[發(fā)明專利]整合式毫米波芯片封裝結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410778230.0
• 申請日: 2014-12-15
• 公開（公告）號: CN105762138B
• 公開（公告）日: 2019-01-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔡承樺;鐘世忠;李靜觀
• 申請（專利權(quán)）人: 財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院
• 主分類號: H01L23/528
• 分類號: H01L23/528;H01L23/488
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 陳小雯

本發(fā)明公開一種整合式毫米波芯片封裝結(jié)構(gòu)，可包括中介層結(jié)構(gòu)、毫米波芯片與基板。該中介層結(jié)構(gòu)包括一天線圖案與至少一電鍍通孔結(jié)構(gòu)貫穿該中介層結(jié)構(gòu)且連接至該天線圖案。該毫米波芯片通過電鍍通孔結(jié)構(gòu)而電連接其上方或下方的該天線圖案。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種封裝結(jié)構(gòu)，是涉及一種整合式毫米波芯片封裝結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

無線接收器的應(yīng)用在近兩年美國消費(fèi)電子展中成為焦點(diǎn)，宣告無線千兆聯(lián)盟(Wireless Gigabit Alliance，WiGi)與無線高畫質(zhì)(Wireless HD)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用的時代來臨。國內(nèi)外學(xué)界與大廠也陸續(xù)開發(fā)出毫米波頻段的芯片；然而，此頻段芯片的封裝卻尚未有完整解決方案。

一般打線(Wire-bond)封裝不適用于射頻芯片封裝，而使用低溫共燒多層陶瓷(Low-Temperature Co-fired Ceramics,LTCC)與倒裝封裝，則因制作工藝條件導(dǎo)致基板收縮且制作工藝效能不足，加上所欲封裝芯片焊墊尺寸及間距過小，導(dǎo)致組裝良率過低。因此，目前極需提供一種能有效整合射頻芯片及天線的封裝結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于可提供一種能有效整合射頻芯片及天線的封裝結(jié)構(gòu)，垂直整合天線與射頻集成電路芯片的封裝，設(shè)計(jì)位于不同層的天線與射頻芯片的位置上下垂直對應(yīng)，將兩者間的傳輸距離最小化，減少天線與射頻芯片間傳輸路徑造成的高頻信號損耗。

為達(dá)上述目的，本發(fā)明可提供一種整合式毫米波芯片封裝結(jié)構(gòu)，至少包括中介層結(jié)構(gòu)、芯片與基板。該中介層結(jié)構(gòu)包括第一金屬層、第二金屬層、位于該第一、第二金屬層之間的絕緣支撐層，且該中介層結(jié)構(gòu)包括至少一第一電鍍通孔結(jié)構(gòu)，該第一電鍍通孔結(jié)構(gòu)貫穿該第一金屬層、該絕緣支撐層以及該第二金屬層，并電連接該第一金屬層以及該第二金屬層。該芯片連結(jié)至該中介層結(jié)構(gòu)，該芯片具有有源面以及位于該有源面上的接觸墊。該基板連結(jié)至該中介層結(jié)構(gòu)。該基板至少包括一絕緣層與位于絕緣層上的第三金屬層，該第三金屬層位于該基板朝向該中介層結(jié)構(gòu)的一側(cè)，該中介層結(jié)構(gòu)的該第一金屬層至少包括一天線圖案，該天線圖案位于該芯片的上方，該芯片通過該中介層結(jié)構(gòu)的該第一電鍍通孔結(jié)構(gòu)電連接該天線圖案。在另一實(shí)施例，該天線圖案可設(shè)置在下方。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的整合式毫米波芯片封裝結(jié)構(gòu)中的該基板具有一下凹式晶穴，該芯片內(nèi)埋于該下凹式晶穴而該芯片的該有源面朝向該中介層結(jié)構(gòu)的該第二金屬層，該芯片通過位于該接觸墊與該第二金屬層之間的凸塊物理性連結(jié)至該中介層結(jié)構(gòu)，并且該芯片通過該凸塊以及該第一電鍍通孔結(jié)構(gòu)電連接該天線圖案。

在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，上述的整合式毫米波芯片封裝結(jié)構(gòu)中的該基板具有一開口露出該芯片，該芯片的該有源面朝向該中介層結(jié)構(gòu)的該第二金屬層，該芯片通過位于該接觸墊與該第二金屬層之間的凸塊物理性連結(jié)至該中介層結(jié)構(gòu)，并且該芯片通過該凸塊以及該第一電鍍通孔結(jié)構(gòu)電連接該天線圖案。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的整合式毫米波芯片封裝結(jié)構(gòu)中的該基板還包括第四金屬層與第二電鍍通孔結(jié)構(gòu)，該第四金屬層位于該絕緣層相對于該第三金屬層的另一面，該第二電鍍通孔結(jié)構(gòu)貫穿該基板而連接該絕緣層兩側(cè)的該第三金屬層與該第四金屬層。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的整合式毫米波芯片封裝結(jié)構(gòu)還包括另一基板連結(jié)至該基板，該另一基板包括置于該基板與該另一基板之間的焊球，該另一基板通過該焊球使該基板與該另一基板物理性連結(jié)且電性相連。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的整合式毫米波芯片封裝結(jié)構(gòu)中的該中介層結(jié)構(gòu)還包括一或多層布線層，位于該絕緣支撐層之中且位于該天線圖案以及該第二金屬層之間。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的整合式毫米波芯片封裝結(jié)構(gòu)中的芯片為射頻芯片。

基于上述，本發(fā)明將天線圖案配置在芯片的上方或下方，再利用內(nèi)埋孔與導(dǎo)通孔電連接天線以及芯片，進(jìn)而可通過此垂直的封裝架構(gòu)而整合天線以及芯片的封裝，而減少天線和芯片之間的信號傳輸距離，達(dá)到減少信號傳輸損耗的目的。