聲波濾波器裝置、製造聲波濾波器裝置的封裝件和方法與流程

2023-07-30 02:02:36

本申請要求於2016年2月17日提交到韓國知識產權局的第10-2016-0018303號韓國專利申請的優先權和權益，所述韓國專利申請的公開內容通過引用被全部包含於此。

以下描述涉及一種聲波濾波器裝置。

背景技術：

近年來，使用體聲波(baw)濾波器的裝置已在無線通信系統的小型化、多功能化和性能改進中起到了非常重要的作用。為實現baw濾波器裝置的特性，需要能夠在真空狀態保持可靠的密封以阻擋水分的滲入的氣密封。

因此，在製造baw濾波器裝置時普遍使用的結合技術中，晶圓級結合技術已經被用於保持氣密封，這種晶圓級結合技術包括矽-矽(si-si)直接結合技術、矽-玻璃(si-glass)陽極結合技術和使用火石玻璃的結合技術。

然而，由於結合溫度高或可加工性差，這些技術不是普遍適於baw濾波器裝置的封裝件。

技術實現要素：

提供該發明內容以簡化的形式對挑選出來的構思進行描述，並在具體實施方式中對所述構思進行進一步描述。本發明內容既不意在限定所要求保護的主題的主要特徵或必要特徵，也不意在幫助確定所要求保護的主題的範圍。

根據實施例，提供結構穩定並被構造成防止水分滲入的聲波濾波器裝置。

通過以下具體實施方式，其他特徵和方面將是顯而易見的。根據實施例，提供一種聲波濾波器裝置，包括：聲波濾波器件；基體，所述聲波濾波器件形成在基體上，並且所述基體包括形成為圍繞聲波濾波器件的結合件；蓋，包括形成在所述蓋中的凹槽和形成為與結合件相對應的結合對應件，其中，凹槽可位於聲波濾波器件的上方；其中，結合件和結合對應件接收電壓，以使結合件和結合對應件變形且彼此結合。

結合對應件可位於蓋的邊緣，並與結合件相對對齊，所述結合件可形成在基體的上表面上。

結合件和結合對應件可由金(au)形成。

結合件和結合對應件可包括與聲波濾波器件的形狀相對應的帶狀形狀。

根據另一實施例，提供製造聲波濾波器裝置的封裝件，包括：聲波濾波器件；基體晶圓，所述聲波濾波器件形成在基體晶圓上，並且所述基體晶圓包括形成為圍繞聲波濾波器件的結合件；蓋晶圓，包括形成在所述蓋晶圓中的凹槽和形成為與結合件相對應的結合對應件，其中，所述凹槽可位於聲波濾波器件上方，其中，所述結合件和結合對應件接收電壓，以使結合件和結合對應件變形且彼此結合。

結合件和結合對應件可由金(au)形成。

封裝件還可包括：用於向結合件施加電壓的第一墊，第一墊可形成在基體晶圓上；用於向結合對應件施加電壓的第二墊，第二墊可形成在蓋晶圓上。

封裝件還可包括：第一墊，連續地形成在基體晶圓的下表面的兩端部、基體晶圓的側部和基體晶圓的上表面的兩端部上，以向結合件施加電壓。

封裝件還可包括：第一墊，形成在基體晶圓的下表面的兩端部和基體晶圓的上表面的兩端部。

結合件和結合對應件可包括與聲波濾波器件的形狀相對應的形狀。

結合件可包括四邊形帶狀形狀，並且結合件可彼此連接並可連接到第一墊。

結合對應件可包括四邊形帶狀形狀，並且結合對應件可彼此連接並可連接到第二墊。

結合對應件可包括晶格形狀，並且所述凹槽可在形成在對應的結合對應件之間。

根據另一實施例，提供一種製造聲波濾波器裝置的方法，包括：在基體晶圓上形成結合件和第一墊，其中，聲波濾波器件可形成在所述基體晶圓上；在蓋晶圓上形成結合對應件和第二墊，其中，凹槽可形成在聲波濾波器件的上方；在夾具中安裝基體晶圓和蓋晶圓並向結合件和結合對應件施加壓力和電壓以將結合件和結合對應件彼此結合；將彼此結合的基體晶圓和蓋晶圓分成聲波濾波器裝置。

結合件和結合對應件可由金(au)形成。

結合件和結合對應件可包括與聲波濾波器件的形狀相對應的形狀。

結合件可包括四邊形帶狀形狀，並且結合件可彼此連接並可連接到第一墊。

結合對應件可包括四邊形帶狀形狀，並且結合對應件可彼此連接並可連接到第二墊。

結合件和結合對應件可通過擴散結合而彼此結合，並且可通過施加到其上的電壓變形。

施加到結合件和結合對應件的電壓可為300v至1kv。

附圖說明

圖1是示出根據實施例的聲波濾波器裝置的示意圖；

圖2是示出根據實施例的用於製造聲波濾波器裝置的封裝件的示意圖；

圖3是示出根據實施例的包括在用於製造聲波濾波器裝置的封裝件中的基體晶圓(basewafer)的俯視圖；

圖4是示出根據實施例的包括在用於製造聲波濾波器裝置的封裝件中的蓋晶圓的仰視圖；

圖5和圖6是描述根據實施例的製造聲波濾波器裝置的方法的示圖。

在所有的附圖和具體實施方式中，相同的標號指示相同的元件。附圖可不按照比例繪製，為了清楚、說明及簡潔起見，附圖中的元件的相對尺寸、比例和描繪可以被誇大。

具體實施方式

提供以下具體實施方式以幫助讀者獲得對這裡所描述的方法、設備和/或系統的全面理解。然而，在理解本申請的公開內容後，這裡所描述的方法、設備和/或系統的各種變換、修改及等同物將是顯而易見的。例如，這裡所描述的操作順序僅僅是示例，且並不局限於這裡所闡述的順序，而是除了必須以特定順序發生的操作之外，在理解本申請的公開內容後可作出將是顯而易見的改變。此外，為了提高清楚性和簡潔性，可省略對於本領域公知的特徵的描述。

這裡所描述的特徵可以以不同的形式實施，並且將不被解釋為被這裡所描述的示例所限制。更確切的說，提供這裡所描述的示例僅僅為示出在理解本申請的公開內容後將是顯而易見的實施這裡所描述的方法、設備和/或系統的很多可行的方式中的一些。

在整個說明書，當諸如層、區域或基板等的元件稱為「位於」另一元件「上」、「連接到」另一元件或「結合到」另一元件時，該元件可以直接「位於」其他元件「上」、「連接到」其他元件或「結合到」另一元件，或者可存在介於兩者之間的其他元件。相比之下，當元件稱為「直接位於」另一元件「上」、「直接連接到」另一元件或「直接結合到」另一元件時，可能不存在介於兩者之間的元件或層。

如這裡所使用的，術語「和/或」包括任意兩個或更多個相關所列項的任意組合和所有組合。

儘管可在這裡使用諸如「第一」、「第二」和「第三」的術語來描述各種構件、組件、區域、層或部分，但是這些構件、組件、區域、層或部分不應當受這些術語的限制。更確切地說，這些術語僅用於將一個構件、組件、區域、層或部分與另一構件、組件、區域、層或部分區分開。因而，在不脫離示例的教導的情況下，這裡所描述的示例中所稱的第一構件、組件、區域、層或部分可以被稱為第二構件、組件、區域、層或部分。

為了易於描述如圖所示的一個元件相對於另一元件的空間相對關係，這裡可以使用諸如「在……上方」、「上」、「在……下方」以及「下」的空間相對術語。這些空間相對術語意圖包含除了圖中所示的方位以外裝置在使用或操作中的不同方位。例如，如果圖中的裝置翻轉，則描述為「在」另一元件「上方」或「上」的元件於是將被定位為「在」另一元件「下方」或「下」。因而，術語「在……上方」可根據裝置的特定方向包括上方和下方兩種方位。裝置也可被另外定位(旋轉90度或處於其他方位)且可對這裡使用的空間相對描述術語做出相應解釋。

這裡使用的術語僅用於描述各種實施例且不用於限制本公開。除非上下文另外清楚地指出，否則單數形式也意圖包括複數形式。術語「包含」、「包括」和「具有」列舉存在所陳述的特徵、數字、操作、構件、元件和/或它們的組合，但是不排除存在或添加一個或更多個其他特徵、數字、操作、構件、元件和/或它們的組合。

由於製造技術和/或公差，可發生如圖所示的形狀的變型。因而，這裡所描述的示例不局限於附圖中所示的特定形狀，而是包括製造中所發生的形狀的變化。

正如在理解本申請的公開內容之後將顯而易見的，這裡所描述的示例的特徵可以以各種方式進行組合。進一步地，儘管這裡所描述的示例具有各種構造，但是正如在理解本申請的公開內容之後將顯而易見的，也可能有其他構造。

圖1是示出根據實施例的聲波濾波器裝置的示意圖。

參照圖1，根據實施例，聲波濾波器裝置100包括聲波濾波器件110、基體120和蓋130。

聲波濾波器件110形成在基體120上。作為示例，儘管未在圖1中詳細示出，但聲波濾波器件110包括下電極、壓電體和上電極。進一步地，舉例來說，聲波濾波器件110的壓電體可包括使用諸如氧化鋅(zno)或氮化鋁的薄膜製造的壓電材料。

聲波濾波器件110是體聲波(baw)濾波器。然而，聲波濾波器件110不局限於此，並可從諸如baw濾波器、表面聲波(saw)濾波器和/或堆疊晶體濾波器(scf)等廣泛的不同種類的聲波濾波器中選擇。

聲波濾波器件110形成在基體120的一個表面上，並且結合件122被形成為圍繞聲波濾波器件110。通過切割以下所述的基體晶圓220形成基體120。另外，結合件122形成在基體120的上表面上以封閉或圍繞聲波濾波器件110。

在一個實施例中，結合件122具有四邊形帶狀形狀，並形成有比聲波濾波器件110的高度高的高度。

此外，結合件122可由金(au)形成。然而，結合件122不局限於由金形成，也可由包含金(au)的材料形成。

蓋130覆蓋聲波濾波器件110和基體120的上部，基體120的上部不包括聲波濾波器件110和結合件122。蓋130具有邊緣，邊緣的部分朝基體120的方向延伸。凹槽132從蓋130的下表面形成在聲波濾波器件110上方或與聲波濾波器件110相對應，並在蓋130的邊緣之內且朝向蓋130的內部。在一示例中，凹槽132的中心與聲波濾波器件110的中心對齊。與結合件122對應的結合對應件134形成在蓋130的下方。結合對應件134形成在蓋130的邊緣(下表面)並定位為與結合件122相對對齊，結合件122形成在基體120的上表面上。

也就是說，在基體120和蓋130彼此結合時，聲波濾波器件110設置在凹槽132的下方。另外，結合件122和結合對應件134設置成圍繞聲波濾波器件110以封閉聲波濾波器件110。

也就是說，基體120和蓋130通過將結合件122和結合對應件134結合在一起而彼此結合。

此外，凹槽132被形成為使得凹槽的區域朝凹槽的頂部變窄。換句話說，如圖1所示，凹槽132形成在蓋130的邊緣內，作為蓋130的腔，其中，所述腔的底部是平的，並以一定角度向蓋130的邊緣的邊界延伸。

另外，結合對應件134也可具有四邊形帶狀形狀，並可由金(au)形成。然而，結合對應件134不局限於由金形成，也可由含有金(au)的材料形成。

在一個實施例中，結合件122和結合對應件134通過擴散結合而彼此結合。在這種情況下，可向結合件和結合對應件134施加300v至1kv的電壓。

如上所述，電壓被施加到結合件122和結合對應件134，因而，電流流過結合件122和結合對應件134之間的接觸部分，同時結合件122和結合對應件134以預定壓力受壓。

因此，由於焦耳熱，所以溫度被局部化且在結合件和結合對應件之間的接觸部分增加。由於溫度的升高，金(au)的屈服強度降低，使得在結合件122和結合對應件134中產生塑性變形。

因此，結合件122和結合對應件134之間的結合面積增加。

進一步地，由於溫度的局部升高，擴散的驅動力增加以在結合件122和結合對應件134之間形成緊密的結合表面，從而大體地且均勻地將結合件122和結合對應件134彼此結合。

如上所述，電壓被施加到結合件122和結合對應件134以將結合件122和結合對應件134緊密地彼此結合，而不會生成氣孔或微小缺陷。另外，製造體聲波濾波器裝置以防止聲波濾波器件110的劣化。

另外，如上所述，因為結合件122和結合對應件134緊密地彼此結合，所以體聲波濾波器裝置結構上是可靠的，並且在製造體聲波濾波器裝置後可阻擋水分滲入到聲波濾波器件。

圖2是示出根據實施例的用於製造聲波濾波器裝置的封裝件的示意圖。圖3是示出根據實施例的包括在用於製造聲波濾波器裝置的封裝件中的基體晶圓的俯視圖。圖4是示出根據實施例的包括在用於製造聲波濾波器裝置的封裝件中的蓋晶圓的仰視圖。

參照圖2至圖4，根據實施例，用於製造聲波濾波器裝置的封裝件200包括：聲波濾波器件110、基體晶圓220和蓋晶圓230。

一個或更多個聲波濾波器件110形成在基體晶圓220上。如圖3所示，多個聲波濾波器件110以成行成列的圖案或構造形成在基體晶圓220上。

如上所述，儘管未在圖2中示出，但聲波濾波器件110可包括下電極、壓電體和上電極。

在示例中，壓電體可包括使用諸如氧化鋅(zno)或氮化鋁(aln)等薄膜製造的壓電材料。

聲波濾波器件110由體聲波(baw)濾波器形成。然而，聲波濾波器件110不局限於此，並且可從包括但不限於baw濾波器、表面聲波(saw)濾波器和/或堆疊晶體濾波器(scf)等的廣泛的不同種類的聲波濾波器中選擇。

在基體晶圓220的一個表面上形成一個或更多個聲波濾波器件110，並且形成結合件222以圍繞聲波濾波器件110。結合件222可具有晶格形狀。也就是說，聲波濾波器件110可形成在具有晶格形狀的結合件220的中央部分。

另外，第一墊224連續地形成在基體晶圓220的下表面的兩端部、基體晶圓220的側部和基體晶圓220的上表面的兩端部以向結合件222施加電壓。在可選的實施例中，第一墊224形成在基體晶圓220的下表面的兩端部和基體晶圓220的上表面的兩端部。

另外，第一墊224和結合件222彼此電連接。在一構造中，具有晶格形狀的結合件222彼此電連接。

進一步地，結合件222的高度大於聲波濾波器件110的厚度。

根據實施例，結合件222和第一墊224由金(au)形成。然而，結合件222和第一墊224不局限於由金形成，並也可由包含金(au)的材料形成。

凹槽232形成在蓋晶圓230中與聲波濾波器件110相對應的位置，而與結合件222相對應的結合對應件234形成在蓋晶圓230的下方。

也就是說，在基體晶圓220和蓋晶圓230彼此結合時，聲波濾波器件110設置在凹槽232的下方。另外，結合件222和結合對應件234設置成圍繞聲波濾波器件110以封閉聲波濾波器件110。

換句話說，結合對應件234具有晶格形狀，並且凹槽232形成在結合對應件234的中央部分。

凹槽232形成為使得凹槽的區域朝凹槽的頂部變窄。

進一步地，第二墊236連續地形成在蓋晶圓230的上表面的兩端部、蓋晶圓230的側部和蓋晶圓230的下表面的兩端部，電壓通過蓋晶圓230施加到結合對應件234。在可選的實施例中，第二墊236形成在蓋晶圓230的下表面的兩端部和蓋晶圓230的上表面的兩端部。

另外，第二墊236和結合對應件234可彼此電連接。另外，具有晶格形狀的結合對應件234可彼此電連接。

結合對應件234和第二墊236可由金(au)形成。然而，結合對應件234和第二墊236不局限於由金(au)形成，也可由含有金(au)的材料形成。

將描述將基體晶圓220結合到蓋晶圓230的方案，換句話說，將結合件222結合到結合對應件234的方案。

首先，將基體晶圓220和蓋晶圓230分別安裝到夾具10(見圖5)上，然後，夾具10向基體晶圓220和蓋晶圓230施加預定壓力和溫度。

在示例中，從第一墊224和第二墊236分別向結合件222和結合對應件234施加300v至1kv的電壓。

如上所述，電壓被施加到結合件222和結合對應件234。電流流過結合件222和結合對應件234之間的接觸部分，同時結合件222和結合對應件234在預定的壓力和溫度下受壓。

因此，由於焦耳熱，所以溫度可在結合件222和結合對應件234之間的接觸部分局部升高，並且金(au)的屈服強度由於溫度升高而降低，使得在結合件222和結合對應件234之間產生了塑性變形。

因此，結合件222和結合對應件234之間的結合面積增加。

進一步地，由於溫度的局部增加或升高，擴散的驅動力也可增加以在結合件222和結合對應件234之間形成緊密的結合表面，結果是，結合件222和結合對應件234彼此均勻地結合。

如上所述，電壓被施加到結合件222和結合對應件234以緊密地將結合件222結合到結合對應件234而不產生氣孔或微小缺陷。另外，製造由於聲波濾波器件110的劣化而具有結合溫度限制的體聲波濾波器裝置。

另外，如上所述，因為結合件222和結合對應件234彼此緊密地結合，所以體聲波濾波器裝置在結構上是可靠的，並且在製造體聲波濾波器裝置後可阻擋水分滲入到聲波濾波器件110。

在下文中，將參照圖5和圖6描述根據實施例製造聲波濾波器裝置的方法。

圖5和圖6是描述根據實施例的製造聲波濾波器裝置的方法的示圖。

首先，在基體晶圓220的上表面上形成結合件222和第一墊224，其中，一個或更多個聲波濾波器件110形成在基體晶圓220上。此外，形成結合件222以封閉聲波濾波器件110的周圍，並且作為示例，結合件222包括晶格形狀。也就是說，結合件222可具有四邊環形形狀，其中，聲波濾波器件110設置在結合件222的中央部分，並且多個結合件222沿基體晶圓220的上表面的部分分布以形成各行和各列。

另外，所述多個結合件222彼此電連接。

在基體晶圓220的下表面的兩端部和基體晶圓220的上表面的兩端部上形成第一墊224。另外，結合件222和第一墊224可彼此電連接。

進一步地，結合件222和第一墊224可由金(au)形成。然而，結合件222和第一墊224不局限於由金(au)形成，也可由包含金(au)的材料形成。

另外，在蓋晶圓230的下表面上形成結合對應件234。也就是說，形成結合對應件234以封閉凹槽232的周圍，並且作為示例，結合對應件234具有晶格形狀。也就是說，結合對應件234也可具有四邊環形形狀，其中，凹槽232設置在結合對應件234的中央部分，並且可設置多個結合對應件234以形成各行和各列。換句話說，結合件222和結合對應件234可具有彼此相對應的形狀。

另外，所述多個結合對應件234可彼此電連接。

在蓋晶圓230的兩端部和蓋晶圓230的上表面的兩端部上形成第二墊236。另外，結合對應件234和第二墊236可彼此電連接。

同時，結合對應件234和第二墊236可由金(au)形成。然而，結合對應件234和第二墊236並不局限於由金(au)形成，也可由包含金(au)的材料形成。

然後，如圖5所示，在夾具10上安裝基體晶圓220和蓋晶圓230。另外，夾具10向結合件222和結合對應件234施加預定溫度和預定壓力。進一步地，通過外部電源向結合件222和結合對應件234施加300v至1kv的電壓。然而，儘管向結合件222和結合對應件234施加範圍在300v至1kv的電壓，但是也可施加小於300v和大於1kv的其他電壓。

如上所述，電壓被施加到結合件222和和結合對應件234，結果是，電流流過結合件222和結合對應件234之間的接觸部分，同時，結合件222和結合對應件234在預定壓力和溫度下受壓。

因此，由於焦耳熱，所以溫度可在結合件222和結合對應件234之間的接觸部分局部升高，並且金(au)的屈服強度由於溫度升高而減小，使得在結合件222和結合對應件234中產生塑性變形。

因此，結合件222和結合對應件234之間的結合面積增加。

進一步地，由於溫度的局部升高，擴散的驅動力也可增加以在結合件222和結合對應件234之間形成緊密的結合表面，因而，均勻地將結合件222和結合對應件234彼此結合。

如上所述，電壓被施加到結合件222和結合對應件234以緊密地將結合件222和結合對應件234彼此結合而不產生氣孔或微小缺陷。另外，體聲波濾波器裝置包括控制聲波濾波器件110的劣化量的結合溫度。

另外，如上所述，因為結合件222和結合對應件234可彼此緊密地結合，所以體聲波濾波器裝置在結構上是可靠的，並且在製造體聲波濾波器裝置後可有效地阻擋水分滲入到聲波濾波器件110。

然後，如圖6所示，可切割彼此結合的基體晶圓220和蓋晶圓230。也就是說，通過鋸切工藝將彼此結合的基體晶圓220和蓋晶圓230分成單元聲波濾波器裝置100。在示例中，將結合件222彼此連接的連接部分222a和將結合對應件234彼此連接的連接部分234a可在鋸切工藝中移除。

在通過上述工藝製造的聲波濾波器裝置100中，基體120和蓋130彼此緊密地結合。因此，聲波濾波器裝置100在結構上是穩定的，並且在製造聲波濾波器裝置後阻擋水分滲入到聲波濾波器件110。

進一步地，可容易地製造聲波濾波器裝置100，從而防止聲波濾波器裝置100的產量減小。

如上所述，根據實施例，聲波濾波器裝置在結構上是可靠的，並防止水分滲入。

雖然本公開包括具體示例，但在理解本申請的公開內容後將顯而易見的是，在不脫離權利要求及其等同物的精神及範圍的情況下，可在這些示例中作出形式和細節上的各種變化。這裡所描述的示例將僅被理解為描述性意義，而非出於限制的目的。在每個示例中的特徵或方面的描述將被理解為可適用於其他示例中的類似的特徵或方面。如果按照不同的順序執行描述的技術，和/或如果按照不同的形式組合和/或通過其他組件或它們的等同物替換或增添描述的系統、架構、裝置或電路中的組件，則可獲得合適的結果。因此，本公開的範圍並不通過具體實施方式限定而是通過權利要求及其等同物限定，權利要求及其等同物的範圍之內的全部變型將被理解為包括在本公開中。