三维封装天线制造技术

本实用新型专利技术提供一种三维封装天线，使用两层封装层、两层金属连接柱及两层天线金属层将封装天线结构中的天线传送功能模块及天线接收功能模块通过三维封装的方式进行封装，有效减小了封装天线的体积；另外，三维封装的方式，有效缩短了封装天线结构中元件的信号传输线路，使封装天线的电连接性能及天线效能得到很大提高，从而减少封装天线的功耗以及电磁波的衰减；最后，通过在各有源器件之间设置电磁防护柱或电磁防护框，有效降低各封装天线中元件之间的电磁干扰，提高天线效能。

Three-dimensional encapsulated antenna

【技术实现步骤摘要】
三维封装天线
本技术涉及半导体封装
，特别是涉及一种三维封装天线。
技术介绍
随着高科技电子产品的普及以及人们需求的增加，特别是为了配合移动的需求，大多高科技电子产品都增加了无线通讯的功能，尤其是在天线手机终端的应用。一般来说，现有的封装天线结构通常是将信号传送功能模块与信号接收功能模块以二维平面的方式组装在电路板(PCB)上，这种封装方式的传输线号线路长，效能差功率消耗高，且封装体积较大，从而使得高科技电子产品也占据较大的体积，这与人们对高科技电子产品的小型化、便捷式的需求相违背。另外，随着通信信息的快速发展，5G(5thGeneration)即第五代移动通信，已成为人们研究的重点。在5G高频天线中，由于天线的电磁波频率非常高，通信波长变成毫米级(毫米波)，天线尺寸也缩减到了几个毫米，高频的电磁波，传播衰减也较大，尤其在天线封装方面，元件之间的传导路径会造成天线电磁波频率的衰减和损耗，因此天线封装方式的选择尤为重要。为了减小现有封装天线的体积，提高封装天线中元件的电连接性能及天线效能，开发一种新型的封装天线结构及封装方法，用以降低天线结构的电磁波的衰减和损耗尤为重要。鉴于此，有必要设计一种新型的封装天线结构及封装方法，用以减少天线结构在封装体中电磁波的衰减和损耗。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本技术的目的在于提供一种三维封装天线，用于解决现有技术中封装天线的传输讯号线路长、效能差、功耗大及封装体积较大等的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本技术提供一种三维封装天线，所述三维封装天线至少包括：重新布线层，所述重新布线层包括第一面以及相对的第二面；功率放大器芯片、低噪声放大器芯片、第一无源组件及第二无源组件，接合于所述重新布线层的第二面上；第一金属连接柱，形成于所述重新布线层的第二面上并与所述重新布线层电连接；第一封装层，覆盖所述第一金属连接柱、所述功率放大器芯片、所述低噪声放大器芯片、所述第一无源组件及所述第二无源组件，且所述第一封装层的顶面显露所述第一金属连接柱；第一天线金属层，形成于所述第一封装层的表面，所述第一天线金属层与所述第一金属连接柱电连接；SAW滤波器组件及天线调谐器组件，接合于所述第一天线金属层；第二金属连接柱，形成于所述第一天线金属层上；第二封装层，覆盖所述第一天线金属层、所述第二金属连接柱、所述SAW滤波器组件及所述天线调谐器组件，且所述第二封装层的顶面显露所述第二金属连接柱；第二天线金属层，形成于所述第二封装层的表面，所述第二天线金属层与所述第二金属连接柱电连接；收发一体芯片及电源管理集成电路芯片，接合于所述重新布线层的第一面上；金属凸块，形成于所述重新布线层的第一面上。可选地，所述三维封装天线还包括电磁防护柱，形成于所述重新布线层的第二面上，所述电磁防护柱与所述重新布线层电连接，并由所述电磁防护柱将所述功率放大器芯片、所述低噪声放大器芯片、所述第一无源组件及所述第二无源组件相互之间电磁隔离；所述电磁防护柱的材料包括金、铜、铝、银中的一种。可选地，所述三维封装天线还包括电磁防护框，所述电磁防护框与所述重新布线层电连接，并由所述电磁防护框将所述功率放大器芯片、所述低噪声放大器芯片、所述第一无源组件及所述第二无源组件相互之间电磁隔离；所述电磁防护框的材料包括金、铜、铝、银中的一种。可选地，所述收发一体芯片、所述电源管理集成电路芯片及所述金属凸块与所述重新布线层的第一面之间还包括凸块下金属层。可选地，所述收发一体芯片及所述电源管理集成电路芯片与所述重新布线层的第一面之间还包括底部填充层，所述底部填充层的材料包括复合树脂材料。可选地，所述重新布线层包括介质层及金属布线层，所述介质层的材料包括由环氧树脂、硅胶、PI、PBO、BCB、氧化硅、磷硅玻璃及含氟玻璃组成的群组中的一种；所述金属布线层的材料包括由铜、铝、镍、金、银及钛组成的群组中的一种。可选地，所述第一封装层的的材料包括聚酰亚胺、硅胶及环氧树脂中的一种；所述第二封装层的材料包括聚酰亚胺、硅胶及环氧树脂中的一种。可选地，所述第一金属连接柱及所述第二金属连接柱的材料包括金、银、铝、铜中的一种。可选地，所述金属凸块包括锡焊料、银焊料及金锡合金焊料中的一种。如上所述，本技术的三维封装天线，使用两层封装层、两层金属连接柱及两层天线金属层将封装天线结构中的天线传送功能模块及天线接收功能模块通过三维封装的方式进行封装，有效减小了封装天线的体积；另外，三维封装的方式，有效缩短了封装天线结构中元件的信号传输线路，使封装天线的电连接性能及天线效能得到很大提高，从而减少封装天线的功耗以及电磁波的衰减；最后，通过在各有源器件之间设置电磁防护柱或电磁防护框，有效降低各封装天线中元件之间的电磁干扰，提高天线效能。附图说明图1显示为本技术的三维封装天线的封装方法的流程示意图。图2～图21显示为本技术的三维封装天线的封装方法各步骤所呈现的结构示意图，其中，图21还显示为本技术的三维封装天线的结构示意图。元件标号说明10支撑基底11分离层12重新布线层121介质层122金属布线层131功率放大器芯片132低噪声放大器芯片133第一无源组件134第二无源组件135SAW滤波器组件136天线调谐器组件137收发一体芯片138电源管理集成电路芯片141第一金属连接柱142电磁防护柱143电磁防护框15第一封装层16第一天线金属层17第二金属连接柱18第二封装层19第二天线金属层201金属凸块202凸块下金属层203底部填充层S1～S13步骤具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本技术的其他优点与功效。本技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本技术的精神下进行各种修饰或改变。请参阅图1～图21。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本技术的基本构想，遂图示中仅显示与本技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。实施例1如图1所示，本实施例提供一种三维封装天线的封装方法，本实施例将天线传送功能模块及天线接收功能模块通过三维封装的方式进行封装，有效减小了封装天线的体积；另外，三维封装的方式，使封装天线结构中的传输讯号线路缩短，提高天线效能的同时也提高封装天线结构中的传送功能模块元件及接收功能模块元件之间的电连接性能，从而减少封装天线的功耗以及封装天线中电磁波的衰减。具体地，如图2～图21，示意了本实施例中三维封装天线的封装方法各步骤所呈现的结构示意图。如图1及图2所示，首选进行步骤S1，提供支撑基底10，于所述支撑基底10上形成分离层11。作为示例，所述支撑基底10包括玻璃基底、金属基底、半导体基底、聚合物基底及陶瓷基底中的一种。在本实施例中，所述支撑基底10选用为玻璃基底，所述玻璃基底成本较低，,容易在其表面形成分离层11，且能降低后续的剥离工艺的难度。作为示例，所述分离层11包括聚合物层，所述聚合物层首先采用旋涂工艺涂覆于所述支撑基底1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三维封装天线，其特征在于，所述三维封装天线至少包括：重新布线层，所述重新布线层包括第一面以及相对的第二面；功率放大器芯片、低噪声放大器芯片、第一无源组件及第二无源组件，接合于所述重新布线层的第二面上；第一金属连接柱，形成于所述重新布线层的第二面上并与所述重新布线层电连接；第一封装层，覆盖所述第一金属连接柱、所述功率放大器芯片、所述低噪声放大器芯片、所述第一无源组件及所述第二无源组件，且所述第一封装层的顶面显露所述第一金属连接柱；第一天线金属层，形成于所述第一封装层的表面，所述第一天线金属层与所述第一金属连接柱电连接；SAW滤波器组件及天线调谐器组件，接合于所述第一天线金属层；第二金属连接柱，形成于所述第一天线金属层上；第二封装层，覆盖所述第一天线金属层、所述第二金属连接柱、所述SAW滤波器组件及所述天线调谐器组件，且所述第二封装层的顶面显露所述第二金属连接柱；第二天线金属层，形成于所述第二封装层的表面，所述第二天线金属层与所述第二金属连接柱电连接；收发一体芯片及电源管理集成电路芯片，接合于所述重新布线层的第一面上；金属凸块，形成于所述重新布线层的第一面上。

【技术特征摘要】
1.一种三维封装天线，其特征在于，所述三维封装天线至少包括：重新布线层，所述重新布线层包括第一面以及相对的第二面；功率放大器芯片、低噪声放大器芯片、第一无源组件及第二无源组件，接合于所述重新布线层的第二面上；第一金属连接柱，形成于所述重新布线层的第二面上并与所述重新布线层电连接；第一封装层，覆盖所述第一金属连接柱、所述功率放大器芯片、所述低噪声放大器芯片、所述第一无源组件及所述第二无源组件，且所述第一封装层的顶面显露所述第一金属连接柱；第一天线金属层，形成于所述第一封装层的表面，所述第一天线金属层与所述第一金属连接柱电连接；SAW滤波器组件及天线调谐器组件，接合于所述第一天线金属层；第二金属连接柱，形成于所述第一天线金属层上；第二封装层，覆盖所述第一天线金属层、所述第二金属连接柱、所述SAW滤波器组件及所述天线调谐器组件，且所述第二封装层的顶面显露所述第二金属连接柱；第二天线金属层，形成于所述第二封装层的表面，所述第二天线金属层与所述第二金属连接柱电连接；收发一体芯片及电源管理集成电路芯片，接合于所述重新布线层的第一面上；金属凸块，形成于所述重新布线层的第一面上。2.根据权利要求1所述的三维封装天线，其特征在于：所述三维封装天线还包括电磁防护柱，形成于所述重新布线层的第二面上，所述电磁防护柱与所述重新布线层电连接，并由所述电磁防护柱将所述功率放大器芯片、所述低噪声放大器芯片、所述第一无源组件及所述第二无源组件相互之间电磁隔离；所述电磁防护柱的材料包括金、铜、铝...

【专利技术属性】
技术研发人员：林正忠，陈彦亨，林章申，吴政达，
申请(专利权)人：中芯长电半导体江阴有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32