天线封装结构制造技术

本实用新型专利技术提供一种天线封装结构，包括：重新布线层、第一天线层、第一金属馈线柱、第一封装层、第二天线层、第二金属馈线柱、第二封装层、第三天线层、半导体芯片、金属凸块及第三封装层。本实用新型专利技术基于第三封装层对半导体芯片进行保护，将芯片和金属凸块同时封装，可有效提高封装结构的稳定性，通过多层金属馈线柱及多层封装层形成多层天线结构，可减小封装尺寸，增强接收信号能力，扩大接收信号频宽，形成底部填充层，提高封装结构稳定性，半导体芯片、重新布线层及天线金属等结构设置为垂直排列结构，可有效缩短组件之间传导路径，有更好的电性和天线性能，具有较低的功耗，制程结构整合性高。

Antenna package structure

【技术实现步骤摘要】
天线封装结构
本技术属于封装领域及通讯设备领域，特别是涉及一种天线封装结构。
技术介绍
由于科技的进步，发展出各种高科技的电子产品以便利人们的生活，其中包括各种电子装置，如：笔记型计算机、手机、平板电脑(PAD)等。随着这些高科技电子产品的普及以及人们需求的增加，除了这些高科技产品内所配置的各项功能与应用大幅度增加外，特别是为了配合人们移动的需求而增加了无线通讯的功能。于是，人们可以通过这些具有无线通讯功能的高科技电子装置于任何地点或是任何时刻使用这些高科技电子产品。从而大幅度的增加了这些高科技电子产品使用的灵活性与便利性，因此，人们再也不必被局限在一个固定的区域内，打破了使用范围的疆界，使得这些电子产品的应用真正地便利人们的生活。封装天线(AntennainPackage，简称AiP)是基于封装材料与工艺，将天线与芯片集成在封装内，实现系统级无线功能的一门技术，AiP技术由于顺应了硅基半导体工艺集成度提高的潮流，为系统级无线芯片提供了良好的天线与封装解决方案，且随着通信信息的快速发展，AiP技术已成为5G(5thGeneration)通信与汽车雷达芯片必选的一项技术，所以AiP技术受到了广泛重视。晶圆级的封装天线(WLPAiP)以整片晶圆作业，在塑封层上做天线，相较于传统的AiP模组有着更高的精度，且尺寸上更轻薄短小，因此得到了广泛应用。在天线的应用中，如在手机终端的应用，天线传送和接收讯号需要经过多个功能芯片模快组合而成，已知的作法是将天线直接制作于电路板(PCB)的表面，缺点是这种作法会让天线占据额外的电路板面积，并且，因传输讯号线路长，效能差功率消耗大，封装体积较大，尤其是传统PCB封装在5G毫米波传输下损耗太大，并且在现有的封装工艺中难以实现对天线电路芯片的有效保护，工艺流程仍较为复杂，天线电热性能和天线性能效率有待提高。另外，现有封装结构一般为单层塑封(单层compound)，使得实现预想功能的封装结构尺寸较大，芯片及其金属凸块等的封装稳定性也有待改善。因此，如何提供一种天线封装结构以解决现有技术中上述问题实属必要。
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天线封装结构，用于解决现有技术中天线封装体积大、芯片难以得到有效保护及稳定封装等问题。为实现上述目的及其他相关目的，本技术提供一种天线封装方法，包括步骤：提供支撑基底，于所述支撑基底上形成临时键合层；于所述临时键合层上形成重新布线层，所述重新布线层包括与所述临时键合层连接的第一面以及与所述第一面相对的第二面；于所述第二面上形成与所述重新布线层电连接的第一天线层；于所述第一天线层上形成与所述第一天线层电连接的第一金属馈线柱；采用第一封装层封装所述第一金属馈线柱，并使所述第一封装层显露所述第一金属馈线柱的顶面；于所述第一封装层上形成与所述第一金属馈线柱电连接的第二天线层；于所述第二天线层上形成与所述第二天线层电连接的第二金属馈线柱；采用第二封装层封装所述第二金属馈线柱，并使所述第二封装层显露所述第二金属馈线柱的顶面；于所述第二封装层上形成与所述第二金属馈线柱电连接的第三天线层；基于所述临时键合层剥离所述重新布线层及所述支撑基底，露出所述重新布线层的所述第一面，自所述第一面在所述重新布线层中形成第一开口，并于所述第一面上形成至少一个与所述重新布线层电连接的半导体芯片；于所述第一开口中形成与所述重新布线层电连接的金属凸块；采用第三封装层封装所述半导体芯片、所述金属凸块，并于所述第三封装层中形成第二开口，以显露所述金属凸块。可选地，所述支撑基底包括玻璃衬底、金属衬底、半导体衬底、聚合物衬底及陶瓷衬底中的一种。可选地，所述临时键合层包括光热转换层，其中，采用激光照射所述光热转换层，以使所述光热转换层与所述重新布线层及所述支撑基底分离，进而剥离所述重新布线层及所述支撑基底。可选地，形成所述重新布线层包括步骤：于所述临时键合层表面形成第一介质层；采用溅射工艺于所述第一介质层表面形成种子层，于所述种子层上形成第一金属层，并对所述第一金属层及所述种子层进行刻蚀形成图形化的第一金属布线层；于所述图形化的第一金属布线层表面形成第二介质层，并对所述第二介质层进行刻蚀形成具有图形化通孔的第二介质层；于所述图形化通孔内填充导电栓塞，然后采用溅射工艺于所述第二介质层表面形成第二金属层，并对所述金属层进行刻蚀形成图形化的第二金属布线层。可选地，形成所述第一天线层之后还包括步骤：于所述重新布线层上形成覆盖所述第一天线层的第一保护粘附层，所述第一金属馈线柱经由所述第一保护粘附层形成于所述第一天线层表面，所述第一封装层形成于所述第一保护粘附层上；和/或，形成所述第二天线层之后还包括步骤：于所述第一封装层上形成覆盖所述第二天线层的第二保护粘附层，所述第二金属馈线柱经由所述第二保护粘附层形成于所述第二天线层表面，所述第二封装层形成于所述第二保护粘附层上。可选地，形成所述第一金属馈线柱之前还包括步骤：于所述第一天线层表面形成第一下金属层，其中，所述第一金属馈线柱形成于所述第一下金属层表面，采用打线工艺或电镀工艺或化学镀工艺形成所述第一金属馈线柱；和/或，形成所述第二金属馈线柱之前还包括步骤：于所述第二天线层表面形成第二下金属层，其中，所述第二金属馈线柱形成于所述第二下金属层表面，采用打线工艺或电镀工艺或化学镀工艺形成所述第二金属馈线柱。可选地，所述半导体芯片的数量为多个，所述半导体芯片包括主动组件及被动组件中的一种，其中，所述主动组件包括电源管理电路、发射电路及接收电路中的一种，所述被动组件包括电阻、电容及电感中的一种。可选地，形成所述半导体芯片之后且在形成所述金属凸块之前还包括步骤：对各所述半导体芯片进行底部填充以形成底部填充层，所述底部填充层形成于所述半导体芯片与所述重新布线层之间。进一步可选地，形成所述底部填充层之后还包括步骤：对各所述半导体芯片进行围坝点胶以形成围坝点胶保护层，所述围坝点胶保护层至少形成于所述半导体芯片的底部及四周，且所述围坝点胶保护层及所述底部填充层将所述半导体芯片包围，所述第三封装层还封装所述围坝点胶保护层。本技术还提供一种天线封装结构，所述天线封装结构优选采用本技术的天线封装方法制作得到，其中，所述天线封装结构包括：重新布线层，所述重新布线层包括第一面以及与所述第一面相对的第二面，且所述重新布线层中形成有自所述第一面打开的第一开口；第一天线层，形成于所述第二面上并与所述重新布线层电连接；第一金属馈线柱，形成于所述第一天线层上并与所述第一天线层电连接；第一封装层，包覆所述第一金属馈线柱，并显露所述第一金属馈线柱的顶面；第二天线层，形成于所述第一封装层上并与所述第一金属馈线柱电连接；第二金属馈线柱，形成于所述第二天线层上并与所述第二天线层电连接；第二封本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种天线封装结构，其特征在于，所述天线封装结构包括：/n重新布线层，所述重新布线层包括第一面以及与所述第一面相对的第二面，且所述重新布线层中形成有自所述第一面打开的第一开口；/n第一天线层，形成于所述第二面上并与所述重新布线层电连接；/n第一金属馈线柱，形成于所述第一天线层上并与所述第一天线层电连接；/n第一封装层，包覆所述第一金属馈线柱，并显露所述第一金属馈线柱的顶面；/n第二天线层，形成于所述第一封装层上并与所述第一金属馈线柱电连接；/n第二金属馈线柱，形成于所述第二天线层上并与所述第二天线层电连接；/n第二封装层，包覆所述第二金属馈线柱，并显露所述第二金属馈线柱的顶面；/n第三天线层，形成于所述第二封装层上并与所述第二金属馈线柱电连接；/n至少一个半导体芯片，接合于所述第一面并与所述重新布线层电连接；/n金属凸块，形成于所述第一开口中，并与所述重新布线层电连接；以及/n第三封装层，包覆所述半导体芯片、所述金属凸块，且所述第三封装层中形成有第二开口，所述第二开口显露所述金属凸块。/n

【技术特征摘要】
1.一种天线封装结构，其特征在于，所述天线封装结构包括：
重新布线层，所述重新布线层包括第一面以及与所述第一面相对的第二面，且所述重新布线层中形成有自所述第一面打开的第一开口；
第一天线层，形成于所述第二面上并与所述重新布线层电连接；
第一金属馈线柱，形成于所述第一天线层上并与所述第一天线层电连接；
第一封装层，包覆所述第一金属馈线柱，并显露所述第一金属馈线柱的顶面；
第二天线层，形成于所述第一封装层上并与所述第一金属馈线柱电连接；
第二金属馈线柱，形成于所述第二天线层上并与所述第二天线层电连接；
第二封装层，包覆所述第二金属馈线柱，并显露所述第二金属馈线柱的顶面；
第三天线层，形成于所述第二封装层上并与所述第二金属馈线柱电连接；
至少一个半导体芯片，接合于所述第一面并与所述重新布线层电连接；
金属凸块，形成于所述第一开口中，并与所述重新布线层电连接；以及
第三封装层，包覆所述半导体芯片、所述金属凸块，且所述第三封装层中形成有第二开口，所述第二开口显露所述金属凸块。


2.根据权利要求1所述的天线封装结构，其特征在于，所述第一金属馈线柱与所述第一天线层的连接部具有第一下金属层，所述第一金属馈线柱的材料包括Au、Ag、Cu、Al中的一种，所述第一下金属层的材料包括Ni层与Au层组成的叠层；和/或，所述第二金属馈线柱与所述第二天线层的连接部具有第二下金属层，所述第二金属馈线柱的材料包括Au、Ag、Cu、Al中的一种，所述第二下金属层的材料包括Ni层与Au层组成的叠层。

【专利技术属性】
技术研发人员：吴政达，陈彦亨，林正忠，薛亚媛，徐罕，
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