大板扇出型双面天线封装结构及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种大板扇出型双面天线封装结构及其制备方法。其中，大板扇出型双面天线封装结构包括：载板；若干半导体芯片，背面贴附于载板的两侧面；封装层，分别位于载板两侧面并覆盖半导体芯片，且半导体芯片正面外露于封装层；传输层、布线层和天线层均位于封装层上，传输层的一侧与封装层和半导体芯片的正面电性连接，另一侧与布线层和天线层电性连接，布线层具有焊盘区和非焊盘区；阻焊层，位于封装层上并覆盖天线层和非焊盘区；金属凸块，与布线层的焊盘区焊接。本发明专利技术的天线层所占体积小，封装结构布置合理，可提高天线封装结构的整合性能与天线的效率，并且不会因材料性能差异引起表面翘曲，可保证生产时的精度、成品率与焊接稳定性。

Packaging structure and preparation method of large fan-out double-sided antenna

The invention discloses a large fan-out double-sided antenna package structure and a preparation method thereof. Among them, the large fan-out double-sided antenna package structure includes: a carrier plate; a number of semiconductor chips, the back side of which is attached to two sides of the carrier plate; a package layer, which is respectively located on two sides of the carrier plate and covers the semiconductor chip, and the front side of the semiconductor chip is exposed to the package layer; the transmission layer, the wiring layer and the antenna layer are all located on the package layer, and one side of the transmission layer is positively connected with the package layer and the semiconductor chip The other side is electrically connected with the wiring layer and the antenna layer, and the wiring layer has a pad area and a non pad area; the solder mask layer is located on the package layer and covers the antenna layer and the non pad area; the metal bump is welded with the pad area of the wiring layer. The antenna layer of the invention occupies a small volume, the packaging structure is arranged reasonably, the integration performance of the antenna packaging structure and the efficiency of the antenna can be improved, and the surface warpage will not be caused due to the difference of material performance, and the accuracy, yield and welding stability during production can be guaranteed.

【技术实现步骤摘要】
大板扇出型双面天线封装结构及其制备方法
本专利技术涉及扇出型封装
，具体涉及一种大板扇出型双面天线封装结构及其制备方法。
技术介绍
扇出型封装是一种灵活性较好的先进封装方法之一，相较于常规的晶圆级封装具有其独特的优点。而扇出型天线封装结构中，天线传送和接收信号需要采用多个功能晶片模块去组合而成。扇出型天线封装结构的传统做法是：在载板的一侧贴附半导体芯片，再通过电连接结构将天线引出，使天线位于电路板的表面。这种做法在产品的实际生产和应用过程中存在以下缺陷：(一)、对于大板扇出型封装结构而言，由于尺寸较大，导致大板扇出型封装结构的翘曲度较大；(二)、天线占据额外的电路板面积，增大了扇出型天线封装结构的体积，导致产品的整合性较差、成本较高。对于各种高科技电子产品而言，若将天线直接制作于电路板的表面，再通过电连接结构连接天线和芯片，意味着需要较大体积的电路板，从而使得高科技电子产品也占据较大的体积，并且会使得传输线路较长、效能较差以及功率消耗高，这与人们对高科技电子产品的小型化、便捷式、高效能、低功耗的需求相违背；(三)、一个载板上只制作一个扇出型天线封装结构，生产效率低，从而提高了产品的生产成本。因此，如何减小大板扇出型天线封装结构的体积、降低功耗，提高扇出型天线封装结构的整合性能和降低生产成本，是目前这些电子装置亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提供一种大板扇出型天线封装结构，不会因材料性能差异引起表面翘曲，可减小封装体积，提高天线的传输效率和封装结构的整合性能。本专利技术的另一个目的在于提供一种大板扇出型天线封装结构的制备方法，不会因材料性能差异引起产品表面翘曲，并能提高生产效率。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：一方面，提供一种大板扇出型双面天线封装结构，包括：载板，沿其厚度方向具有相对的第一面和第二面；若干半导体芯片，若干所述半导体芯片的背面分别通过剥离层贴附于所述载板的第一面和第二面；封装层，位于所述载板的第一面和第二面并覆盖所述半导体芯片，所述半导体芯片的正面外露于所述封装层；传输层、布线层和天线层，位于所述封装层远离所述载板的一侧，所述传输层的一侧与所述封装层和所述半导体芯片的正面电性连接，另一侧与所述布线层和所述天线层电性连接，所述布线层具有焊盘区和非焊盘区；阻焊层，位于所述封装层远离所述载板的一侧并覆盖所述天线层和所述布线层的非焊盘区的外部；金属凸块，与所述布线层的焊盘区焊接。作为大板扇出型双面天线封装结构的一种优选方案，所述半导体芯片包括裸芯片、位于所述裸芯片内的I/O端和凸设于所述裸芯片外并与所述I/O端电性连接的连接柱，所述连接柱远离所述裸芯片的一端平行于所述封装层的表面并与所述传输层连接。作为大板扇出型双面天线封装结构的一种优选方案，所述传输层包括贴于所述封装层上的介电层和附着于所述介电层上的种子层，所述介电层沿其厚度方向具有使所述半导体芯片的连接柱外露的过孔，所述种子层延伸至所述过孔内与所述连接柱电性连接。作为大板扇出型双面天线封装结构的一种优选方案，所述种子层包括位于所述封装层远离所述载板一侧的钛金属层和位于所述钛金属层上的铜金属层。作为大板扇出型双面天线封装结构的一种优选方案，所述天线层的厚度小于所述布线层的厚度。另一方面，提供一种大板扇出型双面天线封装结构的制备方法，包括以下步骤：S10、提供载板和若干半导体芯片，分别采用封装层将部分所述半导体芯片封装在所述载板的第一侧面以及将剩余所述半导体芯片封装在所述载板的第二侧面，并使所述半导体芯片的正面朝向背离所述载板的一侧；S20、在所述封装层上制作传输层，使所述半导体芯片的正面与所述传输层电性连接；S30、在所述传输层上制作布线层和天线层；S40、在所述封装层远离所述载板的一面涂覆感光油墨，形成阻焊层，并使所述阻焊层覆盖所述布线层的非焊盘区和所述天线层以及使所述布线层的焊盘区外露于所述阻焊层；S50、提供金属凸块，将所述金属凸块植入所述焊盘区。作为大板扇出型双面天线封装结构的制备方法的一种优选方案，所述步骤S10具体包括以下步骤：S10a、提供载板和第一剥离层，将所述第一剥离层贴于所述载板的第一面；S10b、提供若干第一半导体芯片，将所述第一半导体芯片贴于所述第一剥离层上，并使所述第一半导体芯片的正面朝向背离所述载板的一侧；S10c、在所述载板的第一面制作第一封装层，使所述第一封装层覆盖所述第一面和所述第一半导体芯片；S10d、提供第二剥离层，翻转所述载板，将所述第二剥离层贴于所述载板的第二面；S10e、提供若干第二半导体芯片，将所述第二半导体芯片贴于所述第二剥离层上，并使所述第二半导体芯片的正面朝向背离所述载板的一侧；S10f、在所述载板的第二面制作第二封装层，使所述第二封装层覆盖所述第二面和所述第二半导体芯片。作为大板扇出型双面天线封装结构的制备方法的一种优选方案，所述步骤S20具体包括以下步骤：S20a、同时对所述第一封装层和所述第二封装层进行研磨，使所述第一半导体芯片的连接柱外露于所述第一封装层、所述第二半导体芯片的连接柱外露于所述第二封装层；S20b、提供介电层，将所述介电层分别贴于研磨后的所述第一封装层和所述第二封装层上；S20c、对所述介电层进行激光钻孔，使所述介电层沿其厚度方向形成过孔，以供所述第一半导体芯片的连接柱和所述第二半导体芯片的连接柱外露；S20d、通过真空溅射在所述介电层和所述过孔内形成种子层，所述介电层和所述种子层组成所述传输层。作为大板扇出型双面天线封装结构的制备方法的一种优选方案，所述步骤S30具体包括以下步骤：S30a、提供第一感光干膜，将所述第一感光干膜贴附于所述传输层上；S30b、通过第一次曝光、显影处理，在所述第一感光干膜上形成具有盲孔和使所述传输层外露于所述第一感光干膜的通孔的第一图形化孔；S30c、对所述第一图形化孔进行电镀处理，在所述第一图形化孔内形成填充层；S30d、提供第二感光干膜，将所述第二感光干膜贴附于所述第一感光干膜和所述填充层上；S30e、通过第二次曝光、显影处理，在所述第二感光干膜上形成使部分所述填充层外露于所述第二感光干膜的第二图形化孔，被所述第二感光干膜覆盖的所述填充层部分即形成所述布线层；S30f、对所述第二图形化孔内的所述填充层进行超粗化处理，使所述填充层的厚度降低以形成所述天线层。作为大板扇出型双面天线封装结构的制备方法的一种优选方案，所述步骤S30和所述步骤S40之间还包括步骤S31，所述步骤S31具体包括以下步骤：S31a、去除残留的所述第一感光干膜和所述第二感光干膜；S31b、提供蚀刻液，采用所述蚀刻液对所述第一感光干膜和所述第二感光干膜被去除后外露的种子层进行蚀刻处理，以去除该种子层。本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大板扇出型双面天线封装结构，其特征在于，包括：/n载板，沿其厚度方向具有相对的第一面和第二面；/n若干半导体芯片，若干所述半导体芯片的背面分别通过剥离层贴附于所述载板的第一面和第二面；/n封装层，位于所述载板的第一面和第二面并覆盖所述半导体芯片，所述半导体芯片的正面外露于所述封装层；/n传输层、布线层和天线层，位于所述封装层远离所述载板的一侧，所述传输层的一侧与所述封装层和所述半导体芯片的正面电性连接，另一侧与所述布线层和所述天线层电性连接，所述布线层具有焊盘区和非焊盘区；/n阻焊层，位于所述封装层远离所述载板的一侧并覆盖所述天线层和所述布线层的非焊盘区的外部；/n金属凸块，与所述布线层的非焊盘区焊接。/n

【技术特征摘要】
1.一种大板扇出型双面天线封装结构，其特征在于，包括：
载板，沿其厚度方向具有相对的第一面和第二面；
若干半导体芯片，若干所述半导体芯片的背面分别通过剥离层贴附于所述载板的第一面和第二面；
封装层，位于所述载板的第一面和第二面并覆盖所述半导体芯片，所述半导体芯片的正面外露于所述封装层；
传输层、布线层和天线层，位于所述封装层远离所述载板的一侧，所述传输层的一侧与所述封装层和所述半导体芯片的正面电性连接，另一侧与所述布线层和所述天线层电性连接，所述布线层具有焊盘区和非焊盘区；
阻焊层，位于所述封装层远离所述载板的一侧并覆盖所述天线层和所述布线层的非焊盘区的外部；
金属凸块，与所述布线层的非焊盘区焊接。


2.根据权利要求1所述的大板扇出型双面天线封装结构，其特征在于，所述半导体芯片包括裸芯片、位于所述裸芯片内的I/O端和凸设于所述裸芯片外并与所述I/O端电性连接的连接柱，所述连接柱远离所述裸芯片的一端平行于所述封装层的表面并与所述传输层连接。


3.根据权利要求1所述的大板扇出型双面天线封装结构，其特征在于，所述传输层包括贴于所述封装层上的介电层和附着于所述介电层上的种子层，所述介电层沿其厚度方向具有使所述半导体芯片的连接柱外露的过孔，所述种子层延伸至所述过孔内与所述连接柱电性连接。


4.根据权利要求3所述的大板扇出型双面天线封装结构，其特征在于，所述种子层包括位于所述封装层远离所述载板一侧的钛金属层和位于所述钛金属层上的铜金属层。


5.根据权利要求1所述的大板扇出型双面天线封装结构，其特征在于，所述天线层的厚度小于所述布线层的厚度。


6.一种大板扇出型双面天线封装结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S10、提供载板和若干半导体芯片，分别采用封装层将部分所述半导体芯片封装在所述载板的第一侧面以及将剩余所述半导体芯片封装在所述载板的第二侧面，并使所述半导体芯片的正面朝向背离所述载板的一侧；
S20、在所述封装层上制作传输层，使所述半导体芯片的正面与所述传输层电性连接；
S30、在所述传输层上制作布线层和天线层；
S40、在所述封装层远离所述载板的一面涂覆感光油墨，形成阻焊层，并使所述阻焊层覆盖所述布线层的非焊盘区和所述天线层以及使所述布线层的焊盘区外露于所述阻焊层；
S50、提供金属凸块，将所述金属凸块植入所述焊盘区。


7.根据权利要求6所述的大板扇出型双面天线封装结构的制备方法，其特征在于，所述步骤S10具体包括以下步骤：
S10a、提供载板和第一剥离层，将所述第一剥离层贴于所述载板的第一面；
S10b...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔成强，姚颍成，林挺宇，
申请(专利权)人：广东芯华微电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44