[發(fā)明專利]具有波導的半導體裝置及其方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202011503662.2
• 申請日: 2020-12-17
• 公開（公告）號: CN112992802A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發(fā)明（設計）人: M·B·文森特;G·卡路奇歐;M·斯佩拉;S·M·海耶斯
• 申請（專利權(quán)）人: 恩智浦美國有限公司
• 主分類號: H01L23/31
• 分類號: H01L23/31;H01L23/66;H01P3/12;H01Q1/22;H01Q1/50
• 代理公司: 中國貿(mào)促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 張小穩(wěn)

1.一種制造半導體裝置的方法，其特征在于，所述方法包括：

形成組件，包括：

將半導體管芯和發(fā)射器結(jié)構(gòu)放置在載體襯底上，所述發(fā)射器結(jié)構(gòu)包括天線發(fā)射器；

包封所述半導體管芯和所述發(fā)射器結(jié)構(gòu)的至少一部分；

在所述半導體管芯的第一主表面和所述發(fā)射器結(jié)構(gòu)的第一主表面上施加再分布層，所述半導體管芯的接合墊通過所述再分布層連接到所述天線發(fā)射器；

將所述組件附接到襯底；以及

將波導結(jié)構(gòu)附接到所述襯底，所述波導結(jié)構(gòu)與所述組件重疊并且與所述組件在物理上分離。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述發(fā)射器結(jié)構(gòu)形成為具有空腔，所述天線發(fā)射器位于所述空腔的底部表面。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，另外包括形成基本上包圍所述天線發(fā)射器的導電環(huán)結(jié)構(gòu)，所述導電環(huán)結(jié)構(gòu)的外側(cè)壁與所述空腔的側(cè)壁間隔開以在所述導電環(huán)結(jié)構(gòu)與所述空腔的側(cè)壁之間形成通道。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，另外包括：

對所述組件進行背面研磨，以暴露基本上包圍所述天線發(fā)射器的導電路徑；以及

將導電環(huán)結(jié)構(gòu)附接到暴露的導電路徑上。

5.一種半導體裝置，其特征在于，包括：

印刷電路板(PCB)，所述PCB具有頂側(cè)表面；

在所述頂側(cè)表面處將封裝組件附接到所述PCB，所述封裝組件包括：

封裝襯底，所述封裝襯底具有第一主表面和第二主表面；

半導體管芯，所述半導體管芯具有有源表面和背側(cè)表面，所述半導體管芯在所述第一主表面處附接到所述封裝襯底；

發(fā)射器結(jié)構(gòu)，所述發(fā)射器結(jié)構(gòu)在所述第一主表面處附接到所述封裝襯底，所述發(fā)射器結(jié)構(gòu)包括通過所述封裝襯底耦合到所述半導體管芯的天線發(fā)射器；以及

環(huán)氧材料，所述環(huán)氧材料包封所述半導體管芯和所述發(fā)射器結(jié)構(gòu)的至少一部分；以及

波導結(jié)構(gòu)，所述波導結(jié)構(gòu)在所述頂側(cè)表面處附接到所述PCB，所述波導結(jié)構(gòu)與所述封裝組件重疊并且與所述封裝組件在物理上分離。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導體裝置，其特征在于，所述發(fā)射器結(jié)構(gòu)形成為具有空腔，所述天線發(fā)射器位于所述空腔的底部表面。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導體裝置，其特征在于，所述發(fā)射器結(jié)構(gòu)另外包括基本上包圍所述天線發(fā)射器的導電環(huán)結(jié)構(gòu)，所述導電環(huán)結(jié)構(gòu)的外側(cè)壁與所述空腔的側(cè)壁間隔開，以在所述導電環(huán)結(jié)構(gòu)與所述空腔的側(cè)壁之間形成通道。

8.一種半導體裝置，其特征在于，包括：

印刷電路板(PCB)，所述PCB具有頂側(cè)表面；

封裝半導體裝置，所述封裝半導體裝置在所述頂側(cè)表面處附接到所述PCB，所述封裝半導體裝置包括：

封裝襯底，所述封裝襯底具有第一主表面和第二主表面；

半導體管芯，所述半導體管芯具有有源表面和背側(cè)表面，所述半導體管芯在所述第一主表面處附接到所述封裝襯底；

發(fā)射器結(jié)構(gòu)，所述發(fā)射器結(jié)構(gòu)在所述第一主表面處附接到所述封裝襯底，所述發(fā)射器結(jié)構(gòu)包括通過所述封裝襯底的導電饋源耦合到所述半導體管芯的天線發(fā)射器；以及

環(huán)氧材料，所述環(huán)氧材料包封所述半導體管芯和所述發(fā)射器結(jié)構(gòu)的至少一部分；以及

波導結(jié)構(gòu)，所述波導結(jié)構(gòu)在所述頂側(cè)表面處附接到所述PCB，所述波導結(jié)構(gòu)與所述封裝半導體裝置重疊，所述波導結(jié)構(gòu)的波導開口具有基本上包圍所述天線發(fā)射器的側(cè)壁，所述波導結(jié)構(gòu)與所述封裝半導體裝置在物理上分離。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的半導體裝置，其特征在于，所述發(fā)射器結(jié)構(gòu)形成為具有空腔，所述天線發(fā)射器位于所述空腔的底部表面。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的半導體裝置，其特征在于，所述發(fā)射器結(jié)構(gòu)另外包括導電環(huán)結(jié)構(gòu)，所述導電環(huán)結(jié)構(gòu)基本上包圍所述天線發(fā)射器并且與所述空腔的側(cè)壁間隔開，以在所述導電環(huán)結(jié)構(gòu)與所述空腔的側(cè)壁之間形成通道，所述波導開口的側(cè)壁部分延伸到形成于所述導電環(huán)結(jié)構(gòu)與所述空腔的所述側(cè)壁之間的所述通道中。