本申請要求于2016年3月17日提交到韓國知識產(chǎn)權(quán)局的第10-2016-0032166號韓國專利申請的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益,所述韓國專利申請的公開內(nèi)容通過引用被全部包含于此。
本公開涉及一種電子元件封裝件及制造該電子元件封裝件的方法。
背景技術(shù):
近年來,隨著移動通信裝置的迅速發(fā)展,對于微型濾波器、振蕩器和其他組件的需求也隨之增加。例如,體聲波(baw)諧振器已經(jīng)被經(jīng)常用于實施微型濾波器、振蕩器和其他組件。使用baw諧振器具有諸如能夠?qū)崿F(xiàn)低成本批量生產(chǎn)和能夠小型化的優(yōu)點。進(jìn)一步地,baw諧振器可獲得高的品質(zhì)因子并可用于微頻段。
一般地,因為baw諧振器的諧振器(振動器)的性能在500℃或大于500℃的結(jié)合溫度會劣化,所以baw諧振器需要在500℃或小于500℃時進(jìn)行氣密封。因而,可以使用熱擴(kuò)散結(jié)合、晶圓結(jié)合或硅直接結(jié)合。共熔結(jié)合包括瞬態(tài)液相結(jié)合。
進(jìn)一步地,當(dāng)被應(yīng)用于具有總厚度值(ttv)差的結(jié)構(gòu)時,晶圓結(jié)合或瞬態(tài)液相結(jié)合可使結(jié)合表面不平整,這是因為上部壓力和下部壓力使得具有低熔點的材料或金屬間化合物被擠壓,從而在類似液體的狀態(tài)下向下流動。結(jié)合表面的不平整在其區(qū)域上產(chǎn)生裂紋,這導(dǎo)致需要氣密封的結(jié)合工藝的良率減小。
為解決這個問題,經(jīng)常使用將足量熔融材料形成為層并按壓該層以充分地補(bǔ)償厚度變化的方法,但是該方法會導(dǎo)致結(jié)合材料的厚度增加,并造成原材料的成本上升。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
提供該發(fā)明內(nèi)容以簡化的形式對挑選出來的構(gòu)思進(jìn)行描述,并在具體實施方式中對所述構(gòu)思進(jìn)行進(jìn)一步描述。本發(fā)明內(nèi)容既不意在限定所要求保護(hù)的主題的主要特征或必要特征,也不意在幫助確定所要求保護(hù)的主題的范圍。
根據(jù)實施例,提供了具有新型結(jié)合結(jié)構(gòu)的電子元件封裝件以及制造該電子元件封裝件的方法,其中,蓋和基板可利用少量的結(jié)合材料充分地結(jié)合,而不論其厚度分布如何。
在實施例中,可顯著地減小結(jié)合材料的流動的阻擋部可形成為圍繞可將基板結(jié)合到蓋的結(jié)合部。
根據(jù)實施例,提供一種電子元件封裝件,包括:基板;元件,設(shè)置在所述基板上;蓋,封閉所述元件;結(jié)合部,將所述基板結(jié)合到所述蓋;阻擋部,設(shè)置成圍繞所述結(jié)合部。
結(jié)合部可包括:第一結(jié)合層,形成在基板和蓋中的一者上;第二結(jié)合層,覆蓋第一結(jié)合層并與阻擋部接觸。
阻擋部可包括與基板和蓋接觸的阻擋層。
第二結(jié)合層可填充第一結(jié)合層和阻擋層之間的空間。
阻擋部可包括形成在基板和蓋中的另一者中的槽。
第二結(jié)合層可填充第一結(jié)合層和槽之間的空間。
槽的寬度可大于第一結(jié)合層的寬度。
阻擋部可包括:阻擋層,與基板和蓋接觸;槽,形成在基板和蓋中的另一者中。
第二結(jié)合層可填充第一結(jié)合層和阻擋層之間的空間,以及第一結(jié)合層和槽之間的空間。
槽的寬度可大于第一結(jié)合層的寬度。
電子元件封裝件為體聲波(baw)諧振器。
根據(jù)另一實施例,提供一種制造電子元件封裝件的方法,包括:
在基板的表面上形成元件;將封閉元件的蓋結(jié)合到基板,其中,所述結(jié)合通過將基板結(jié)合到蓋的結(jié)合部產(chǎn)生,所述結(jié)合使得形成在基板或蓋上的阻擋部能夠阻擋形成結(jié)合部的材料的流動。
結(jié)合部可通過將形成在基板和蓋中的一者上的第一結(jié)合層結(jié)合到形成在基板和蓋中的另一者上的第二結(jié)合層而形成,并且所述結(jié)合使得阻擋部能夠阻擋第二結(jié)合層的流動。
第一結(jié)合層和第二結(jié)合層的所述結(jié)合可為共晶結(jié)合或瞬態(tài)液相結(jié)合。
根據(jù)另一實施例,提供一種電子元件封裝件,包括:蓋,被構(gòu)造成覆蓋基板;阻擋部,被構(gòu)造成與基板的上表面的一部分和蓋的下表面的一部分接觸;結(jié)合部,被構(gòu)造成將基板的上表面的一部分結(jié)合到蓋的下表面的一部分,其中,阻擋部被設(shè)置成圍繞結(jié)合部,并且結(jié)合部可包括:第一結(jié)合層,形成在基板的上表面的一部分上;第二結(jié)合層,被構(gòu)造成覆蓋第一結(jié)合層并填充第一結(jié)合層和阻擋部之間的空間。
第一結(jié)合層可包括突起形狀,第一結(jié)合層的厚度小于所述結(jié)合部的厚度,并且第一結(jié)合層與所述蓋相隔開。
第二結(jié)合層可填充所述基板、蓋、第一結(jié)合層和阻擋部之間的空間。
阻擋部可包括阻擋層,該阻擋層被構(gòu)造成阻擋第二結(jié)合層蔓延。
根據(jù)實施例,提供一種電子元件封裝件,包括:蓋,被構(gòu)造成覆蓋基板;阻擋部,包括形成在基板的上表面的一部分上的槽;結(jié)合部,被構(gòu)造成將基板的上表面的一部分結(jié)合到所述蓋的下表面的一部分,其中,阻擋部被設(shè)置成圍繞結(jié)合部,并且所述結(jié)合部可包括:第一結(jié)合層,形成在蓋的下表面的一部分上,第二結(jié)合層,覆蓋第一結(jié)合層并與阻擋部接觸。
第二結(jié)合層可填充第一結(jié)合層、阻擋部、蓋和槽之間的空間。
槽的寬度可大于第一結(jié)合層的寬度,并且槽的厚度小于第一結(jié)合層的厚度。
第一結(jié)合層的擠壓第二結(jié)合層的端部設(shè)置在槽中以產(chǎn)生更牢固的結(jié)合。
第一結(jié)合層可包括突起形狀。
通過下面的具體實施方式、附圖以及權(quán)利要求,其他特點和方面將是顯而易見的。
附圖說明
圖1是根據(jù)實施例的電子裝置模塊的示意性平面圖;
圖2是根據(jù)實施例的電子元件封裝件的示意性截面圖;
圖3是圖2的區(qū)域a的示意性截面放大圖;
圖4是圖2的區(qū)域a的另一示意性截面放大圖;
圖5是圖2的區(qū)域a的另一示意性截面放大圖;
圖6和圖7是根據(jù)實施例的制造電子元件封裝件的示意性截面圖;
圖8是圖6和圖7的制造區(qū)域a的示意性截面圖;
圖9是圖6和圖7的制造區(qū)域a的另一示例的示意性截面圖;
圖10是圖6和圖7的制造區(qū)域a的另一示例的示意性截面圖。
在所有的附圖和具體實施方式中,相同的標(biāo)號指示相同的元件。附圖可不按照比例繪制,為了清楚、說明及簡潔起見,附圖中的元件的相對尺寸、比例和描繪可以被夸大。
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里所描述的方法、設(shè)備和/或系統(tǒng)的全面理解。然而,在理解本申請的公開內(nèi)容后,這里所描述的方法、設(shè)備和/或系統(tǒng)的各種變換、修改及等同物將是顯而易見的。例如,這里所描述的操作順序僅僅是示例,其并不局限于這里所闡述的順序,而是除了必須以特定順序發(fā)生的操作之外,在理解本申請的公開內(nèi)容后可做出將是顯而易見的改變。此外,為了提高清楚性和簡潔性,可省略對于本領(lǐng)域公知的特征的描述。
這里所描述的特征可以以不同的形式實施,并且將不被解釋為被這里所描述的示例所限制。更確切的說,提供這里所描述的示例僅僅為示出在理解本申請的公開內(nèi)容后將是顯而易見的實施這里所描述的方法、設(shè)備和/或系統(tǒng)的很多可行的方式中的一些。
在整個說明書,當(dāng)諸如層、區(qū)域或基板等的元件稱為“位于”另一元件“上”、“連接到”另一元件或“結(jié)合到”另一元件時,該元件可以直接“位于”另一元件“上”、“連接到”另一元件或“結(jié)合到”另一元件,或者可存在介于兩者之間的其他元件。相比之下,當(dāng)元件稱為“直接位于”另一元件“上”、“直接連接到”另一元件或“直接結(jié)合到”另一元件時,可能不存在介于兩者之間的元件。
如這里所使用的,術(shù)語“和/或”包括任意兩個或更多個相關(guān)所列項的任意組合和所有組合。
盡管可在這里使用諸如“第一”、“第二”和“第三”等的術(shù)語來描述各種構(gòu)件、組件、區(qū)域、層和/或部分,但是這些構(gòu)件、組件、區(qū)域、層和/或部分不受這些術(shù)語的限制。更確切地說,這些術(shù)語僅用于將一個構(gòu)件、組件、區(qū)域、層或部分與另一構(gòu)件、組件、區(qū)域、層或部分區(qū)分開。因而,在不脫離示例的教導(dǎo)的情況下,這里所描述的示例中所稱的第一構(gòu)件、組件、區(qū)域、層或部分可以被稱為第二構(gòu)件、組件、區(qū)域、層或部分。
為了易于描述如圖所示的一個元件相對于另一元件的空間相對關(guān)系,這里可以使用諸如“在……上方”、“上”、“在……下方”以及“下”等的空間相對術(shù)語。這些空間相對術(shù)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(zhuǎn),則描述為“在”另一元件“上方”或“上”的元件于是將被定位為“在”另一元件“下方”或“下”。因而,術(shù)語“在……上方”可根據(jù)裝置的空間方向包括上方和下方兩種方位。裝置也可以其他方式定位(旋轉(zhuǎn)90度或處于其他方位)且可對這里使用的空間相對描述符做出相應(yīng)解釋。
這里使用的術(shù)語僅用于描述各種實施例且不用于限制本公開。除非上下文另外清楚地指出,否則單數(shù)形式也意圖包括復(fù)數(shù)形式。術(shù)語“包含”、“包括”和“具有”列舉存在所陳述的特征、數(shù)字、操作、構(gòu)件、元件和/或他們的組合,但是不排除存在或添加一個或更多個其他特征、數(shù)字、操作、構(gòu)件、元件和/或他們的組合。
由于制造技術(shù)和/或公差,可發(fā)生如圖所示的形狀的變型。因而,這里所描述的示例不局限于附圖中所示的特定形狀,而是包括制造中所發(fā)生的形狀的變化。
正如在理解本申請的公開內(nèi)容之后將顯而易見的,這里所描述的示例的特征可以各種方式進(jìn)行組合。進(jìn)一步地,盡管這里所描述的示例具有各種構(gòu)造,但是正如在理解本申請的公開內(nèi)容之后將顯而易見的,也可能有其他構(gòu)造。
電子裝置模塊
圖1是根據(jù)實施例的電子裝置模塊的示意性平面圖。
參照圖1,電子裝置模塊1100包括各種類型的電子組件。例如,各種類型的無源組件1140和1150和電子元件封裝件1130安裝在電子裝置模塊1100的印刷電路板(pcb)1110上的集成電路(ic)芯片1120的周圍。這些組件通過電路1111彼此電連接,并且各種信號通過電路1111發(fā)送或接收。
ic芯片1120是諸如易失性存儲器(例如,動態(tài)隨機(jī)存取存儲器(dram))、非易失性存儲器(例如,只讀存儲器(rom))或者是閃存的內(nèi)存芯片;是諸如中央處理器(例如,中央處理單元(cpu))、圖形處理器(例如,圖形處理單元(gpu))、數(shù)字信號處理器、密碼處理器、微處理器、微控制器等的應(yīng)用處理器芯片;是諸如模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器(adc)或?qū)S眉呻娐?asic)的邏輯芯片。然而,本公開不局限于此,而且所述ic芯片1120也可包括其他類型的芯片相關(guān)組件。這些芯片相關(guān)組件也被組合。
無源組件1140和1150可以是用于消除噪音的各種類型的濾波器,例如,功率電感器,高頻(hf)電感器,普通磁珠,ghz磁珠,共模濾波器等。然而,本公開不局限于此,無源組件1140和1150可以是諸如各種類型的電容器的其他無源組件。這些無源組件也被組合。
元件封裝件1130包括各種類型的微機(jī)械電子系統(tǒng)(mems),并且可以是,例如,體聲波(baw)裝置或表面聲波(saw)裝置。然而,本公開不局限于此。這些裝置被用作濾波器以發(fā)送或接收射頻(rf)信號。根據(jù)實施例,元件封裝件1130可以是rf濾波器。然而,本公開不局限于此。元件封裝件1130也可以是下述結(jié)合結(jié)構(gòu)所應(yīng)用的其他元件封裝件。
電子裝置模塊1100可以是典型的wi-fi模塊。然而,本公開不局限于此。例如,電子裝置模塊1100可以是用在諸如智能電話、個人數(shù)字助理、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)、數(shù)字靜態(tài)照相機(jī)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、計算機(jī)、監(jiān)視器、電視、視頻游戲機(jī)或智能手表的電子裝置中的模塊。
電子元件封裝件
根據(jù)實施例,將在下文中描述諸如圖1中的元件封裝件1130的電子元件封裝件,并且為方便起見,利用示例對baw諧振器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述。然而,根據(jù)實施例的內(nèi)容可適用于上述具有各種不同用途的元件封裝件。
圖2是根據(jù)實施例的電子元件封裝件的示意性截面圖。
參照圖2,根據(jù)實施例,電子元件封裝件100包括基板110、元件120和蓋140。氣隙130形成在基板110和元件120之間的空間中,元件120形成在膜層150上以通過氣隙130與基板110隔開。
基板110可以是硅(si)基板、高阻硅(hrs)基板、砷化鎵(gaas)基板、玻璃基板、陶瓷基板或絕緣體上硅片(soi)。然而,本公開不局限于此。
元件120包括第一電極121、壓電層123和第二電極125。元件120通過從膜層150或在膜層150上順序地堆疊第一電極121、壓電層123和第二電極125而形成。因而,壓電層123設(shè)置在第一電極121和第二電極125之間的空間中。元件120形成在膜層150上,結(jié)果是,膜層150、第一電極121、壓電層123和第二電極125順序地形成在基板110的上部。
在信號施加到第一電極121和第二電極125上時,元件120利用壓電層123諧振以產(chǎn)生諧振頻率或半諧振頻率。第一電極121和第二電極125由諸如金(au)、鉬(mo)、镥(lu)、鋁(al)、鉑(pt)、鈦(ti)、鎢(w)、鈀(pd)、鉻(cr)和鎳(ni)的金屬形成。然而,本公開不局限于此。
元件120使用由壓電層123生成的聲波。例如,當(dāng)信號被施加到第一電極121和第二電極125上時,壓電層123在其厚度方向上機(jī)械地振動以產(chǎn)生聲波。在實施例中,壓電層123包括氧化鋅(zno)、氮化鋁(aln)或石英。
當(dāng)所施加的信號波長的1/2與壓電層123的厚度相對應(yīng)時,壓電層123的諧振現(xiàn)象發(fā)生。當(dāng)諧振現(xiàn)象發(fā)生時,電阻抗迅速變化,并且根據(jù)實施例,聲波諧振器可被用作選擇頻率的濾波器。諧振頻率根據(jù)壓電層123、圍繞壓電層123的第一電極121和第二電極125的厚度或壓電層123的特定彈性波速而確定。作為示例,隨著壓電層123的厚度減小,諧振頻率增加。
元件120還包括保護(hù)層127。保護(hù)層127形成在第二電極125的上部以防止第二電極125暴露到外部環(huán)境。第一電極121和第二電極125形成在壓電層123的相對外側(cè)或外表面上,并分別連接到第一連接電極180和第二連接電極190。第一連接電極180和第二連接電極190確認(rèn)諧振器的濾波器特性,并且執(zhí)行所需的頻率微調(diào)。然而,本公開不局限于此。
為提高品質(zhì)因數(shù),元件120通過氣隙130與基板110隔開。例如,氣隙130形成在元件120和基板110之間的空間中以使基板110不影響由壓電層123產(chǎn)生的聲波。進(jìn)一步地,氣隙130使得由元件120產(chǎn)生的聲波的反射特性得到改善。作為空的空間,氣隙130具有大約為無限大的阻抗,因而,聲波沒有損失或不在氣隙130中傳播,并保留在元件120中。因而,氣隙130使得沿其縱向方向的聲波損失減小,導(dǎo)致元件120的品質(zhì)因數(shù)值增加。
穿過基板110的多個過孔112形成為朝向基板110的下表面。第一連接導(dǎo)體115a和第二連接導(dǎo)體115b分別形成在過孔112內(nèi)部。第一連接導(dǎo)體115a和第二連接導(dǎo)體115b形成在過孔112的內(nèi)表面上,也即,基板110的第一內(nèi)壁11a和第二內(nèi)壁110b的全部。然而,本公開不局限于此。第一連接導(dǎo)體115a和第二連接導(dǎo)體115b中的每個的一端連接到形成在基板110的下表面上的外電極117,而第一連接導(dǎo)體115a和第二連接導(dǎo)體115b中的每個的另一端連接到第一電極121或第二電極125。
例如,第一連接導(dǎo)體115a將第一電極121電連接到外電極117,第二連接導(dǎo)體115b將第二電極125電連接到外電極117。因而,第一連接導(dǎo)體115a通過基板110和膜層150電連接到第一電極121,第二連接導(dǎo)體150b通過基板110、膜層150和壓電層123電連接到第二電極125。
進(jìn)一步地,在示例中,僅示出了兩個過孔112和兩個連接導(dǎo)體115a和115b。然而,本公開不局限于此?;趯嵤├?,可提供更多數(shù)量的過孔112和連接導(dǎo)體115a和115b。
蓋140保護(hù)元件120免受元件封裝件100的外部或外部環(huán)境的影響。蓋140包括兩個側(cè)壁141,每個側(cè)壁141從基板110的相對的寬度端部向覆蓋元件120的平表面延伸。蓋140具有蓋子的形狀,帶有平的或彎曲的上表面,包括容納有元件120的內(nèi)部空間。因而,蓋140結(jié)合、焊接、電焊或附到基板110以使得蓋140的側(cè)壁141圍繞元件120的外周。進(jìn)一步地,側(cè)壁141的下表面141a被用作結(jié)合、焊接、電焊或附到基板110的表面。在一個實施例中,不同的、分開的結(jié)構(gòu)可形成在蓋140和基板110之間的空間中。蓋140的材料沒有特別的限制。蓋140可由諸如以熱固性樹脂或熱塑性樹脂為例的聚合物材料制成,或可由已知金屬或半導(dǎo)體材料制成。然而,本公開不局限于此。
圖3是圖2的區(qū)域a的示意性截面放大圖。
參照圖3,根據(jù)實施例,結(jié)合部分a包括:結(jié)合部170,將基板110結(jié)合到蓋140;阻擋部160,設(shè)置在結(jié)合部170周圍。結(jié)合部170包括:第一結(jié)合層171,形成在基板110的上表面110c上;第二結(jié)合層172,覆蓋第一結(jié)合層171并與阻擋部160接觸。阻擋部160包括:阻擋層161,與基板110的上表面110c和蓋140的下表面141a接觸。在一個實施例中,這里使用的術(shù)語“阻擋”概念定義如下:即使可能無法充分地阻擋以及徹底地阻擋結(jié)合材料的流動,但也可使其顯著地減小諸如90%或更多。
第一結(jié)合層171形成在基板110上以具有突起的形狀。在一個實施例中,第一結(jié)合層171的厚度小于結(jié)合部170的厚度,因而,第一結(jié)合層171與蓋140相隔開。第一結(jié)合層171包括用在共晶結(jié)合工藝或瞬態(tài)液相結(jié)合工藝中的母體材料,例如,銅(cu),金(au),銀(ag),鎳(ni),鋁(al),或鉛(pb)。然而,本公開不局限于此。
第二結(jié)合層172覆蓋第一結(jié)合層171,并填充第一結(jié)合層171和阻擋層161之間的空間。第二結(jié)合層172與基板110、蓋140、第一結(jié)合層171和阻擋層161接觸。第二結(jié)合層172包括用在共晶結(jié)合工藝或瞬態(tài)液相結(jié)合工藝中的熔融材料,例如,錫(sn),銦(in),硅(si),鋅(zn),或鍺(ge)。然而,本公開不局限于此。例如,第二結(jié)合層172可以是金屬,或可以由其他材料制成。
在一個實施例中,當(dāng)?shù)诙Y(jié)合層172被第一結(jié)合層171擠壓時,阻擋層161阻擋第二結(jié)合層172向周圍蔓延。一般地,由于在工藝中會發(fā)生的裸晶圓的總厚度值(ttv)差異、結(jié)合區(qū)域的變形,或由結(jié)合材料形成的層的厚度的變化,因此,在包括baw諧振器的微機(jī)械電子系統(tǒng)(mems)裝置中的工藝可按面積(area)發(fā)生。在本示例中,發(fā)生了壓力之間的差異。結(jié)果是,產(chǎn)生了結(jié)合良好的區(qū)域和沒有結(jié)合良好的區(qū)域。然而,阻擋層161使得由第二結(jié)合層172或第一結(jié)合層171和第二結(jié)合層172形成的金屬間化合物或其他類似化合物聚集在結(jié)合表面上,而沒有在第二結(jié)合層172或第一結(jié)合層171和第二結(jié)合層172的周圍蔓延。因而,僅需要少量的結(jié)合材料便可達(dá)到足夠的結(jié)合度。
只要阻擋層161能夠防止蔓延,阻擋層便可由任何材料形成。例如,阻擋層161由聚氨酯、樹脂或金屬材料形成。在示例中,使用永久型環(huán)氧樹脂,這是因為可以增加結(jié)合強(qiáng)度。然而,本公開不局限于此。
進(jìn)一步地,為方便起見,附圖描述并示出形成在基板110上的第一結(jié)合層171和覆蓋第一結(jié)合層171的第二結(jié)合層172。然而,本公開不局限于此。例如,電子元件封裝件包括這樣的結(jié)合結(jié)構(gòu):第一結(jié)合層171形成在蓋140上,第二結(jié)合層172覆蓋第一結(jié)合層171。
進(jìn)一步地,在圖3中,第一電極121、第二電極125、膜層150、壓電層123和保護(hù)層在基板110的整個表面上從第一連接導(dǎo)體115a向兩個側(cè)壁141中的一個側(cè)壁延伸,并從第二連接導(dǎo)體115b向兩個側(cè)壁141的另一側(cè)壁延伸,并與阻擋部160分開。然而,在可選的實施例中,第一電極121、第二電極125、膜層150、壓電層123和保護(hù)層在基板110的整個表面上從第一連接導(dǎo)體115a向兩個側(cè)壁141中的一個側(cè)壁延伸,并從第二連接導(dǎo)體115b向兩側(cè)壁141中的另一側(cè)壁延伸,直至阻擋部160。
圖4是圖2的區(qū)域a的另一示意性截面放大圖。
參照圖4,根據(jù)實施例,結(jié)合部分a包括:結(jié)合部170,將基板110結(jié)合至蓋140;阻擋部160,設(shè)置成圍繞結(jié)合部170。結(jié)合部170包括:第一結(jié)合層171,形成在蓋140的下表面141a上;第二結(jié)合層172,覆蓋第一結(jié)合層171并與阻擋部160接觸。阻擋部160包括:槽162,形成在基板110的上表面110c中。第二結(jié)合層172填充第一結(jié)合層171和槽162之間的空間。
與上述阻擋層161類似,當(dāng)?shù)诙Y(jié)合層172被第一結(jié)合層171擠壓時,槽162也用于阻擋第二結(jié)合層172在周圍蔓延。例如,槽162使得由第二結(jié)合層172或第一結(jié)合層171和第二結(jié)合層172形成的金屬間化合物聚集在結(jié)合表面上,而沒有在第二結(jié)合層172或第一結(jié)合層171和第二結(jié)合層172的周圍蔓延。因而,僅需要少量的結(jié)合材料便可達(dá)到足夠的結(jié)合度。
根據(jù)實施例,槽162的寬度w1大于第一結(jié)合層171的寬度w2。槽162的厚度小于第一結(jié)合層171的厚度。第一結(jié)合層171的擠壓第二結(jié)合層172的端部設(shè)置在槽162中,以使結(jié)合更牢固而不論層的厚度的變化如何。
另外,附圖描述并示出,例如,第一結(jié)合層171,形成蓋140上;槽162,形成在基板110中;第二結(jié)合層172,覆蓋第一結(jié)合層171并填充第一結(jié)合層171和槽162之間的空間。然而,本公開不局限于此。此外,附圖描述并示出,例如,第一結(jié)合層171,形成在基板110上;槽162,形成在蓋140中;第二結(jié)合層172,覆蓋第一結(jié)合層171并填充第一結(jié)合層171和槽162之間的空間。然而,本公開不局限于此。圖5是圖2的區(qū)域a的示意性截面放大圖的另一示例。
參照圖5,根據(jù)實施例,結(jié)合部分a包括:結(jié)合部170,將基板110結(jié)合至蓋140;阻擋部160,設(shè)置成圍繞結(jié)合部170。結(jié)合部170包括:第一結(jié)合層171,形成在蓋140上;第二結(jié)合層172,覆蓋第一結(jié)合層171并與阻擋部160接觸。阻擋部160包括:阻擋層161,與基板110和蓋140接觸;槽162,形成在基板110中。第二結(jié)合層172填充第一結(jié)合層171和阻擋層161之間的空間以及第一結(jié)合層171和槽162之間的空間。
阻擋層161和槽162被一起應(yīng)用。因而,上述示例中描述的內(nèi)容可適用于阻擋層161和槽162。
制造電子元件封裝件的方法
在下文中將描述制造電子元件封裝件的示例。省略與上述描述有重疊的重復(fù)描述,并主要描述它們之間的差別。
圖6是根據(jù)實施例的制造電子元件封裝件的示意性截面圖。
參照圖6,在基板110上形成元件120。元件120通過在基板110上順序地堆疊膜層150、第一電極121、壓電層123、第二電極125和保護(hù)層127而形成。犧牲層(未示出)在形成膜層150之前形成,并在后來移除以形成氣隙130。通過形成導(dǎo)電層,在導(dǎo)電層的上部沉積光刻膠,使用光刻工藝使光刻膠圖案化,并使用圖案化的光刻膠作為掩膜來將第一電極121和第二電極125形成為預(yù)定圖案。
在實施例中,第一電極121由鉬(mo)材料形成,第二電極125由釕(ru)材料形成。然而,本公開不局限于此,并且根據(jù)實施例,諸如金(au)、釕(ru)、鋁(al)、鉑(pt)、鈦(ti)、鎢(w)、鈀(pd)、鉻(cr)和鎳(ni)的各種金屬被用作第一電極121和第二電極125。壓電層123由氮化鋁(aln)形成。然而,本公開不局限于此,并且,可用諸如氧化鋅(zno)或石英的各種壓電材料。保護(hù)層127由絕緣材料形成。在示例中,絕緣材料包括氧化硅基、氮化硅基或氮化鋁基材料。
接下來,在第一電極121和第二電極125的上部分別形成用于頻率微調(diào)的第一連接電極180和第二連接電極190。第一連接電極180和第二連接電極190形成在第一電極121和第二電極125的上部,并通過保護(hù)層127或壓電層123與第一電極121和第二電極125結(jié)合。第一連接電極180通過蝕刻工藝移除保護(hù)層127和壓電層123的一部分以使第一電極121的一部分向外暴露,并通過在第一電極121上沉積金(au)或銅(cu)來形成。類似地,第二連接電極190通過蝕刻工藝移除保護(hù)層127的一部分以使第二電極125向外暴露,并通過在第二電極125上沉積金(au)或銅(cu)來形成。
接下來,使用第一連接電極180和第二連接電極190以確認(rèn)元件120的濾波器特性,微調(diào)所需的頻率,然后形成氣隙130。氣隙130通過移除犧牲層形成。結(jié)果是,完成作為諧振部的元件120。
進(jìn)一步地,形成蓋140以保護(hù)元件120免受外部環(huán)境的影響。蓋140通過晶圓級晶圓結(jié)合工藝形成。例如,多個單元基板110設(shè)置在其上的基板晶圓和多個蓋140設(shè)置在其上的蓋晶圓彼此結(jié)合為整體晶圓。在這種情況下,彼此結(jié)合的基板晶圓和蓋晶圓通過切割工藝被切割成多個分離的元件封裝件。進(jìn)一步地,在基板110上安放蓋140。加熱并按壓蓋140和基板110以使其彼此結(jié)合。以下將詳細(xì)地描述結(jié)合工藝。
圖7是根據(jù)實施例的制造電子元件封裝件的示意性截面圖。
參照圖7,在基板110中形成過孔112,并在過孔112內(nèi)側(cè)形成第一連接導(dǎo)體115a和第二連接導(dǎo)體115b。第一連接導(dǎo)體115a和第二連接導(dǎo)體115b通過在基板110的形成過孔112的第一內(nèi)壁110a和第二內(nèi)壁110b上形成導(dǎo)電層而制造。例如,第一連接導(dǎo)體115a和第二連接導(dǎo)體115b通過沿基板110的形成過孔112的第一內(nèi)壁110a和第二內(nèi)壁110b沉積、涂敷或設(shè)置導(dǎo)電材料(例如,金(au)或銅(cu))來形成。
接下來,在基板110的下表面形成外電極117以完成元件封裝件100。在向基板110的下表面延伸的第一連接導(dǎo)體115a和第二連接導(dǎo)體115b上形成外電極117。由錫(sn)材料形成的焊球被用作外電極,但本公開不局限于此。
圖8是圖6和圖7的制造區(qū)域a的示意性截面圖。
參照圖8,根據(jù)實施例,將蓋140結(jié)合到基板110的工藝通過形成將基板110結(jié)合到蓋140的結(jié)合部170的方法來執(zhí)行。形成在基板110或蓋140上的阻擋部160阻擋形成結(jié)合部170的材料的流動。在實施例中,結(jié)合部170通過將形成在基板110上的第一結(jié)合層171結(jié)合到形成在蓋140上的第二結(jié)合層172而形成,阻擋層161阻擋第二結(jié)合層172的流動。通過共晶結(jié)合工藝或瞬態(tài)液相結(jié)合工藝使第一結(jié)合層171和第二結(jié)合層172結(jié)合。
在共晶結(jié)合工藝中,當(dāng)兩種異質(zhì)結(jié)合材料彼此接觸時,在比特定組分的異質(zhì)結(jié)合材料的熔點低的溫度下發(fā)生熔融現(xiàn)象,以形成金屬間化合物,因而,在異質(zhì)結(jié)合材料的兩個表面上使其結(jié)合。其上施加有具有極低熔點的銦(in)或錫(sn)的銅錫(cusn)或金錫(ausn)的結(jié)合工藝指的是瞬態(tài)液相結(jié)合工藝。在共晶結(jié)合或瞬態(tài)液相結(jié)合工藝中,當(dāng)施加壓力到具有低熔點的材料或處于類似液態(tài)的金屬間化合物的上部或下部時,所述材料或金屬間化合物被擠壓而向下流動;因而,如上所述,在存在ttv差或形成的層的厚度是非均勻的情況下,會發(fā)生結(jié)合缺陷。進(jìn)一步地,當(dāng)存在阻擋層161時,阻擋層161防止結(jié)合缺陷的發(fā)生,因而,即使使用少量形成第一結(jié)合層171和第二結(jié)合層172的材料,也可達(dá)到足夠的結(jié)合度。
圖9是圖6和圖7的制造區(qū)域a的另一示例的示意性截面圖。
參照圖9,根據(jù)實施例,將蓋140結(jié)合到基板110的過程也通過形成將基板110結(jié)合到蓋140的結(jié)合部170的方法來執(zhí)行。形成在基板110或蓋140上的阻擋部160阻擋形成結(jié)合部170的材料的流動。結(jié)合部170通過將形成在蓋140上的第一結(jié)合層171結(jié)合到形成在基板110上的第二結(jié)合層172而形成。槽162阻擋第二結(jié)合層172的流動。第一結(jié)合層171和第二結(jié)合層172的結(jié)合通過共晶結(jié)合或瞬態(tài)液相結(jié)合工藝執(zhí)行。
圖10是圖6和圖7的制造區(qū)域a的另一示例的示意性截面圖。
參照圖10,根據(jù)實施例,將蓋140結(jié)合到基板110的工藝通過形成將基板110結(jié)合到蓋140的結(jié)合部170的方法來執(zhí)行。形成在基板110或蓋140上的阻擋部160阻礙形成結(jié)合部170的材料的流動。結(jié)合部170通過將形成在蓋140上的第一結(jié)合層171結(jié)合到形成在基板110上的第二結(jié)合層172而形成。形成在基板110或蓋140上的阻擋層161和槽162阻礙第二結(jié)合層172的流動。第一結(jié)合層171和第二結(jié)合層172的結(jié)合通過共晶結(jié)合或瞬態(tài)液相結(jié)合工藝執(zhí)行。
例如,作為示例,上述實施例示出將蓋結(jié)合到基板再形成連接導(dǎo)體。然而,本公開不局限于此,并且,可進(jìn)行諸如首先形成連接導(dǎo)體再將蓋結(jié)合到基板的各種修改。
進(jìn)一步地,作為示例,上述實施例示出具有四邊形截面的阻擋層。然而,本公開不局限于此,并且,可進(jìn)行諸如形成三角形截面或梯形截面的各種修改。
如上所述,根據(jù)實施例,提供了具有新型結(jié)合結(jié)構(gòu)的電子元件封裝件以及制造該電子元件封裝件的方法,其中,蓋和基板可利用少量的結(jié)合材料充分地結(jié)合,而不論其厚度分布如何。
雖然本公開包括具體示例,但在理解本申請的公開內(nèi)容后將顯而易見的是,在不脫離權(quán)利要求及其等同物的精神及范圍的情況下,可在這些示例中作出形式和細(xì)節(jié)上的各種變化。這里所描述的示例將僅被理解為描述性意義,而非出于限制的目的。在每個示例中的特征或方面的描述將被理解為可適用于其他示例中的類似的特征或方面。如果按照不同的順序執(zhí)行描述的技術(shù),和/或如果按照不同的形式組合和/或通過其他組件或他們的等同物替換或增添描述的系統(tǒng)、架構(gòu)、裝置或電路中的組件,則可獲得合適的結(jié)果。因此,本公開的范圍并不通過具體實施方式限定而是通過權(quán)利要求及其等同物限定,權(quán)利要求及其等同物的范圍之內(nèi)的全部變型將被理解為包括在本公開中。