封装天线模组及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种封装天线模组及其制备方法，封装天线模组包括重新布线层、天线结构、半导体芯片、第三封装层及封装天线连接器，其中，天线结构包括连接器窗口及至少堆叠设置于重新布线层的第二面上的第一天线结构及第二天线结构，封装天线连接器位于连接器窗口中并与重新布线层电连接。本发明专利技术通过位于连接器窗口中的封装天线连接器进行电性引出，可减少讯号损耗，且无需制备与重新布线层电连接的金属凸块，无需采用倒装工艺进行电连接，因而可提高封装天线模组位置布局的灵活性，进一步的提高WLP AiP的整体竞争优势。AiP的整体竞争优势。AiP的整体竞争优势。

【技术实现步骤摘要】
封装天线模组及其制备方法


[0001]本专利技术属于半导体封装
，涉及一种封装天线模组及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着高科技电子产品的普及，特别是为了配合移动的需求，大多数高科技电子产品都增加了无线通讯的功能。
[0003]封装天线(Antenna in Package，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，其优点在于：简化系统设计、产品小型化、低成本。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(5th Generation)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。
[0004]在传统的AiP模组中，通常是将天线直接制作于电路板，通过连接器作为天线与外界的互连，电路板的一面作为天线辐射面，而另一面则连接包封的芯片和主板。这种方法部分包封芯片的可实现度低，不适合模组化以及连接器的连接，会让天线占据额外的电路板面积，整合性较差。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，将需要具有较大体积的电路板，从而使得高科技电子产品也占据较大的体积，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。
[0005]晶圆级的封装天线(WLP AiP)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。但目前的WLP AiP，由于WLP AiP不具有核心层(core)的支撑，且重新布线层(RDL)较薄，难以同时利用RDL的正反两面与其他器件进行直接互连，因此WLP AiP仍需要透过主板与外界实施互连，使得封装天线的讯号损耗较高，且在与主板实施互连时，需要通过倒装工艺(Flip Chip)将WLP AiP的金属凸块与主板焊接，限制了封装天线位置布局的灵活性。
[0006]鉴于此，设计一种新型的封装天线模组及其制备方法，使得WLP AiP能不通过主板与外界直接实现互连，以减少封装天线的讯号损耗，提高封装天线位置布局的灵活性，进一步提高WLP AiP的整体竞争优势，实属必要。

技术实现思路

[0007]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种封装天线模组及其制备方法，用于解决现有技术中封装天线通过主板与外界实现互连，所造成的封装天线讯号损耗及位置布局局限性的问题。
[0008]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种封装天线模组的制备方法，包括以下步骤：
[0009]提供封装天线结构，所述封装天线结构包括：重新布线层，所述重新布线层包括相对设置的第一面及第二面；天线结构，所述天线结构至少包括堆叠设置于所述重新布线层的第二面上的第一天线结构及第二天线结构；所述第一天线结构包括第一天线馈电线、第
一天线金属层及第一封装层，所述第一天线馈电线的第一端与所述重新布线层电连接，所述第一封装层覆盖所述重新布线层的第二面及第一天线馈电线且显露所述第一天线馈电线的第二端，所述第一天线金属层位于所述第一封装层上且与所述第一天线馈电线的第二端电连接；所述第二天线结构包括第二封装层及第二天线金属层，所述第二封装层覆盖所述第一天线金属层及第一封装层，所述第二天线金属层位于所述第二封装层上；半导体芯片，所述半导体芯片位于所述重新布线层的第一面上且与所述重新布线层电连接；第三封装层，所述第三封装层覆盖所述半导体芯片及重新布线层的第一面；
[0010]于所述天线结构中形成连接器窗口；
[0011]于所述连接器窗口中形成封装天线连接器，所述封装天线连接器与所述重新布线层电连接。
[0012]可选地，所述封装天线连接器与位于电路板上的电路板连接器相匹配，通过所述封装天线连接器与所述电路板连接器的电连接，实现所述封装天线结构与所述电路板的电连接；所述电路板包括柔性电路板及硬性电路板中的一种或组合。
[0013]可选地，所述第一天线结构还包括金属柱及金属连接件，所述金属柱的第一端与所述重新布线层电连接，所述第一封装层覆盖所述金属柱且显露所述金属柱的第二端，所述金属连接件位于所述第一封装层上且与所述金属柱的第二端电连接；所述连接器窗口的底部显露所述金属连接件，所述封装天线连接器与所述金属连接件电连接，以通过所述金属连接件及金属柱与所述重新布线层电连接。
[0014]可选地，所述连接器窗口的底部显露所述重新布线层的金属布线，所述封装天线连接器与所述金属布线电连接。
[0015]可选地，所述第一天线结构与所述第二天线结构之间还包括介质层。
[0016]可选地，所述第二天线结构还包括位于所述第二天线金属层与所述第一天线金属层之间的第二天线馈电线，通过所述第二天线馈电线连接所述第二天线金属层与所述第一天线金属层。
[0017]可选地，于所述连接器窗口中形成所述封装天线连接器的方法包括回流焊接及激光焊接中的一种或组合。
[0018]可选地，形成所述第一天线馈电线的方法包括焊线法、电镀及化学镀中的一种或组合，所述第一天线馈电线的材料包括铜、金、银及铝中的一种或组合。
[0019]可选地，形成所述连接器窗口的方法包括干法蚀刻及湿法蚀刻中的一种或组合。
[0020]可选地，所述半导体芯片包括主动组件及被动组件中的一种或组合；所述主动组件可包括收发一体芯片及电源管理芯片中的一种或组合；所述被动组件可包括电阻、电容及电感中的一种或组合。
[0021]可选地，上述封装天线模组包括GPS天线、FM耳机孔天线、WIFI天线、BT天线、分集天线及主天线中的一种或组合。
[0022]本专利技术还提供一种封装天线模组，所述封装天线模组包括：
[0023]重新布线层，所述重新布线层包括相对设置的第一面及第二面；
[0024]天线结构，所述天线结构包括连接器窗口及至少堆叠设置于所述重新布线层的第二面上的第一天线结构及第二天线结构，其中，所述第一天线结构包括第一天线馈电线、第一天线金属层及第一封装层，所述第一天线馈电线的第一端与所述重新布线层电连接，所
述第一封装层覆盖所述第一天线馈电线且显露所述第一天线馈电线的第二端，所述第一天线金属层位于所述第一封装层上且与所述第一天线馈电线的第二端电连接；所述第二天线结构包括第二封装层及第二天线金属层，所述第二封装层覆盖所述第一天线金属层，所述第二天线金属层位于所述第二封装层上；
[0025]半导体芯片，所述半导体芯片位于所述重新布线层的第一面上且与所述重新布线层电连接；
[0026]第三封装层，所述第三封装层覆盖所述半导体芯片及重新布线层的第一面；
[0027]封装天线连接器，所述封装天线连接器位于所述连接器窗口中并与所述重新布线层电连接。
[0028]可选地，所述封装天线连接器与位于电路板上的电路板连接器相匹配，通过所述封装天线连接器电连接所述电路板连接器；所述电路板包括柔性电路板及硬性电路板中的一种或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种封装天线模组的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：提供封装天线结构，所述封装天线结构包括：重新布线层，所述重新布线层包括相对设置的第一面及第二面；天线结构，所述天线结构至少包括堆叠设置于所述重新布线层的第二面上的第一天线结构及第二天线结构；所述第一天线结构包括第一天线馈电线、第一天线金属层及第一封装层，所述第一天线馈电线的第一端与所述重新布线层电连接，所述第一封装层覆盖所述重新布线层的第二面及第一天线馈电线且显露所述第一天线馈电线的第二端，所述第一天线金属层位于所述第一封装层上且与所述第一天线馈电线的第二端电连接；所述第二天线结构包括第二封装层及第二天线金属层，所述第二封装层覆盖所述第一天线金属层及第一封装层，所述第二天线金属层位于所述第二封装层上；半导体芯片，所述半导体芯片位于所述重新布线层的第一面上且与所述重新布线层电连接；第三封装层，所述第三封装层覆盖所述半导体芯片及重新布线层的第一面；于所述天线结构中形成连接器窗口；于所述连接器窗口中形成封装天线连接器，所述封装天线连接器与所述重新布线层电连接。2.根据权利要求1所述的封装天线模组的制备方法，其特征在于：所述封装天线连接器与位于电路板上的电路板连接器相匹配，通过所述封装天线连接器与所述电路板连接器的电连接，实现所述封装天线结构与所述电路板的电连接；所述电路板包括柔性电路板及硬性电路板中的一种或组合。3.根据权利要求1所述的封装天线模组的制备方法，其特征在于：所述第一天线结构还包括金属柱及金属连接件，所述金属柱的第一端与所述重新布线层电连接，所述第一封装层覆盖所述金属柱且显露所述金属柱的第二端，所述金属连接件位于所述第一封装层上且与所述金属柱的第二端电连接；所述连接器窗口的底部显露所述金属连接件，所述封装天线连接器与所述金属连接件电连接，以通过所述金属连接件及金属柱与所述重新布线层电连接。4.根据权利要求1所述的封装天线模组的制备方法，其特征在于：所述连接器窗口的底部显露所述重新布线层的金属布线，所述封装天线连接器与所述金属布线电连接。5.根据权利要求1所述的封装天线模组的制备方法，其特征在于：所述第一天线结构与所述第二天线结构之间还包括介质层。6.根据权利要求1所述的封装天线模组的制备方法，其特征在于：所述第二天线结构还包括位于所述第二天线金属层与所述第一天线金属层之间的第二天线馈电线，通过所述第二天线馈电线连接所述第二天线金属层与所述第一天线金属层。7.根据权利要求1所述的封装天线模组的制备方法，其特征在于：于所述连接器窗口中形成所述封装天线连接器的方法包括回流焊接及激光焊接中的一种或组合。8.根据权利要求1所述的封装天线模组的制备方法，其特征在于：形成所述第一天线馈电线的方法包括焊线法、电镀及化学镀中的一种或组合，所述第一天线馈电线的材料包括铜、金、银及铝中的一种或组合。9.根据权利要求1所述的封装天线模组的制备方法，其特征在于：形成所述连接器窗口的方法包括干法蚀刻及湿法蚀刻中的一种或组合。10.根据权利要求1所述的封装天线模组的制备方法，其特征在于：所述半导体芯片包
括主动组件及被动组件中的一种或组合；所述主动组件可包括收发一体芯片及电源管理芯片中的一种或...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴政达，于睿，林正忠，张湘辉，
申请(专利权)人：华为终端有限公司，
类型：发明
国别省市：