[發明專利]具有波導的半導體裝置及其方法

在審

• 申請號: 202011503662.2
• 申請日: 2020-12-17
• 公開（公告）號: CN112992802A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（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）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: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 張小穩

本公開涉及具有波導的半導體裝置及其方法。提供了一種制造半導體裝置的方法。所述方法包括：形成組件，包括將半導體管芯和發射器結構放置在載體襯底上；包封所述半導體管芯和所述發射器結構的至少一部分；以及在所述半導體管芯的表面和所述發射器結構的表面上施加再分布層以使所述半導體管芯的接合墊與所述發射器結構的天線發射器連接。所述組件附接到襯底，并且與所述組件重疊的波導附接到所述襯底。波導結構與所述組件在物理上分離。

技術領域

本公開大體上涉及半導體裝置封裝，且更具體地說，涉及一種具有波導的半導體裝置及其形成方法。

背景技術

如今，在例如汽車、卡車、公共汽車等車輛中加裝雷達系統的趨勢正在不斷增長，這便于增強駕駛員對駕駛員車輛周圍物體的意識。當車輛接近物體(例如，其它汽車、行人和障礙物)時，或者當物體接近車輛時，駕駛員無法總是檢測到物體并且執行避免與物體碰撞所需的干預動作。安裝在車輛上的汽車雷達系統可以檢測到包括車輛附近的其它車輛在內的物體的存在，并且向駕駛員提供及時的信息，使得駕駛員能夠執行可能的干預動作。然而，此類汽車雷達系統可能顯著地影響車輛成本。

發明內容

一般來說，提供了一種制造半導體裝置的方法，所述方法包括：形成組件，包括：將半導體管芯和發射器結構放置在載體襯底上，發射器結構包括天線發射器；包封半導體管芯和發射器結構的至少一部分；在半導體管芯的第一主表面和發射器結構的第一主表面上施加再分布層，半導體管芯的接合墊通過再分布層連接到天線發射器；將組件附接到襯底；以及將波導結構附接到襯底，波導結構與組件重疊并且與組件在物理上分離。發射器結構可以形成為具有空腔，天線發射器位于空腔的底部表面。將波導結構附接到襯底可另外包括將波導結構中的開口的側壁延伸到空腔中以基本上包圍天線發射器。波導結構中的開口的尺寸可以被配置成用于傳播毫米波信號。所述方法另外包括形成基本上包圍天線發射器的導電環結構，導電環結構的外側壁與空腔的側壁間隔開以在導電環結構與空腔的側壁之間形成通道。將波導結構附接到襯底可另外包括將波導結構中的開口的側壁延伸到形成于導電環結構與空腔的側壁之間的通道中。所述方法可另外包括對組件進行背面研磨，以暴露基本上包圍天線發射器的導電路徑；以及將導電環結構附接到暴露的導電路徑上。將波導結構附接到襯底可另外包括延伸波導結構中的開口的側壁以基本上包圍導電環結構。將波導結構附接到襯底可另外包括延伸波導結構中的開口的側壁以基本上包圍天線發射器，導電環結構包圍開口的延伸側壁。

在另一實施例中，提供了一種半導體裝置，所述半導體裝置包括：具有頂側表面的印刷電路板(PCB)；在頂側表面處附接到PCB的封裝組件，封裝組件包括具有第一主表面和第二主表面的封裝襯底；具有有源表面和背側表面的半導體管芯，半導體管芯在第一主表面處附接到封裝襯底；在第一主表面處附接到封裝襯底的發射器結構，發射器結構包括通過封裝襯底耦合到半導體管芯的天線發射器；以及包封半導體管芯和發射器結構的至少一部分的環氧材料；以及在頂側表面處附接到PCB的波導結構，波導結構與封裝組件重疊并且與封裝組件在物理上分離。封裝襯底的特征可以在于包括再分布層的增層襯底，再分布層被配置成將半導體管芯的有源表面上的接合墊與天線發射器耦合。波導結構可以被配置并布置成用于傳播毫米波信號。發射器結構可以形成為具有空腔，天線發射器位于空腔的底部表面。波導結構可以包括波導開口，波導開口具有延伸到空腔中并且基本上包圍天線發射器的側壁部分。發射器結構可另外包括基本上包圍天線發射器的導電環結構，導電環結構的外側壁與空腔的側壁間隔開，以在導電環結構與空腔的側壁之間形成通道。波導結構可以包括波導開口，波導開口具有延伸到形成于導電環結構與空腔的側壁之間的通道中的側壁部分。