半导体设备封装和其制造方法技术

本公开提供一种半导体设备封装和其制造方法。所述半导体设备封装包含电路层和天线模块。所述电路层具有第一表面、与所述第一表面相对的第二表面以及侧面。所述侧面在所述第一表面与所述第二表面之间延伸。所述电路层具有互连结构。所述天线模块具有天线图案层且安置在所述电路层的所述第一表面上。所述电路层的所述侧面与所述天线模块的侧面实质上共面。

【技术实现步骤摘要】
半导体设备封装和其制造方法
本公开涉及一种半导体设备封装和其制造方法，且涉及一种包含天线模块的半导体设备封装和其制造方法。
技术介绍
例如手机等无线通信设备通常包含用于发射和接收射频(RF)信号的天线。近年来，随着移动通信的持续发展和对高数据速率和稳定通信质量的迫切需求，相对较高频率的无线发射(例如28GHz或60GHz)已成为移动通信行业中的最重要话题之一。在比较性无线通信设备中，天线和电路(例如，射频基准(RF)电路或数字电路)安置在印刷电路板(PCB)或衬底上。然而，难以对天线进行微调。另外，无线通信设备的整体大小较大，且因此在射频(RF)的设计上不灵活。
技术实现思路
根据本公开的一些实施例，提供一种半导体设备封装。半导体设备封装包含电路层、天线模块、金属柱以及包封体。所述电路层具有第一表面、与所述第一表面相对的第二表面。所述天线模块具有天线图案层且安置在所述电路层的所述第一表面上。所述金属柱电连接于所述天线图案层与所述电路层的所述第一表面之间。所述包封体覆盖所述金属柱的侧面的至少一部分。所述钝化层安置在所述包封体与所述天线图案层之间。根据本公开的一些实施例，提供一种半导体设备封装。所述半导体设备封装包含包封体、电路层以及天线图案层。所述包封体具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面。所述电路层安置在所述第一表面上。所述天线图案层安置在所述第二表面上。所述包封体具有来自所述第一表面的凹口。根据本公开的一些实施例，提供一种用于制造半导体设备的方法。方法包含：形成天线图案层；在所述天线图案层上形成导电柱；形成包封体以覆盖所述导电柱且暴露所述导电柱的顶面；在从所述包封体暴露的所述导电柱的所述顶面上形成接地层；以及在所述接地层上形成电路层。附图说明当结合附图阅读时，从以下具体实施方式容易理解本公开的各方面。应注意，各种特征可能未按比例绘制，且各种特征的尺寸可出于论述清楚起见而任意增大或减小。图1说明根据本公开的一些实施例的半导体设备封装的横截面视图。图2说明根据本公开的一些实施例的半导体设备封装的一部分的横截面视图。图3说明根据本公开的一些实施例的半导体设备封装3的横截面视图。图4A、图4B、图4C、图4D、图4E、图4F、图4G、图4H、图4I、图4J、图4K、图4L、图4M以及图4N说明根据本公开的一些实施例的用于制造半导体设备的方法。图5A、图5B、图5C、图5D以及图5E说明根据本公开的一些实施例的用于制造半导体设备封装的一部分的方法。图6A、图6B、图6C以及图6D说明根据本公开的一些实施例的用于制造半导体设备封装的一部分的方法。具体实施方式本公开提供一种半导体设备封装和其制造方法。本文中所描述的半导体设备封装和方法的实施例提供一些半导体设备封装，以减小半导体设备封装的厚度。本公开的半导体设备封装的设计可增加RF设计的灵活性。在本公开的半导体设备封装中，可省略密封件或印刷电路板或封装衬底，且因此其可获得更好的X/Y尺寸公差。本公开的半导体设备封装的设计可缩短RF和单个发射路径。半导体设备封装的芯片最后设计可提高良品率。图1说明根据本公开的一些实施例的半导体设备封装1的横截面视图。半导体设备封装1包含电路层11，以及天线模块12、电子组件13和电接点14。在一些实施例中，半导体设备封装1可以是无线通信设备或无线通信设备的部分。电路层11具有表面111、表面112以及侧面11s。表面112与表面111相对。侧面11s在表面111与表面112之间延伸。电路层11具有例如重新分布层(RDL)的互连结构11i(或电连接)。电路层11包含介电层11d。互连层11i的一部分由介电层11d覆盖或包封，而互连层11i的另一部分从介电层11d暴露以提供电连接。在一些实施例中，介电层11d可包含有机材料、焊料掩模、聚酰亚胺(PI)、环氧树脂、味之素堆积膜(ABF)、一或多种模制原料、一或多种预浸复合纤维(例如，预浸纤维)、硼磷硅玻璃(BPSG)、氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、未掺杂硅酸盐玻璃(USG)、其任何组合，或其类似物。模制原料的实例可包含但不限于包含分散在其中的填充物的环氧树脂。预浸纤维的实例可包含但不限于通过堆叠或层压一或多种预浸材料或薄片来形成的多层结构。在一些实施例中，介电层11d可包含无机材料，例如硅、陶瓷或其类似物。在一些实施例中，取决于设计规范，可存在任何数目的互连层11i。电路层11可包含一或多个导电衬垫，所述导电衬垫接近、邻近或嵌入且暴露在电路层11的表面112或111上。天线模块12安置在电路层11的表面111上且电连接到电路层11。在一些实施例中，天线模块12与电路层11接触。举例来说，天线模块12与电路层11之间不存在间隙。天线模块12具有表面121、表面122以及侧面12s。表面122与表面121相对。侧面12s在表面121与表面122之间延伸。电路层11的侧面11s与天线模块12的侧面12s实质上共面。在一些实施例中，天线模块12具有天线图案层12a、接地层12g、金属柱12p、包封体12e以及钝化层12d。天线图案层12a邻近于天线模块12的表面121安置。接地层12g邻近于天线模块12的表面122安置。天线模块12的接地层12g与电路层11的第一表面111接触。天线模块12的接地层12g电连接到电路层11。天线图案层12a是或包含例如金属或金属合金的导电材料。导电材料的实例包含金(Au)、银(Ag)、铝(Al)、铜(Cu)，或其合金。在一些实施例中，天线图案层12a可包含单个天线元件。在一些实施例中，天线图案层12a可包含多个天线元件。举例来说，天线图案层12a可包含天线元件的M×N阵列，其中M或N是大于1的整数。在一些实施例中，取决于设计规范，M可与N相同或不同。在一些实施例中，天线图案12a可以是片状天线、偶极天线、喇叭天线、环形天线、平面倒F型天线(PIFA)或任何其它天线。在一些实施例中，接地层12g与电路层11接触。举例来说，在接地层12g与电路层11之间不存在间隙。举例来说，接地层12g可由电路层11的介电层11d覆盖。接地层12g是或包含例如金属或金属合金的导电材料。导电材料的实例包含Au、Ag、Al、Cu或其合金。金属柱12p(例如，Cu柱)电连接于天线图案层12a与接地层12g之间。举例来说，金属柱12p穿透包封体12e以使天线图案层12a与接地层12g电连接。在一些实施例中，金属柱12电连接到天线图案层12a的馈入点以用于天线图案层12a与接地层12g和/或其它电子组件(例如，RF电路、无源元件或电路板)之间的信号发射。在一些实施例中，可取决于不同设计要求来调整金属柱12的数目。包封体12e安置在天线图案层12a与接地层12g之间。包封体12e覆盖金属柱12p的侧面的至少一部分，且暴露金属柱12的上表面和底面以用于电连接。包封体12e包含具有相对较低介电常数的材料。在一些实施例中，包封体12e包含具有填充物的环氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体设备封装，其包括：/n电路层，其具有第一表面、与所述第一表面相对的第二表面；/n天线模块，其具有天线图案层且安置在所述电路层的所述第一表面上；/n金属柱，其电连接于所述天线图案层与所述电路层的所述第一表面之间；以及/n包封体，其覆盖所述金属柱的侧面的至少一部分；/n其中钝化层安置在所述包封体与所述天线图案层之间。/n

【技术特征摘要】
20191031 US 16/670,4871.一种半导体设备封装，其包括：
电路层，其具有第一表面、与所述第一表面相对的第二表面；
天线模块，其具有天线图案层且安置在所述电路层的所述第一表面上；
金属柱，其电连接于所述天线图案层与所述电路层的所述第一表面之间；以及
包封体，其覆盖所述金属柱的侧面的至少一部分；
其中钝化层安置在所述包封体与所述天线图案层之间。


2.根据权利要求1所述的半导体设备封装，其中所述天线模块进一步包含接触所述电路层的所述第一表面的接地层。


3.根据权利要求1所述的半导体设备封装，其中所述电路层进一步包括在所述第一表面与所述第二表面之间延伸的侧面，其中所述电路层的所述侧面与所述天线模块的侧面实质上共面。


4.根据权利要求1所述的半导体设备封装，其中所述钝化层包括凹口。


5.根据权利要求1所述的半导体设备封装，其中
所述金属柱具有面对所述电路层的表面；
所述包封体具有面对所述电路层的表面；且
所述金属柱的所述表面的一部分从所述包封体的所述表面凹入。


6.根据权利要求5所述的半导体设备封装，其中所述金属柱的所述表面的所述部分具有弯曲表面。


7.根据权利要求5所述的半导体设备封装，其中间隙界定于所述包封体与所述金属柱之间。


8.根据权利要求7所述的半导体设备封装，其中所述天线模块进一步包括覆盖所述包封体和所述金属柱的第二钝化层，其中所述钝化层安置在所述间隙内。


9.根据权利要求4所述的半导体设备封装，其中所述包封体具有背对所述电路层的表面和从所述表面突出的突出部分。


10.根据权利要求1所述的半导体设备封装，其进一步包括电子组件，所述电子组件安置在所述电路层的所述第二表面上且通过所述电路层内的互连结构电连接到所述天线模...

【专利技术属性】
技术研发人员：何政霖，李志成，陈俊辰，余远灏，
申请(专利权)人：日月光半导体制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71