半导体封装结构制造技术

本发明专利技术公开一种半导体封装结构，包括半导体晶粒；第一再分布层结构，形成在所述半导体晶粒的非主动表面上；第二再分布层结构，形成在所述半导体晶粒的主动表面上并且电耦合到半导体晶粒的主动表面；接地层，形成在所述第一再分布层结构中；第一模塑料层，形成在所述第一再分布层结构上；第一天线，包括：第一天线元件，形成在所述第二再分布层结构中；以及第二天线元件，形成在所述第一模塑料层上；其中，所述第一天线元件和所述第二天线元件中的每一个均具有与所述半导体晶粒重叠的第一部分。本发明专利技术使得第一天线元件和第二天线元件的位置更加向内靠拢，从而减小了半导体封装的尺寸，特别是减小了半导体封装的横向尺寸。

【技术实现步骤摘要】
半导体封装结构
本专利技术涉及半导体
，尤其涉及一种半导体封装结构。
技术介绍
为了确保电子产品和通信设备的持续小型化和多功能性，半导体封装必须尺寸小，支持多引脚连接，高速运行并具有高功能性。另外，在诸如射频(RF，radiofrequency)系统级封装(SiP，system-in-package)元件的高频应用中，天线通常用于实现无线通信。当构造具有天线的无线通信封装时，封装设计需要提供良好的天线特性(例如高效率，宽带宽等)，同时需要提供可靠且低成本的封装解决方案。在这种传统的SiP结构中，分立的天线元件被单独封装或安装在印刷电路板(PCB，printedcircuitboard)或封装上。由于PCB需要为安装在PCB上的天线部件提供额外的区域，因此难以减小器件尺寸。另外，由于安装在封装上的天线不能与下面的半导体晶粒重叠，从俯视角度来看，难以进一步减小半导体封装的尺寸。因此，期望一种新颖的半导体封装结构。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种半导体封装结构，可以进一步减小半导体封装的尺寸，以解决上述问题。根据本专利技术的第一方面，公开一种半导体封装结构，包括：半导体晶粒；第一再分布层结构，形成在所述半导体晶粒的非主动表面上；第二再分布层结构，形成在所述半导体晶粒的主动表面上并且电耦合到半导体晶粒的主动表面；接地层，形成在所述第一再分布层结构中；第一模塑料层，形成在所述第一再分布层结构上；第一天线，包括：第一天线元件，形成在所述第二再分布层结构中；以及第二天线元件，形成在所述第一模塑料层上；其中，所述第一天线元件和所述第二天线元件中的每一个均具有与所述半导体晶粒重叠的第一部分。根据本专利技术的第二方面，公开一种半导体封装结构，包括：半导体晶粒；第一再分布层结构，形成在所述半导体晶粒的非主动表面上；第二再分布层结构，形成在所述半导体晶粒的主动表面上并且电耦合到半导体晶粒的主动表面；接地层，形成在所述第一再分布层结构中；第一模塑料层，形成在所述第一再分布层结构上；多个贴片天线，其中所述多个贴片天线中的每一个包括：第一天线元件，形成在所述第二再分布层结构中；以及第二天线元件，形成在所述第一模塑料层上，其中所述第一天线元件具有与半导体芯片重叠的第一部分；金属隔离层，形成在所述第一模塑料层上的以将所述第二天线元件彼此隔离；以及第一通孔结构，形成在所述第一模塑料层中，并电连接在所述接地层和所述金属隔离层之间。根据本专利技术的第三方面，公开一种半导体封装结构，包括：半导体晶粒；第一再分布层结构，形成在所述半导体晶粒的非主动表面上；接地层，形成在所述第一再分布层结构中；第二再分布层结构，形成在所述第一再分布层结构上；第一模塑料层，形成在所述第二再分布层结构上；以及第一天线，包括：第一天线元件，形成在所述第二再分布层结构中；以及第二天线元件，形成在所述第一模塑料层上；其中，第一天线元件和第二天线元件中的每一个具有与半导体晶粒重叠的第一部分。本专利技术提供的半导体封装由于第一天线元件和第二天线元件中的每一个均具有与半导体晶粒重叠的第一部分。本专利技术中允许第一天线元件和第二天线元件与半导体晶粒重叠，使得第一天线元件和第二天线元件的位置更加向内靠拢，从而减小了半导体封装的尺寸，特别是减小了半导体封装的横向尺寸。附图说明图1是根据一些实施例的示例性半导体封装结构的截面图。图2A是根据一些实施例的示例性半导体封装结构的截面图。图2B是根据一些实施例的图2A的半导体封装结构中的虚设金属通孔结构的示例性配置的平面图。图3A是根据一些实施例的示例性半导体封装结构的截面图。图3B是根据一些实施例的图3A的半导体封装结构中的金属坝的示例性配置的平面图。图4A是根据一些实施例的示例性半导体封装结构的截面图。图4B是根据一些实施例的图4A的半导体封装结构中的金属隔离层的示例性配置的平面图。图5是根据一些实施例的示例性半导体封装结构的截面图。具体实施方式以下描述为本专利技术实施的较佳实施例。以下实施例仅用来例举阐释本专利技术的技术特征，并非用来限制本专利技术的范畴。本专利技术的范围应当参考后附的权利要求来确定。下面将参考特定实施例并且参考某些附图来描述本专利技术，但是本专利技术不限于此，并且仅由权利要求限制。所描述的附图仅是示意性的而并非限制性的。在附图中，为了说明的目的，一些元件的尺寸可能被夸大，而不是按比例绘制。在本专利技术的实践中，尺寸和相对尺寸不对应于实际尺寸。图1是根据一些实施例的示例性半导体封装结构10的截面图。在一些实施例中，半导体封装结构10是晶圆级(wafer-level)半导体封装结构，并且是倒装芯片(flip-chip)半导体封装结构。如图1所示，根据一些实施例，半导体封装结构10安装在基底(图未示)上。例如，半导体封装结构可以是系统单芯片(SOC，system-on-chip)封装结构。此外，基底可以包括印刷电路板(PCB，printedcircuitboard)并且可以由聚丙烯(PP，polypropylene)形成。或者，基底(base)是封装基板。半导体封装结构10通过接合(bonding)工艺安装到基底上。例如，半导体封装结构10包括导电结构150，导电结构150通过接合工艺安装在基底上并且电连接到基底。在一些实施例中，如图1所示，每个导电结构150包括导电凸块结构，例如铜凸块或焊料凸块结构。或者，每个导电结构150包括导电柱结构，导电线结构或导电膏结构。在一些实施例中，半导体封装结构10还包括半导体晶粒(die)100，例如系统单芯片(SOC，system-on-chip)晶粒。例如，SOC晶粒可以包括微控制器(MCU，microcontroller)，微处理器(MPU，microprocessor)，电源管理集成电路(PMIC，powermanagementintegratedcircuit)，全球定位系统(GPS，globalpositioningsystem)设备或射频(RF，radiofrequency)设备或上述这些的任何组合。应注意，集成在半导体封装结构10中的半导体晶粒的数量不限于实施例中公开的数量。在一些实施例中，半导体晶粒100具有两个相对的侧面。更具体地，半导体晶粒100具有非主动表面100a(或被动表面)和与非主动表面100a相对的主动表面100b。非主动表面100a也可以称为后表面(rearsurface)，主动表面100b也可以称为前表面，前表面与后表面相对设置。在一些实施例中，半导体晶粒100包括设置在主动表面100b上并且电连接到半导体晶粒100的电路(图未示)的焊盘101。在一些实施例中，半导体晶粒100的焊盘101属于半导体晶粒100的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体封装结构，其特征在于，包括：/n半导体晶粒；/n第一再分布层结构，形成在所述半导体晶粒的非主动表面上；/n第二再分布层结构，形成在所述半导体晶粒的主动表面上并且电耦合到半导体晶粒的主动表面；/n接地层，形成在所述第一再分布层结构中；/n第一模塑料层，形成在所述第一再分布层结构上；/n第一天线，包括：/n第一天线元件，形成在所述第二再分布层结构中；以及/n第二天线元件，形成在所述第一模塑料层上；/n其中，所述第一天线元件和所述第二天线元件中的每一个均具有与所述半导体晶粒重叠的第一部分。/n

【技术特征摘要】
20180703 US 62/693,501;20190625 US 16/452,3951.一种半导体封装结构，其特征在于，包括：
半导体晶粒；
第一再分布层结构，形成在所述半导体晶粒的非主动表面上；
第二再分布层结构，形成在所述半导体晶粒的主动表面上并且电耦合到半导体晶粒的主动表面；
接地层，形成在所述第一再分布层结构中；
第一模塑料层，形成在所述第一再分布层结构上；
第一天线，包括：
第一天线元件，形成在所述第二再分布层结构中；以及
第二天线元件，形成在所述第一模塑料层上；
其中，所述第一天线元件和所述第二天线元件中的每一个均具有与所述半导体晶粒重叠的第一部分。


2.如权利要求1所述的半导体封装结构，其特征在于，所述第一天线元件和所述第二天线元件中的每一个均具有邻接所述第一部分的第二部分，并且其中所述接地层具有与所述第二部分重叠的通孔。


3.如权利要求1所述的半导体封装结构，其特征在于，还包括：
第二模塑料层，围绕所述半导体晶粒；
通孔结构，形成在所述第二模塑料层中并电连接在所述接地层与所述第二再分布层结构之间；以及
第二天线，形成在所述第二模塑料层中并通过所述第二再分布层结构和所述通孔结构电连接到所述接地层。


4.如权利要求3所述的半导体封装结构，其特征在于，所述第一天线是贴片天线，所述第二天线是偶极天线。


5.如权利要求1所述的半导体封装结构，其特征在于，还包括导电结构，所述导电结构经由所述第二再分布层结构电耦合到所述半导体晶粒。


6.如权利要求1所述的半导体封装结构，其特征在于，还包括虚设金属通孔结构或金属挡板，形成在所述第二模塑料层中并围绕所述半导体晶粒。


7.如权利要求6所述的半导体封装结构，其特征在于，所述第一天线元件和所述第二天线元件中的每一个具有邻接所述第一部分的第二部分，并且其中所述虚设通孔中的至少一个或所述金属挡板与所述第二部分重叠。

【专利技术属性】
技术研发人员：刘乃玮，齐彦尧，高也钧，叶世晃，林子闳，许文松，
申请(专利权)人：联发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71