CN106961001B - 电子封装件 - Google Patents
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Abstract
一种电子封装件，包括：具有第一金属层的线路结构、形成于该线路结构上的封装层、以及形成于该封装层上的第二金属层，该第二金属层与该第一金属层之间相隔一距离，使该第一金属层及该第二金属层构成一天线结构，故通过该第二金属层形成于该封装层的部分表面上，使该第一金属层所发出的传递波仅能通过未覆盖有该第二金属层的封装层表面而无法通过该第二金属层，以将该传递波传送至预定目标，故该电子封装件具有天线的功能。
Description
技术领域
本发明有关一种电子封装件，尤指一种具天线结构的电子封装件。
背景技术
随着电子产业的蓬勃发展，电子产品也逐渐迈向多功能、高性能的趋势。目前无线通讯技术已广泛应用于各式各样的消费性电子产品以利接收或发送各种无线信号。为了满足消费性电子产品的外观设计需求，无线通讯模块的制造与设计朝着轻、薄、短、小的需求作开发，其中，平面天线(Patch Antenna)因具有体积小、重量轻与制造容易等特性而广泛利用在手机(cell phone)、个人数字助理(Personal Digital Assistant,PDA)等电子产品的无线通讯模块中。
图1为现有无线通讯模块的立体示意图。如图1所示，该无线通讯模块1包括：一封装基板10、多个电子元件14、一天线结构11以及封装胶体12。该封装基板10为电路板并呈矩形体。该电子元件14设于该封装基板10上且电性连接该封装基板10。该天线结构11为平面型且具有一天线本体110与一导线111，该天线本体110通过该导线111电性连接该电子元件14。该封装胶体12覆盖该电子元件14与该部分导线111。
然而，现有无线通讯模块1中，该天线结构11为平面型，故基于该天线结构11与该电子元件14之间的电磁辐射特性及该天线结构11的体积限制，而于制程中，该天线本体110难以与该电子元件14整合制作，亦即该封装胶体12仅覆盖该电子元件14，并未覆盖该天线本体110，致使封装制程的模具需对应该些电子元件14的布设区域，而非对应该封装基板10的尺寸，因而不利于封装制程。
此外，因该天线结构11为平面型，故需于该封装基板10的表面上增加布设区域(未形成封装胶体12的区域)以形成该天线本体110，致使该封装基板10的宽度难以缩减，因而难以缩小该无线通讯模块1的宽度，而使该无线通讯模块1无法达到微小化的需求。
因此，如何克服上述现有技术的种种问题，实已成目前亟欲解决的课题。
发明内容
鉴于上述现有技术的种种缺失，本发明披露一种电子封装件，可有效缩减该电子封装件的宽度，而使该电子封装件达到微小化的需求。
本发明的电子封装件包括：线路结构，其具有用以承载传递波源或提供传递波的发出或反射的第一金属层；封装层，其形成于该线路结构上，其中，该封装层具有相对的第一表面与第二表面，使该封装层以其第一表面结合该线路结构，且该封装层的第二表面定义有泄漏区与反射区；以及至少一第二金属层，其形成于该封装层的第二表面的反射区上并与该第一金属层之间相隔一距离，使该第一金属层及该第二金属层构成一天线结构。
前述的电子封装件中，该线路结构还包含有接地层，其与该第一金属层位于该线路结构的同一层或不同层。
前述的电子封装件中，该第一金属层嵌埋于该线路结构中或接触该封装层。
前述的电子封装件中，该封装层的泄漏区是定义为该第二表面未覆盖有该第二金属层的区域，以供该第一金属层上所发出的传递波直接通过、或经该第二金属层与该第一金属层一次或多次反射的传递波通过。
前述的电子封装件中，该第二金属层用以反射该传递波、或反射经该第一金属层一次或多次反射的传递波。
前述的电子封装件中，该第二金属层包含多个金属片，且各该金属片之间具有间隙，以令该间隙位于该泄漏区上。例如，该第二金属层还包含连接该些金属片的延伸部，以令该些金属片与该延伸部形成框架状。
前述的电子封装件中，该第二金属层凸出或未凸出该封装层的第二表面。
前述的电子封装件中，还包括设于该线路结构上的电子元件，且该封装层包覆该电子元件。
前述的电子封装件中，还包括形成于该封装层的第二表面上并覆盖该第二金属层的绝缘层。
由上可知，本发明的电子封装件中，是通过该第二金属层形成于该封装层的第二表面的反射区上，使该第一金属层上所发出的传递波及经该第二金属层与第一金属层一次或多次反射的传递波仅能通过该泄漏区而无法通过该反射区上的第二金属层，由此成为一共振腔结构，其可将通过该泄漏区的每一泄露波调整成同相位，以形成建设性干涉而成为高增益天线。
此外，通过将该第一金属层与该第二金属层分别位于该封装层的相对两表面，以于制程中，该天线结构的布设范围对应该封装层的范围，使封装制程的模具能对应该线路结构的尺寸，而有利于封装制程。
又，由于该天线结构形成于对应该封装层的范围，因而无需于该线路结构的表面上增加布设区域，故相比于现有技术，本发明的线路结构的宽度较短，因而有效缩减该电子封装件的宽度，而使该电子封装件达到微小化的需求。
附图说明
图1为现有无线通讯模块的立体示意图；
图2为本发明的电子封装件的剖面示意图；
图2’及图2”为图2的另一实施例；
图2A为图2’的局部立体示意图；
图3为图2的立体示意图；
图3’及图3”为图3的另一实施例；
图4为图3、图3’及图3”的其它实施例；以及
图5为图2、图2’及图2”的其它实施例。
符号说明：
1 无线通讯模块 10 封装基板
11,2a天线结构 110 天线本体
111 导线 12 封装胶体
14,24 电子元件 2,2’,2”,3,3’,4 电子封装件
20 线路结构 20a,23a,23a’,23a” 表面
21,21’ 第一金属层
210 发射部 210a 槽孔
211 接地层 22 封装层
22a 第一表面 22b 第二表面
220 凹槽 23,23’,23”,33 第二金属层
230 金属片 24 电子元件
330 延伸部 45 绝缘层
a,a’,a” 传递波 D 距离
R 反射区 S,S’ 泄漏区
t,t’ 间隙。
具体实施方式
以下通过特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
须知，本说明书所附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供本领域技术人员的了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“第一”、“第二”、及“一”等用语，也仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当也视为本发明可实施的范畴。
图2及图3为本发明的电子封装件2的示意图。如图2及图3所示，所述的电子封装件2至少由一线路结构20、一第一金属层21、一封装层22、一第二金属层23、以及一接地层211所构成。
于本实施例中，该电子封装件2为系统级封装(System in package,SiP)的无线通讯模块。
所述的线路结构20为由至少一图未示的线路层组成，且该线路结构20上设有电性连接该线路层的至少一电子元件24。
于本实施例中，该电子元件24为主动元件、被动元件、或其二者的组合。该主动元件为例如半导体晶片，而该被动元件为例如电阻、电容及电感。
此外，应可理解地，有关该线路结构20的种类繁多，并不限于图示者。
所述的第一金属层21结合该线路结构20，并用以承载传递波源或提供传递波a的发出或反射。
于本实施例中，该第一金属层21为金属材，且具有至少一用以发出该传递波a的发射(radiation)部210。
此外，该第一金属层21形成于该线路结构20上以外露于该线路结构20的表面20a；或者，如图2’所示的电子封装件2’，该第一金属层21’也可嵌埋于该线路结构20中而未外露于该线路结构20的表面20a。
又，该发射部210为具有槽孔(slot)210a的偶极(dipole)，以产生辐射源，如图2A所示。然而，有关该发射部210的种类繁多，并不限于上述。
所述的接地层211为金属层并结合该线路结构20。于本实施例中，该第一金属层21及该接地层211位于该线路结构20的不同层，如图2所示的上、下层。
应可理解地，于其它实施例中，该第一金属层21’(或该发射部210)及该接地层211位于该线路结构20的同一层，如图2’及图2A所示。
所述的封装层22形成于该线路结构20上，用以包覆该电子元件24及覆盖该第一金属层21,21’。
于本实施例中，该封装层22具有相对的第一表面22a与第二表面22b，使该封装层22以其第一表面22a结合该线路结构20，且该封装层22的第二表面22b定义有一泄漏区S与多个反射区R。
此外，该封装层22接触该第一金属层21，如图2所示；或者，该封装层22也可未接触该第一金属层21’，如图2’所示。
又，该泄漏区S定义为该第二表面22b未覆盖有该第二金属层23的区域，且该反射区R定义为该第二表面22b覆盖有该第二金属层23的区域。
另外，形成该封装层22的材质为绝缘材，例如，聚酰亚胺(polyimide，简称PI)、干膜(dry film)、环氧树脂(expoxy)或封装胶体(molding compound)。
所述的第二金属层23形成于该封装层22的第二表面22b的反射区R上，且该第二金属层23与该第一金属层21之间至少相隔该封装层22而保持一距离D，使该第一金属层21、该第二金属层23及该接地层211构成一天线结构2a。
于本实施例中，该第二金属层23是作为该天线结构2a的部分反射表面(partiallyreflective surface，简称PRS)，以反射该传递波a”(即反射经该第一金属层21一次或多次反射的传递波a”)，且该第二金属层23与该第一金属层21之间的距离D与该传递波的波长相关，例如，该距离D可为λ/2至λ/32，且λ为该传递波于封装体内的等效波长。
此外，该第二金属层23包含多个金属片230，如图3所示的矩形，且各该金属片230之间具有间隙t，使该些间隙t位于该泄漏区S上。
又，该第二金属层23的表面23a凸出该封装层22的第二表面22b，如图2所示。
另外，该第二金属层23’,23”也可未凸出该封装层22的第二表面22b，如图2’及图2”所示的电子封装件2’,2”。例如，该第二金属层23’,23”嵌埋于该封装层22中而外露于该封装层22的第二表面22b。具体地，如图2’所示，该第二金属层23’的表面23a’齐平该封装层22的第二表面22b；或如图2”所示，该第二金属层23”的表面23a”低于该封装层22的第二表面22b。因此，于制作时，可先于该封装层22的第二表面22b上形成多个凹槽220，再使用溅射涂覆(sputter coating)、镀覆(plating)、喷覆(spray)、印刷(printing)等方式形成金属材于该凹槽220中，以作为该第二金属层23’,23”。
然而，于其它实施例中，该第二金属层23可先用金属板或金属框方式制作出所需预制件，再将该金属预制件直接黏贴于该封装层22的第二表面22b上。
本发明的电子封装件2,2’,2”的天线结构2a于运作时，该第一金属层21,21’上所发出的传递波a及经该第二金属层23与第一金属层21,21’一次或多次反射的传递波a’仅能从该泄漏区S通过，而无法通过该第二金属层23,23’,23”，故该电子封装件2,2’,2”的信号可传送至预定目标。
例如，该第一金属层21,21’的发射部210所发出的传递波a直接通过该泄漏区S，如图2所示；或者，该传递波a”通过该第二金属层23反射至该第一金属层21的其它部位，再由该第一金属层21反射后而使该传递波a’通过该泄漏区S，如图2所示；或者，该传递波a”可通过该接地层211反射后而使该传递波a’通过该泄漏区S，如图2”所示；或者，该传递波通过多次反射后，才通过该泄漏区S。该传递波a’为该传递波a经该第二金属层23及第一金属层21,21’一次或多次反射后的泄露传递波，且该传递波a”为该传递波a经该第二金属层23及第一金属层21,21’一次或多次反射的腔内反射波。
因此，通过该第一金属层21,21’与第二金属层23,23’,23”的设计，使该第一金属层21,21’上所发出的传递波a及经该第二金属层23,23’,23”与第一金属层21,21’一次或多次反射的传递波a’仅能通过该泄漏区S而无法通过该反射区R上的第二金属层23,23’,23”，且该封装层22作为波的共振腔，由此成为一共振腔结构，使每一个由该泄漏区S通过的传递波a,a’调整成同相位，以形成建设性干涉，而不会相互干涉消除，因而成为高增益天线。
此外，本发明的电子封装件2,2’,2”于该封装层22的相对两侧形成一立体化天线结构2a，即该第一金属层21,21’(或该接地层211)与该第二金属层23,23’,23”分别位于该封装层22的第一表面22a与第二表面22b上，以于制造方法中，该天线结构2a的布设范围对应该封装层22的范围，故封装制造方法用的模具能对应该线路结构20的尺寸，因而有利于封装制造方法。
又，该第一金属层21,21’(或该接地层211)与该第二金属层23,23’,23”分别位于该封装层22的第一表面22a与第二表面22b上而呈立体式天线，也就是该天线结构2a布设于该线路结构20用以形成该封装层22的区域，因而无需于该线路结构20的表面20a上增加布设区域，故相比于现有技术，本发明的线路结构20的宽度较短，因而能缩小该电子封装件2,2’,2”的宽度，而使该电子封装件2,2’,2”达到微小化的需求。
于另一实施例中，如图3’所示的电子封装件3，该第二金属层33还包含多个连接该些金属片230的延伸部330，以令该些金属片230与该延伸部330形成框架状，且令该些泄漏区S’(或该些间隙t’)位于该金属片230与延伸部330构成的框架所围限出的开口中，使该第一金属层21、该第二金属层33及该些间隙t’(或该些泄漏区S’)构成一天线结构。此外，该金属片230的材质与该些延伸部330的材质相同，故两者可一体制作成该第二金属层33。应可理解地，该些泄漏区S’的位置及尺寸可依需求改变或调整，如图3”所示的电子封装件3’及其第二金属层33’。
另外，于上述各实施例中，还可形成一绝缘层45于该封装层22的第二表面22b上，以覆盖该第二金属层23,23’,23”,33(与该些延伸部33)及填满该些间隙t,t’，如图4所示的电子封装件4。具体地，形成该绝缘层45的材质为绝缘材，例如，聚酰亚胺(简称PI)、干膜、环氧树脂或封装胶体，故该绝缘层45的材质与该封装层22的材质可相同或不相同。
另一方面，应可理解地，该些金属片230及该些泄漏区S’(或该些间隙t’)也可具有其它形状，如圆形、三角形、梯形、不规则形或其它几何形状。
另一方面，该第二金属层23可为多个层，如图5所示。
综上所述，本发明的电子封装件中，主要通过该第二金属层形成于该封装层的第二表面的反射区上，使该第一金属层上所发出的传递波及经该第二金属层与第一金属层一次或多次反射的传递波仅能通过该泄漏区而无法通过该第二金属层，由此共振腔结构以达到高增益天线的功能。
此外，通过以立体式天线结构取代现有平面式天线结构，故能将该天线结构布设于该封装层所形成的线路结构区域上，以缩小该电子封装件的宽度而达到微小化的需求。
上述实施例仅用以例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何本领域技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修改。因此本发明的权利保护范围，应如权利要求书所列。
Claims (12)
1.一种电子封装件，其特征为，该电子封装件包括：
线路结构，其包含有用以承载传递波源或提供传递波的发出或反射的第一金属层；
封装层，其形成于该线路结构上并具有相对的第一表面与第二表面，使该封装层以其第一表面结合该线路结构，且该封装层的第二表面定义有泄漏区与反射区；以及
至少一第二金属层，其形成于该封装层的第二表面的反射区上并与该第一金属层之间相隔一距离，该泄漏区定义为该第二表面未覆盖有该第二金属层的区域，使该第一金属层及该第二金属层构成一天线结构，其中，该距离为λ/2至λ/32，且λ为该传递波于该封装层内的等效波长。
2.如权利要求1所述的电子封装件，其特征为，该线路结构还包含有接地层，其与该第一金属层位于该线路结构的同一层或不同层。
3.如权利要求1所述的电子封装件，其特征为，该第一金属层嵌埋于该线路结构中。
4.如权利要求1所述的电子封装件，其特征为，该第一金属层接触该封装层。
5.如权利要求1所述的电子封装件，其特征为，该封装层的泄漏区定义为该第二表面未覆盖有该第二金属层的区域，以供该第一金属层上所发出的传递波直接通过、或经该第二金属层与该第一金属层一次或多次反射的传递波通过。
6.如权利要求1所述的电子封装件，其特征为，该第二金属层用以反射该传递波。
7.如权利要求1所述的电子封装件，其特征为，该第二金属层包含多个金属片，且各该金属片之间具有间隙，以令该间隙位于该泄漏区上。
8.如权利要求7所述的电子封装件，其特征为，该第二金属层还包含连接该些金属片的延伸部，以令该些金属片与该延伸部形成框架状。
9.如权利要求1所述的电子封装件，其特征为，该第二金属层凸出该封装层的第二表面。
10.如权利要求1所述的电子封装件，其特征为，该第二金属层未凸出该封装层的第二表面。
11.如权利要求1所述的电子封装件，其特征为，电子封装件还包括设于该线路结构上的电子元件，且该封装层包覆该电子元件。
12.如权利要求1所述的电子封装件，其特征为，电子封装件还包括形成于该封装层的第二表面上并覆盖该第二金属层的绝缘层。
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