【技术实现步骤摘要】
封装天线及其制造方法
本公开涉及封装天线
,具体地,涉及一种封装天线和封装天线的制造方法。
技术介绍
随着近几十年科学技术的发展,毫米波逐渐向民用小型化多功能的方向发展,在汽车雷达、高速数据通信、工业自动化传感器、医疗器材等方面获得了广泛的应用。天线是无线系统中的重要部件,有分离和集成两种形式。其中集成天线包括片上天线(Antenna-on-Chip,简称“AoC”)和封装天线(Antenna-in-Package,简称“AiP”)两大类型。片上天线技术通过半导体材料与工艺将天线与其他电路集成在同一个芯片上,优点是集成度高,不需要额外的互连,寄生效应小,尤其对于太赫兹频段更适用一些。缺点是天线占用成本较高的采用微波工艺的芯片面积,以及工艺本身对天线结构和性能产生了限制。另外集成电路设计和纠错周期长、费用高也限制了AoC技术的应用。AiP技术是通过封装材料与工艺将天线集成在携带芯片的封装内。AiP技术很好地兼顾了天线性能、成本及体积,代表着近年来天线技术重大成就,因而是目前毫米波应用的主流方向。同AoC相比,AiP系统设计周期短,方便灵活,可以采用同一颗芯片搭配不同的天线结构,实现需要的性能。如今几乎所有的60GHz无线通信和手势雷达芯片都采用了AiP技术。除此之外,在79GHz汽车雷达,5G通信,122GHz传感器等应用和研究中也都广泛应用AiP天线解决方案。毫米波频段在30-300GHz之间,频带非常宽。同微波雷达相比,毫米波雷达具有波束窄、天线体积小的优点、同激光和远红外相比又有穿透性强的优势。天线是毫米波系统中的重要部件,如果将天线设计在系统封 ...
【技术保护点】
1.一种封装天线,其特征在于,所述封装天线包括:电路芯片(1),具有正面和反面;基板(2),具有相对的第一表面和第二表面,所述基板(2)在所述第一表面上开设有基板槽(21),所述电路芯片(1)固定于所述基板槽(21)中,且所述电路芯片(1)的正面暴露于所述第一表面且与所述第一表面平齐,所述基板(2)设置有基板金属层,该基板金属层形成有天线辐射贴片(4);再布线层(3),层叠在所述基板(2)的第一表面和所述电路芯片(1)的正面上,所述再布线层(3)包括至少一层RDL金属层,该至少一层RDL金属层形成有馈线(6)、多个扇出引线和多个焊盘(91),所述馈线(6)与所述电路芯片(1)连接以向天线辐射贴片(4)馈电,所述扇出引线与所述电路芯片(1)和所述焊盘(91)连接,以用于连接所述电路芯片(1)和印制电路板,多个所述焊盘位于离所述第二表面最远的一层所述RDL金属层上;以及焊球(92),包括固定于所述焊盘上的第一焊球,其中,所述基板金属层形成有反射地平面(5),或者,所述RDL金属层形成有反射地平面(5),所述天线辐射贴片(4)的辐射方向背离所述反射地平面(5)。
【技术特征摘要】
1.一种封装天线,其特征在于,所述封装天线包括:电路芯片(1),具有正面和反面;基板(2),具有相对的第一表面和第二表面,所述基板(2)在所述第一表面上开设有基板槽(21),所述电路芯片(1)固定于所述基板槽(21)中,且所述电路芯片(1)的正面暴露于所述第一表面且与所述第一表面平齐,所述基板(2)设置有基板金属层,该基板金属层形成有天线辐射贴片(4);再布线层(3),层叠在所述基板(2)的第一表面和所述电路芯片(1)的正面上,所述再布线层(3)包括至少一层RDL金属层,该至少一层RDL金属层形成有馈线(6)、多个扇出引线和多个焊盘(91),所述馈线(6)与所述电路芯片(1)连接以向天线辐射贴片(4)馈电,所述扇出引线与所述电路芯片(1)和所述焊盘(91)连接,以用于连接所述电路芯片(1)和印制电路板,多个所述焊盘位于离所述第二表面最远的一层所述RDL金属层上;以及焊球(92),包括固定于所述焊盘上的第一焊球,其中,所述基板金属层形成有反射地平面(5),或者,所述RDL金属层形成有反射地平面(5),所述天线辐射贴片(4)的辐射方向背离所述反射地平面(5)。2.根据权利要求1所述的封装天线,其特征在于,所述基板槽(21)为贯通结构,所述电路芯片(1)通过塑料材料(7)模塑于所述基板槽(21)中,以固定于所述基板(2),所述塑料材料7包覆所述电路芯片(1)的反面;或者,所述基板槽(21)为非贯通结构,所述基板槽(21)的底壁上设置有通往所述第一表面的注塑孔(22),所述电路芯片(1)通过塑料材料(7)注塑固定于所述基板槽(21)中。3.根据权利要求1所述的封装天线,其特征在于,所述基板金属层形成有反射地平面(5);可选择地,所述反射地平面(5)设置在所述基板(2)中,或者,所述反射地平面(5)设置在所述第二表面上。4.根据权利要求3所述的封装天线,其特征在于,所述至少一层RDL金属层包括单层RDL金属层,所述再布线层(3)包括RDL介质层,所述单层RDL金属层通过所述RDL介质层连接于所述第二表面和所述正面;或者,所述至少一层RDL金属层包括第一RDL金属层和第二RDL金属层,所述再布线层(3)包括第一RDL介质层和第二RDL介质层,所述第一RDL金属层通过第一RDL介质层与所述第二表面和所述正面连接,所述第一RDL金属层通过第二RDL介质层与所述第二RDL金属层连接。5.根据权利要求1所述的封装天线,其特征在于,所述反射地平面(5)设置有馈电孔(51),以使得所述馈线(6)通过孔径耦合或同轴馈电的方式向所述天线辐射贴片(4)馈电。6.根据权利要求1所述的封装天线,其特征在于,所述基板(2)设置有将所述天线辐射贴片(4)的辐射方向从所述第一表面暴露的开口,可选择地,该开口中填充有低介电常数材料(23)。7.一种封装天线的制造方法,其特征在于,所述封装天线为根据权利要求1-6中任意一项所述的封装天线,所述制造方法包括:提供电路芯片(1),该电路芯片(1)具有相对的正面和反面;提供基板(2),该基板(2)具有相对的第一表面和第二表面,且设置有基板金属层,该基板金属层形成有天线辐射贴片(4);在所述基板(2)的所述第二表面上开设用于容纳所述电路芯片(1)的基板槽(21);提供载体(8),该载体(8)具有承载面;将所述电路芯片(1)和所述基板(2)固定于载体(8),且使得所述电路芯片(1)位于所述基板槽(21)...
【专利技术属性】
技术研发人员:张雪松,王谦,蔡坚,周晟娟,
申请(专利权)人:清华大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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