Page 81 - 《应用声学》2025年第1期

第 44 卷 第 1 期 王君等： 声表面波芯片晶圆级封装技术 77

建立封装结构模型，包括各层的封装结构图样、 和封装晶圆进行晶圆键合，通过键合前预对准、抽
晶圆级结合层和互连通孔，如图2所示。 真空、升温、加压等实现有机聚合物的键合，键合
后晶圆及键合后图形如图 6 所示，两片晶圆实现了
2 实验研究 较精确的对准，且形成紧密键合状态。利用研磨抛

光机对封装晶圆进行减薄、抛光工艺，抛光后实物
选用 0.25 mm 的 42LT 还原片作为基底，采用
如图 7 所示，完全露出所刻槽位置，表面粗糙度在
光刻及剥离工艺制作叉指图层。在免清洗的基底表
1 µm 以内，测得封装晶圆厚度为 178 µm 左右，满
面旋涂正性光刻胶，通过前烘、曝光、显影等工艺，制
足实验要求。利用砂轮划片机对晶圆进行切割，得
得设计所需的最佳叉指胶图层；之后，采用电子束
到 WLP 的 SAW 芯片样品如图 8 所示，器件尺寸约
蒸发法在胶图形表面制备铝薄膜；利用有机溶液丙
0.85 mm×0.75 mm×0.45 mm，达到预期要求。
酮并通过超声的方式进行剥离，从而得到没有光刻
胶覆盖的铝薄膜，即所需要的叉指图层。至此，完成
SAW芯片的叉指图层制备。
根据方案设计，对WLP 的 SAW芯片工艺技术
研究进行实验验证，验证方案为侧面电极引出方案。
结合工艺要求，选用经还原处理的 LT 基片作为衬
底材料，厚度为 250 µm；确定封装晶圆材料与衬底
材料一致，同时为控制封装后器件高度，对封装晶圆
进行减薄工艺处理，经减薄后厚度为 150∼200 µm；
确定有机聚合物键合环的材料为具备光敏特性的 图 4 键合前所制晶圆图形
键合胶；确定封装晶圆的台阶形成方式为砂轮刻槽。 Fig. 4 Wafer pattern before wafer bonding
确定实验的工艺流程如图3所示。

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图 5 刻槽实物图
图 3 工艺流程图
Fig. 5 Physical image of groove carving
Fig. 3 Technological process diagram

3 结果分析

根据上述工艺流程，在完成 SAW 的叉指图层
制备的芯片晶圆上，利用接触式光刻机对聚合物膜
进行套刻，经曝光、显影等工艺，如图 4 所示，实现
了聚合物膜的图形化，经台阶仪测试膜厚为 7 µm
左右。利用砂轮划片机在封装晶圆表面进行刻槽，
槽宽400 µm，槽深200 µm，通过工艺调整控制崩边
在 15 µm 以内，如图 5 所示，经测试，槽宽、槽深及 图 6 键合后实物
崩边均在合格范围内。利用晶圆键合机对芯片晶圆 Fig. 6 Physical image after wafer bonding