一种集成电路的无线通信天线及其设计方法技术

本申请提供一种集成电路的无线通信天线及其设计方法，该集成电路的无线通信天线包括：中介层；绝缘层，设置于所述中介层的两个相对的侧面；布线层，设置于所述绝缘层背离所述中介层的一侧；两组天线通孔，并行设置且贯通所述绝缘层和中介层，以连接所述布线层；所述天线通孔内填充有侧壁凹陷的铜柱，用于作为天线进行信号接收或发送；所述铜柱包括四个连接位，通过所述连接位与所述天线通孔的内壁连接，所述天线通孔通过所述布线层与外部电路建立电连接。本申请采用双层绝缘层结构降低了信号串扰问题。号串扰问题。号串扰问题。

【技术实现步骤摘要】
一种集成电路的无线通信天线及其设计方法


[0001]本专利技术涉及半导体应用领域，尤其涉及一种集成电路的无线通信天线及其设计方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着微电子技术和半导体技术的深入发展，以及纳米时代的出现。硬件电路芯片的尺寸、工作频率和引脚数量不断朝着复杂性、集成性和密度的方向发展，导致包装技术从2.5D快速发展到3D。未来，以纳米技术为核心，信息处理的速度和效率将更快、更高。因此大家将目光转向先进封装，其中以硅通孔为基础在系统集成方式上进行创新，TSV互连适用于各种2.5D和3D封装应用和架构，它具有降低封装尺寸、传输延迟、噪声和芯片功耗等优点，不管从产品成本还是研发难度方面考虑，硅通孔集成技术都是未来的发展趋势。
[0003]目前，传统的硅通孔结构为圆柱形，但由于芯片、晶圆的面积限制，过大的通孔占比会造成集成度降低。且传统的硅通孔工作在固有频率，如何在不增加通孔面积占比的情况下满足不同频段工作频率的通信需求成为当前一大难题。

技术实现思路

[0004]鉴于以上现有技术存在的问题，本专利技术提出一种集成电路的无线通信天线及其设计方法，主要解决现有通孔占比过大导致芯片集成度低的问题。
[0005]为了实现上述目的及其他目的，本专利技术采用的技术方案如下。
[0006]本申请提供一种集成电路的无线通信天线，包括：
[0007]中介层；
[0008]绝缘层，设置于所述中介层的两个相对的侧面；
[0009]布线层，设置于所述绝缘层背离所述中介层的一侧；
[0010]两组天线通孔，并行设置且贯通所述绝缘层和中介层，以连接所述布线层；所述天线通孔内填充有侧壁凹陷的铜柱，用于作为天线进行信号接收或发送；所述铜柱包括四个连接位，通过所述连接位与所述天线通孔的内壁连接，所述天线通孔通过所述布线层与外部电路建立电连接。
[0011]在本申请一实施例中，每个所述连接位与所述天线通孔内壁接触面为弧面。
[0012]在本申请一实施例中，所述集成电路的无线通信天线还包括：
[0013]馈电结构，设置于所述中介层的其中一个侧面的布线层上，通过所述馈电结构与所述天线通孔的一端电连接；
[0014]底座圆盘，设置于所述中介层的另一个侧面的布线层上，所述底座圆盘套接在所述天线通孔的另一端；通过连通所述馈电结构和所述底座圆盘进行信号发送或接收。
[0015]在本申请一实施例中，所述馈电结构从所述天线通孔处向所述布线层侧边延伸形成电极，两组所述天线通孔对应的馈电结构处于同一水平线上。
[0016]在本申请一实施例中每组所述天线通孔的所述馈电结构两侧分别设置有多个盲
孔，同一所述馈电结构的两侧盲孔沿所述馈电结构延伸方向呈Y字形排布，且所述天线通孔处于所述Y字形头部，以使两组所述天线通孔对应位置的盲孔呈轴对称结构。
[0017]在本申请一实施例中，所述盲孔内填充铜并通过所述布线层接地，以用于增强两组天线通孔之间的传输信号。
[0018]本申请还提供一种集成电路的无线通信天线的设计方法，包括：
[0019]提供中介层；
[0020]在所述中介层两侧制作绝缘层；
[0021]设置两组天线通孔，所述两组天线通孔并行设置且贯通所述绝缘层和中介层，在所述天线通孔内设置铜柱作为信号发送或接收的天线，在所述铜柱侧壁制作多个凹陷结构，形成所述铜柱的四个连接位，通过所述连接位与所述天线通孔的内壁连接；
[0022]在所述绝缘层上制作布线层，通过所述布线层连接所述天线通孔，以使其中一组所述天线通孔作为信号发送端，另一组所述天线通孔作为信号接收端。
[0023]在本申请一实施例中，所述布线层背离所述中介层的一侧与所述天线通孔的距离在1到50微米之间。
[0024]在本申请一实施例中，所述连接位用于与所述天线通孔的内壁连接的面为弧面。
[0025]在本申请一实施例中，设置两组天线通孔之后，还包括：
[0026]为每组所述天线通孔制作一组Y字形排列的盲孔，以使两组所述天线通孔的Y字形排列盲孔呈轴对称，其中所述天线通孔设置于所述Y字形的头部；
[0027]在所述盲孔内填充铜并通过所述布线层接地。
[0028]如上所述，本申请提供一种集成电路的无线通信天线及其设计方法，具有以下有益效果。
[0029]本申请通过中介层中相对设置的两组天线通孔作为天线进行信号发送和接收，配合天线通孔内的铜柱结构，可有效保证无线通信的稳定性；采用双层绝缘层结构降低了信号串扰问题。通过调节铜柱凹面曲率，可满足不同频段通信需求。
附图说明
[0030]图1为本申请一实施例中集成电路的无线通信天线的结构示意图。
[0031]图2为本申请一实施例中一侧布线层结构示意图。
[0032]图3为本申请一实施例中另一侧布线层的结构示意图。
[0033]图4为本申请一实施例中设置有凹陷结构的铜柱的结构示意图。
[0034]图5为本申请一实施例中设置有Y字形排列的盲孔的布线层结构示意图。
[0035]图6为本申请一实施例中集成电路的无线通信天线的设计方法的流程示意图。
[0036]图7为本申请一实施例中集成电路的无线通信天线的堆叠结构示意图。
具体实施方式
[0037]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施
例中的特征可以相互组合。
[0038]需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，遂图式中仅显示与本专利技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
[0039]请参阅图1，本申请提供一种集成电路的无线通信天线，包括：中介层3、绝缘层2、布线层1、和两组天线通孔4。中介层3可采用硅作为衬底，在中介层3相对的两侧分别设置一层绝缘层2，绝缘层2可采用二氧化硅等绝缘材料。在中介层3开设两组天线通孔4，每组天线通孔4内填充铜，形成铜柱。每组天线通孔4均可作为集成电路的无线通信天线的信号发送端或信号接收端。示例性地，当其中一组天线通孔4作为信号发送端时，另一组天线通孔4作为信号接收端。进一步地，在绝缘层2上远离中介层的一侧设置布线层1。通过设置于中介层3两侧的布线层1与天线通孔4电连接，以进行硅衬底内部的信号发送和接收，信号在两组天线通孔4之间的区域进行传输。
[0040]请参阅图2，图2为本申请一实施例中一侧布线层结构示意图。集成电路的无线通信天线的一侧布线层1可设置馈电结构6，该馈电结构6与天线通孔4的一端电连接，通过该馈电结构6与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种集成电路的无线通信天线，其特征在于，包括：中介层；绝缘层，设置于所述中介层的两个相对的侧面；布线层，设置于所述绝缘层背离所述中介层的一侧；两组天线通孔，并行设置且贯通所述绝缘层和中介层，以连接所述布线层；所述天线通孔内填充有侧壁凹陷的铜柱，用于作为天线进行信号接收或发送；所述铜柱包括四个连接位，通过所述连接位与所述天线通孔的内壁连接，所述天线通孔通过所述布线层与外部电路建立电连接。2.根据权利要求1所述的集成电路的无线通信天线，其特征在于，每个所述连接位与所述天线通孔内壁接触面为弧面。3.根据权利要求1所述的集成电路的无线通信天线，其特征在于，还包括：馈电结构，设置于所述中介层的其中一个侧面的布线层上，通过所述馈电结构与所述天线通孔的一端电连接；底座圆盘，设置于所述中介层的另一个侧面的布线层上，所述底座圆盘套接在所述天线通孔的另一端；通过连通所述馈电结构和所述底座圆盘进行信号发送或接收。4.根据权利要求3所述的集成电路的无线通信天线，其特征在于，所述馈电结构从所述天线通孔处向所述布线层侧边延伸形成电极，两组所述天线通孔对应的馈电结构处于同一水平线上。5.根据权利要求4所述的集成电路的无线通信天线，其特征在于，每组所述天线通孔的所述馈电结构两侧分别设置有多个盲孔，同一所述馈电结构的两侧盲孔沿所述馈电结构延伸方向呈Y字形排布，且所述天线通孔处于所述Y字形头部，以使...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱智源，王骏豪，彭德光，
申请(专利权)人：重庆兆光科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：