一种滤波器晶圆级封装工艺的制作方法

1.本发明涉及滤波器封装技术领域，尤其涉及一种滤波器晶圆级封装工艺。


背景技术：

2.滤波器能够对电源线中特定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除，得到一个特定频率的电源信号，因此，滤波器作为一种选频装置在信号处理过程受到了广泛地应用。
3.对滤波器进行晶圆级封装的步骤为：步骤一：在晶圆工作表面粘贴一层底膜；步骤二：在底膜上光刻，以形成通孔、切割道和腔体；步骤三：在底膜上粘贴一层顶膜，并在顶膜上光刻，以露出通孔；步骤四：在通孔内电镀金属层；并在金属层上制作预设图案；步骤五：在预设图案上制作焊点；步骤六：沿切割道进行切割，以将整个晶圆切割为预先设计好的多个芯片。
4.上述封装方法中的金属层使得预设图案高于第二绝缘层，金属层的两侧没有被密封保护起来，直接暴露在外界中导致芯片密封性较差，可靠性降低。
5.为此，亟需提供一种滤波器晶圆级封装工艺以解决上述问题。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种滤波器晶圆级封装工艺，解决了普通滤波器晶圆级封装后金属层的两侧裸露在外的问题，提高了滤波器的安全性。
7.为实现上述目的，提供以下技术方案：
8.一种滤波器晶圆级封装工艺，包括以下步骤：
9.s1、在晶圆的工作面上设有第一绝缘层，并在所述第一绝缘层上开孔，以露出所述晶圆的第一区域、第二区域和第三区域；所述第一区域内设有电极；所述第二区域内设有叉指换能器；
10.s2、在所述第一绝缘层上设有第二绝缘层，在所述第二绝缘层上开孔，以露出所述晶圆的所述第一区域和所述第三区域；
11.s3、在所述第一区域内的所述电极上填充金属，以形成金属层；并在所述金属层上生成预设图案；
12.s4、在所述第二绝缘层上设有第三绝缘层，在所述第三绝缘层上开孔，以露出所述预设图案；
13.s5、在所述预设图案上制作焊点；
14.s6、沿所述第三区域将所述晶圆切割开来，以形成多个芯片。
15.作为上述滤波器晶圆级封装工艺的一种可选方案，步骤s3包括以下步骤：
16.s31、在所述第二区域内所述电极的上方设有金属种子层；
17.s32、在所述金属种子层上电镀以填充金属，形成所述金属层；
18.s33、在所述金属层上光刻，以形成所述预设图案。
19.作为上述滤波器晶圆级封装工艺的一种可选方案，步骤s33包括以下步骤：
20.s331、在所述金属层上设有一层光刻胶；
21.s332、根据所述预设图案，在所述光刻胶上除所述预设图案的其他区域处设置光阻层；
22.s333、曝光显影，使得所述预设图案呈现在所述光刻胶上；
23.s334、对所述金属层上除所述预设图案的其他区域进行蚀刻，以生成所述预设图案。
24.作为上述滤波器晶圆级封装工艺的一种可选方案，所述第一绝缘层和所述第二绝缘层均为光敏有机绝缘涂层。
25.作为上述滤波器晶圆级封装工艺的一种可选方案，所述第一绝缘层的厚度大于1μm。
26.作为上述滤波器晶圆级封装工艺的一种可选方案，所述第二绝缘层的厚度大于5μm。
27.作为滤波器晶圆级封装工艺的一种可选方案，所述预设图案的位置至少高出所述第二绝缘层1μm。
28.作为上述滤波器晶圆级封装工艺的一种可选方案，所述第三绝缘层的厚度大于1μm。
29.作为上述滤波器晶圆级封装工艺的一种可选方案，所述焊点的制作材料为sn、cu、ag、au等单质金属或合金。
30.作为上述滤波器晶圆级封装工艺的一种可选方案，所述焊点的高度大于5μm。
31.与现有技术相比，本发明的有益效果：
32.本发明提供的滤波器晶圆级封装工艺在金属层上生成预设图案后，在第二绝缘层上设有第三绝缘层，第三绝缘层将金属层的两侧保护起来，避免其与外界接触漏电，以提高滤波器的可靠性。然后在第三绝缘层上开孔露出预设图案，以便于预设图案与外电路的电连接。
附图说明
33.图1为本发明实施例中滤波器晶圆级封装工艺的流程图；
34.图2为本发明实施例中步骤s3的流程图；
35.图3为本发明实施例中步骤s33的流程图；
36.图4为本发明实施例中步骤s1示意图；
37.图5为本发明实施例中步骤s2示意图；
38.图6为本发明实施例中步骤s3示意图；
39.图7为本发明实施例中步骤s4示意图；
40.图8为本发明实施例中步骤s5示意图。
41.附图标记：
42.1、晶圆；2、第一绝缘层；3、第二绝缘层；4、第三绝缘层；5、金属层；6、焊点；
43.11、第一区域；111、电极；12、第二区域；121、叉指换能器；13、第三区域。
具体实施方式
44.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
45.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
46.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
47.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
48.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
49.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
50.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
51.普通的滤波器晶圆级封装方法中的金属层高于第二绝缘层，使得金属层的两侧裸露在外界中导致芯片可靠性变差，芯片寿命降低。因此，如图1-图8所示，本实施例提供一种滤波器晶圆级封装工艺，以解决上述问题。
52.该滤波器晶圆级封装工艺包括以下步骤：
53.s1、在晶圆1的工作面上设有第一绝缘层2，并在第一绝缘层2上开孔，以露出晶圆1的第一区域11、第二区域12和第三区域13。第一区域11内设有电极111，电极111用于实现与外电路电连接。第二区域12内设有叉指换能器121，以实现声-电换能。具体地，第一绝缘层2的厚度大于1μm，以便于形成充足的空间，用于容纳电极111和叉指换能器121。进一步地，第
一绝缘层2通过半导体旋转涂布、喷涂技术或层压技术设置在晶圆1的工作面上，具体采用何种设置方式，根据实际工况决定，在此并不做任何限制。在本实施例中，第一绝缘层2为光敏有机绝缘涂层。
54.s2、在第一绝缘层2上设有第二绝缘层3，在第二绝缘层3上开孔，以露出晶圆1的第一区域11和第三区域13。第二绝缘层3将第一区域11露出，以便于电极111与外电路连接。第二绝缘层3将第二区域12封闭起来，以实现对叉指换能器121的保护，避免后续工艺对叉指换能器121造成损坏。第二绝缘层3将第三区域13露出，即第三区域13并未被第二绝缘层3封闭，芯片之间分离设计，有效削弱了在后续工艺过程中产生的收缩差异，从而避免封装后的滤波器产生翘曲现象。具体地，第二绝缘层3的厚度大于5μm。进一步地，第二绝缘层3通过半导体旋转涂布、喷涂技术或层压技术设置在第一绝缘层2上，具体采用何种设置方式，根据实际工况决定，在此并不做任何限制。在本实施例中，第二绝缘层3为光敏有机绝缘涂层。
55.s3、在第一区域11内的电极111上填充金属，以形成金属层5，并在金属层5上生成预设图案。由于上述工艺过程可知，电极111低于第二绝缘层3表面，为了实现电极111与外电路的相连，需要在电极111上设置金属层5，以将预设图案升高至第二绝缘层3外。具体地，预设图案的位置至少高出第二绝缘层31μm。
56.s4、在第二绝缘层3上设有第三绝缘层4，第三绝缘层3将金属层5的两侧保护起来，避免其与外界接触漏电，以提高滤波器的安全性。在第三绝缘层4上开孔，以露出预设图案，以便于预设图案与外电路的电连接。为了保证第三绝缘层4对金属层5的保护效果，应该尽量使得第三绝缘层4完全覆盖金属层5的两侧，因此，第三绝缘层4的厚度大于1μm。进一步地，第三绝缘层4通过半导体旋转涂布、喷涂技术或层压技术设置在第二绝缘层3上，具体采用何种设置方式，根据实际工况决定，在此并不做任何限制。在本实施例中，第三绝缘层4为光敏有机绝缘涂层。
57.s5、在预设图案上制作焊点6。滤波器通过焊点6与外电路电连接。具体地，焊点6的制作材料为sn、cu、ag、au等单质金属或合金。进一步地，焊点6通过印刷、植球、电镀和烧结等一系列工艺生成。进一步地，焊点6高度大于5μm。
58.s6、沿第三区域13将晶圆1切割开来，以形成多个芯片。在切割过程中，只需要沿第三区域13对第三绝缘层4和晶圆1进行切割即可，避免了因切割过程中第二绝缘层3受力，而造成第一绝缘层2与第二绝缘层3分层的不良后果，提高了封装效率和封装效果。具体地，切割晶圆1采用机械切割技术或激光切割技术，具体采用何种切割方式，根据实际工况决定，在此并不做任何限制。
59.为了保证芯片与外电路的正常电连接，每个芯片上都应该设置正电极111和负电极111，因此，每个芯片上设有两个第一区域11。而且第三区域13设于相邻的两个芯片之间。
60.可选地，步骤s3包括以下步骤：
61.s31、在第二区域12内电极111的上方设有金属种子层，金属种子层的设置使得后续填充的金属均匀分布。具体地，金属种子层通过pvd(physical vapor deposition，物理气相沉积)溅射生成。
62.s32、在金属种子层上电镀以填充金属，形成金属层5。
63.s33、在金属层5上光刻，以形成预设图案。
64.进一步可选地，步骤s33包括以下步骤：
65.s331、在金属层5上设有一层光刻胶，以满足光刻工艺顺利进行的初始条件。
66.s332、根据预设图案，在光刻胶上除预设图案的其他区域处设置光阻层。
67.s333、曝光显影，使得预设图案呈现在光刻胶上。
68.s334、对金属层5上除预设图案的其他区域进行蚀刻，以生成预设图案。
69.本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。