CN107819188B

CN107819188B - 电子封装件

Info

Publication number: CN107819188B
Application number: CN201710064062.2A
Authority: CN
Inventors: 张峻源; 蔡明汎; 林河全; 卢盈维; 马光华
Original assignee: Siliconware Precision Industries Co Ltd
Current assignee: Siliconware Precision Industries Co Ltd
Priority date: 2016-09-12
Filing date: 2017-02-04
Publication date: 2020-05-05
Anticipated expiration: 2037-02-04
Also published as: CN107819188A

Abstract

一种电子封装件，包括：承载结构、以及设于该承载结构上的天线结构，且该天线结构包含多个天线板与连接该些天线板的连接线，以令导通电流会分成多条路径流通，使电流电磁辐射发散而出，以形成高频宽。

Description

电子封装件

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讯号，为了满足消费性电子产品的外观设计需求，无线通讯模组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)、个人数位助理(Personal Digital Assistant，简称PDA)等电子产品的无线通讯模组中。

图1为悉知无线通讯模组的剖面示意图。如图1所示，该无线通讯模组1包括：一基板10、一电子元件11、封装胶体12以及一天线结构13。该电子元件11设于该基板10上且电性连接该基板10，该封装胶体12覆盖该电子元件11，该天线结构13设于该封装胶体12上，且该天线结构13具有一架设于该封装胶体12上的支撑架130、一自该支撑架130向上延伸的延伸部133、及一连接该延伸部133的天线部131。

然而，悉知无线通讯模组1中，该天线部131为完整矩形板，如图1’所示，故该天线部131的电磁辐射特性将以低频宽(2.4GHz至5.8GHz)运作，而无法以高频宽运作。

此外，因电磁辐射分散发出会影响其它电子元件运作，故常使该无线通讯模组1运作不易。

因此，如何克服上述悉知技术的种种问题，实已成目前亟欲解决的课题。

发明内容

鉴于上述悉知技术的种种缺失，本发明揭露一种电子封装件，以形成高频宽。

本发明的电子封装件包括：承载结构；以及天线结构，其设于该承载结构上且包含多个天线板与连接该些天线板的连接线。

前述的电子封装件中，该天线结构定义有多个天线区域，以供该多个天线板分别设于该天线区域中。

前述的电子封装件中，该天线板具有第一天线部、第二天线部、及位于该第一天线部与该第二天线部之间的隔离部。例如，该隔离部为孔洞构造，抑或，该隔离部的材质不同于该第一与第二天线部的材质；该隔离部环绕该第一天线部；该第二天线部环绕该第一天线部。

前述的电子封装件中，还包括环绕该天线结构的屏蔽结构。例如，该屏蔽结构为柱状或墙状。

前述的电子封装件中，还包括电子元件，其结合该承载结构。

前述的电子封装件中，还包括封装层，其形成于该承载结构上。例如，该天线结构接触地设于该封装层上；于一实施例中，还包括屏蔽结构，其嵌埋于该封装层中并环绕该天线结构。例如，该屏蔽结构为柱状或墙状。

前述的电子封装件中，该天线结构还包含金属板，该金属板位于接近该承载结构的一侧，且该天线板及该连接线位于远离该承载结构的一侧。例如，该金属板具有外露该承载结构部分表面的开口，使该承载结构藉由该开口电性感应耦合该天线板；此外，该金属板还可电性连接该承载结构以作为接地之用。

由上可知，本发明的电子封装件中，其藉由该天线结构包含多个天线板的设计，以令导通电流会分成多条路径流通，使电流电磁辐射发散而出，以形成高频宽。

此外，本发明的电子封装件藉由该屏蔽结构作为电磁辐射隔离，以避免电磁辐射分散发出而影响其它电子元件运作的问题。

又，利用多个天线区域上的天线的增益加乘，以达到高增益的天线阵列。

附图说明

图1为悉知无线通讯模组的剖面示意图；

图1’为图1的局部上视图；

图2为本发明的电子封装件的第一实施例的立体示意图；

图2’为图2的局部上视图；

图3A为本发明的电子封装件的第二实施例的剖面示意图；

图3B为图3A的局部上视图；

图3C为图3B的立体示意图；

图3C’为图3C的另一实施例；

图4为图2的另一实施例的立体示意图；

图5为本发明的电子封装件的第三实施例的局部上视示意图；

图5’为图5的另一实施例的剖面示意图；

图6A为本发明的电子封装件的第四实施例的局部剖面示意图；以及

图6B为图6A的局部立体示意图。

符号说明

1 无线通讯模组

10 基板

11,21 电子元件

12 封装胶体

13 天线结构

130 支撑架

131 天线部

133 延伸部

2,3,4,5 电子封装件

20 承载结构

20a 第一表面

20b 第二表面

200 线路层

21a 作用面

21b 非作用面

210 电极垫

22 封装层

22a 侧面

22b 上表面

22c 下表面

23,53,63 天线结构

23a,53a 天线板

23b 连接线

23c,23c’,23c” 延伸线

230,530 隔离部

231 第一天线部

232 第二天线部

32 导电穿孔

34,34’,44,54 屏蔽结构

55 绝缘保护层

600 感应部

63c 金属板

630 开口

A 天线区域

h 距离

t 宽度。

具体实施方式

以下藉由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技艺的人士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，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技艺的人士的了解与阅读，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为本发明的电子封装件2的第一实施例的立体示意图。

如图2所示，所述的电子封装件2为系统级封装(System in package，简称SiP)的无线通讯模组，且该电子封装件2包括：一承载结构20、至少一电子元件21、一封装层22以及一天线结构23。

所述的承载结构20为具有核心层的线路结构或无核心层(coreless)的线路板，且具有相对的第一表面20a与第二表面20b，并于该承载结构20中设有多个线路层(图略)。应可理解地，该承载结构20亦可为其它承载芯片的承载件，如导线架(leadframe)、晶圆(wafer)、或其他具有金属布线(routing)的载板，并不限于上述。

所述的电子元件21设于该承载结构20的第一表面20a上并电性连接该承载结构20的线路层。

于本实施例中，该电子元件21为封装件、主动元件、被动元件、或其三者的组合。具体地，该封装件为例如芯片级封装(Chip Scale Package，简称CSP)，该主动元件为例如半导体芯片，该被动元件为例如电阻、电容及电感。

所述的封装层22形成于该承载结构20的第一表面20a上，以包覆该电子元件21。

于本实施例中，该电子元件21未露出该封装层22，且形成该封装层22的材质为聚酰亚胺(polyimide，简称PI)、干膜(dry film)、环氧树脂(expoxy)或封装胶体(moldingcompound)。

所述的天线结构23接触设于该承载结构20的第一表面20a上，且包含多个天线板23a与连接该些天线板23a的连接线23b。

于本实施例中，该些天线板23a呈现规则排设的树枝状，如图2所示的矩形排设。例如，该天线结构23定义有四个天线区域A，且各该天线区域A具有四个该天线板23a。应可理解地，该天线结构23的排设方式可依需求作设计，例如呈现圆形排设或不规则排设，并不限于上述。

此外，该天线板23a为矩形金属板，且如图2’所示，各该天线板23a具有一第一天线部231、一第二天线部232、及位于该第一与第二天线部231,232之间的一隔离部230。具体地，该隔离部230为例如为孔洞构造(如沟槽)，该第二天线部232(或该隔离部230)环绕该第一天线部231，例如，该第一天线部231呈矩形片状，且该第二天线部232呈环状，并令该第一与该第二天线部231,232相交于一侧。于制作时，通过于一金属板上沿其三侧边形成一沟槽(即该隔离部230)，以形成该第一天线部231与第二天线部232。

又，该天线结构23还包含一连接该电子元件21的延伸线23c。例如，该延伸线23c的一端连接于该连接线23b，而另一端连接至该电子元件21。

另外，该封装层22未覆盖该隔离部230、第一天线部231与第二天线部232，而仅覆盖部分该延伸线23c。

本发明的电子封装件2藉由该天线结构23包含多个天线板23a的设计，以令导通电流会分成多条路径流通，使电流电磁辐射发散而出，以形成高频宽。具体地，如图2所示，假设电流为I，自该延伸线23c流入各该天线区域A后分成1/4电流I，再流入各该天线板23a后变成1/16电流I，故分成16条电流路径。

此外，该天线板23a藉由该第一天线部231与该第二天线部232的设计，以令导通电流会分成两条路径流通，使电流电磁辐射发散而出，以形成高频宽。

因此，利用多个天线区域A上的天线的增益加乘，以达到高增益的天线阵列。

图3A至图3C为本发明的电子封装件3的第二实施例的示意图。本实施例与第一实施例的差异在于新增屏蔽结构，其它结构大致相同，故以下不再赘述相同处。

如图3A所示，所述的电子封装件3包括：一承载结构20、一电子元件21、一封装层22、一天线结构23以及一屏蔽结构34。

所述的承载结构20具有线路层200，该线路层200外露于该第一表面20a与第二表面20b。

所述的电子元件21设于该承载结构20的第一表面20a上并电性连接该线路层200。

于本实施例中，该电子元件21具有相对的作用面21a与非作用面21b，且该作用面21a具有多个电极垫210，以令该作用面21a结合至该承载结构20的第一表面20a上，使各该电极垫210电性连接该线路层200。

于本实施例中，该电子元件21的非作用面21b外露于该封装层22。应可理解地，该封装层22也可覆盖该电子元件21的非作用面21b。

此外，于该封装层22中形成有电性连接该线路层200的导电穿孔32以结合如焊球的导电元件(图略)，俾供堆迭其它如封装件、承载结构或电路板的电子装置(图略)。

所述的天线结构23接触设于该封装层22上，且具有外露该封装层22表面的隔离部230。

于本实施例中，该天线结构23的延伸线23c’具有另一段向下延伸的延伸线23c”，其经过该封装层22而连接至该承载结构20(或线路层200)，故该延伸线23c’,23c”未连接至该电子元件21。例如，该延伸线23c”可位于该封装层22中；或者该延伸线23c”可沿该封装层22的外侧表面22a延伸至该承载结构20(如图5’所示)。

所述的屏蔽结构34环绕该天线结构23，如图3B所示。

于本实施例中，该屏蔽结构34由多个导电柱所组成，如图3C所示的实心柱体，其嵌埋于该封装层22中，且该些导电柱的端面外露于该封装层22。

此外，该屏蔽结构34’也可为嵌埋于该封装层22中的导电墙，如图3C’所示，且该些导电墙的顶面外露于该封装层22。

又，于其它实施例中，例如，以第一实施例为例，该电子封装件4也可形成屏蔽结构44，如图4所示，使该导电柱(或该导电墙)嵌埋于该承载结构20中，且该屏蔽结构44的端面外露于该承载结构20的第一表面20a。

本发明的电子封装件3,4藉由该屏蔽结构34,34’,44环绕该天线结构23的设计，以形成电磁辐射隔离(electromagnetic shield)，故能避免电磁辐射分散发出而影响其它电子元件运作的问题。

此外，利用多个天线区域A上的天线的增益加乘，以达到高增益的天线阵列。

图5及图5’为本发明的电子封装件的第三实施例的示意图。本实施例与第二实施例的差异在于天线板的改变，其它结构大致相同，故以下不再赘述相同处。

如图5所示的天线板53a，该隔离部530的材质不同于该第一与第二天线部231,232的材质。例如，该第一与第二天线部231,232为金属体，且该隔离部530为绝缘体。

或者，如图5’所示，该电子封装件5还包括一绝缘保护层55，其设于该封装层22上以覆盖该电子元件21的非作用面21b、该天线结构53与该屏蔽结构54。

于本实施例中，该屏蔽结构54为空心柱体，即通孔(via)。

此外，该绝缘保护层55填入该天线结构53的孔洞(原隔离部230)以作为隔离部530。

图6A及图6B为本发明的电子封装件的第四实施例的示意图。本实施例与第二及第三实施例的差异在于天线结构的电性连接方式，其它结构大致相同，故以下不再赘述相同处。

如图6A及图6B所示，所述的天线结构63包含多个天线板23a、多个连接线23b与一金属板63c，该金属板63c位于接近该承载结构20的一侧，且该天线板23a及该连接线23b位于远离该承载结构20的一侧。例如，该些天线板23a与该些连接线23b设于该封装层22的上表面22b，且该金属板63c设于该封装层22的下表面22c。

于本实施例中，该金属板63c具有至少一开口630，以令该承载结构20(线路板)的线路层200外露于该开口630，俾供作为感应部600。

此外，该金属板63c还可电性连接该线路层200以作为接地之用。

于运作时，该感应部600藉由该开口630电性感应耦合该天线板23a与该连接线23b，以令该天线结构63电性连接该承载结构20，故本实施例的天线结构23无需形成如第二及第三实施例的实体延伸线23c’,23c”，如此，可降低制程成本及金属损耗。

此外，由于该天线结构63采用电性感应耦合方式电性连接该承载结构20，故可藉由改变该开口630的宽度t，以调整电性感应耦合值的大小，同时较易达到天线匹配。

应可理解地，该天线板23a(或该连接线23b)与该金属板63c之间的距离h将影响该电性感应耦合的有效性。

综上所述，本发明的电子封装件中，主要藉由天线结构包含多个天线板的设计，以令导通电流会分成多条路径流通，使电流电磁辐射发散而出，以形成高频宽。

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。任何熟习此项技艺的人士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

1.一种电子封装件，其特征为，该电子封装件包括：

承载结构；

封装层，其形成于该承载结构上；

天线结构，其接触设于该封装层上，且包含多个天线板、连接该多个天线板的连接线、及金属板，其中，该天线板具有第一天线部、第二天线部、及位于该第一天线部与该第二天线部之间的孔洞，该金属板具有外露该承载结构部分表面的开口，且该天线板与该连接线设于该封装层的上表面，而该金属板设于该封装层的下表面，使该承载结构藉由该开口电性感应耦合该天线板；

屏蔽结构，其环设于该天线结构周围，其中，该屏蔽结构为柱状；以及

绝缘保护层，其设于该封装层的上表面上，以填入该天线结构的该第一天线部与该第二天线部之间的该孔洞作为隔离部。

2.根据权利要求1所述的电子封装件，其特征为，该天线结构定义有多个天线区域，以供该多个天线板分别设于该天线区域中。

3.根据权利要求1所述的电子封装件，其特征为，该隔离部的材质不同于该第一天线部与第二天线部的材质。

4.根据权利要求1所述的电子封装件，其特征为，该隔离部环设于该第一天线部外围。

5.根据权利要求1所述的电子封装件，其特征为，该第二天线部环设于该第一天线部外围。

6.根据权利要求1所述的电子封装件，其特征为，该电子封装件还包括设于该承载结构上的电子元件。

7.根据权利要求1所述的电子封装件，其特征为，该屏蔽结构嵌埋于该封装层中并环设于该天线结构周围。

8.根据权利要求1所述的电子封装件，其特征为，该金属板电性连接该承载结构以作为接地之用。