[發明專利]一種集成可調諧天線陣與射頻模塊的封裝結構以及封裝方法

在審

• 申請號: 201711431972.6
• 申請日: 2017-12-26
• 公開（公告）號: CN107978593A
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發明（設計）人: 朱耀明;江子標
• 申請（專利權）人: 深圳銓力半導體有限公司
• 主分類號: H01L23/64
• 分類號: H01L23/64;H01L23/58
• 代理公司: 上海海頌知識產權代理事務所(普通合伙)31258
• 代理人: 任益

1.一種集成可調諧天線陣與射頻模塊的封裝結構，其特征在于：包括用于設置天線陣貼片（109）的剛柔結合板和用于封裝射頻芯片（103）的射頻模塊封裝體，剛柔結合板與射頻模塊封裝體之間上下相對設置并通過分布在邊角的四個相配的螺栓螺母進行緊固，所述剛柔結合板與射頻模塊封裝體的一側通過第二柔性基板（113）固定連接。

2.根據權利要求1所述的一種集成可調諧天線陣與射頻模塊的封裝結構，其特征在于：所述射頻模塊封裝體包括上下平行設置的第二PCB板（106）和第一PCB板（101），第二PCB板（106）和第一PCB板（101）之間通過圍合在四周的金屬框固定連接；所述射頻模塊中射頻芯片分為兩組設置在第一PCB板（101）的上端面上，其中第一射頻芯片（103）組嵌裝在第一PCB板（101）一側的凹槽中，第一射頻芯片組中的各射頻芯片之間以及射頻芯片與第一PCB板（101）之間分別通過鍵合線（1033）互連，凹槽內的第一射頻芯片組和各鍵合線（1033）通過其上的塑封膠層（1034）包裹并固定在第一PCB板（101）上；第二射頻芯片組（1031）中的各射頻芯片倒裝焊接在第一PCB板（101）的另一側，第二射頻芯片組與第一PCB板（101）之間的凸點（1032）通過填充膠層（104）固封；所述第一PCB板（101）的底端面上布設有若干焊球（115）。

3.根據權利要求2所述的一種集成可調諧天線陣與射頻模塊的封裝結構，其特征在于：所述第二PCB板（106）的底端面上設置有電磁屏蔽層（1063），所述電磁屏蔽層（1063）與金屬框（105）的頂沿通過導電膠層（107）固定連接；所述第二PCB板（106）的頂端面上周期性排布有若干人工磁導體（1062），第二PCB板（106）的邊角處開設有嵌裝螺母的螺母通孔（1061）。

4.根據權利要求3所述的一種集成可調諧天線陣與射頻模塊的封裝結構，其特征在于：所述剛柔結合板包括平行于第二PCB板（106）的第一柔性基板（110）和壓合在第一柔性基板（110）兩端的兩塊剛性基板（111）；所述第一柔性基板（110）的頂端面上周期性排布有若干天線陣貼片（109），各剛性基板（111）的兩端分別開設有穿過螺栓的螺栓通孔（112）；所述第二柔性基板（113）弧形設置，第二柔性基板（113）彎曲的兩端分別連接剛性基板（111）和第一PCB板（101）。

5.根據權利要求1至4任一項所述的一種集成可調諧天線陣與射頻模塊的封裝結構，其特征在于：所述螺母為彈簧螺母（108）。

6.一種集成可調諧天線陣與射頻模塊的封裝方法，其特征在于，具體包括以下步驟：

步驟一，加工制造射頻模塊的第一PCB板（101），其中第一PCB板（101）的四周預留密封環（102）；

步驟二，將第一射頻芯片組（103）通過face-up的方式嵌入第一PCB板（101）一側的凹槽中，第一射頻芯片組（103）中的各射頻芯片之間以及射頻芯片與第一PCB板（101）之間分別通過鍵合線（1033）實現互連；然后再利用塑封膠覆蓋第一射頻芯片組（103）中射頻芯片的有源面和鍵合線（1033）；第二射頻芯片組（1031）中的各射頻芯片分別通過倒裝焊的形式與第一PCB板（101）的另一側實現互連，并在第二射頻芯片組（1031）與第一PCB板（101）之間凸點（1032）間隙處填充底部填充膠來固定第二射頻芯片組（1031）的各射頻芯片；

步驟三，通過沖壓工藝制作金屬框（105），金屬材料為銅、鋁或鉬中的一種；

步驟四，將步驟三中制作好的金屬框（105）焊接在步驟二中載有射頻芯片的第一PCB板（101）的密封環（102）上；

步驟五，在第一PCB板（101）的底端面上植焊球（115）；

步驟六，在第二PCB板（106）的頂端面上電鍍一層人工磁導體，之后經過圖形化制作周期性排布的人工磁導體（1062），在第二PCB板（106）的底端面上設置導體層作為電磁屏蔽層（1063），在第二PCB板（106）四個邊角處分別開設一個焊接彈簧螺母（108）的螺母通孔（1061）；

步驟七，將步驟六制備的第二PCB板（106）與步驟四中的金屬框（105）對齊，并利用導電膠將第二PCB板（106）粘接在金屬框（105）上，之后將彈簧螺母（108）焊接在第二PCB板（106）上預留的螺母通孔（1061）中，形成射頻模塊封裝體；

步驟八，在第一柔性基板（110）上制作周期性排布的天線陣貼片（109），之后在柔性基板（110）兩端分別壓合一塊剛性基板（111）形成剛柔結合板，再在各剛性基板（111）的兩端分別鉆有兩個螺栓通孔（112）；

步驟九，利用壓合工藝，將步驟八中制備好的剛柔結合板與步驟七制備好的射頻模塊封裝體通過第二柔性基板（113）互連起來；把第二柔性基板（113）折疊，將剛柔結合板放在射頻模塊封裝體的正上方，四邊對其后，將螺栓（114）穿過預留的螺栓通孔（112）擰入對應的四個彈簧螺母（108）中，由此完成整個封裝結構的裝配。