[發明專利]封裝天線及其制造方法

有效

• 申請號: 202010543423.3
• 申請日: 2020-06-15
• 公開（公告）號: CN111653527B
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發明（設計）人: 王全龍;曹立強;嚴陽陽
• 申請（專利權）人: 華進半導體封裝先導技術研發中心有限公司
• 主分類號: H01L23/31
• 分類號: H01L23/31;H01L23/66;H01L21/56;H01Q1/22
• 代理公司: 上海智晟知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31313
• 代理人: 張東梅

1.一種封裝天線的制造方法，其特征在于，所述封裝天線的制造方法包括：

在載體上方放置芯片；

將所述芯片通過封裝層模塑為一個封裝體，所述封裝體具有相對的第一表面和第二表面，所述第二表面朝向所述載體；

在所述封裝體內部形成一個或多個空氣腔；

將天線輻射貼片布置在所述第一表面上，并使所述天線輻射貼片的輻射面朝外；

去除所述載體；在所述封裝體的第二表面制作再布線層，所述再布線層包括依次設置在所述第二表面上的RDL介質層和RDL金屬層，所述RDL金屬層形成有反射地平面，所述反射地平面接地，所述空氣腔位于所述天線輻射貼片與所述反射地平面之間；

判斷空氣腔的開口大小，當空氣腔的開口滿足打孔直徑或開槽槽寬的尺寸小于天線輻射電磁場的波長的二十分之一時，在第一表面上直接形成導電層，并圖形化形成天線輻射貼片；

當空氣腔的開口不滿足打孔直徑或開槽槽寬的尺寸小于天線輻射電磁場的波長的二十分之一時，在空氣腔中形成填充層，低k介電材料層覆蓋填充層，所述天線輻射貼片與所述第一表面之間可以具有低k介電材料層，然后對填充層加熱后，填充層中的材料揮發，空氣腔成為真空或氣體填充狀態；

當空氣腔的開口滿足打孔直徑或開槽槽寬的尺寸小于天線輻射電磁場的波長的二十分之一時，先去除所述載體；在所述封裝體的第二表面制作再布線層，然后對封裝體進行減薄，然后進行打孔；

當空氣腔的開口不滿足打孔直徑或開槽槽寬的尺寸小于天線輻射電磁場的波長的二十分之一時，先進行空氣腔的打孔工藝，然后形成天線輻射貼片，最后去除所述載體；在所述封裝體的第二表面制作再布線層；

由于芯片的正面位于封裝體的第二表面，只需要在封裝體的第二表面上形成RDL介質層和RDL金屬層，芯片電性及RDL金屬層與天線輻射貼片之間直接通過空氣腔和封裝體進行隔開，避免封裝體的第一表面重復RDL與介質層的制作工序，通過一次鍵合和拆鍵合工藝提升封裝天線的集成結構的性能并降低成本；

打孔或開槽方向垂直于天線輻射貼片，或平行于天線輻射貼片。

2.如權利要求1所述的封裝天線的制造方法，其特征在于，將所述芯片的正面朝向所述載體放置于所述載體上；

所述RDL金屬層還形成有饋線圖形、多個扇出引線圖形和多個焊盤圖形，所述饋線圖形連接于所述芯片以向所述天線輻射貼片饋電；在多個所述焊盤上植焊球；

所述空氣腔位于所述天線輻射貼片與所述饋線之間。

3.如權利要求1所述的封裝天線的制造方法，其特征在于，將所述芯片通過封裝層模塑為一個封裝體包括：

采用壓縮成型工藝、轉移成型工藝、液體密封成型工藝、真空層壓工藝、或旋涂工藝形成所述封裝層，由所述封裝層覆蓋所述芯片，并與所述載體接觸；

所述封裝層包括成型底部填充物或環氧樹脂；

對所述封裝層的頂面進行機械或化學平坦化，直至暴露出所述芯片，或所述頂面與所述芯片的反面之間的距離為5微米～10微米，形成所述封裝體。

4.如權利要求1所述的封裝天線的制造方法，其特征在于，在所述封裝體內部形成一個或多個空氣腔包括：

在所述第一表面上通過激光、光刻、刻蝕、機械鉆形成一個或多個空氣腔，所述空氣腔的底面至所述第二表面的距離為5微米～30微米；

若單個所述空氣腔的開口的形狀為圓形，則所述圓形的直徑小于電磁波波長的二十分之一；

若單個所述空氣腔的開口的形狀為方形，則所述方形的兩個相對側邊的距離小于電磁波波長的二十分之一；

若單個所述空氣腔的開口的形狀為環形，則所述環形的環寬小于電磁波波長的二十分之一。