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CN113938109B - 一种声表面滤波器封装结构 - Google Patents

一种声表面滤波器封装结构 Download PDF

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CN113938109B CN202111536132.2A CN202111536132A CN113938109B CN 113938109 B CN113938109 B CN 113938109B CN 202111536132 A CN202111536132 A CN 202111536132A CN 113938109 B CN113938109 B CN 113938109B
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Abstract

本发明提出了一种声表面滤波器封装结构。所述封装结构包括基体；所述基体内部设有两个胶体槽和金属导线层；所述两个胶体槽和金属导线层相通；所述金属导线层在延伸至基体底部外表面与基体底部的焊球电连接；所述两个胶体槽内灌入导电胶；所述导电胶与所述金属导线层接触相连；所述导电胶上表面高于所述基体的上表面；并且所述导电胶上粘结有焊点支柱；所述焊点支柱上设有芯片；所述芯片与所述基体和两个焊点支撑柱之间形成空隙，所述芯片的IDT功能区域设置于所述空隙内；所述基体上表面设有两个连接盘；所述连接盘上设有镂空玻璃支撑柱；所述芯片的两端内嵌于所述镂空玻璃支撑柱内；所述滤波芯片上方设有盖板；所述盖板与所述基体键合。

Description

一种声表面滤波器封装结构
技术领域
本发明提出了一种声表面滤波器封装结构，属于滤波器技术领域。
背景技术
目前，声表面滤波器主要的封装技术有金属封装、塑料封装、表面贴装、倒装焊等基板类封装或使用器件表面覆膜式封装。现有的这类滤波器封装结构存在以下缺点：由于芯片与基体之间需要通过焊点进行巩固连接，但是由于芯片与基体之间需要留有空隙，这就需要焊点具有一定的高度，当出现高度时，当芯片与基体之间存在外力影响时，就会导致焊点破裂，进而影响滤波器性能。虽然现有技术中通过槽体结构将所述焊点下放至槽体中对焊点进行保护，但是，由于焊点下放至槽体中，又要保证芯片与基体之间留有足够空隙，就会导致焊点长度加长，并且槽体边缘往往为直角边沿，反而在受到外力的情况下，容易形成焊点的断裂，影响滤波器性能。
发明内容
本发明提供了一种声表面滤波器封装结构，用以解决现有滤波器中芯片与基体之间的焊点容易断裂进而的问题，所采取的技术方案如下：
一种声表面滤波器封装结构，所述封装结构包括基体；所述基体内部设有两个胶体槽和金属导线层；所述两个胶体槽和金属导线层相通；所述金属导线层在所述基体内部延伸至基体底部外表面，并与所述基体底部的焊球电连接；所述基体底部外表面设有一层钝化层；所述两个胶体槽内灌入导电胶；所述导电胶与所述金属导线层接触相连；所述导电胶上表面高于所述基体的上表面；并且所述导电胶上粘结有焊点支柱；所述焊点支柱上设有芯片；所述芯片与所述基体和两个焊点支撑柱之间形成空隙，所述芯片的IDT功能区域设置于所述空隙内；所述基体上表面设有两个连接盘；所述连接盘上设有镂空玻璃支撑柱；所述芯片的两端内嵌于所述镂空玻璃支撑柱内；所述滤波芯片上方设有盖板；所述盖板与所述基体键合。
进一步地，所述焊点支撑柱两侧分别设有支撑辅助片；所述支撑辅助片外侧设有导电胶柱；所述导电胶柱与所述导电胶高于所述基体的上表面的胶体部分黏连。
进一步地，所述支撑辅助片的长度满足如下条件：
Figure 259501DEST_PATH_IMAGE001
其中，H p 表示支撑辅助片的长度；D表示焊点支撑柱的宽度；H表示焊点支撑柱的高度；h表示所述导电胶高于所述基体的上表面的胶体部分的高度；α和β表示高度调整系数，且，α取值范围为0.64-0.78；β取值范围为2.3-3.5。
进一步地，所述导电胶柱的高度要超过所述支撑辅助片安装高度的0.67倍位置。
进一步地，所述导电胶高于所述基体的上表面的胶体部分的高度满足如下关系：
0.075H<h<0.15H
其中，h表示所述导电胶高于所述基体的上表面的胶体部分的高度；H表示焊点支撑柱的高度。
进一步地，所述胶体槽包括第一梯形结构和第二梯形结构；所述第一梯形结构的下底和第二梯形结构的下底对合相通；所述第一梯形结构的高和下底尺寸大于所述第二梯形结构的高和下底尺寸；所述第一梯形结构的上底与所述焊点支撑柱相连；所述第二梯形结构的上底与所述金属导线层连接。
进一步地，所述第一梯形结构的下底的底面和所述第二梯形结构的下底的底面均为正方形结构；所述第一梯形结构的下底底面的边长与所述第二梯形结构的下底底面的边长之比的范围为1:0.92-1:0.83；优选为1:0.85；所述第一梯形结构的高和所述第二梯形结构的高的比值为11:9。
进一步地，所述镂空玻璃支撑柱包括两个镂空侧壁和一个平面侧壁；所述两个镂空侧壁和一个平面侧壁依次相互垂直连接设置；所述两个镂空侧壁分别抵置于所述滤波芯片的前后侧壁上；所述平面侧壁抵置在所述滤波芯片的两端端壁上。
进一步地，所述镂空侧壁与所述连接盘相连的一侧底边上设有直角梯形镂空结构；所述直角梯形镂空结构上设有倾斜梁；所述倾斜梁与所述镂空侧壁顶边之间设有一角设有矩形凸起的平行四边形镂空结构；其中，所述平行四边形镂空结构的设有矩形凸起的一角为靠近所述滤波芯片的侧壁中心位置的一角；所述镂空侧壁的顶边靠近所述滤波芯片的侧壁中心位置的一侧上设有直角梯形延展部；所述平行四边形镂空结构的一侧设有承载凸起，所述承载凸起用于承载所述滤波芯片。
进一步地，所述直角梯形镂空结构的长底边与所述平行四边形镂空结构的长边之比为1:2；所述直角梯形镂空结构的短底边与所述平行四边形镂空结构的长边之比为1:3；所述矩形凸起为正方形凸起，所述正方形凸起的边长的取值范围为：0.15h l ≤L≤0.18h l ，其中，h l 表示所述平行四边形镂空结构的高。
本发明有益效果：
本发明提出的一种声表面滤波器封装结构通过两个梯形结构相对设置的胶体槽、导电胶柱和支撑辅助片的结构和尺寸设置相结合能够在焊点支撑柱收到外力影响时，通过胶体槽对和导电胶柱、支撑辅助片对焊点支撑柱所述进行有效支撑，极大程度上提高焊点支撑柱的稳固性，有效防止焊点支撑柱发生破裂。同时，由于焊点支撑柱安装于所述胶体槽外面，能够有效缩短所述焊点支撑柱的长度提高其稳固性，并且，当出现外力作用时，所述胶体槽的外沿无法对所述焊点支撑柱产生影响，进一步降低了焊点支撑柱的折断破损率。另一方面，通过镂空玻璃支撑柱对滤波芯片进行支撑，并且，通过镂空玻璃支撑柱的镂空结构在芯片收到外力影响时，能够将外力进行有效的分解，弱化外力对芯片振动的影响力，从而减小芯片在外力作用向的位移幅度，进而降低对焊点支撑柱的扭动和位移影响，进一步提高焊点支撑柱的防破损性。
附图说明
图1为本发明所述封装结构的结构示意图；
图2为本发明所述镂空玻璃支撑柱结构示意图；
图3为本发明所述镂空玻璃支撑柱与滤波芯片之间的安装示意图；
（1，盖板；2，滤波芯片；3，IDT功能区域；4，导电胶；5，胶体槽；6，焊点支撑柱；7，支撑辅助片；8，连接盘；9，镂空玻璃支撑柱；10，焊球；11，金属导线层；12，基体；13，钝化层；14，导电胶柱；91，镂空侧壁；92，平面侧壁）。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提出的一种声表面滤波器封装结构，如图1所示，所述封装结构包括基体；所述基体内部设有两个胶体槽和金属导线层；所述两个胶体槽和金属导线层相通；所述金属导线层在所述基体内部延伸至基体底部外表面，并与所述基体底部的焊球电连接；所述基体底部外表面设有一层钝化层；所述两个胶体槽内灌入导电胶；所述导电胶与所述金属导线层接触相连；所述导电胶上表面高于所述基体的上表面；并且所述导电胶上粘结有焊点支柱；所述焊点支柱上设有芯片；所述芯片与所述基体和两个焊点支撑柱之间形成空隙，所述芯片的IDT功能区域设置于所述空隙内；所述基体上表面设有两个连接盘；所述连接盘上设有镂空玻璃支撑柱；所述芯片的两端内嵌于所述镂空玻璃支撑柱内；所述滤波芯片上方设有盖板；所述盖板与所述基体键合。其中，所述焊点支撑柱两侧分别设有支撑辅助片；所述支撑辅助片外侧设有导电胶柱；所述导电胶柱与所述导电胶高于所述基体的上表面的胶体部分黏连。
上述技术方案的工作原理及效果为：本实施例提出的一种声表面滤波器封装结构通过两个梯形结构相对设置的胶体槽、导电胶柱和支撑辅助片的结构和尺寸设置相结合能够在焊点支撑柱收到外力影响时，通过胶体槽对和导电胶柱、支撑辅助片对焊点支撑柱所述进行有效支撑，极大程度上提高焊点支撑柱的稳固性，有效防止焊点支撑柱发生破裂。同时，由于焊点支撑柱安装于所述胶体槽外面，能够有效缩短所述焊点支撑柱的长度提高其稳固性，并且，当出现外力作用时，所述胶体槽的外沿无法对所述焊点支撑柱产生影响，进一步降低了焊点支撑柱的折断破损率。另一方面，通过镂空玻璃支撑柱对滤波芯片进行支撑，并且，通过镂空玻璃支撑柱的镂空结构在芯片收到外力影响时，能够将外力进行有效的分解，弱化外力对芯片振动的影响力，从而减小芯片在外力作用向的位移幅度，进而降低对焊点支撑柱的扭动和位移影响，进一步提高焊点支撑柱的防破损性。
本发明的一个实施例，所述导电胶柱的高度要超过所述支撑辅助片安装高度的0.67倍位置。所述导电胶高于所述基体的上表面的胶体部分的高度满足如下关系：
0.075H<h<0.15H
其中，h表示所述导电胶高于所述基体的上表面的胶体部分的高度；H表示焊点支撑柱的高度。
上述技术方案的效果为：将导电胶设置为高于基体的上表面能够在于导电胶柱进行连通粘合提高导电胶柱稳固性的同时，降低胶体槽对焊点支撑柱的影响，同时，通过上述导电胶高于所述基体的上表面的胶体部分的高度的条件设置，能够有效控制导电胶溢出于基体的量，防止过多的导电胶产生多余电连接影响滤波芯片性能，同时，又能够保证导电胶具有足够溢出量保证与所述导电胶柱之间的粘合稳固性。另一方面，所述导电胶柱的高度的的设置能够有效提高导电胶柱与支撑辅助片之间的支撑力，有效提高支撑辅助片对所述焊点支撑柱的支撑力度，进而降低焊点支撑柱的破损率。
本发明的一个实施例，所述支撑辅助片的安装底面低于导电胶高于所述基体的上表面的胶体部分的高度的最高面，所述支撑辅助片的长度满足如下条件：
Figure 927243DEST_PATH_IMAGE002
其中，H p 表示支撑辅助片的长度；D表示焊点支撑柱的宽度；H表示焊点支撑柱的高度；h表示所述导电胶高于所述基体的上表面的胶体部分的高度；α和β表示高度调整系数，且，α取值范围为0.64-0.78；β取值范围为2.3-3.5。
上述技术方案的效果为：通过上述公式获取的支撑辅助片的长度能够根据焊点支撑柱的实际设计情况进行针对性设置。能够针对不同尺寸情况的焊点支撑柱均产生最大化的支撑稳固助力，同时，结合导电胶高于所述基体的上表面的胶体部分的高度对支撑辅助片的长度进行获取，充分考虑了当所述支撑辅助片的安装底面低于导电胶高于所述基体的上表面的胶体部分的高度的最高面的情况下，提高所述支撑辅助片对焊点支撑柱的稳固性同时，对所述溢出基体表面高度的导电胶进行范围钳制，防止导电胶过度外溢影响芯片性能。另一方面，通过上述公式获取的支撑辅助片的长度能够在保证对焊点支撑柱进行有效支撑的同时，与所述滤波芯片之间形成足够间隙，能够在导电胶固化膨胀对所述支撑辅助片产生作用力使其太高时，有效防止述支撑辅助片的上端接触滤波芯片，进而防止影响滤波芯片的性能。
本发明的一个实施例，所述胶体槽包括第一梯形结构和第二梯形结构；所述第一梯形结构的下底和第二梯形结构的下底对合相通；所述第一梯形结构的高和下底尺寸大于所述第二梯形结构的高和下底尺寸；所述第一梯形结构的上底与所述焊点支撑柱相连；所述第二梯形结构的上底与所述金属导线层连接。
所述第一梯形结构的下底的底面和所述第二梯形结构的下底的底面均为正方形结构；所述第一梯形结构的下底底面的边长与所述第二梯形结构的下底底面的边长之比的范围为1:0.92-1:0.83；优选为1:0.85；所述第一梯形结构的高和所述第二梯形结构的高的比值为11:9。
上述技术方案的工作原理及效果为：利用带有第一梯形结构和第二梯形结构的胶体槽的结构和尺寸比例设置，能够在所述焊点支撑柱遇到外力作用时，通过第一梯形结构和第二梯形结构向外倾斜的两个斜边向外分散作用力，将所述外力转移到基体中并进行弱化，防止所有应力均集中于焊点支撑柱而使其产生断裂。同时，由于第一梯形结构和第二梯形结构的设置方向不同，使其可以应对不同方向的外力，能够对不同方向的外力均产生足够的外力分散和弱化，另一方面，将第二梯形结构设置为小于第一梯形结构，能够是两个梯形结构之间存在一个水平方向的横截面，在下方出现外力时，在第二梯形结构进行外力分散弱化过程中，通过横截面的设置，将第一梯形结构对外力进行阻挡，进一步通过第一梯形结构弱化下方来力。
通过上述胶体槽的结构和尺寸比例配合设置能够最大程度将外力作用转移至基体，并最大成都对外力进行分散和弱化，进而降低外力对所述焊点支撑柱的影响，进而降低焊点支撑柱的破损率。
本发明的一个实施例，所述镂空玻璃支撑柱包括两个镂空侧壁和一个平面侧壁；所述两个镂空侧壁和一个平面侧壁依次相互垂直连接设置；所述两个镂空侧壁分别抵置于所述滤波芯片的前后侧壁上；所述平面侧壁抵置在所述滤波芯片的两端端壁上。其中，所述镂空侧壁与所述连接盘相连的一侧底边上设有直角梯形镂空结构；所述直角梯形镂空结构上设有倾斜梁；所述倾斜梁与所述镂空侧壁顶边之间设有一角设有矩形凸起的平行四边形镂空结构；其中，所述平行四边形镂空结构的设有矩形凸起的一角为靠近所述滤波芯片的侧壁中心位置的一角；所述镂空侧壁的顶边靠近所述滤波芯片的侧壁中心位置的一侧上设有直角梯形延展部；所述平行四边形镂空结构的一侧设有承载凸起，所述承载凸起用于承载所述滤波芯片。所述直角梯形镂空结构的长底边与所述平行四边形镂空结构的长边之比为1:2；所述直角梯形镂空结构的短底边与所述平行四边形镂空结构的长边之比为1:3；所述矩形凸起为正方形凸起，所述正方形凸起的边长的取值范围为：0.15h l ≤L≤0.18h l ，其中，h l 表示所述平行四边形镂空结构的高。
上述技术方案的工作原理及效果为：通过镂空玻璃支撑柱的平行四边形镂空结构和直角梯形镂空结构的设置，在滤波芯片收外力影响较大的情况下，能够对所述滤波芯片产生足够支撑力和固定力的同时，通过平行四边形镂空结构和直角梯形镂空结构将所述外力消散于盖板和基体上，降低滤波芯片的受力程度，进而降低外力对焊点支撑柱的影响。另一方面，通过倾斜梁的设置，能够在玻璃支撑柱设置有两个镂空结构，并且玻璃支撑柱制作较薄的情况下，有效提高镂空玻璃支撑柱的强度，有效防止玻璃支撑柱自身断裂。同时，由于平行四边形镂空结构在成手上方来的外力时，由于平行四边形镂空结构的锐角结构，容易是该锐角端点出集中多大应力，易使玻璃支撑柱碎裂，因此，通过矩形凸起的设置分散和弱化该顶点成手的外力，进而提高镂空玻璃支撑柱的强度，有效防止玻璃支撑柱自身断裂。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种声表面滤波器封装结构，其特征在于，所述封装结构包括基体；所述基体内部设有两个胶体槽和金属导线层；所述两个胶体槽和金属导线层相通；所述金属导线层在所述基体内部延伸至基体底部外表面，并与所述基体底部的焊球电连接；所述基体底部外表面设有一层钝化层；所述两个胶体槽内灌入导电胶；所述导电胶与所述金属导线层接触相连；所述导电胶上表面高于所述基体的上表面；并且所述导电胶上粘结有焊点支柱；所述焊点支柱上设有芯片；所述芯片与所述基体和两个焊点支撑柱之间形成空隙，所述芯片的IDT功能区域设置于所述空隙内；所述基体上表面设有两个连接盘；所述连接盘上设有镂空玻璃支撑柱；所述芯片的两端内嵌于所述镂空玻璃支撑柱内；滤波芯片上方设有盖板；所述盖板与所述基体键合；
所述焊点支撑柱两侧分别设有支撑辅助片；所述支撑辅助片外侧设有导电胶柱；所述导电胶柱与所述导电胶高于所述基体的上表面的胶体部分黏连；
所述支撑辅助片的长度满足如下条件：
Figure DEST_PATH_IMAGE002
其中，H p 表示支撑辅助片的长度；D表示焊点支撑柱的宽度；H表示焊点支撑柱的高度；h表示所述导电胶高于所述基体的上表面的胶体部分的高度；α和β表示高度调整系数，且，α取值范围为0.64-0.78；β取值范围为2.3-3.5。
2.根据权利要求1所述声表面滤波器封装结构，其特征在于，所述导电胶柱的高度要超过所述支撑辅助片安装高度的0.67倍位置。
3.根据权利要求1所述声表面滤波器封装结构，其特征在于，所述导电胶高于所述基体的上表面的胶体部分的高度满足如下关系：
0.075H<h<0.15H
其中，h表示所述导电胶高于所述基体的上表面的胶体部分的高度；H表示焊点支撑柱的高度。
4.根据权利要求1所述声表面滤波器封装结构，其特征在于，所述胶体槽包括第一梯形结构和第二梯形结构；所述第一梯形结构的下底和第二梯形结构的下底对合相通；所述第一梯形结构的高和下底尺寸大于所述第二梯形结构的高和下底尺寸；所述第一梯形结构的上底与所述焊点支撑柱相连；所述第二梯形结构的上底与所述金属导线层连接。
5.根据权利要求4所述声表面滤波器封装结构，其特征在于，所述第一梯形结构的下底的底面和所述第二梯形结构的下底的底面均为正方形结构；所述第一梯形结构的下底底面的边长与所述第二梯形结构的下底底面的边长之比的范围为1:0.92-1:0.83；所述第一梯形结构的高和所述第二梯形结构的高的比值为11:9。
6.根据权利要求1所述声表面滤波器封装结构，其特征在于，所述镂空玻璃支撑柱包括两个镂空侧壁和一个平面侧壁；所述两个镂空侧壁和一个平面侧壁依次相互垂直连接设置；所述两个镂空侧壁分别抵置于所述滤波芯片的前后侧壁上；所述平面侧壁抵置在所述滤波芯片的两端端壁上。
7.根据权利要求6所述声表面滤波器封装结构，其特征在于，所述镂空侧壁与所述连接盘相连的一侧底边上设有直角梯形镂空结构；所述直角梯形镂空结构上设有倾斜梁；所述倾斜梁与所述镂空侧壁顶边之间设有一角设有矩形凸起的平行四边形镂空结构；其中，所述平行四边形镂空结构的设有矩形凸起的一角为靠近所述滤波芯片的侧壁中心位置的一角；所述镂空侧壁的顶边靠近所述滤波芯片的侧壁中心位置的一侧上设有直角梯形延展部；所述平行四边形镂空结构的一侧设有承载凸起，所述承载凸起用于承载所述滤波芯片。
8.根据权利要求7所述声表面滤波器封装结构，其特征在于，所述直角梯形镂空结构的长底边与所述平行四边形镂空结构的长边之比为1:2；所述直角梯形镂空结构的短底边与所述平行四边形镂空结构的长边之比为1:3；所述矩形凸起为正方形凸起，所述正方形凸起的边长L的取值范围为：0.15h l ≤L≤0.18h l ，其中，h l 表示所述平行四边形镂空结构的高。
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