半导体封装结构和其制造方法与流程

本公开涉及一种微机电系统(mems)设备的封装，并且更具体地涉及一种增加产品产率的大管芯尺寸的mems设备的封装。

背景技术：

压电微机械超声换能器(pmut)是响应于与薄压电膜耦接的薄膜的挠曲运动而不是如在体压电超声换能器内的压电陶瓷板的厚度模式运动而操作的mems设备。应当注意，pmut是一类微机械超声换能器(mut)。与体压电超声换能器相比，pmut可以提供各种优点，如增加的带宽、灵活的几何形状、与水或空气的固有声阻抗匹配、降低的电压要求、与不同谐振频率的混合以及与(尤其是对于小型化高频应用)支持电子电路集成的可能性。

技术实现要素：

在一些实施例中，本公开提供了一种半导体封装结构，所述半导体封装结构包含：衬底；第一管芯，所述第一管芯位于所述衬底上，其中所述第一管芯的主动表面背对所述衬底；第二管芯，所述第二管芯位于所述第一管芯的所述主动表面上，所述第二管芯通过多个导电端子电连接到所述第一管芯；以及密封结构，所述密封结构位于所述第一管芯的所述主动表面上，所述密封结构围绕所述多个导电端子并且邻接所述第二管芯，由此在所述第一管芯与所述第二管芯之间形成腔。

在一些实施例中，本公开提供了一种半导体封装结构，所述半导体封装结构包含：衬底；第一管芯，所述第一管芯位于所述衬底上；第二管芯，所述第二管芯位于所述第一管芯上，所述第二管芯具有多个单元区域，所述单元区域中的每个单元区域具有膜部分、连接到所述膜部分的发射部分以及连接到所述膜部分的接收部分；以及密封结构，所述密封结构围绕所述多个单元区域。

在一些实施例中，本公开提供了一种用于制造半导体封装结构的方法，所述方法包含：(1)设置第一管芯和第二管芯；(2)通过多个导电端子将所述第二管芯键合到所述第一管芯；(3)在所述第一管芯上形成围绕所述多个导电端子并且邻接所述第二管芯的密封结构，由此在所述第一管芯与所述第二管芯之间形成腔。

附图说明

当与附图一起阅读以下详细描述时，可以根据以下详细描述容易地理解本公开的各方面。应当注意的是，各种特征可能不一定按比例绘制。实际上，为了讨论的清楚起见，可以任意增大或减小各种特征的尺寸。

图1展示了根据本公开的一些实施例的半导体封装结构的横截面视图。

图1a展示了根据本公开的一些实施例的从图1的界面aa观看的半导体封装结构的俯视图。

图1b展示了根据本公开的一些实施例的从图1的界面aa观看的半导体封装结构的俯视图。

图2展示了根据本公开的一些实施例的半导体封装结构的横截面视图。

图3展示了根据本公开的一些实施例的半导体封装结构的横截面视图。

图4展示了根据本公开的一些实施例的半导体封装结构的横截面视图。

图5a、图5b、图5c、图5d和图5e展示了根据本公开的一些实施例的图1的半导体封装结构的横截面视图。

图6a、图6b、图6c、图6d、图6e和图6f展示了根据本公开的一些实施例的图2的半导体封装结构的横截面视图。

图7a、图7b、图7c、图7d、图7e和图7f展示了根据本公开的一些实施例的图3的半导体封装结构的横截面视图。

图8a、图8b、图8c、图8d、图8e和图8f展示了根据本公开的一些实施例的图4的半导体封装结构的横截面视图。

图9a、图9b、图9c、图9d、图9e和图9f展示了根据本公开的一些实施例的图4的半导体封装结构的横截面视图。

具体实施方式

贯穿附图和详细描述，使用共同的附图标记来指示相同或类似的组件。根据以下结合附图进行的详细描述将容易理解本公开的实施例。

如“上方”、“下方”、“向上”、“左侧”、“右侧”、“向下”、“顶部”、“底部”、“竖直”、“水平”、“侧面”、“更高”、“更低”、“上部”、“之上”、“之下”等空间描述是关于某个组件或某组组件或组件或一组组件的某个平面针对所述一或多个组件的朝向而指定的，如相关附图所示。应当理解，本文所使用的空间描述仅仅是出于说明的目的，并且本文所描述的结构的实际实施方案可以在空间上以任何朝向或方式布置，条件是这种布置不偏离本公开的实施例的优点。

传统的pmut封装操作利用共晶晶圆键合，例如alge，作为pmut管芯与cmos管芯之间的信号连接。共晶晶圆键合还为包含至少膜、包含发射部分和接收部分的换能器表面的单独的pmut单元提供真空腔。

在pmut管芯的尺寸增加的一些应用中，每个pmut管芯的pmut单元以及由此每个pmut管芯的共晶键合位点的数量不可避免地增加。在每个pmut管芯的高共晶键合部位的场景下，共晶键合技术对pmut封装产率产生强烈影响。此类应用包含用于医学感测的超声设备，其中感测分辨率与pmut管芯的尺寸成正相关。

本公开提供了一种不含共晶键合的pmut封装结构。常规的共晶键合由凸点结构，例如焊料凸点和/或铜柱所替代。pmut封装的布局也发生改变。在本公开中，空气腔形成为覆盖多个pmut单元，而常规地，通过共晶键合形成真空腔以覆盖单个pmut单元。

参考图1，图1展示了根据本公开的一些实施例的半导体封装结构10的横截面视图。半导体封装结构10包含衬底100，安置在衬底100上的具有例如与衬底100连接的背面101b的管芯101。管芯101的主动表面101a与背面101b相对并且背对衬底100。在一些实施例中，如图1所展示的，如键合线135等电连接连接管芯101的主动表面101a与底层衬底100的上表面。

衬底100可以包含电路系统和/或重新分布层(rdl)结构(图1中未展示)。衬底100可以包含焊接掩模(sm)结构、一或多个导电衬垫、一或多个经过图案化的导电迹线以及一或多个互连(例如，一或多个通孔)。衬底100可以包含陶瓷、半导体材料(例如，硅、高电阻硅、高电阻率硅或其它合适的半导体材料)、介电材料、玻璃或其它合适的材料。

在一些实施例中，与衬底100连接的管芯101可以包含专用集成电路(asic)管芯。半导体封装结构10进一步包含堆叠在管芯101的主动表面101a之上的管芯102。管芯102和管芯101通过安置在管芯102的表面102a'上的若干导电端子102a电连接。可以通过导电端子102a将从管芯102产生的电信号发射到管芯101。另外，管芯102通过导电端子102a键合到管芯101。

在一些实施例中，管芯102可以包含压电材料，所述压电材料可以例示为氮化铝(aln)，然而，应当理解的是，可以在不脱离本发明教导的情况下，替代性地利用许多表现出压电行为的材料。通过举例而非限制，可以从表现出压电行为的一组材料中选择材料以供使用，所述一组材料包括如本领域的普通技术人员已知的磷灰石、钛酸钡(batio3)、柏林石(alpo4)、各种陶瓷材料、磷酸铝、氮化镓(gan)、正磷酸镓、硅酸镧镓、钽钪酸铅、铌镁酸铅(pmn)、钛酸锆酸铅(pzt)、钽酸锂、聚偏二氟乙烯(pvdf)、酒石酸钾钠、石英(sio2)、氧化锌(zno)以及其它材料和组合。通过举例而非限制，一类表现出压电性质的陶瓷材料呈表现出钙钛矿钨青铜结构的陶瓷结构，包含batio3、knbo3、ba2nanb5o5、linbo3、srtio3、pb(zrti)o3、pb2knb5o15、litao3、bifeo3、naxwo3。在一些实施例中，管芯102的竖直凸出区域小于管芯101的竖直凸出区域，例如，pmut管芯的竖直凸出区域小于asic管芯的竖直凸出。

半导体封装结构10进一步包含安置在管芯101的主动表面101a上并且在表面102a'处邻接管芯102的边缘的密封结构120。从如图1所示的横截面视图看，密封结构120在管芯102的表面102a'处夹住或侧面围绕导电端子102a。而从俯视图的角度看，如将在本公开的图1a和图1b中所示的，密封结构120可以从管芯102的所有侧面完全围绕导电端子102a。在一些实施例中，密封结构120的高度大于管芯101与管芯102之间的间隔，因此，密封结构120可以从管芯102的所有侧面有效地密封管芯101与管芯102之间的空间。可以通过管芯102的表面102a'、管芯101的主动表面101a以及密封结构120的侧壁来限定腔130。连接管芯101和管芯102的多个导电端子102a容纳在腔130中，或者密封在腔130内。在一些实施例中，密封结构120可以由高粘度介电材料，例如高粘度聚合物构成，这在应用期间防止污染管芯102的表面102a'。

在一些实施例中，腔130填充有空气或者所述腔是空气腔。与常规的pmut封装不同，本公开的腔130是压力基本上高于真空水平的空气腔。相比之下，由于超声只能通过媒体传播的事实，因此在pmut封装中广泛采用了真空腔，以引导超声传播离开真空腔。与真空腔对应物相比，本公开采用的空气腔可以在朝向腔130的方向上成比例地传播更多的超声，由此在材料界面处和异质材料中产生反射。为了不产生由反射引起的过多噪声，本公开进一步在背面101b与衬底100之间设置吸收层131，所述吸收层被配置成吸收向衬底100传播的超声。在一些实施例中，可以使用管芯附接层(图1中未示出)来连接管芯101和衬底100。在一些实施例中，多个管芯附接层(图1中未示出)与吸收层131堆叠，例如，可以在衬底100与吸收层131之间安置一个管芯附接层，并且在吸收层131与管芯101之间安置另一个管芯附接层。在一些实施例中，密封结构120可以呈堰结构。

在一些实施例中，如图1所示，导电端子102a可以由焊接材料构成，例如，可以使用焊点来电连接和机械连接管芯102和管芯101。半导体封装结构10进一步包含覆盖管芯102的背面102b'的包封料111。包封料111可以进一步覆盖管芯102的侧壁以及密封结构120。如图1所示，半导体封装结构10可以进一步包含衬底100上的另一种包封料112，所述包封料从管芯101的侧壁以及主动表面101a的一部分包封管芯。除了围绕管芯102与管芯101之间的多个导电端子102a之外，包封料112可以进一步接触并围绕包封料111。在一些实施例中，包封料111和包封料112两者与密封结构120接触。在一些实施例中，包封料111的材料可以与包封料112的材料不同，例如，包封料112可以由环氧树脂、树脂或具有各种填料的模制原料构成，而包封料111可以由硅酮或不具有任何填料的环氧树脂构成。在一些实施例中，可以选择包封料111的材料以具有相对于超声基本上接近人体阻抗的阻抗。

参考图1a，图1a展示了根据本公开的一些实施例的从图1的界面aa观看的半导体封装结构的俯视图。管芯102包含多个单元区域150，单元区域150中的每个单元区域包含膜部分150a，以及具有至少接收部分1502a/102a和发射部分1502b/102a的换能器界面。接收部分1502a/102a可以包含电耦接膜部分150a的一层和导电端子102a的导电线1502a，并且发射部分1502b/102a可以包含电耦接膜部分150a的另一层和导电端子102a的导电线1502b。例如，参考图1和图1a，接收部分1502a/102a和发射部分1502b/102a将膜部分150a电连接到管芯101的主动表面101a，使得pmut单元中的每个单元可以单独地与管芯101通信。如先前所讨论的，导电端子102a可以由焊接材料构成。

如图1a所示，通过举例而非限制，管芯102可以包含五乘二阵列的pmut单元区域150，并且密封结构120围绕所述五乘二阵列的pmut单元区域150。换句话说，密封结构在不将相邻的pmut单元区域150分离的情况下包围多个pmut单元区域150。通过举例示出了在图1a中看到的圆形pmut形状，而在不脱离本公开的情况下，本公开可以在一定范围的几何形状中实施。参考图1b，图1b展示了根据本公开的一些实施例的从图1的界面aa观看的半导体封装结构的俯视图。图1b类似于图1a，除了膜部分150a可以呈四角形而不是圆形。通过举例而非限制，接收部分1502a/102a可以连接到膜部分150a的短侧面，并且发射部分1502b/102a可以连接到膜部分150a的长侧面。

参考图2，图2展示了根据本公开的一些实施例的半导体封装结构20的横截面视图。半导体封装结构20类似于半导体封装结构10，但是具有不同的密封结构120/120'和不同的导电端子102a。如图2所示，除了焊点1022a之外，导电端子102a可以进一步包含从管芯101的主动表面101a朝向管芯102延伸的铜柱1021a。在一些实施例中，一个铜柱1021a与一个焊点1022a连接，所述焊点被配置成电连接和机械连接管芯102和管芯101。半导体封装结构20的密封结构120/120'包含安置在管芯101的主动表面101a上的介电壁120'以及在介电壁120'与管芯102的侧壁或边缘之间密封的堰结构120。如图2所示，介电壁120'的纵横比大于导电端子102a的纵横比，以便利用堰结构120来密封管芯102与管芯101之间的空间。在类似的占用面积的情况下，介电壁120'的高度大于导电端子102a的高度。堰结构120、介电壁120'、管芯101和管芯102完全限定了容纳多个导电端子102a的腔130。如先前所描述的，腔130填充有空气或者所述腔是空气腔。

图3展示了根据本公开的一些实施例的半导体封装结构30的截面视图。半导体封装结构30类似于半导体封装结构20，但是所述半导体封装结构的包封料112和密封结构120/120'的布置不同。如图3所示，包封料112的上表面与密封结构120/120'的介电壁120'基本上共面。在没有被包封料112围绕的情况下，将半导体封装结构30的包封料111定位于基本上共面的包封料112的上表面和密封结构120/120'的介电壁120'上。包封料111还可以覆盖管芯102的背面102b'、管芯102的侧壁以及密封结构120/120'的堰结构120。

图4展示了根据本公开的一些实施例的半导体封装结构40的截面视图。半导体封装结构40类似于半导体封装结构30，但是不含包封料112。如图4所示，包封料111不仅覆盖管芯102，而且覆盖管芯102下面的管芯101。考虑管芯102的膜部分的机械性质，防止将可能对要模制的物体施加压力的模制原料操作应用在管芯102之上。因此，如硅酮等较软的包封料111用于半导体封装结构40的一般模制。

图5a、图5b、图5c、图5d和图5e展示了根据本公开的一些实施例的图1的半导体封装结构10的横截面视图。在图5a中，设置了管芯102，例如mems管芯或pmut管芯，并且针对pmut管芯凸点进行落球(balldrop)操作。如本公开的图1a和图1b所示，根据多个单元区域150的位置，在管芯102的表面102a'上布置导电端子102a的阵列。在图5b中，通过例如管芯附接层(图5b中未示出)在衬底100的背面101b处将另一个管芯101键合到所述衬底。在当前操作下，半导体衬底100可以呈条带或面板的形式。多个管芯101在衬底100之上拾放。随后，通过引线键合操作形成导电线135，以电连接管芯101的主动表面101a和衬底100的导电衬垫或导电迹线(未示出)。任选地，可以在管芯101与衬底100之间形成被配置成吸收穿过管芯102的超声波的吸收层131。

在图5c中，应用开口腔模制操作以在衬底100上形成围绕管芯101并且包封键合线135的包封料112。管芯101的主动表面101a不在包封料112的覆盖范围内并且准备好与管芯102连接。如先前所描述的，通过开口腔模式形成的包封料112可以为树脂、环氧树脂或具有各种填料的模制原料。包封料112的厚度设计为大于管芯101和管芯102的厚度之和。在图5d中，通过回流操作将植入有导电端子102a的管芯102键合到管芯101的主动表面101a。在一些实施例中，管芯102的尺寸小于管芯101的尺寸，使得管芯102上的所有导电端子102a都可以键合到管芯101上的相应导电衬垫，其中管芯101的主动表面101a的一部分被包封料112占用。在本发明实施例中，可以采用低残留助焊剂回流或无助熔剂回流(例如，甲酸回流)来减少或最小化回流操作后的助熔剂的体积。

在图5e中，在管芯101的主动表面101a上形成密封结构120，并且所述密封结构围绕导电端子102a。密封结构可以呈由高粘度介电材料构成的堰结构，所述高粘度介电材料不在管芯102之下流动并且不污染管芯102的主动组件，如压电表面、膜表面或换能器表面。在一些实施例中，形成密封结构120包含执行分配操作。然后，应用更多的流体包封料111以覆盖管芯102的背面并且所述流体包封料受到包封料112的限制。因为密封结构120是在应用包封料111之前形成的，所以此类包封料111可能不进入管芯102与管芯101之间的空间，从而产生容纳多个导电端子102a的腔130。在一些实施例中，腔130是空气腔。随后，通过封装锯操作将衬底100与包封料112分离，并且获得图1的半导体封装结构10。

图6a、图6b、图6c、图6d和图6e展示了根据本公开的一些实施例的图2的半导体封装结构20的横截面视图。在图6a中，设置了晶圆(例如，包含多个管芯101区域的晶圆)，并且在晶圆级进行铜柱凸点操作，以在管芯101区域中的每个管芯区域中的铜柱1021a中的每个铜柱上形成多个铜柱1021a和焊膏。然后，焊膏回流以形成焊料凸点1022a。焊料凸点1022a与铜柱1021a的组合可以称为半导体封装结构20的导电端子102a。在一些实施例中，为了防止过多的焊料污染管芯101的主动表面101a并且在相邻的导电端子102a之间造成桥接，可以使用减小的焊膏体积。在图6b中，在具有多个管芯101区域的晶圆上形成经过图案化的介电层。从横截面的角度看，通过光刻胶图案化操作形成介电壁120'，以围绕管芯101区域中的每个管芯区域中的导电端子102a。随后，将晶圆分割以形成多个分离的管芯101。

在图6c中，在衬底100的背面101b处将分离的管芯101键合到所述衬底。在当前操作下，半导体衬底100可以呈条带或面板的形式。多个管芯101在衬底100之上拾放。随后，通过引线键合操作形成导电线135，以电连接管芯101的主动表面101a和衬底100的导电衬垫或导电迹线(未示出)。任选地，可以在管芯101与衬底100之间形成被配置成吸收穿过管芯102(在图6e中示出)的超声波的吸收层131。在图6d中，应用开口腔模制操作以在衬底100上形成围绕管芯101并且包封键合线135的包封料112。在一些实施例中，介电壁120'的高度大于导电端子102a的高度，因此，开口腔模制操作中使用的模制壳的突出部可以在不接触导电端子102a的顶部的情况下与介电壁120'的顶部邻接。管芯101的主动表面101a不在包封料112的覆盖范围内并且准备好与管芯102(在图6e中示出)连接。如先前所描述的，通过开口腔模式形成的包封料112可以为树脂、环氧树脂或具有各种填料的模制原料。包封料112的厚度设计为大于管芯101和管芯102的厚度之和。

在图6e中，通过回流操作在另一个管芯102(例如，mems管芯或pmut管芯)的表面102a'处将所述另一个管芯键合到管芯101。在衬底100上，多个管芯102在多个管芯101之上拾放。在本发明实施例中，可以采用低残留助熔剂回流或无助熔剂回流(例如，甲酸回流)来减少或最小化回流操作后的助熔剂的体积。在图6f中，形成堰结构120以将介电壁120'与管芯102的边缘或侧壁间隔开。密封结构120/120'围绕导电端子102a。堰结构120可以由高粘度介电材料构成，所述高粘度介电材料不在管芯102之下流动并且不污染管芯102的主动组件，如压电表面、膜表面或换能器表面。在一些实施例中，形成堰结构120包含执行分配操作。然后，应用更多的流体包封料111以覆盖管芯102的背面并且所述流体包封料受到包封料112的限制。因为密封结构120/120'是在应用包封料111之前形成的，所以此类包封料111可能不进入管芯102与管芯101之间的空间，从而产生容纳多个导电端子102a的腔130。在一些实施例中，腔130是空气腔。随后，通过封装锯操作将衬底100与包封料112分离，并且获得图2的半导体封装结构20。

图7a、图7b、图7c、图7d、图7e和图7f展示了根据本公开的一些实施例的图3的半导体封装结构30的横截面视图。在图7a中，设置了晶圆(例如，包含多个管芯101区域的晶圆)，并且在晶圆级进行铜柱凸点操作，以在管芯101区域中的每个管芯区域中的铜柱1021a中的每个铜柱上形成多个铜柱1021a和焊膏。然后，焊膏回流以形成焊料凸点1022a。焊料凸点1022a与铜柱1021a的组合可以称为半导体封装结构30的导电端子102a。在一些实施例中，为了防止过多的焊料污染管芯101的主动表面101a并且在相邻的导电端子102a之间造成桥接，可以使用减小的焊膏体积。在图7b中，在具有多个管芯101区域的晶圆上形成经过图案化的介电层。从横截面的角度看，通过光刻胶图案化操作形成介电壁120'，以围绕管芯101区域中的每个管芯区域中的导电端子102a。随后，将晶圆分割以形成多个分离的管芯101。

在图7c中，在衬底100的背面101b处将分离的管芯101键合到所述衬底。在当前操作下，半导体衬底100可以呈条带或面板的形式。多个管芯101在衬底100之上拾放。随后，通过引线键合操作形成导电线135，以电连接管芯101的主动表面101a和衬底100的导电衬垫或导电迹线(未示出)。任选地，可以在管芯101与衬底100之间形成被配置成吸收穿过管芯102(在图7e中示出)的超声波的吸收层131。在图7d中，应用平模模制操作以在衬底100上形成围绕管芯101并且包封键合线135的包封料112。在一些实施例中，包封料112的上表面与介电壁120'的上表面基本上共面。在一些实施例中，包封料112的上表面可以例如通过具有梯级间隙而与介电壁120'的上表面不共面。管芯101的主动表面101a不在包封料112的覆盖范围内并且准备好与管芯102(在图7e中示出)连接。如先前所描述的，通过开口腔模式形成的包封料112可以为树脂、环氧树脂或具有各种填料的模制原料。包封料112的厚度设计为大于管芯101和导电端子102a的厚度之和。

在图7e中，通过回流操作在另一个管芯102(例如，mems管芯或pmut管芯)的表面102a'处将所述另一个管芯键合到管芯101。在衬底100上，多个管芯102在多个管芯101之上拾放。在本发明实施例中，可以采用低残留助熔剂回流或无助熔剂回流(例如，甲酸回流)来减少或最小化回流操作后的助熔剂的体积。在图7f中，形成堰结构120以将介电壁120'与管芯102的边缘或侧壁间隔开。密封结构120/120'围绕导电端子102a。堰结构120可以由高粘度介电材料构成，所述高粘度介电材料不在管芯102之下流动并且不污染管芯102的主动组件，如压电表面、膜表面或换能器表面。然后，应用更多的流体包封料111以覆盖管芯102的背面并且所述流体包封料受到包封料112的限制。因为密封结构120/120'是在应用包封料111之前形成的，所以此类包封料111可能不进入管芯102与管芯101之间的空间，从而产生容纳多个导电端子102a的腔130。在一些实施例中，腔130是空气腔。随后，通过封装锯操作将衬底100与包封料112分离，并且获得图3的半导体封装结构30。

图8a、图8b、图8c、图8d、图8e和图8f展示了根据本公开的一些实施例的图4的半导体封装结构40的横截面视图。在图8a中，设置了晶圆(例如，包含多个管芯101区域的晶圆)，并且在晶圆级进行铜柱凸点操作，以在管芯101区域中的每个管芯区域中的铜柱1021a中的每个铜柱上形成多个铜柱1021a和焊膏。然后，焊膏回流以形成焊料凸点1022a。焊料凸点1022a与铜柱1021a的组合可以称为半导体封装结构40的导电端子102a。在一些实施例中，为了防止过多的焊料污染管芯101的主动表面101a并且在相邻的导电端子102a之间造成桥接，可以使用减小的焊膏体积。在图8b中，通过回流操作在另一个管芯102(例如，mems管芯或pmut管芯)的表面102a'处将所述另一个管芯键合到包含多个管芯101区域的晶圆。在一些实施例中，在晶圆级执行图8b中的操作。与先前图中的操作相比，在将管芯102键合到晶圆上的管芯101区域之后没有形成包封料，可以在当前实施例中进行助熔剂清洁操作以去除焊点附近的助熔剂残留物，如图8c所示。然后，具有多个管芯101区域101的晶圆分离以形成多个管芯101，管芯101中的每个管芯与至少管芯102键合。

在图8d中，在分离的管芯101的背面101b处将所述分离的管芯键合到衬底100。在当前操作下，半导体衬底100可以呈条带或面板的形式。多个管芯101在衬底100之上拾放。随后，通过引线键合操作形成导电线135，以电连接管芯101的主动表面101a和衬底100的导电衬垫或导电迹线(未示出)。任选地，可以在管芯101与衬底100之间形成被配置成吸收穿过管芯102的超声波的吸收层131。在图8e中，在管芯101的主动表面101a上形成密封结构120，并且所述密封结构围绕导电端子102a。密封结构可以呈由高粘度介电材料构成的堰结构，所述高粘度介电材料不在管芯102之下流动并且不污染管芯102的主动组件，如压电表面、膜表面或换能器表面。在图8f中，然后将更多的流体包封料111应用在衬底100之上以包封管芯101和管芯102。因为密封结构120是在应用包封料111之前形成的，所以此类包封料111可能不进入管芯102与管芯101之间的空间，从而产生容纳多个导电端子102a的腔130。在一些实施例中，腔130是空气腔。随后，通过封装锯操作将衬底100与包封料111分离，并且获得图4的半导体封装结构40。

图9a、图9b、图9c、图9d、图9e和图9f展示了根据本公开的一些实施例的图4的半导体封装结构40的横截面视图。在图9a中，设置了晶圆(例如，包含多个管芯101区域的晶圆)，并且在晶圆级进行铜柱凸点操作，以在管芯101区域中的每个管芯区域中的铜柱1021a中的每个铜柱上形成多个铜柱1021a和焊膏。然后，焊膏回流以形成焊料凸点1022a。焊料凸点1022a与铜柱1021a的组合可以称为半导体封装结构40的导电端子102a。在一些实施例中，为了防止过多的焊料污染管芯101的主动表面101a并且在相邻的导电端子102a之间造成桥接，可以使用减小的焊膏体积。随后，将具有多个管芯101区域的晶圆分离以形成多个分离的管芯101。在图9b中，在分离的管芯101的背面101b处将所述分离的管芯键合到衬底100。在当前操作下，半导体衬底100可以呈条带或面板的形式。多个分离的管芯101在衬底100之上拾放。任选地，可以在管芯101与衬底100之间形成被配置成吸收从管芯102(在图9c中示出)发射的超声波的吸收层131。

在图9c中，通过回流操作在另一个管芯102(例如，mems管芯或pmut管芯)的表面102a'处将所述另一个管芯键合到分离的管芯101中的每个分离的管芯。与先前图中的操作相比，在将管芯102键合到管芯101之后未形成包封料，可以在当前实施例中进行助熔剂清洁操作以去除焊点附近的助熔剂残留物，如图9c所示。在图9d中，通过引线键合操作形成导电线135，以电连接管芯101的主动表面101a和衬底100的导电衬垫或导电迹线(未示出)。

在图9e中，在管芯101的主动表面101a上形成密封结构120，并且所述密封结构围绕导电端子102a。密封结构可以呈由高粘度介电材料构成的堰结构，所述高粘度介电材料不在管芯102之下流动并且不污染管芯102的主动组件，如压电表面、膜表面或换能器表面。在图9f中，然后将更多的流体包封料111应用在衬底100之上以包封管芯101和管芯102。因为密封结构120是在应用包封料111之前形成的，所以此类包封料111可能不进入管芯102与管芯101之间的空间，从而产生容纳多个导电端子102a的腔130。在一些实施例中，腔130是空气腔。随后，通过封装锯操作将衬底100与包封料111分离，并且获得图4的半导体封装结构40。

如本文所使用的并且未另外定义的，术语“基本上”、“基本”、“大约”和“约”用于描述和解释小的变化。当结合事件或情形使用时，所述术语可以涵盖事件或情形精确发生的实例以及事件或情形接近发生的实例。例如，当结合数值使用时，所述术语可以涵盖小于或等于所述数值的±10％，如小于或等于±5％、小于或等于±4％、小于或等于±3％、小于或等于±2％、小于或等于±1％、小于或等于±0.5％、小于或等于±0.1％或者小于或等于±0.05％的变化范围。术语“基本上共面”可以指两个表面沿同一平面定位的位置差处于数微米内，如沿同一平面定位的位置差处于40μm内、30μm内、20μm内、10μm内或1μm内。

如本文所使用的，除非上下文另有明确指示，否则单数术语“一个/一种(a/an)”和“所述(the)”可以包含复数指代物。在一些实施例的描述中，设置在一个组件“上”或“之上”的另一个组件可以涵盖前一组件直接位于后一组件上(例如，与其物理接触)的情况以及在前一组件与后一组件之间定位有一或多个中间组件的情况。

虽然已经参考本公开的具体实施例描述和展示了本公开，但是这些描述和图示并非限制性的。本领域的技术人员应当理解，在不脱离如由权利要求限定的本公开的精神和范围的情况下，可以作出各种改变并且可以取代等同物。图示可能不一定按比例绘制。由于制造工艺和公差，本公开中的艺术再现与实际装置之间可能存在区别。可能存在未具体展示的本公开的其它实施例。说明书和附图应被认为是说明性而非限制性的。可以作出修改以使特定情况、材料、物质构成、方法或工艺适于本公开的目标、精神和范围。所有此类修改均旨在落入所附权利要求的范围内。虽然已经参考以特定顺序执行的特定操作描述了本文所公开的方法，但是应理解，可以在不脱离本公开的教导的情况下对这些操作进行组合、细分或重新排列以形成等效方法。因此，除非本文中另有明确指示，否则操作的顺序和分组并非限制。