其特征在于，在所述压电晶圆的第一表面上，所述第二导电体的正投影面积大于所述第一导电体的正投影面积的1‑4倍
。3. 根据权利要求1所述的声波元件，其特征在于，在所述压电晶圆的第一表面上，所述第一导电体的正投影面积为
1000 um2~20000um2，所述第一导电体的高度为
5 um ~40um。4. 根据权利要求1所述的声波元件，其特征在于，在所述压电晶圆的第一表面上，所述第二导电体的正投影面积为
1000 um2~70000um2。5.
根据权利要求1所述的声波元件，其特征在于，所述声波元件还包括第二导电结构，所述第二导电结构设置在所述第一导电结构远离所述压电晶圆的表面，所述第二导电结构的厚度小于等于
80um。6.
根据权利要求5所述的声波元件，其特征在于，所述第二导电结构远离所述压电晶圆的表面为平面形状，所述第二导电结构为长方体
、
正方体
、
圆柱体中的一种或几种
。7.
根据权利要求5所述的声波元件，其特征在于，所述第二导电结构远离所述压电晶圆的表面为弧面形状，所述弧面顶点与所述上盖层的第四表面之间的距离小于等于
80um。8.
根据权利要求5所述的声波元件，其特征在于，所述第一导电结构以及所述第二导电结构的材料为铜
、
铜合金
、
锡或锡合金
。9.
根据权利要求5所述的声波元件，其特征在于，所述声波元件还包括多个第三导电结构，所述第三导电结构与所述第二导电结构一一对应设置，所述第三导电结构设置在所述第二导电结构远离所述第一导电结构的表面，在所述压电晶圆的第一表面上，所述第三导电结构的正投影与所述第一导电结构正投影至少部分不重合
。10.
根据权利要求9所述的声波元件，其特征在于，所述第三导电结构材料为由
Ag、Au、Sn、Cu
中的至少一种构成的金属或合金
。11.
根据权利要求1所述的声波元件，其特征在于，所述第一导电体和所述第二导电体，与所述支撑结构和所述上盖层相接触的表面通过溅射或电镀工艺形成金属接合层
。12.
根据权利要求
11
所述的声波元件，其特征在于，所述金属接合层还形成在所述第一
导电结构与所述上盖层接触的表面和
/
或所述第二导电结构与所述上盖层接触的表面
。13.
根据权利要求1所述的声波元件，其特征在于，所述支撑结构与所述上盖层的材料采用热固型环氧树脂
、
光敏型聚酰亚胺
、
热固型聚酰亚胺
、
热传导型聚酰亚胺
、
耐热型聚酰亚胺中的一种或几种
。14.
根据权利要求
13
所述的声波元件，其特征在于，所述支撑结构的厚度为
5um...

【专利技术属性】
技术研发人员：李朋，吴洋洋，曹庭松，杨扬，冯东东，
申请(专利权)人：北京超材信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：