天线封装结构及封装方法技术

本发明专利技术提供一种天线封装结构及封装方法，封装方法包括：提供支撑基底，形成重新布线层、第一天线层、金属馈线柱、封装层以及第二天线层，提供半导体芯片并将其接合在第二天线层表面，至少在半导体芯片顶部及四周形成围坝点胶保护层。本发明专利技术对晶圆级封装增加围坝点胶工艺，提高芯片的稳定性，进一步通过底部填充工艺形成底部填充层，对芯片进行双重保护，可以有效减少封装工艺流程，将所有主动组件或被动组件集成在一个封装结构中，可有效缩小封装尺寸，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，具有较低的功耗，制程结构整合性高，采用多层天线设置可增强接收信号能力，扩大接收信号频宽。号频宽。号频宽。

【技术实现步骤摘要】
天线封装结构及封装方法


[0001]本专利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及封装方法。

技术介绍

[0002]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。
[0003]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。
[0004]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，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。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。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。
[0005]因此，如何提供一种天线封装结构及封装方法以解决现有技术中上述问题实属必要。

技术实现思路

[0006]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天线封装结构及封装方法，用于解决现有技术中天线封装体积大及芯片难以得到有效保护等问题。
[0007]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种天线封装方法，包括步骤：
[0008]提供支撑基底，于所述支撑基底上形成临时键合层；
[0009]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；
[0010]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；
[0011]于所述第一天线层上形成与所述第一天线层电连接的金属馈线柱；
[0012]采用封装层封装所述金属馈线柱，并使所述封装层显露所述金属馈线柱的顶面；
[0013]于所述封装层上形成与所述金属馈线柱电连接的第二天线层；
[0014]提供至少一个半导体芯片，并将所述半导体芯片接合于所述第二天线层远离所述封装层一侧的表面；以及
[0015]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，所述围坝点胶层至少形成于各所述半导体芯片的顶部及四周。
[0016]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。
[0017]可选地，所述临时键合层包括光热转换层，进行围坝点胶之后还包括步骤：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。
[0018]可选地，形成所述重新布线层包括步骤：
[0019]于所述临时键合层表面形成第一介质层；
[0020]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；
[0021]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；
[0022]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。
[0023]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保护粘附层，所述金属馈线柱经由所述保护粘附层形成于所述第一天线层表面，所述封装层形成于所述保护粘附层上。
[0024]可选地，形成所述金属馈线柱之前还包括步骤：于所述第一天线层表面形成下金属层，所述金属馈线柱形成于所述下金属层表面，其中，采用打线工艺或电镀工艺或化学镀工艺形成所述金属馈线柱。
[0025]可选地，所述金属馈线柱为多个，多个所述金属馈线柱的布置方式包括：基于所述金属馈线柱与所述第一天线层及所述第二天线层中的至少一者形成电磁屏蔽结构以实现封装结构的电磁屏蔽。
[0026]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。
[0027]可选地，进行所述围坝点胶之前还包括步骤：对各所述半导体芯片进行底部填充以形成底部填充层，所述底部填充层和所述围坝点胶保护层将所述半导体芯片包围。
[0028]本专利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专利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：
[0029]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；
[0030]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；
[0031]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；
[0032]封装层，包覆所述金属馈线柱，且所述封装层显露所述金属馈线柱的顶面；
[0033]第二天线层，形成于所述封装层上，且所述第二天线层与所述金属馈线柱电连接；
[0034]至少一个半导体芯片，接合于所述第二天线层远离所述封装层一侧的表面；以及
[0035]围坝点胶保护层，至少形成于各所述半导体芯片的顶部及四周。
[0036]可选地，所述金属馈线柱与所述第一天线层的连接部具有下金属层，所述金属馈线柱的材料包括Au、Ag、Cu、Al中的一种，所述下金属层的材料包括Ni层与Au层组成的叠层。
[0037]可选地，所述天线封装结构还包括保护粘附层，所述保护粘附层覆盖于所述第一天线层上，所述金属馈线柱经由所述保护粘附层形成于所述第一天线层表面，所述封装层形成于所述保护粘附层上。
[0038]可选地，所述金属馈线柱为多个，多个所述金属馈线柱的布置方式包括：基于所述金属馈线柱与所述第一天线层及所述第二天线层中的至少一者形成电磁屏蔽结构以实现封装结构的电磁屏蔽。
[003本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种天线封装方法，其特征在于，所述封装方法包括步骤：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金属馈线柱；采用封装层封装所述金属馈线柱，并使所述封装层显露所述金属馈线柱的顶面；于所述封装层上形成与所述金属馈线柱电连接的第二天线层；提供至少一个半导体芯片，并将所述半导体芯片接合于所述第二天线层远离所述封装层一侧的表面；以及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，所述围坝点胶层至少形成于各所述半导体芯片的顶部及四周。2.根据权利要求1所述的天线封装方法，其特征在于，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。3.根据权利要求1所述的天线封装方法，其特征在于，所述临时键合层包括光热转换层，进行围坝点胶之后还包括步骤：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。4.根据权利要求1所述的天线封装方法，其特征在于，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。5.根据权利要求1所述的天线封装方法，其特征在于，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保护粘附层，所述金属馈线柱经由所述保护粘附层形成于所述第一天线层表面，且所述封装层形成于所述保护粘附层上。6.根据权利要求1所述的天线封装方法，其特征在于，形成所述金属馈线柱之前还包括步骤：于所述第一天线层表面形成下金属层，其中，所述金属馈线柱形成于所述下金属层表面，采用打线工艺或电镀工艺或化学镀工艺形成所述金属馈线柱。7.根据权利要求1所述的天线封装方法，其特征在于，所述金属馈线柱的数量为多个，多个所述金属馈线柱的布置方式包括：基于所述金属馈线柱与所述第一天线层及所述第二天线层中的至少一者形成电磁屏蔽结构以实现封装结构的电磁屏蔽。8.根据权利要求1所...

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