本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域中的半導(dǎo)體封裝件。
背景技術(shù):
隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展和消費(fèi)者對電子產(chǎn)品小型、輕薄化的需求,無線通信所必需的天線也需適應(yīng)這一市場要求而日益縮小。然而目前的半導(dǎo)體集成電路技術(shù)還沒有提供完善的技術(shù)方案解決天線集成的問題。手機(jī)/通訊模塊的天線一般是單獨(dú)外置于電子產(chǎn)品的主板上,和天線模塊芯片相連。但是這樣就導(dǎo)致主板需要留出大量的面積來放置天線。此外,業(yè)內(nèi)也偶見將天線和天線模塊集中在一起的集成電路芯片,但是由于天線和天線模塊不是真正意義上利用半導(dǎo)體封裝技術(shù)實(shí)現(xiàn),這種所謂集成有天線的芯片尺寸仍然很大,還是很難滿足越來越小的通信模塊,例如智能手表,無人機(jī)等應(yīng)用。
因而,如何進(jìn)一步縮小天線的尺寸,已經(jīng)是業(yè)內(nèi)各大無線通信廠商的重點(diǎn)研發(fā)方向之一。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的之一在于提供一種半導(dǎo)體封裝件,該半導(dǎo)體封裝件可使用半導(dǎo)體封裝技術(shù)制造天線并將其與天線模塊集成在同一芯片內(nèi),而且可保證該芯片的小型化。
根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例,一具有集成天線的半導(dǎo)體封裝件包含:核心集成電路模塊、集成天線模塊,以及絕緣殼體。該核心集成電路模塊經(jīng)配置以提供該半導(dǎo)體封裝件的核心功能。該集成天線模塊進(jìn)一步包括:電連接器件,其設(shè)置于核心集成電路模塊的旁側(cè);以及天線,其具有延伸于核心集成電路模塊上方的圖案部及經(jīng)配置以與電連接器件電連接的基部。絕緣殼體遮蔽核心集成電路模塊,其中天線的圖案部暴露于絕緣殼體的上表面。
根據(jù)本實(shí)用新型的另一實(shí)施例,天線是經(jīng)涂覆或印刷導(dǎo)電涂層形成的。電連接器件是貼片元件或?qū)щ娡箟K。導(dǎo)電凸塊是經(jīng)印刷錫膏或超聲波熱壓焊接形成的金屬凸塊,或是經(jīng)點(diǎn)銀膠形成的銀膠凸塊。天線的圖案部上表面與絕緣殼體的上表面平齊或凸伸于絕緣殼體的上表面外。
本實(shí)用新型實(shí)施例提供的半導(dǎo)體封裝件可利用先進(jìn)的半導(dǎo)體封裝工藝,如激光開槽技術(shù)、壓縮模注塑方式、導(dǎo)電材料涂覆及集成電路光罩應(yīng)用等等,真正意義上使用半導(dǎo)體封裝技術(shù)制造天線并將其集成到一個(gè)半導(dǎo)體封裝件中,從而可減少模塊電路板的大小,進(jìn)而縮小終端產(chǎn)品的尺寸。
附圖說明
圖1所示是根據(jù)本實(shí)用新型一實(shí)施例的具有集成天線的半導(dǎo)體封裝件的剖面示意圖
圖2所示是圖1中半導(dǎo)體封裝件的俯視示意圖
圖3a-3d是根據(jù)本實(shí)用新型一實(shí)施例的制造具有集成天線的半導(dǎo)體封裝件的方法的流程示意圖
圖4a-4f是根據(jù)本實(shí)用新型另一實(shí)施例的制造具有集成天線的半導(dǎo)體封裝件的方法的流程示意圖
具體實(shí)施方式
為更好的理解本實(shí)用新型的精神,以下結(jié)合本實(shí)用新型的部分優(yōu)選實(shí)施例對其作進(jìn)一步說明。
圖1所示是根據(jù)本實(shí)用新型一實(shí)施例的具有集成天線的半導(dǎo)體封裝件100的剖面示意圖,圖2所示是圖1中半導(dǎo)體封裝件100的俯視示意圖。
結(jié)合圖1、2所示,根據(jù)本實(shí)用新型一實(shí)施例的具有集成天線的半導(dǎo)體封裝件100包含:核心集成電路模塊10、集成天線模塊12,及絕緣殼體14。核心集成電路模塊12,如無線通信芯片可承載于基板16上,以經(jīng)配置以提供半導(dǎo)體封裝件100的核心功能。集成天線模塊12包括電連接器件120及天線122。其中電連接器件120可以是貼片元件或?qū)щ娡箟K,其設(shè)置于核心集成電路模塊10的旁側(cè)。用作電連接器件120的導(dǎo)電凸塊可以是經(jīng)印刷錫膏或超聲波熱壓焊接形成的金屬凸塊,或是經(jīng)點(diǎn)銀膠形成的銀膠凸塊。天線122是采用半導(dǎo)體制造工藝經(jīng)涂覆或印刷導(dǎo)電涂層形成的,其進(jìn)一步具有延伸于核心集成電路模塊10上方的圖案部124及經(jīng)配置以與電連接器件100電連接的基部126。依制造工藝不同,天線122的圖案部124上表面與絕緣殼體14的上表面140平齊或凸伸于絕緣殼體14的上表面140外,例如圖2所示實(shí)施例中天線122的圖案部124上表面與絕緣殼體14的上表面140平齊,而圖4f所示實(shí)施例中天線122的圖案部124上表面則凸伸于絕緣殼體14的上表面140外。絕緣殼體14主要遮蔽核心集成電路模塊10以盡量避免其受外界干擾和破壞,而天線122的圖案部124則需暴露于絕緣殼體14的上表面140以保證信號(hào)的收發(fā)質(zhì)量。
藉由上述實(shí)施例演示可見,根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝件100采用半導(dǎo)體制造工藝將天線122的信號(hào)收發(fā)功能組件設(shè)置為與核心集成電路模塊10垂直擺放的圖案部124,有效利用了絕緣殼體14的高度空間而不會(huì)額外增加半導(dǎo)體封裝件100的尺寸。相較于利用傳統(tǒng)技術(shù)制造的天線與核心集成電路模塊10平面擺放不同,本實(shí)用新型實(shí)施例提供的半導(dǎo)體封裝件100顯然能夠大幅度節(jié)省使用天線的半導(dǎo)體封裝件100或主板(未圖示)的尺寸。
本實(shí)用新型實(shí)施例提供的半導(dǎo)體封裝件100可由多種制造方法得到,以下舉例說明。
圖3a-3d是根據(jù)本實(shí)用新型一實(shí)施例的制造具有集成天線的半導(dǎo)體封裝件100的方法的流程示意圖。
如圖3a所示,首先提供核心集成電路模塊10,經(jīng)配置以提供半導(dǎo)體封裝件100的核心功能。類似于常規(guī)的封裝工藝,使核心集成電路模塊10承載于基板16(在其它實(shí)施例中,可以是導(dǎo)線框架,下同)上,并經(jīng)引線綁定等一系列封裝處理完成相應(yīng)的電路配置。圖3a所展示的還進(jìn)一步包括于核心集成電路模塊10旁側(cè)提供電連接器件120,該電連接器件120可以是設(shè)置在基板16上的常規(guī)貼片元件或單獨(dú)形成的導(dǎo)電凸塊。形成導(dǎo)電凸塊的方式可以是以印刷錫膏或超聲波熱壓焊接形成金屬凸塊,或經(jīng)點(diǎn)銀膠形成銀膠凸塊等等。
如圖3b所示,在配置好半導(dǎo)體封裝件100的內(nèi)部結(jié)構(gòu)后,如本領(lǐng)域技術(shù)人員所能理解的,可以常規(guī)的封裝方式注塑以形成遮蔽該核心集成電路模塊10和其它相關(guān)電路結(jié)構(gòu)的絕緣殼體14。
接著如圖3c所示,可采用激光開槽等開槽方式形成自絕緣殼體14的上表面140凹陷的天線開槽142,具體的開槽形狀對應(yīng)后續(xù)所要形成的天線122。
形成天線開槽142之后,便可在天線開槽142處形成天線122。如圖3d所示,于絕緣殼體14的上表面140及天線開槽142處以涂覆或印刷方式形成導(dǎo)電涂層128。對導(dǎo)電涂層128進(jìn)行固化,固化方式可以采用烤箱烘烤加熱或者紫外線照射。之后對形成的導(dǎo)電涂層128進(jìn)行研磨以去除絕緣殼體14的上表面140上的導(dǎo)電涂層部分,從而可得到如圖1、2所示的天線122。形成的天線122具有延伸于核心集成電路模塊10上方的圖案部124及經(jīng)配置以與電連接器件120電連接的基部126(本實(shí)施例中導(dǎo)電材料形成的基部126與電連接器件120直接接觸),且天線122的圖案部124暴露于絕緣殼體14的上表面140以收發(fā)無線信號(hào)。
如前述,圖3a-3d所示的實(shí)施例僅是制造具有集成天線的半導(dǎo)體封裝件100的方法之一,其中的部分處理工藝,如天線開槽142的形成、天線122的形成完全可以用其它方式代替。圖4a-4e所演示的實(shí)施例就結(jié)合了壓縮模方式形成天線開槽142及集成電路光罩應(yīng)用形成天線等不同方式。
具體的,圖4a-4f是根據(jù)本實(shí)用新型另一實(shí)施例的制造具有集成天線的半導(dǎo)體封裝件200的方法的流程示意圖。
類似的,如圖4a所示,首先提供核心集成電路模塊10,經(jīng)配置以提供半導(dǎo)體封裝件200的核心功能。類似于常規(guī)的封裝工藝,使核心集成電路模塊10承載于基板16(在其它實(shí)施例中,可以是導(dǎo)線框架,下同)上,并經(jīng)引線綁定等一系列封裝處理完成相應(yīng)的電路配置。圖4a所展示的還進(jìn)一步包括于核心集成電路模塊10旁側(cè)提供電連接器件120,該電連接器件120可以是設(shè)置在基板16上的常規(guī)貼片元件或單獨(dú)形成的導(dǎo)電凸塊。形成導(dǎo)電凸塊的方式可以是以印刷錫膏或超聲波熱壓焊接形成金屬凸塊,或經(jīng)點(diǎn)銀膠形成銀膠凸塊等等。
如圖4b所示,在配置好半導(dǎo)體封裝件200的內(nèi)部結(jié)構(gòu)后,如本領(lǐng)域技術(shù)人員所能理解的,可以常規(guī)的封裝方式注塑以形成遮蔽該核心集成電路模塊10和其它相關(guān)電路結(jié)構(gòu)的絕緣殼體14。不同的是,在本實(shí)施例采用的是壓縮模注塑方式,其可直接在形成的絕緣殼體14的上表面140上形成天線開槽142,而無需另外進(jìn)行激光開槽等處理。壓縮模注塑方式雖因成本高而不及圖3b所示的共模注塑方式應(yīng)用廣泛,但也是本領(lǐng)域的公知常識(shí),故此處不再贅述。
接下來的處理可與圖3c-3d相同,也可選擇本實(shí)施例采用的集成電路光罩處理方式形成天線222。當(dāng)然在其它實(shí)施例中,集成電路光罩處理方式也可與激光開槽的方式組合應(yīng)用。
如圖4c所示,于絕緣殼體14的上表面140上涂覆光阻劑30以遮蔽絕緣殼體14的上表面140及天線開槽142。
接著,在圖4d中,對所涂覆的光阻劑30進(jìn)行顯影以僅曝露該天線開槽142。
之后,如圖4e所示,于天線開槽142處以涂覆或印刷方式形成導(dǎo)電涂層228。對導(dǎo)電涂層228進(jìn)行固化處理。以及清洗光阻劑。如此即可形成想要的天線222,可無需進(jìn)行額外的研磨處理。天線222具有延伸于核心集成電路模塊10上方的圖案部224及經(jīng)配置以與電連接器件120電連接的基部226(本實(shí)施例中導(dǎo)電材料形成的基部226與電連接器件120直接接觸),且天線222的圖案部224暴露于絕緣殼體14的上表面140以收發(fā)無線信號(hào)。
最后,如圖4f所示,清洗去除殘余的光阻劑30后即可得到根據(jù)本實(shí)用新型一實(shí)施例的具有集成天線的半導(dǎo)體封裝件200。由前述的制造流程可知,該具有集成天線的半導(dǎo)體封裝件200包含:核心集成電路模塊10、集成天線模塊22,及絕緣殼體14。核心集成電路模塊10,如無線通信芯片可承載于基板16上,以經(jīng)配置以提供半導(dǎo)體封裝件200的核心功能。集成天線模塊22包括電連接器件120及天線222。其中電連接器件120可以是貼片元件或?qū)щ娡箟K,其設(shè)置于核心集成電路模塊10的旁側(cè)。用作電連接器件120的導(dǎo)電凸塊可以是經(jīng)印刷錫膏或超聲波熱壓焊接形成的金屬凸塊,或是經(jīng)點(diǎn)銀膠形成的銀膠凸塊。天線222是采用半導(dǎo)體制造工藝經(jīng)涂覆或印刷導(dǎo)電涂層228形成的,其進(jìn)一步具有延伸于核心集成電路模塊10上方的圖案部224及經(jīng)配置以與電連接器件100電連接的基部226。
此外,根據(jù)本實(shí)施例可知,采用集成電路光罩處理方式形成天線222由于只在天線開槽142處進(jìn)行導(dǎo)電材料的涂覆或印刷形成導(dǎo)電涂層228,從而可無需研磨導(dǎo)電涂層228而直接得到天線222,然而所得到的天線222會(huì)略凸伸于絕緣殼體14的上表面140外。
本實(shí)用新型實(shí)施例提供的制造具有集成天線的半導(dǎo)體封裝件的方法有多種多樣的工藝組合,不同的處理方式有不同的成本和復(fù)雜度等考慮,本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實(shí)際的應(yīng)用要求選擇不同的方式。例如為節(jié)省成本,可采用激光開槽的方式形成天線開槽142,為節(jié)省工序可使用壓縮模注塑的方式直接形成天線開槽142。
本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容及技術(shù)特點(diǎn)已揭示如上,然而熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員仍可能基于本實(shí)用新型的教示及揭示而作種種不背離本實(shí)用新型精神的替換及修飾。因此,本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)不限于實(shí)施例所揭示的內(nèi)容,而應(yīng)包括各種不背離本實(shí)用新型的替換及修飾,并為本專利申請權(quán)利要求書所涵蓋。