薄膜体声学滤波器(FBAR)晶圆级封装专利US8232845B2

FBAR-US8232845-123478

A device includes: a base substrate having a bonding pad and a peripheral pad, the peripheral pad encompassing the bonding pad; an acoustic resonator on the base substrate; a cap substrate having a bonding pad seal and a peripheral pad seal, the bonding pad seal bonding around the perimeter of the bonding pad and the peripheral pad seal bonding with the peripheral pad to define a hermetically sealed volume between the cap substrate and the base substrate, the cap substrate having a through hole therein over the bonding pad providing access for a connection to the bonding pad; a low-resistivity material layer region disposed on a portion of a surface of the cap substrate disposed inside the hermetically sealed volume, the material layer region being isolated from the bonding pad seal; and electronic circuitry disposed in the material layer region and electrical connected with the acoustic resonator.

– Abstract of Packaged device with acoustic resonator and electronic circuitry and method of making the same (Patent US8232845B2 下载PDF)

代表了博通(Broadcom)薄膜体声学滤波器(FBAR)产品器件另一个典型结构即其晶圆级封装(WLP, Wafer Level Package)结构,博通公司称之为“Micro-Cap”,使用Au-Au键合,带凹槽的Silicon Cap wafer实现带空气腔的WLP。该结构是博通公司FBAR产品具有高可靠性高稳定性的关键,是其核心专利技术之一。

Patent US8232845B2 Figure 1
FIG. 1 shows a cross-sectional view of a portion of one example embodiment of a packaged device.

部位(5):用于对FBAR结构完成密封,形成WLP晶粒的Cap Wafer。其中包含TSV,以及用于键合及电连接的Gasket (垫圈结构)。

这一针对薄膜体声学滤波器(FBAR)晶圆级封装专利意义非凡,众所周知小型声学元器件,特别是声学换能器(Transducer)和谐振器(Resonator),被用于许多设备,例如振荡器(Oscillator)。声学换能器和谐振器是使用各种不同的技术制造的,包括例如薄膜体声波 (FBAR) 设备。由于加工和基板要求的不相容性,声学组件通常在与设备电子设备分开的基板上制造。用于 FBAR 等声学设备的基板必须具有非常高的电阻率,以避免基板耦合到谐振器。半导体器件(例如晶体管)在器件区域中需要低得多的电阻率。过去,已经制造声学组件,例如,通过将声学组件放置在金属、陶瓷或塑料封装中并将盖子结合到封装上的工艺。封装必须是气密的,并包含一个用于谐振器的空腔。在典型的配置中,声学组件和设备(例如,振荡器)的其余电子电路之间的电连接是通过从封装到外部电路板的引线或电线提供的,封装的声学谐振器连接到外部电路板附着或连接,并且在其上提供了设备的其余电子电路。

然而,由于互连引线长度,通过这种封装的声学组件和外部电子电路之间的引线或电线传输的电信号会受到损耗、噪声和/或干扰,所有这些都会降低设备的性能特性。因此,需要一种改进的装置封装布置和方法,特别是包括电子电路和声学装置的装置。此专利(US8232845B2)针对性的解决了这一系列的封装难题,于2010年9月27日由美国博通(Broadcom)的前身安华高科技(Avargo)提出正式的申请并于2012年7月31日正式获批,专利的截止日期是2030年1月19日。

我们是首批商业化薄膜体声学滤波器(FBAR)的公司之一,该滤波器具有优于其他竞争滤波技术的优势,可让移动手机在当今拥挤的 RF 频谱中更高效地运行。 FBAR 技术在蜂窝手机市场占有重要的市场份额。

– 博通公司在向美国证监会提交的10K表格中特别提到FBAR技术的重要意义

我们在业务中使用了大量的知识产权。如果我们不能或未能保护我们的知识产权,我们的业务可能会受到不利影响。

– 博通公司在向美国证监会提交的10K表格中明确指出专利保护的重要性并宣誓了决心

FBAR技术为博通公司贡献了大部分利润。特别值得注意的是,博通公司2022年、2021年和2020年来自中国(包括香港)地区的净收入分别为116.37亿美元、97.52亿美元和78.08亿美元。博通在2022年和2021年的两个财年大约35%的净收入来自中国(包括香港)。

  • 2023-03-16