声波组件的制作方法

1.本实用新型是涉及一种半导体技术领域，特别是有关于一种可以提升频率享应性能的声波组件。


背景技术：

2.表面声波组件(saw，surface acoustic wave)能够通过将功率施加到形成在基板上的叉指式换能器(idt，interdigital transducer)的梳状电极来激励声波。表面声波组件广泛地用于对例如45mhz到2ghz的带宽内的无线电信号进行处理的各种电路。这些电路的例子有用于发送的带通滤波器、用于接收的带通滤波器(band pass filter)、本地端振荡滤波器、天线双工器 (duplexer)、中频滤波器以及调频调变器(fm，frequency modulation)。
3.表面声波组件需要位于由梳状电极组成的声波组件的功能部件，例如叉指式换能器的电极指，上方的空腔以确保表面声波组件的性能。常规的表面声波器件采用具有其中安装有表面声波组件的凹槽的陶瓷接合以在表面声波组件与设置在陶瓷封装上的内联机之间构成电性连接。
4.然而，在引线接合的制程中使用了导线，但是会妨碍表面声波器件尺寸的缩小。为了减小表面声波器件的尺寸，则是进一步的开发了倒装式接合 (flip-chip bonding)。由于倒装式接合不使用导线进行安装，因而实现了表面声波器件尺寸的减小。
5.近年来，已经对于减小表面声波器件尺寸有了更严格的要求。在某些情况下，甚至于倒装式接合也不能实现所需的缩小尺寸。于是又提出了将表面声波组件设置在基板上，而基板的表面上设置有覆盖层，以在表面声波组件的功能部件的上方限定空腔，上述的覆盖层则做为封装体。此类型的封装被称为芯片级封装(wlp，wafer level package)，此种封装方式则实现了将表面声波组件的体积小型化。


技术实现要素：

6.本实用新型主要目的是提供一种声波组件，在焊垫上形成导体层以增加凸块与焊垫之间的强度，以解决当声波组件以倒装方式进行封装时，凸块因应力而断裂时会连带将焊垫一并由基板上拔起，而造成整个封装结构毁损的问题。
7.本实用新型的另一目的在于提供一种声波组件，增加设计可行性，增加电源凸块或接地凸块，提升电气性能。
8.根据上述目的，本实用新型披露一种声波组件，包括：基板，具有上表面及下表面，于上表面的周边上设有多个焊垫；至少一个电子组件，设置在基板的上表面，使得在基板的上表面的周边的多个焊垫环绕电子组件；盖体结构，设置在具有电子组件的基板的上方，且盖体结构与基板之间的空间定义为封闭式空腔，使电子组件设置在此封闭式空腔内；第一保护层，覆盖在基板的部分上表面及覆盖在多个焊垫的部分表面上，且暴露出未被第一保护层覆盖的多个焊垫的部分表面；导体层设置在第一保护层的部分表面、未被第一保护层
覆盖的多个焊垫的部分表面、盖体结构的外侧表面及盖体结构的部分上表面；以及多个凸块，设置在位于盖体结构的上表面的导体层上。
9.在本实用新型较优选的实施例中，盖体结构由基板往上依序包括：部分第二保护层覆盖邻近于电子组件的多个焊垫的部分表面，并设置在邻近于电子组件的基板的上表面；第一绝缘层，设置在第二保护层的部分表面上，且第二保护层及第一绝缘层未遮盖在基板上的电子组件；以及第二绝缘层，覆盖在第一绝缘层的部分表面上，使得第二保护层及第一绝缘层所构成的结构定义为盖体结构的侧面墙体及第二绝缘层为盖体结构的顶面墙体。
10.在本实用新型较优选的实施例中，盖体结构由基板往上依序包括：部分第二保护层覆盖邻近于电子组件的多个焊垫的部分表面及部分第二保护层设置在邻近于电子组件的基板的上表面；第一绝缘层，设置在第二保护层的部分表面及覆盖多个焊垫的部分表面以暴露出未被第一绝缘层覆盖的多个焊垫的部分表面，且第二保护层及第一绝缘层未遮盖在基板上的电子组件；以及第二绝缘层，覆盖在第一绝缘层的部分表面上，使得第二保护层及第一绝缘层所构成的结构定义为盖体结构的侧面墙体及第二绝缘层为盖体结构的顶面墙体。
11.根据上述目的，本实用新型还披露另一种声波组件，包括：基板具有上表面及下表面，于上表面的周边上设有多个焊垫；至少一个电子组件，设置在基板的上表面，使得在基板的上表面的周边的多个焊垫环绕电子组件；盖体结构，设置在具有电子组件的基板的上方，且盖体结构与基板之间的空间定义为封闭式空腔，使得电子组件设置在封闭式空腔内；第一保护层，覆盖在基板的部分上表面及覆盖在多个焊垫的部分表面上；第一绝缘层，设置在第一保护层的部分表面且覆盖多个焊垫的部分该表面以暴露出未被第一保护层覆盖的多个焊垫的部分表面；导体层，覆盖在第一绝缘层的部分表面、未被第一保护层覆盖的多个焊垫的部分表面、盖体结构的外侧表面及盖体结构的部分上表面；以及多个凸块，设置在位于盖体结构的上表面的导体层上。
12.在本实用新型较优选的实施例中，盖体结构的第二绝缘层及第一绝缘层呈阶梯结构。
13.在本实用新型较优选的实施例中，设置在第一保护层的部分表面且覆盖多个焊垫的部分表面上的第一绝缘层的高度与盖体结构的第一绝缘层的高度相同。
14.在本实用新型较优选的实施例中，导体层由凸块下金属层(ubm，under ball metallurgy)及重布线层(rdl，redistribution layer)构成，其中重布线层设置在凸块下金属层上。
15.在本实用新型较优选的实施例中，电子组件可以是滤波器、振荡器或是传感器。
16.在本实用新型较优选的实施例中，凸块可以是铜柱凸块、铜柱或是c4 凸块。
附图说明
17.图1是根据本实用新型所披露的技术，表示声波组件的一实施例的截面示意图。
18.图2是根据本实用新型所披露的技术，表示声波组件的另一实施例的截面示意图。
19.图3是根据本实用新型所披露的技术，表示声波组件的又一实施例的截面示意图。
具体实施方式
20.为了使本实用新型的目的、技术特征及优点，能更为相关技术领域人员所了解，并得以实施本实用新型，在此配合所附的图式、具体阐明本实用新型的技术特征与实施方式，并列举较佳实施例进一步说明。以下文中所对照的图式，为表达与本实用新型特征有关的示意，并未亦不需要依据实际情形完整绘制。而关于本案实施方式的说明中涉及本领域技术人员所熟知的技术内容，亦不再加以陈述。
21.首先请参考图1。图1是根据本实用新型所披露的技术，表示声波组件的一实施例的截面示意图。在图1中，声波组件1由基板10、电子组件20、盖体结构30a、第一保护层40、导体层50a及多个凸块60所构成。其中，基板10具有上表面102及下表面104，且于上表面102的周边设有多个焊垫106。于一实施例中，基板10由压电材料所制成，例如石英(quartz)、钽酸锂(lt， litao3)、钛酸铅(pto，pbtio3)或是锆钛酸铅(pzt，pb(zr,ti)o3)。焊垫106 可以是铝垫。电子组件20，设置在基板10的上表面102，使得在基板10的上表面102的周边的多个焊垫106环绕电子组件20。在本实用新型的实施例中，电子组件20可以是滤波器(filter)、振荡器或是传感器。
22.接着请继续参考图1。在具有电子组件20的基板10的上方设有盖体结构30a，此盖体结构30a与基板10之间的空间可定义为封闭式空腔32a，因此在基板10的上表面102的电子组件20设置在此封闭式空腔32a内。盖体结构30a可以防止外在环境中的水气进入封闭式空腔32a内，经由盖体结构 30a来增加电子组件20的使用寿命及整个声波组件1的可靠性。
23.在本实用新型的一实施例中，盖体结构30a由基板10往上依序包括：第二保护层302a、第一绝缘层304a及第二绝缘层306a，其中，第二保护层302a 覆盖邻近于电子组件20的多个焊垫106的部分表面及第二保护层302a设置在邻近于电子组件20的基板10的部分上表面102。第一绝缘层304a设置在第二保护层302a的部分表面，且在基板10上方的第二保护层302a及第一绝缘层304a未遮盖在基板10上的电子组件20。第二绝缘层306a覆盖在第一绝缘层304a的部分表面上，使得第二保护层302a及第一绝缘层304a所构成的结构可以定义为盖体结构30a的侧面墙体及第二绝缘层306a为盖体结构 30a的顶面墙体。于一实施例中，盖体结构30a中的第二绝缘层306a与第一绝缘层304a呈阶梯结构。
24.同样请继续参考图1。声波组件1还包括第一保护层40，同时覆盖在基板10的部分上表面102及多个焊垫106的部分表面上，且将多个焊垫106 的其他部分表面暴露出来，也就是未被第一保护层40覆盖的多个焊垫106 的部分表面。要说明的是，覆盖在基板10的部分上表面102及覆盖在多个焊垫106的部分表面上，且将多个焊垫106的其他部分表面暴露出来的第一保护层40与盖体结构30a中的第二保护层302a是同时利用半导体制程所形成。接着，导体层50a覆盖在第一保护层40的部分表面、未被第一保护层40覆盖的多个焊垫106的部分表面及在盖体结构30a的外侧表面34a及盖体结构 30a的部分上表面36a。于一实施例中，导体层50a由凸块下金属层(ubm，underbump metallurgy)502a及重布线层(rdl，redistribution layer)504a所构成，其中重布线层504a设置在凸块下金属层502a上。具体来说，作为导体层50a的凸块下金属层502a覆盖在第一保护层40的部分表面、未被第一保护层40覆盖的多个焊垫106的部分表面、盖体结构30a的外侧表面34a及盖体结构30a的部分上表面36a，接着，再将作为导体层50a的重布线层504a 设置在凸块下金属层502a上。最后，将多个凸块60设置在覆盖于盖体结构 30a的上表面36a的导体层50a以完成声波组件1，于一
实施例中，凸块60 可以是铜柱凸块(copper pillar bump)、铜柱或是c4凸块。此外要说明的是，在本实用新型中的声波组件1的形成方式均是利用现有的半导体制程技术，其制程流程及构成声波组件1的材料并不在本实用新型所要讨论的技术方案中，故不多加陈述。
25.接着，本实用新型还披露另一种声波组件，如图2所示。图2是根据本实用新型所揭露的技术，表示声波组件的另一实施例的截面示意图。在图2 中，声波组件2由基板10、电子组件20、盖体结构30b、第一保护层40、导体层50b及多个凸块60所构成。基板10具有上表面102及下表面104，且于上表面102的周边设有多个焊垫106。基板10、焊垫106及电子组件20 的材料与前述相同不再多加陈述。电子组件20设置在基板10的上表面102，使得在基板10的上表面102的周边的多个焊垫106环绕电子组件20。
26.接着请继续参考图2。在具有电子组件20的基板10的上方设有盖体结构30b，此盖体结构30b与基板10之间的空间可定义为封闭式空腔32b，因此在基板10的上表面102的电子组件20设置在此封闭式空腔32b内。盖体结构30b可以防止外在环境中的水气进入封闭式空腔32b内，经由盖体结构 30b来增加电子组件20的使用寿命及整个声波组件2的可靠性。
27.在本实用新型的另一实施例中，盖体结构30b由基板10往上依序包括：第二保护层302b、第一绝缘层304b及第二绝缘层306b，其中，第二保护层 302b覆盖邻近于电子组件20的多个焊垫106的部分表面及第二保护层302b 设置在邻近于电子组件20的基板10的部分上表面102。第一绝缘层304b设置在第二保护层302b的部分表面及覆盖于多个焊垫106的部分表面，且在基板10上方的第二保护层302b及第一绝缘层304b未遮盖在基板10上的电子组件20。第二绝缘层306b覆盖在第一绝缘层304b的部分表面上，使得第二保护层302b及第一绝缘层304b所构成的结构定义为盖体结构30b的侧面墙体及第二绝缘层306b为盖体结构30b的顶面墙体。同样的，于一实施例中，盖体结构30b中的第二绝缘层306b与第一绝缘层304b呈阶梯结构。
28.请继续参考图2。声波组件2还包括第一保护层40，同时覆盖在基板10 的部分上表面102及多个焊垫106的部分表面上，且将多个焊垫106的其他部分表面暴露出来也就是未被第一保护层40覆盖的多个焊垫106的部分表面。要说明的是，覆盖在基板10的部分上表面102及覆盖在多个焊垫106 的部分表面上，且将多个焊垫106的其他部分表面暴露出来的第一保护层40 与盖体结构30b中的第二保护层302b是同时利用半导体制程所形成。接着，导体层50b覆盖在第一保护层40的部分表面、未被第一保护层40覆盖的多个焊垫106的部分表面及在盖体结构30b的外侧表面34b及盖体结构30b的部分上表面36b。于一实施例中，导体层50b由凸块下金属层502b及重布线层504b所构成，其中重布线层504b设置在凸块下金属层502b上。具体来说，作为导体层50b的凸块下金属层502b覆盖在第一保护层40的部分表面、未被第一保护层40覆盖的多个焊垫106的部分表面、盖体结构30b的外侧表面34b及盖体结构30b的部分上表面36b，接着，再将作为导体层50b的重布线层504b设置在凸块下金属层502b上。最后，将多个凸块60设置在覆盖于盖体结构30b的上表面36b的导体层50b以完成声波组件2。于一实施例中，凸块60可以是铜柱凸块、铜柱或是c4凸块。此外要说明的是，在本实用新型中的声波组件2的形成方式均是利用现有的半导体制程技术，其制程流程及构成声波组件10的材料并不在本实用新型要讨论的技术方案中，故不多加陈述。
29.此外，本实用新型再揭露一种声波组件，如图3所示。图3是根据本实用新型所披露的技术，表示声波组件的再一实施例的截面示意图。在图3中，声波组件2由基板10、电子组
件20、盖体结构30c、第一保护层40、导体层 50c及多个凸块60所构成。基板10具有上表面102及下表面104，且于上表面102的周边设有多个焊垫106。基板10、焊垫106及电子组件20的材料与前述相同不再多加陈述。电子组件20设置在基板10的上表面102，使得在基板10的上表面102的周边的多个焊垫106环绕电子组件20。
30.接着请继续参考图3。在具有电子组件20的基板10的上方设有盖体结构30c，此盖体结构30c与基板10之间的空间可定义为封闭式空腔32c，因此在基板10的上表面102的电子组件20设置在此封闭式空腔32c内。盖体结构30c可以防止外在环境中的水气进入封闭式空腔32c内，经由盖体结构 30c来增加电子组件20的使用寿命及整个声波组件3的可靠性。
31.在本实用新型的另一实施例中，盖体结构30c由基板10往上依序包括：第二保护层302c、第一绝缘层304c及第二绝缘层306c，其中，第二保护层 302c覆盖邻近于电子组件20的多个焊垫106的部分表面及第二保护层302c 设置在邻近于电子组件20的基板10的部分上表面102。第一绝缘层304c设置在第二保护层302c的部分表面及覆盖于多个焊垫106的部分表面，且在基板10上方的第二保护层302c及第一绝缘层304c未遮盖在基板10上的电子组件20。第二绝缘层306c覆盖在第一绝缘层304c的部分表面上，使得第二保护层302c及第一绝缘层304c所构成的结构定义为盖体结构30c的侧面墙体及第二绝缘层306b为盖体结构30c的顶面墙体。同样的，于一实施例中，盖体结构30c中的第二绝缘层306c与第一绝缘层304c呈阶梯结构。
32.请继续参考图3。声波组件3还包括第一保护层40，同时覆盖在基板10 的部分上表面102及覆盖在多个焊垫106的部分表面上，且将多个焊垫106 的其他部分表面暴露出来也就是未被第一保护层40覆盖的多个焊垫106的部分表面。要说明的是，覆盖在基板10的部分上表面102及覆盖在多个焊垫 106的部分表面上，且将多个焊垫106的其他部分表面暴露出来的第一保护层40与盖体结构30c中的第二保护层302c是同时利用半导体制程所形成。接着，第一绝缘层304c设置在第一保护层40的部分表面且覆盖多个焊垫106 的部分表面，以暴露出未被第一保护层40覆盖的多个焊垫106的部分表面。要说明的是，设置在第一保护层40的部分表面、且覆盖在多个焊垫106的部分表面上的第一绝缘层304c与盖体结构30c中的第一绝缘层304c是利用相同的半导体制程同时形成，且两者具有相同的高度。
33.接着，将导体层50c覆盖在第一绝缘层304c的部分表面、未被第一保护层40覆盖的多个焊垫10的部分表面、盖体结构30c的外侧表面34c及盖体结构30c的部分上表面36c。于一实施例中，导体层50c由凸块下金属层)502c 及重布线层504c所构成，其中重布线层504c设置在凸块下金属层502c上。具体来说，先将导体层50c的凸块下金属层502c形成在第一绝缘层304c的部分表面、未被第一保护层40覆盖的多个焊垫106的部分表面、盖体结构 30c的外侧表面34c及盖体结构30c的部分上表面36c，接着，再将导体层 5c0的重布线层504c设置在凸块下金属层502c上。最后，将多个凸块60设置在覆盖于盖体结构30c的上表面36c的导体层50c以完成声波组件3，于一实施例中，凸块60可以是铜柱凸块、铜柱或是c4凸块。
34.综上所述，根据本实用新型所披露的声波组件1、2、3，在后续的倒装芯片的组装过程中，于模流制程时利用导体层50a、50b、50c以增加凸块60 与焊垫106之间的强度，以解决当声波组件1、2、3以倒装方式进行封装时，凸块60因应力而断裂时会连带将焊垫106一并由基板10上拔起，而造成整个封装结构毁损的问题。另外，如上述图1及图2中的盖体结构30a、30b 及如图3中的盖体结构30c及设置在第一保护层40的部分表面且覆盖多个焊垫106的部
分表面的第一绝缘层304c可以阻隔外在环境的水气进入空腔 32a、32b、32c以增加声波组件1、2、3整体在操作时的可靠度。
35.以上所述仅为本实用新型之较佳实施例，并非用以限定本实用新型之权利范围；同时以上的描述，对于相关技术领域之专门人士应可明了及实施，因此其他未脱离本实用新型所揭示之精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含在申请专利范围中。