CN108933121B - 半导体封装装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种天线半导体封装装置。所述天线半导体封装装置包含第一导电层、第二导电层、第一导电元件及第一引向元件。所述第二导电层在所述第一导电层上方且与所述第一导电层分隔开。所述第一导电元件将所述第一导电层连接到所述第二导电层。所述第一引向元件邻近于所述第一导电层且通过第一间隙与所述第一导电层分隔开。所述第一导电元件、所述第一导电层及所述第二导电层界定波导空腔和辐射开口。

Description

半导体封装装置
技术领域
本发明涉及半导体封装装置,且更明确地说涉及包含天线阵列的半导体封装装置。
背景技术
例如蜂窝电话、车载雷达的无线通信装置可包含用于发射和接收射频(RF)信号的天线。在一些应用中,对于天线设计来说,天线的大小、传输质量和传输距离是重要参数。一些无线通信装置包含各自安置在电路板的不同部分上的天线和通信模块。根据一些方法,单独地制造天线和通信模块,并在将天线和通信模块放置在电路板上之后将其电连接到一起。因此,所述两个组件可能引发单独的制造成本。此外,可能难以减小无线通信装置的大小以达到合适紧密的产品设计。因此,需要研发可集成到半导体封装装置中并且具有较高增益的天线。
发明内容
在根据一些实施例的一些方面中,天线半导体封装装置包含第一导电层、第二导电层、第一导电元件及第一引向元件。第二导电层在第一导电层上方且与第一导电层分隔开。第一导电元件将第一导电层连接到第二导电层。第一引向元件邻近于第一导电层且通过第一间隙与第一导电层分隔开。第一导电元件、第一导电层及第二导电层界定波导空腔和辐射开口。
附图说明
图1A说明根据本发明的一些实施例的半导体封装装置的透视图。
图1B说明根据本发明的一些实施例的半导体封装装置的侧视图。
图1C说明根据本发明的一些实施例的半导体封装装置的侧视图。
图2A说明根据本发明的一些实施例的半导体封装装置的透视图。
图2B说明根据本发明的一些实施例的半导体封装装置的侧视图。
图3A说明根据本发明的一些实施例的半导体封装装置的透视图。
图3B说明根据本发明的一些实施例的半导体封装装置的侧视图。
图4A说明根据本发明的一些实施例的半导体封装装置的侧视图。
图4B说明根据本发明的一些实施例的半导体封装装置的侧视图。
图5A说明根据本发明的一些实施例的半导体封装装置的透视图。
图5B说明根据本发明的一些实施例的半导体封装装置的俯视图。
图6A说明根据本发明的一些实施例的半导体封装装置的透视图。
图6B说明根据本发明的一些实施例的半导体封装装置的俯视图。
贯穿图式和具体实施方式使用共同参考标号来指示相同或相似组件。根据以下结合附图进行的具体实施方式可最好地理解本发明。
具体实施方式
图1A说明根据本发明的一些实施例的半导体封装装置1的透视图。半导体封装装置1包含衬底10、导电层11、12、16及引向器13、14。
衬底10可包含例如印刷电路板,例如,纸基铜箔层压板、复合铜箔层压板或聚合物浸渍的玻璃纤维基铜箔层压板。衬底10可包含互连结构(或电连接件),例如重布层(RDL)或接地元件。衬底具有表面101及与表面101相对的表面102。在一些实施例中,衬底10的表面101被称作顶部表面或第一表面,且衬底10的表面102被称作底部表面或第二表面。衬底10进一步具有侧表面103、104(例如第一侧表面)和105(例如第二侧表面)。侧表面103在顶部表面101与底部表面102之间延伸。侧表面104在顶部表面101与底部表面102之间延伸,且与侧表面103相对。侧表面105在顶部表面101与底部表面102之间延伸,且邻近于侧表面103和104两个。在一些实施例中,衬底10可包含多个层(例如金属层),其中所述层可通过互连结构(例如通孔)电连接。
导电层(或“第一导电层”)11安置在衬底10的第一层。举例来说,导电层11安置在衬底10内且邻近于衬底10的底部表面102。在一些实施例中,导电层11可安置在衬底10的底部表面102上。在一些实施例中,导电层11包含例如金(Au)、银(Ag)、铝(Al)、铜(Cu),或其合金。
导电层(或“第二导电层”)12安置在导电层11上方且与导电层11分隔开。导电层12安置在与导电层11相对应的位置。导电层12安置在衬底10的第二层,所述第二层与衬底10的第一层分隔开。举例来说,导电层12安置在衬底10内且邻近于衬底10的顶部表面101。在一些实施例中,导电层12可安置在衬底10的顶部表面101上。在一些实施例中,导电层12包含例如Au、Ag、Al、Cu,或其合金。
导电层11和12可通过一或多个导电元件(例如一或多个第一导电元件)10v1电连接到彼此。在一些实施例中,导电元件10v1可包含导电柱或通孔,所述导电柱或通孔沿着导电层11和12的边缘安置且将导电层11与导电层12电连接。在导电柱或通孔中的任何两个之间可存在间隙。在一些实施例中,导电元件10v1可包含金属板,所述金属板沿着导电层11和12的边缘安置且将导电层11与导电层12电连接。在一些实施例中,导电元件10v1可安置在导电层11与12之间的任何位置且将导电层11与导电层12电连接。
在一些实施例中,导电层11和12的宽度沿着朝向衬底10的侧表面105的方向逐渐增加。举例来说,导电层11和12的宽度W1比导电层11和12的更远离侧表面105的宽度W0更大。在一些实施例中,导电层11、12及导电元件10v1界定具有波导空腔的喇叭状结构。在一些实施例中,导电层11、12及导电元件10v1界定喇叭天线100。导电层11、12的最宽部分(例如W1)及导电元件10v1界定喇叭天线100的辐射开口11o以辐射或接收电磁波。
导电层(或“第三导电层”)16安置在导电层12上方且与导电层12分隔开。导电层16安置在与导电层12的部分相对应的位置。导电层16安置在衬底10的第四层,所述第四层与衬底10的第二层分隔开。举例来说,导电层16安置在衬底10内且邻近于衬底10的顶部表面101。在一些实施例中,导电层16可安置在衬底10的顶部表面101上。在一些实施例中,导电层16包含例如Au、Ag、Al、Cu,或其合金。在一些实施例中,导电层16可包含接地层。
如说明根据本发明的一些实施例的来自图1A所展示的Y到Z平面的半导体封装装置1的侧视图的图1B中所展示,导电层12和16可通过一或多个导电元件(例如一或多个第四导电元件)16v电连接到彼此。在一些实施例中,导电元件16v可包含导电柱或通孔,所述导电柱或通孔沿着导电层16的边缘安置且将导电层16与导电层12电连接。在导电柱或通孔中的任何两个之间(例如在导电柱或通孔中的任何相邻两个之间)可存在间隙。在一些实施例中,导电元件16v可包含金属板,所述金属板沿着导电层16的边缘安置且将导电层16与导电层12电连接。在一些实施例中,导电元件16v可安置在导电层12与16之间的任何位置且将导电层16与导电层12电连接。
馈电层15安置在导电层12与16之间且与导电层12和16分隔开。举例来说,馈电层15安置在衬底10的第三层,所述第三层与衬底10的第二层分隔开。如说明根据本发明的一些实施例的来自图1A所展示的X到Y平面的半导体封装装置1的侧视图的图1C中所展示,导电层12界定孔12h且包含导电元件(例如第三导电元件)15v,所述导电元件通过导电层12的孔12h将馈电层15连接到喇叭天线100的波导空腔。在一些实施例中,导电层16、馈电层15及导电元件16v界定喇叭天线100的带状线结构。
参看图1A,引向器13邻近于导电层11安置且通过间隙(例如第一间隙)13g1与导电层11分隔开。在一些实施例中,引向器13安置在与导电层11相同的层。举例来说,引向器13安置在衬底10的第一层或在衬底10的底部表面102上。引向器13包含一或多个引向元件(例如一或多个第一引向元件)13a、13b、13c和13d。引向元件13a、13b、13c和13d紧密地安置且彼此分离。引向元件13a、13b、13c和13d大体上彼此平行。引向元件的数目可取决于不同的实施例来选择。举例来说,引向器13可包含N个引向元件,其中N为大于或等于1的整数。在一些实施例中,引向器13包含例如Au、Ag、Al、Cu,或其合金。
引向器14邻近于导电层12安置且通过间隙(例如第二间隙)14g1与导电层12分隔开。在一些实施例中,引向器14安置在与导电层12相同的层。举例来说,引向器14安置在衬底10的第二层或在衬底10的顶部表面101上。引向器14包含一或多个引向元件(例如一或多个第二引向元件)14a、14b、14c和14d。引向元件14a、14b、14c和14d紧密地安置且彼此分离。引向元件14a、14b、14c和14d大体上彼此平行。引向元件14a、14b、14c和14d中的每个对应于引向元件13a、13b、13c和13d(例如对应于相应的引向元件13a、13b、13c和13d)安置。引向元件的数目可取决于不同的实施例来选择。举例来说,引向器14可包含N个引向元件,其中N为大于或等于1的整数。在一些实施例中,引向器14包含例如Au、Ag、Al、Cu,或其合金。在一些实施例中,辐射开口11o的宽度与引向元件13a、13b、13c、13d、14a、14b、14c、14d中的一或多个的宽度大体上相同。在一些实施例中,在衬底10的顶部表面101上存在相对于引向元件14a、14b、14c、14d的空闲区域,所述空闲区域未由电子组件占据。
引向器13和14可通过一或多个导电元件(例如一或多个第二导电元件)10v2电连接到彼此。在一些实施例中,导电元件10v2可包含导电柱或通孔,所述导电柱或通孔沿着引向器13和14的边缘安置且将引向器13与引向器14电连接。在一些实施例中,导电元件10v2可包含金属板,所述金属板沿着引向器13和14的边缘安置且将引向器13与引向器14电连接。导电元件10v2彼此分离。在一些实施例中,引向器13和14的宽度W2与导电层11、12的最宽部分的宽度W1大体上相同。在一些实施例中,衬底10的侧表面105与最靠近衬底10的侧表面105的引向元件(例如引向元件13d或14d)之间存在距离D1。在一些实施例中,距离D1在约3毫米(mm)到约4mm的范围内,或在约1mm或更大,或约2mm或更大,或约3mm或更大的范围内。
与没有引向器的喇叭天线相比,增益为约2.4分贝(dBi),其可提供高达约0.17米(m)的工作范围(例如传输或检测范围)。然而,对于一些应用(例如车载雷达)来说,这样的工作范围并不够。根据一些实施例,喇叭天线100包含引向器13和14,其邻近于喇叭天线100的辐射开口11o。引向器13和14有利于喇叭天线100的波导空腔内的电磁波的谐振,这将增加增益且扩大引向器13和14的工作范围。在一些实施例中,喇叭天线100(例如,如图1A到1C中所展示)的增益是没有引向器的喇叭天线的增益的约3.5到约4倍,且喇叭天线100(例如,如图1A到1C中所展示)的工作距离是没有引向器的喇叭天线的工作距离的约5倍。
另外,在一些实施例中,在衬底10的侧表面105与最靠近衬底10的侧表面105的引向元件(例如引向元件13d或14d)之间不存在距离。因此,喇叭天线的辐射输出在衬底10与衬底10外部的其它介质(例如空气)之间的界面或边界处,这可造成传输损耗且降低喇叭天线的增益或传输质量。在一些实施例中(例如,如图1A到1C中所展示),距离(例如距离D1)存在于衬底10的侧表面105与最靠近衬底10的侧表面105的引向元件(例如引向元件13d或14d)之间,这可允许避免因两种不同介质(例如衬底10和空气)之间的界面或边界所致的在喇叭天线100的辐射输出处的传输损耗。
图2A说明根据本发明的一些实施例的半导体封装装置2的透视图。半导体封装装置2包含衬底20、电子组件21、喇叭天线100及封装体(例如第一封装体)23。在一些实施例中,图2A说明与电子组件21集成的图1A中所展示的半导体封装装置1。
衬底20可包含例如印刷电路板,例如,纸基铜箔层压板、复合铜箔层压板或聚合物浸渍的玻璃纤维基铜箔层压板。衬底20可包含互连结构,例如RDL或接地元件。在一些实施例中,衬底20与如图1A中所展示的衬底10相同或相似。
电子组件21安置在衬底20的顶部表面上。电子组件21可包含有源组件(例如集成电路(IC)芯片或管芯)、无源电组件(例如电容器、电阻器或电感器)或其组合。电子组件21可电连接到天线100和衬底20(例如电连接到RDL),并且电连接可借助于倒装芯片或导线接合技术来获得。
喇叭天线100邻近于电子组件21安置。在一些实施例中,喇叭天线100与如图1A到1C中所展示的喇叭天线100相同。在其它实施例中,喇叭天线100可包含任何其它合适的天线。如说明根据本发明的一些实施例的来自图2A所展示的Y到Z平面(左图)以及X到Y平面(右图)的半导体封装装置2的侧视图的图2B中所展示,喇叭天线100的部分嵌入衬底20内,并且喇叭天线100的另一部分从衬底20露出。举例来说,导电层11、12、馈电层15及引向器13、14嵌入衬底20内,且喇叭天线100的导电层16从衬底20露出。喇叭天线100的导电层16安置在衬底20的顶部表面上。喇叭天线100的馈电层15通过互连结构(或电连接件)20r(例如RDL)电连接到电子组件21。
封装体23安置在衬底20的顶部表面上以覆盖或包封电子组件21和喇叭天线100的导电层16。在一些实施例中,封装体23包含环氧树脂,所述环氧树脂包含填充剂、封装材料(例如环氧封装材料或其它封装材料)、聚酰亚胺、酚化合物或材料、包含分散在其中的硅酮的材料,或其组合。
图3A说明根据本发明的一些实施例的半导体封装装置3的透视图。半导体封装装置3与图2A中所展示的半导体封装装置2相似,不同之处在于图3A中的喇叭天线100位于半导体封装装置3的相对端。
如说明根据本发明的一些实施例的来自图3A所展示的Y到Z平面(左图)以及X到Y平面(右图)的半导体封装装置3的侧视图的图3B中所展示,导电层11和引向器13安置在封装体23的顶部表面上,导电层12和引向器14安置在衬底20的顶部表面上,且馈电层15和导电层16安置在衬底20内。喇叭天线100的馈电层15通过互连结构20r(例如RDL)电连接到电子组件21。
图4A说明根据本发明的一些实施例的半导体封装装置4的侧视图。半导体封装装置4与图3B中所展示的半导体封装装置3相似,不同之处在于半导体封装装置4进一步包含封装体(例如第二封装体)43。
如图4A中所展示,导电层11和引向器13安置在封装体43上,导电层12和引向器14安置在封装体23上,且馈电层15安置在衬底20的顶部表面上。喇叭天线100的馈电层15通过互连结构(例如RDL)电连接到电子组件21(例如与图3B中所展示的类似)。在一些实施例中,半导体封装装置4可进一步包含在衬底20内的导电层16(例如与图3B中的类似)。
图4B为根据本发明的一些实施例的半导体封装装置4的另一侧视图。如图4B中所展示,封装体43选择性地安置在封装体23中喇叭天线100所定位的部分上。在一些实施例中,封装体43可通过例如选择性模制技术或其它合适的技术来形成。
图5A说明根据本发明的一些实施例的半导体封装装置5的透视图。半导体封装装置5与图2A中所展示的半导体封装装置2相似,不同之处在于半导体封装装置5进一步包含保形屏蔽件55和分隔屏蔽件56。
安置保形屏蔽件55以覆盖封装体23和衬底20的部分,且暴露封装体23和衬底20中喇叭天线100所定位的另一部分。在一些实施例中,保形屏蔽件55可覆盖喇叭天线100的部分且暴露喇叭天线100的引向器13、14。保形屏蔽件55电连接到衬底20的接地元件。在一些实施例中,保形屏蔽件55为导电薄膜,且可包含例如Al、Cu、铬(Cr)、锡(Sn)、Au、Ag、镍(Ni)或不锈钢,或其混合物、合金或其它组合。保形屏蔽件55可包含单个导电层或多个导电层。在一些实施例中,保形屏蔽件55包含多个导电层,并且多个导电层可包含相同材料,或多个导电层中的一个可包含不同材料,或多个导电层中的每一个可包含与多个导电层中的其它导电层不同的材料。在一些实施例中,保形屏蔽件55的每一导电层的厚度高达约200微米(μm),例如高达约150μm、高达约100μm、高达约50μm、高达约10μm、高达约5μm、高达约1μm或高达约500纳米(nm),以及低至约100nm或更小、低至约50nm或更小,或低至约10nm或更小。在一些实施例中,保形屏蔽件55包含多个导电层,并且不同导电层可具有不同的厚度。
图5B说明根据本发明的一些实施例的如图5A中展示的半导体封装装置5的俯视图。如图5B中所展示,分隔屏蔽件56安置在电子组件21与喇叭天线100之间以防止或减少电子组件21与喇叭天线100之间的电磁干扰(例如串扰)。在一些实施例中,分隔屏蔽件56具有开口56h或界定所述开口以允许电子组件21与喇叭天线100之间的电连接。
图6A说明根据本发明的一些实施例的半导体封装装置6的透视图。半导体封装装置6与图3A中所展示的半导体封装装置3或图4A中所展示的半导体封装装置4相似,不同之处在于半导体封装装置6进一步包含保形屏蔽件65和分隔屏蔽件66。
安置保形屏蔽件65以覆盖封装体23和衬底20的部分,且暴露封装体23和衬底20中喇叭天线100所定位的另一部分。在一些实施例中,保形屏蔽件65可覆盖喇叭天线100的部分且暴露喇叭天线100的引向器13、14。保形屏蔽件65电连接到衬底20的接地元件。在一些实施例中,保形屏蔽件65为导电薄膜,且可包含例如Al、Cu、Cr、Sn、Au、Ag、Ni或不锈钢,或其混合物、合金或其它组合。保形屏蔽件65可包含单个导电层或多个导电层。在一些实施例中,保形屏蔽件65包含多个导电层,且多个导电层可包含相同材料,或多个导电层中的一个可包含不同材料,或多个导电层中的每一个可包含与多个导电层中的其它导电层不同的材料。在一些实施例中,保形屏蔽件65的每个导电层的厚度高达约200μm,例如高达约150μm、高达约100μm、高达约50μm、高达约10μm、高达约5μm、高达约1μm,或高达约500nm,以及低至约100nm或更小、低至约50nm或更小,或低至约10nm或更小。在一些实施例中,保形屏蔽件65包含多个导电层,且不同导电层可具有不同的厚度。
图6B说明根据本发明的一些实施例的如图6A中展示的半导体封装装置6的俯视图。如图6B中所展示,分隔屏蔽件66安置在电子组件21与喇叭天线100之间以防止或减少电子组件21与喇叭天线100之间的电磁干扰(例如串扰)。在一些实施例中,分隔屏蔽件66具有开口66h或界定所述开口以允许电子组件21与喇叭天线100之间的电连接。
如本文中所使用,术语“大致”、“大体上”、“大体”和“约”用以描述和说明小的变化。当与事件或情形结合使用时,所述术语可指其中事件或情形明确发生的情况以及其中事件或情形极接近于发生的情况。举例来说,当结合数值使用时,术语可指代小于或等于所述数值的±10%的变化范围,例如小于或等于±5%、小于或等于±4%、小于或等于±3%、小于或等于±2%、小于或等于±1%、小于或等于±0.5%、小于或等于±0.1%,或小于或等于±0.05%。举例来说,如果两个数值之间的差值小于或等于所述值的平均值的±10%(例如小于或等于±5%、小于或等于±4%、小于或等于±3%、小于或等于±2%、小于或等于±1%、小于或等于±0.5%、小于或等于±0.1%,或小于或等于±0.05%),那么可认为所述两个数值“大体上”相同。举例来说,“大体上”平行可指代相对于0°的小于或等于±10°的角度变化范围,例如小于或等于±5°、小于或等于±4°、小于或等于±3°、小于或等于±2°、小于或等于±1°、小于或等于±0.5°、小于或等于±0.1°,或小于或等于±0.05°。举例来说,“大体上”垂直可指代相对于90°的小于或等于±10°的角度变化范围,例如,小于或等于±5°、小于或等于±4°、小于或等于±3°、小于或等于±2°、小于或等于±1°、小于或等于±0.5°、小于或等于±0.1°,或小于或等于±0.05°。
如果两个表面之间的位移不大于5μm、不大于2μm、不大于1μm或不大于0.5μm,那么可认为所述两个表面是共面的或大体上共面。
另外,有时在本文中按范围格式呈现量、比率和其它数值。此类范围格式是为便利和简洁起见而使用,且应灵活地理解为不仅包含明确地指定为范围限制的数值,并且还包含涵盖于所述范围内的所有个别数值或子范围,如同明确地指定每一数值和子范围一般。
如本文所使用,术语“导电(conductive)”、“导电性(electrically conductive)”和“电导率”指代输送电流的能力。导电材料通常指示对电流流动呈现极少或零对抗的那些材料。电导率的一个量度为西门子每米(S/m)。通常,导电材料为电导率大于约104S/m(例如至少105S/m或至少106S/m)的一种材料。材料的电导率有时可随温度而变化。除非另外说明,否则材料的电导率在室温下测量。
在一些实施例的描述中,提供于另一组件“上”或“上方”的组件可涵盖前一组件直接在后一组件上(例如,与后一组件物理接触)的情况,以及一或多个中间组件位于前一组件与后一组件之间的情况。
虽然已参考本发明的特定实施例描述及说明本发明,但这些描述及说明并不限制本发明。所属领域的技术人员可清晰地理解,在不脱离如由所附权利要求书定义的本发明的真实精神和范围的情况下,可进行各种改变,且可在实施例内取代等效组件。所述说明可能不必按比例绘制。归因于制造过程及公差,本发明中的艺术再现与实际设备之间可存在区别。可存在并未特定说明的本发明的其它实施例。应将本说明书及图式视为说明性的而非限制性的。可做出修改,以使具体情况、材料、物质组成、方法或工艺适应于本发明的目标、精神和范围。所有所述修改都既定在所附权利要求书的范围内。虽然本文所公开的方法已参考按特定次序执行的特定操作加以描述,但应理解,可在不脱离本发明的教示的情况下组合、细分或重新排序这些操作以形成等效方法。因此,除非本文中特别指示,否则操作的次序及分组并非对本发明的限制。

Claims (22)

1.一种天线半导体封装装置,其包括:
第一导电层;
第二导电层,其在所述第一导电层上方且与所述第一导电层分隔开;
第一导电元件,其将所述第一导电层连接到所述第二导电层;及
第一引向元件,其邻近于所述第一导电层且通过第一间隙与所述第一导电层分隔开,
其中所述第一导电元件、所述第一导电层及所述第二导电层界定波导空腔和辐射开口,且
其中所述第一引向元件在所述波导空腔之外。
2.根据权利要求1所述的天线半导体封装装置,其进一步包括第二引向元件,所述第二引向元件邻近于所述第二导电层且通过第二间隙与所述第二导电层分隔开。
3.根据权利要求2所述的天线半导体封装装置,其进一步包括:
多个第一引向元件,其邻近于所述第一引向元件且与所述第一引向元件分隔开,其中所述多个第一引向元件中的任何两个彼此分离;及
多个第二引向元件,其邻近于所述第二引向元件安置且与所述第二引向元件分隔开,其中所述多个第二引向元件中的任何两个彼此分离。
4.根据权利要求3所述的天线半导体封装装置,其中所述第一引向元件与所述多个第一引向元件中的任一个大体上平行,且所述第二引向元件与所述多个第二引向元件中的任一个大体上平行。
5.根据权利要求2所述的天线半导体封装装置,其中所述第二引向元件对应于所述第一引向元件定位。
6.根据权利要求2所述的天线半导体封装装置,其进一步包括第二导电元件,所述第二导电元件将所述第二引向元件的边缘电连接到所述第一引向元件的边缘。
7.根据权利要求2所述的天线半导体封装装置,其中所述辐射开口的宽度与所述第二引向元件的宽度大体上相同。
8.根据权利要求2所述的天线半导体封装装置,其进一步包括:
馈电层,其安置在所述第二导电层上方且与所述第二导电层分隔开;及
第三导电元件,其连接所述馈电层且从所述馈电层延伸到所述波导空腔且穿过所述第二导电层。
9.根据权利要求8所述的天线半导体封装装置,其中所述第三导电元件穿过由所述第二导电层界定的开口。
10.根据权利要求9所述的天线半导体封装装置,其进一步包括安置在所述馈电层上方且与所述馈电层分隔开的第三导电层,其中所述第三导电层通过第四导电元件电连接到所述第二导电层。
11.根据权利要求10所述的天线半导体封装装置,其进一步包括衬底,其中:
所述第一导电层位于所述衬底的第一层,
所述第二导电层位于所述衬底的第二层,
所述馈电层位于所述衬底的第三层,且
所述第三导电层位于所述衬底的顶部表面。
12.根据权利要求11所述的天线半导体封装装置,其中所述第一引向元件位于所述衬底的所述第一层,且所述第二引向元件位于所述衬底的所述第二层。
13.根据权利要求11所述的天线半导体封装装置,其中在所述衬底的所述顶部表面上存在相对于所述第二引向元件的空闲区域。
14.根据权利要求11所述的天线半导体封装装置,其中所述衬底具有第一侧表面及大体上垂直于所述第一侧表面的第二侧表面,且所述第一引向元件与所述第二侧表面之间存在距离。
15.根据权利要求11所述的天线半导体封装装置,其进一步包括安置在所述衬底的所述顶部表面上的电子组件,其中所述衬底包括在所述衬底内的电连接件,且所述电子组件通过在所述衬底内的所述电连接件电连接到所述馈电层。
16.根据权利要求15所述的天线半导体封装装置,其进一步包括安置在所述衬底的所述顶部表面上的封装体,且所述封装体包封所述电子组件和所述第三导电层。
17.根据权利要求10所述的天线半导体封装装置,其进一步包括:
衬底;
电子组件,其安置在所述衬底上;及
封装体,其安置在所述衬底上且包封所述电子组件,其中:
所述第一导电层位于所述封装体上,
所述第二导电层位于所述衬底上,且
所述馈电层和所述第三导电层位于所述衬底的不同层。
18.根据权利要求17所述的天线半导体封装装置,其中所述衬底包括在所述衬底内的电连接件,且所述电子组件通过在所述衬底内的所述电连接件电连接到所述馈电层。
19.根据权利要求10所述的天线半导体封装装置,其进一步包括:
衬底;
电子组件,其安置在所述衬底上;
第一封装体,其安置在所述衬底上且包封所述电子组件;及
第二封装体,其安置在所述第一封装体上,其中:
所述第一导电层位于所述第二封装体上,
所述第二导电层位于所述第一封装体上,
所述馈电层位于所述衬底上,且
所述第三导电层位于所述衬底内。
20.根据权利要求19所述的天线半导体封装装置,其中所述电子组件电连接到所述馈电层。
21.根据权利要求1所述的天线半导体封装装置,其中所述辐射开口的宽度与所述第一引向元件的宽度大体上相同。
22.根据权利要求1所述的天线半导体封装装置,其中所述第一引向元件与所述第一导电层共面。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10199336B2 (en) * 2017-05-24 2019-02-05 Advanced Semiconductor Engineering, Inc. Antenna package device
USD856948S1 (en) * 2018-05-07 2019-08-20 Adura Led Solutions Llc Circuit board having arrangements of light-emitting diodes
USD933618S1 (en) * 2018-10-31 2021-10-19 Asahi Kasei Microdevices Corporation Semiconductor module
JP1665773S (zh) * 2018-11-07 2020-08-11
JP1633578S (zh) * 2018-11-07 2019-06-10
USD902164S1 (en) * 2019-01-24 2020-11-17 Toshiba Memory Corporation Integrated circuit card

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5886670A (en) * 1996-08-16 1999-03-23 Waveband Corporation Antenna and method for utilization thereof
US6293688B1 (en) * 1999-11-12 2001-09-25 Sparkolor Corporation Tapered optical waveguide coupler
CN101000978A (zh) * 2007-01-16 2007-07-18 北京海域天华通讯设备有限公司 超薄斜波束平板天线
CN101395759A (zh) * 2006-02-06 2009-03-25 三菱电机株式会社 高频模件
CN102255138A (zh) * 2011-03-28 2011-11-23 李峰 圆极化波导平板阵列天线
US8232920B2 (en) * 2008-08-07 2012-07-31 International Business Machines Corporation Integrated millimeter wave antenna and transceiver on a substrate
US8299861B2 (en) * 2010-10-21 2012-10-30 Eureka Aerospace, Inc. Modular microwave source

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4751513A (en) * 1986-05-02 1988-06-14 Rca Corporation Light controlled antennas
JP3279242B2 (ja) * 1997-12-26 2002-04-30 株式会社村田製作所 異種非放射性誘電体線路変換部構造およびその装置
DE19918567C2 (de) * 1998-04-23 2002-01-03 Kyocera Corp Verbindungsanordnung für dielektrische Wellenleiter
JP5326649B2 (ja) * 2009-02-24 2013-10-30 日本電気株式会社 アンテナ、アレイアンテナ、プリント基板、及びそれを用いた電子装置
US9386688B2 (en) * 2010-11-12 2016-07-05 Freescale Semiconductor, Inc. Integrated antenna package
US8805147B2 (en) * 2011-05-17 2014-08-12 Canon Kabushiki Kaisha Waveguide, apparatus including the waveguide, and method of manufacturing the waveguide
US9952388B2 (en) * 2012-09-16 2018-04-24 Shalom Wertsberger Nano-scale continuous resonance trap refractor based splitter, combiner, and reflector
US9350063B2 (en) * 2013-02-27 2016-05-24 Texas Instruments Incorporated Dielectric waveguide with non-planar interface surface and mating deformable material
US9978688B2 (en) * 2013-02-28 2018-05-22 Advanced Semiconductor Engineering, Inc. Semiconductor package having a waveguide antenna and manufacturing method thereof
US9337159B2 (en) * 2013-12-13 2016-05-10 Infineon Technologies Ag Semiconductor package with integrated microwave component
US9583811B2 (en) * 2014-08-07 2017-02-28 Infineon Technologies Ag Transition between a plastic waveguide and a semiconductor chip, where the semiconductor chip is embedded and encapsulated within a mold compound
WO2016092084A1 (en) * 2014-12-12 2016-06-16 Sony Corporation Microwave antenna apparatus, packing and manufacturing method
US9537199B2 (en) * 2015-03-19 2017-01-03 International Business Machines Corporation Package structure having an integrated waveguide configured to communicate between first and second integrated circuit chips
US9985335B2 (en) * 2015-12-29 2018-05-29 Texas Instruments Incorporated Methods and apparatus for backside integrated circuit high frequency signal radiation, reception and interconnects
CN106299618B (zh) * 2016-08-19 2019-06-18 四川中测微格科技有限公司 一种基片集成波导平面端射圆极化天线
US10199336B2 (en) * 2017-05-24 2019-02-05 Advanced Semiconductor Engineering, Inc. Antenna package device

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5886670A (en) * 1996-08-16 1999-03-23 Waveband Corporation Antenna and method for utilization thereof
US6293688B1 (en) * 1999-11-12 2001-09-25 Sparkolor Corporation Tapered optical waveguide coupler
CN101395759A (zh) * 2006-02-06 2009-03-25 三菱电机株式会社 高频模件
CN101000978A (zh) * 2007-01-16 2007-07-18 北京海域天华通讯设备有限公司 超薄斜波束平板天线
US8232920B2 (en) * 2008-08-07 2012-07-31 International Business Machines Corporation Integrated millimeter wave antenna and transceiver on a substrate
US8299861B2 (en) * 2010-10-21 2012-10-30 Eureka Aerospace, Inc. Modular microwave source
CN102255138A (zh) * 2011-03-28 2011-11-23 李峰 圆极化波导平板阵列天线

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