[發明專利]嵌入式晶圓級球柵陣列封裝中的天線

有效

• 申請號: 201811422517.4
• 申請日: 2018-11-22
• 公開（公告）號: CN110137088B
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發明（設計）人: P.C.馬里穆圖;龍昌范;A.K.虞;林耀劍
• 申請（專利權）人: 新科金朋私人有限公司
• 主分類號: H01L21/48
• 分類號: H01L21/48;H01L23/58
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 孫鵬;陳嵐

一種半導體器件具有半導體管芯和沉積在該半導體管芯上面的封裝劑。在封裝劑的第一表面上面形成具有天線的第一導電層。在封裝劑的第二表面上面形成具有地平面的第二導電層，其中天線位于地平面的占用空間內。在地平面上形成導電凸塊。在封裝劑的第一表面上面形成第三導電層。在封裝劑的第二表面上面形成第四導電層。在沉積封裝劑之前鄰近半導體管芯設置導電通孔。天線通過導電通孔耦合至半導體管芯。利用天線和半導體管芯之間的導電通孔來形成天線。將PCB單元設置在封裝劑中。

國內優先權的聲明

本申請是2017年9月14日提交的美國專利申請號15/705,078的部分繼續，其是2016年7月25日提交的美國專利申請號15/219,098、現在的美國專利號9,806,040的繼續，其要求保護2015年7月29日提交的美國臨時申請號 62/198,522的權益，通過引用將該申請合并于此。本申請要求保護2017年11月22日提交的美國臨時申請號62/589,978的權益，通過引用將該申請合并于此。

技術領域

本發明總體上涉及半導體器件，并且更特別地涉及包括嵌入式晶圓級球柵陣列（eWLB）封裝中的天線的半導體器件以及形成其的方法。

背景技術

半導體器件通常在現代電子產品中找到。半導體器件在電部件的數目和密度上會變化。分立半導體器件通常包含一種類型的電部件，例如發光二極管（LED）、小信號晶體管、電阻器、電容器、電感器和功率金屬氧化物半導體場效應晶體管（MOSFET）。集成半導體器件通常包含數百至數百萬個電部件。集成半導體器件的示例包括微控制器、微處理器和各種信號處理電路。

半導體器件執行各種各樣的功能，諸如信號處理、高速計算、發射和接收電磁信號、控制電子設備、將陽光轉變到電、以及創建用于電視顯示的視覺圖像。半導體器件在娛樂、通信、功率轉換、網絡、計算機和消費產品的領域中找到。半導體器件也在軍事應用、航空、汽車、工業控制器和辦公裝備中找到。

半導體器件利用半導體材料的電特性。半導體材料的結構允許通過電場或基電流的施加或者通過摻雜的工藝來操縱材料的導電性。摻雜將雜質引入到半導體材料中來操縱和控制半導體器件的電導率。

半導體器件包含有源和無源電結構。包括雙極型和場效應晶體管的有源結構控制電流的流動。通過改變摻雜的水平以及電場或基電流的應用，晶體管促進或限制電流的流動。包括電阻器、電容器和電感器的無源結構創建了用來執行多種電功能所必要的電壓和電流之間的關系。該無源和有源結構電連接以形成使得半導體器件能夠執行高速操作和其他有用功能的電路。

通常使用每個可能地涉及數百個步驟的兩個復雜的制造工藝（即前端制造和后端制造）來制造半導體器件。前端制造涉及在半導體晶圓的表面上形成多個管芯。每個半導體管芯通常是相同的并且包含由電連接的有源和無源部件形成的電路。后端制造涉及從成品晶圓單體化（singulate）各個半導體管芯并封裝管芯以提供結構支持、電互連和環境隔離。如本文中使用的術語“半導體管芯”指代詞語的單數和復數形式兩者，并且因此可以指代單個半導體器件和多個半導體器件兩者。

半導體制造的一個目標是生產更小的半導體器件。更小的器件通常消耗更少的功率，具有更高的性能，并且可以更高效地生產。此外，更小的半導體器件具有更小的占用空間（footprint），這對于更小的終端產品來說是希望的。可以通過前端工藝中的改進來實現更小的半導體管芯尺寸，從而導致具有更小、更高密度的有源和無源部件的半導體管芯。后端工藝可通過電互連和封裝材料中的改進來導致具有更小的占用空間的半導體器件封裝。