[發明專利]埋入式天線芯片封裝結構及制備方法

在審

• 申請號: 202210199637.2
• 申請日: 2022-03-02
• 公開（公告）號: CN114639669A
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發明（設計）人: 林耀劍;左健;劉碩;鄔建勇
• 申請（專利權）人: 江蘇長電科技股份有限公司
• 主分類號: H01L25/16
• 分類號: H01L25/16;H01L21/56;H01L23/31;H01L23/482;H01L23/485;H01L23/66
• 代理公司: 杭州五洲普華專利代理事務所(特殊普通合伙) 33260
• 代理人: 朱林軍

本發明涉及集成電路芯片技術領域，特別涉及一種埋入式天線芯片封裝結構及制備方法，本發明通過將埋入式天線芯片封裝結構的天線結構設計成疊層天線結構，所述疊層天線結構包括距離控制層、位于距離控制層表面的天線器件及位于天線器件表面的保護層，所述保護層的楊氏模量高于距離控制層的楊氏模量，由于天線結構在整個埋入式天線芯片封裝結構中的面積占比較大，因此通過疊層天線結構的設置，且讓保護層的楊氏模量高于距離控制層的楊氏模量，能大大緩解埋入式天線芯片封裝結構的翹曲問題。

技術領域

本發明涉及集成電路芯片技術領域，特別涉及一種埋入式天線芯片封裝結構及制備方法。

背景技術

隨著4G/5G通訊系統、物聯網、毫米波無線通訊等高頻系統的商業應用越來越廣泛，特別是短距離大數據無線傳輸系統、被動成像系統、汽車雷達系統等，對于高性能、小型化、高集成度以及低成本要求越來越高。

因此，為了降低系統互連的寄生參數影響，越來越多的無源系統集成在封裝體內。天線是通訊系統中典型的無源器件，業界陸續開展天線封裝(Antenna-in-package，AiP)研究，主要集中采用LTCC、LCP等基材與有源芯片的集成。隨著扇出型封裝在汽車雷達等高頻領域的應用，以天線為代表的無源器件也開始集成在扇出型封裝中。

現有技術中基于扇出型封裝的AiP結構一般采用多層重布線層(Re-distributedlayer，RDL)天線結構或嵌入式的預制天線結構，當天線采用嵌入式的預制天線結構被埋進扇出型封裝中，由于天線封裝厚度設計的要求，現有的AiP結構成本較高且可靠性較低，容易產生翹曲問題。

發明內容

本發明為了克服現有技術的不足，提供一種埋入式天線芯片封裝結構及制備方法。

為了實現上述目的，本發明實施例提供了一種埋入式天線芯片封裝結構，包括：重布線層，位于所述重布線層第一表面的芯片結構和疊層天線結構，位于所述重布線層第一表面且封裝所述芯片結構和疊層天線結構的塑封結構，所述芯片結構和疊層天線結構通過重布線層電性連接，所述疊層天線結構包括位于重布線層第一表面的距離控制層、位于距離控制層表面的天線器件及位于天線器件表面的保護層，其中所述距離控制層的厚度與對應的天線器件相適應，所述保護層的楊氏模量高于距離控制層的楊氏模量。

可選的，所述保護層的尺寸大于或等于距離控制層的尺寸。

可選的，所述距離控制層和保護層之間形成有應力緩沖層。

可選的，所述距離控制層的材料和保護層的材料不同，且所述距離控制層和保護層的介電損耗小于或等于塑封結構。

可選的，所述天線器件靠近保護層的表面與重布線層第一表面之間的第一間距大于芯片結構背面與重布線層第一表面之間的第二間距。

可選的，所述距離控制層和/或保護層為異質結腔體結構，所述異質結腔體結構包括異質結中心部分和其邊緣的異質結邊緣部分，所述異質結中心部分正對天線器件，所述異質結中心部分比異質結邊緣部分的介電損耗低。

可選的，所述異質結中心部分和異質結邊緣部分之間具有環形的金屬過渡層。

可選的，當所述距離控制層和保護層均為異質結腔體結構，所述距離控制層的異質結中心部分和所述保護層的異質結中心部分的尺寸不同，距離控制層的異質結界面和保護層的異質結界面形成內喇叭或外喇叭結構。

本發明實施例還提供了一種埋入式天線芯片封裝結構的制備方法，包括：

提供疊層天線結構和芯片結構，所述疊層天線結構包括距離控制層、位于距離控制層表面的天線器件及位于天線器件表面的保護層，其中所述距離控制層的厚度與對應的天線器件相適應，所述保護層的楊氏模量高于距離控制層的楊氏模量；