CN109166845A - 封装天线及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种封装天线及其制造方法,封装天线包括:电路芯片;基板,开设有基板槽,电路芯片固定于基板槽中,且电路芯片的正面暴露于第一表面且与第一表面平齐,基板设置有基板金属层,该基板金属层形成有天线;再布线层,层叠在基板的第一表面和电路芯片的正面上,再布线层包括至少一层RDL金属层,该金属层形成有反射地平面、馈线、多个扇出引线和多个焊盘,馈线与电路芯片连接以向天线馈电,多个扇出引线将对应的过孔与电路芯片连接,以用于连接电路芯片和印制电路板,多个焊盘位于离第二表面最远的一层RDL金属层上;以及焊球。通过上述技术方案,本公开提供的封装天线能够降低其自身的寄生参数,同时改善天线性能。
Description
技术领域
本公开涉及封装天线技术领域,具体地,涉及一种封装天线和封装天线的制造方法。
背景技术
随着近几十年科学技术的发展,毫米波逐渐向民用小型化多功能的方向发展,在汽车雷达、高速数据通信、工业自动化传感器、医疗器材等方面获得了广泛的应用。天线是无线系统中的重要部件,有分离和集成两种形式。其中集成天线包括片上天线(Antenna-on-Chip,简称“AoC”)和封装天线(Antenna-in-Package,简称“AiP”)两大类型。片上天线技术通过半导体材料与工艺将天线与其他电路集成在同一个芯片上,优点是集成度高,不需要额外的互连,寄生效应小,尤其对于太赫兹频段更适用一些。缺点是天线占用成本较高的采用微波工艺的芯片面积,以及工艺本身对天线结构和性能产生了限制。另外集成电路设计和纠错周期长、费用高也限制了AoC技术的应用。AiP技术是通过封装材料与工艺将天线集成在携带芯片的封装内。AiP技术很好地兼顾了天线性能、成本及体积,代表着近年来天线技术重大成就,因而是目前毫米波应用的主流方向。同AoC相比,AiP系统设计周期短,方便灵活,可以采用同一颗芯片搭配不同的天线结构,实现需要的性能。如今几乎所有的60GHz无线通信和手势雷达芯片都采用了AiP技术。除此之外,在79GHz汽车雷达,5G通信,122GHz传感器等应用和研究中也都广泛应用AiP天线解决方案。
毫米波频段在30-300GHz之间,频带非常宽。同微波雷达相比,毫米波雷达具有波束窄、天线体积小的优点、同激光和远红外相比又有穿透性强的优势。天线是毫米波系统中的重要部件,如果将天线设计在系统封装的外面,则需要用同轴线、波导或微带线等实现系统到天线的连接,不仅体积大,而且引入寄生的电感、电容,影响系统的性能,此外制作加工过程引入的误差以及误差控制也提高了成本,使毫米波方案难以普及。封装天线(AiP)技术将天线与射频收发系统集成在一个小的封装模块中,大大减轻了天线到芯片互连的设计问题,在整个系统获得更高集成度的同时,降低了成本,提升了系统性能。
在AiP技术中,天线和MMIC(Monolithic Microwave Integrated Circuit,单片微波集成电路)芯片的互连可以采用引线键合、倒装凸点或者扇出(fan out)技术。采用引线键合做芯片和天线的互连是最标准和低成本的封装形式,键合引线直接将芯片的毫米波信号焊盘引出到基板上或接到天线模块的馈线焊盘。由于键合引线寄生电感大,对带宽产生限制。同时严重影响匹配,需要做补偿。当键合引线的长度和波长可以比拟时,则形成寄生天线,使天线增益和辐射效率降低。
倒装凸点焊接采用转接基板,是另一种常用的封装形式,通常天线图形做在基板上,芯片通过焊球接到基板上的馈线,由于凸点寄生效应比较小,更适合毫米波连接。但这种结构只能用于芯片焊盘间距较大的情况,对于小尺寸焊盘应用较为困难,实现成本较高。通常采用CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor,互补金属氧化物半导体)工艺的芯片标准50ohm特征阻抗接地共面波导输出焊盘,其焊盘间距或尺寸常常无法使用较低成本的凸点倒装焊的封装形式。
同前两种封装相比,采用扇出(Fan out)实现AiP的天线和电连接具有不可比拟的优势,对扇出结构来说,RDL层(Redistributed layer,再布线层)连接芯片焊盘的通孔寄生效应在毫米波频段几乎可以忽略,尤其对于超过100GHz的应用性能优越。毫米波天线对形成天线和馈线的金属布线的尺寸精度要求较高,扇出工艺RDL布线层采用的光刻工艺精度远高于普通基板布线工艺,满足毫米波天线制作的误差要求。MMIC芯片通常功耗很大,同倒装凸点封装相比,扇出封装无需基板,热阻也小。
随着集成度的提高,扇出封装越来越成为封装技术的必经之路。对于毫米波芯片AiP封装而言,传统的封装技术是将MMIC芯片扇出封装起来,再集成到AiP系统中,但这会增加互连的寄生参数。
此外,目前多家厂商均提供扇出封装工艺,如英飞凌(Infineon)的eWLB(embeddedWafer Level Ball gridarray,嵌入式圆片级球栅阵列封装),TSMC的InFO-WLP等,但不提供工艺定制服务。以eWLB工艺为例,采用eWLB工艺制造的封装结构只有一层RDL再布线层,在实现AiP时,若使用RDL金属层形成天线图形,则无法在eWLB封装上做反射地平面,只能用PCB(Printed Circuit Board,印制电路板)上的布线层做地平面,需要仔细优化PCB结构以协同天线设计,给应用带来麻烦,提高了应用成本。
发明内容
本公开的目的是提供一种封装天线及其制造方法,以降低封装天线自身的寄生参数,同时改善天线性能。
为了实现上述目的,根据本公开的第一方面,本公开提供一种封装天线,包括:电路芯片,具有正面和反面;基板,具有相对的第一表面和第二表面,所述基板在所述第一表面上开设有基板槽,所述电路芯片固定于所述基板槽中,且所述电路芯片的正面暴露于所述第一表面且与所述第一表面平齐,所述基板设置有基板金属层,该基板金属层形成有天线辐射贴片;再布线层,层叠在所述基板的第一表面和所述电路芯片的正面上,所述再布线层包括至少一层RDL金属层,该至少一层RDL金属层形成有馈线、多个扇出引线和多个焊盘,所述馈线与所述电路芯片连接以向天线辐射贴片馈电,所述扇出引线与所述电路芯片和所述焊盘连接,以用于连接所述电路芯片和印制电路板,多个所述焊盘位于离所述第二表面最远的一层所述RDL金属层上;以及焊球,包括固定于所述焊盘上的第一焊球,其中,所述基板金属层形成有反射地平面,或者,所述RDL金属层形成有反射地平面,所述天线辐射贴片的辐射方向背离所述反射地平面。
可选择地,所述基板槽为贯通结构,所述电路芯片通过塑料材料模塑于所述基板槽中,以固定于所述基板,所述塑料材料7包覆所述电路芯片的反面;或者,所述基板槽为非贯通结构,所述基板槽的底壁上设置有通往所述第一表面的注塑孔,所述电路芯片通过塑料材料注塑固定于所述基板槽中。
可选择地,所述基板金属层形成有反射地平面;可选择地,所述反射地平面设置在所述基板中,或者,所述反射地平面设置在所述第二表面上。
可选择地,所述至少一层RDL金属层包括单层RDL金属层,所述再布线层包括RDL介质层,所述单层RDL金属层通过所述RDL介质层连接于所述第二表面和所述正面;或者,所述至少一层RDL金属层包括第一RDL金属层和第二RDL金属层,所述再布线层包括第一RDL介质层和第二RDL介质层,所述第一RDL金属层通过第一RDL介质层与所述第二表面和所述正面连接,所述第一RDL金属层通过第二RDL介质层与所述第二RDL金属层连接。
可选择地,所述反射地平面设置有馈电孔,以使得所述馈线通过孔径耦合或同轴馈电的方式向所述天线辐射贴片馈电。
可选择地,所述基板设置有将所述天线辐射贴片的辐射方向从所述第一表面暴露的开口,可选择地,该开口中填充有低介电常数材料。
根据本公开的第二方面,提供一种封装天线的制造方法,其中,所述封装天线为本公开第一方面所述的封装天线,所述制造方法包括:
提供电路芯片,该电路芯片具有相对的正面和反面;
提供基板,该基板具有相对的第一表面和第二表面,且设置有基板金属层,该基板金属层形成有天线辐射贴片,该天线辐射贴片的辐射方向朝向所述第一表面所在的方向;
在所述基板的所述第二表面上开设用于容纳所述电路芯片的基板槽;
提供载体,该载体具有承载面;
将所述电路芯片和所述基板固定于载体,且使得所述电路芯片位于所述基板槽中,所述电路芯片的正面和所述基板的第二表面均朝向所述载体,且所述正面与所述第二表面平齐;
将所述电路芯片固定于所述基板;
去除所述载体;
在所述基板的第二表面和所述电路芯片的正面制作再布线层,该再布线层包括至少一层RDL金属层,该至少一层RDL金属层形成有馈线、多个扇出引线和多个焊盘,所述馈线与所述电路芯片连接以向天线辐射贴片馈电,多个所述扇出引线将对应的所述过孔与所述电路芯片连接,以用于连接所述电路芯片和印制电路板,多个所述焊盘位于离所述第二表面最远的一层所述RDL金属层上;
植球,包括在所述焊盘上种植第一焊球;
其中,所述基板金属层形成有反射地平面图形,或者,所述RDL金属层形成有反射地平面图形,所述天线辐射贴片的辐射方向背离所述反射地平面。
可选择地,所述基板槽为贯通结构,所述步骤“将所述电路芯片固定于所述基板”包括:
从所述基板的第一表面所在的一侧使用塑料材料7模塑,以将所述电路芯片在所述基板槽中固定于所述基板,该塑料材料7没过所述电路芯片的反面;
或者,
所述基板槽为非贯通结构,该基板槽的底壁上设置有通往所述第一表面的注塑孔,所述步骤“将所述电路芯片固定于所述基板”包括:
通过所述注塑孔向所述基板槽中注入塑料材料7,直至该塑料材料7填满所述基板槽中的剩余空间和所述注塑孔。
可选择地,所述步骤“将所述电路芯片和所述基板固定于载体,且使得所述电路芯片位于所述基板槽中,所述电路芯片的正面和所述基板的第二表面均朝向所述载体,朝向所述载体,且所述正面与所述第二表面平齐”包括:
将所述电路芯片放置在所述载体上,且使得所述电路芯片的正面与所述载体的承载面贴合;
将所述基板放置在所述载体上,且使得所述基板的第二表面与所述载体的承载面贴合,并使得所述电路芯片容纳在所述基板槽中;
将所述电路芯片的正面和所述基板的第二表面临时键合到所述载体的所述承载面上;
或者,
所述载体的承载面上设置有粘合剂,所述步骤“将所述电路芯片和所述基板固定于载体,且使得所述电路芯片位于所述基板槽中,所述电路芯片的正面和所述基板的第二表面均朝向所述载体,朝向所述载体,且所述正面与所述第二表面平齐”包括:
将所述电路芯片粘贴在所述承载面上,且使得所述电路芯片的正面朝向所述承载面;
将所述基板的基板槽对准所述电路芯片并随后将所述基板粘贴到所述承载面上,并使得所述基板的第二表面朝向所述承载面,且所述电路芯片容纳在所述基板槽中。
可选择地,所述再布线层包括至少一层RDL介质层,所述步骤“在所述基板的第二表面和所述电路芯片的正面制作再布线层”包括:
在所述第二表面交替地涂覆或层压一层所述RDL介质层和制作一层所述RDL金属层。
通过上述技术方案,本公开提供的封装天线及其方法,在天线封装的同时一并扇出封装电路芯片的方式,能够显著地降低互连的寄生参数,进而实现封装天线的高度集成化、小型化。采用孔径馈电,扇出金属层形成馈线,通过馈电孔向上方辐射贴片馈电,反射地平面做在基板内,无需在应用时在印制电路板上增加反射地平面图形。天线辐射贴片和馈线分别在基板地平面两侧,便于对辐射贴片和馈线分别优化设计。辐射贴片采用较厚的基板介质层,有助于提高带宽和辐射效率,馈线则采用薄的RDL介质层,有助于减小馈线尺寸,降低寄生辐射。采用RDL布线工艺形成的馈线精度高,有利于实现准确的传输线阻抗,提高和天线输入阻抗匹配的可靠性和一致性。辐射贴片可以采用半加成法等精密基板布线工艺,也可以使用叠层贴片结构,以降低天线中心频率对辐射贴片尺寸波动的敏感度。另外,通过上述提供的封装天线,从焊球引出的管脚只需提供低频、直流信号以及电源地连接,因此,可以降低对安装焊接的PCB图形和精度的要求。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本公开,但并不构成对本公开的限制。在附图中:
图1至图3为本公开实施例提供的封装天线的制造方法的流程示意图;
图4为本公开一种实施例提供的封装天线的结构示意图;
图5为本公开再一种实施例提供的封装天线的结构示意图;
图6为本公开又一种实施例提供的封装天线的结构示意图;
图7为本公开一种实施例提供的封装天线的立体结构示意图。
附图标记说明
1电路芯片;2基板;21基板槽,22注塑孔,23低介电常数材料,3再布线层,4天线,5反射地平面,51馈电孔,6馈线,7塑料材料,8载体,91-焊盘,92-焊球。
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开,并不用于限制本公开。
在本公开中,在未作相反说明的情况下,使用的方位词如“上、下”通常是指对应附图中的上、下,“内、外”是指相对于部件自身轮廓的内、外,“远、近”是指距离上的远、近。另外,所使用的术语词如“第一”、“第二”仅用于区分一个要素与另一个要素,不具有顺序性和重要性。
根据本公开的第一方面,提供一种封装天线,所述封装天线包括:电路芯片1,具有正面和反面;基板2,具有相对的第一表面和第二表面,所述基板2在所述第一表面上开设有基板槽21,所述电路芯片1固定于所述基板槽21中,且所述电路芯片1的正面暴露于所述第一表面且与所述第一表面平齐,所述基板2设置有基板金属层,该基板金属层形成天线辐射贴片4,该天线辐射贴片4的辐射方向朝向所述第一表面所在的方向;再布线层3,层叠在所述基板2的第一表面和所述电路芯片1的正面上,所述再布线层3包括至少一层RDL金属层,该RDL金属层形成有馈线6、多个扇出引线和多个焊盘,所述馈线6与所述电路芯片1连接以向天线辐射贴片4馈电,所述扇出引线将对应的所述过孔与所述芯片1的芯片焊盘连接,以用于连接所述电路芯片1和基板焊盘,多个所述焊盘位于离所述第二表面最远的一层所述RDL金属层上;以及焊球92,包括植于所述焊盘上的第一焊球,还可以包括植于基板地平面或虚拟焊盘上的第二焊球,以减小基板地和使用封装天线模块的印制电路板的地之间的寄生阻抗,减小封装热阻,提供机械支撑。其中,所述基板金属层形成有反射地平面(5),或者,所述RDL金属层形成有反射地平面5,所述天线辐射贴片4的辐射方向背离所述反射地平面5。
通过上述技术方案,本公开提供的封装天线结构在天线封装的同时一并扇出封装电路芯片的方式,能够显著地降低互连的寄生参数,进而实现封装天线的高度集成化、小型化。采用孔径馈电,扇出金属层形成馈线,通过馈电孔向上方辐射贴片馈电,反射地平面做在基板内,无需在应用时在印制电路板上增加反射地平面图形。天线辐射贴片和馈线分别在基板地平面两侧,便于对辐射贴片和馈线分别优化设计。辐射贴片采用较厚的基板介质层,有助于提高带宽和辐射效率,馈线则采用薄的RDL介质层,有助于减小馈线尺寸,降低寄生辐射。采用RDL布线工艺形成的馈线精度高,有利于实现准确的传输线阻抗,提高和天线输入阻抗匹配的可靠性和一致性。辐射贴片可以采用半加成法等精密基板布线工艺,也可以使用叠层贴片结构,以降低天线中心频率对辐射贴片尺寸波动的敏感度。另外,通过上述提供的封装天线,从焊球92引出的管脚只需提供低频、直流信号以及电源地连接,因此,可以降低对安装焊接的PCB图形和精度的要求。
在此需要说明的是,在附图1,2和4-6中,“第一表面”位于上方,“第二表面”位于下方。此外,在本公开提供的具体实施方式中,天线辐射贴片4可以具有多种多样的形状,例如方形、圆形、椭圆、三角、扇形、环形等,对此,本公开不作具体限定。此外,基板2可以由任意合适的材料制成,例如液晶LCP、聚酰亚胺PI、聚四氟乙烯PTFE、低温共烧陶瓷LTCC、FR4等。
在本公开提供的具体实施方式中,所述基板槽21可以为贯通结构,所述电路芯片1通过塑料材料7模塑于所述基板槽21中,以固定于所述基板2,所述塑料材料7包覆所述电路芯片1的反面,参考图1至图5中所示。
在本公开提供的另一具体实施方式中,所述基板槽21为非贯通结构,在底壁上设置有注塑孔22,所述电路芯片1通过塑料材料7注塑固定于所述基板槽21中,参考图6中所示。
在本公开提供的具体实施方式中,所述基板金属层形成有反射地平面5图案,参考图4至图7中所示。可选择地,所述反射地平面5设置在所述基板2中(参考图7中所示),或者,所述反射地平面5设置在所述第二表面上(参考图4至图6中所示)。在这种情况下,基板金属层为沿基板2的厚度方向间隔一定距离的两层,即形成有天线辐射贴片4的第一层和形成有反射地平面5图形的第二层。
在本公开提供的具体实施方式中,所述至少一层RDL金属层包括单层RDL金属层,所述再布线层3包括RDL介质层,所述单层RDL金属层通过所述RDL介质层连接于所述第二表面和所述正面;或者,
所述至少一层RDL金属层也可以包括第一RDL金属层和第二RDL金属层,所述再布线层3包括第一RDL介质层和第二RDL介质层,所述第一RDL金属层通过第一RDL介质层与所述第二表面和所述正面连接,所述第一RDL金属层通过第二RDL介质层与所述第二RDL金属层连接。
因此,本领域技术人员能够理解的是,可以根据实际需求,将第一RDL金属层和/或第二RDL金属层通过溅射、电镀以及半导体光刻、刻蚀等工艺形成所需的图形,例如天线辐射贴片图形或馈线6图形或反射地平面5图形。
在本公开提供的具体实施方式中,所述反射地平面5形成有馈电孔51,以使得所述馈线6通过孔径耦合(参考图4、图6和图7中所示)或同轴馈电的方式向所述天线辐射贴片4馈电(参考图5中所示)。
在本公开提供的具体实施方式中,所述基板2设置有将所述天线辐射贴片4的辐射面从所述第一表面暴露的开口,可选择地,可以在该开口中设置低介电常数材料23以填充。
根据本公开的第二方面,提供一种封装天线的制造方法,所述封装天线为本公开第一方面所述述的封装天线,所述制造方法包括:
提供电路芯片1,该电路芯片1具有相对的正面和反面;
提供基板2,该基板2具有相对的第一表面和第二表面,且设置有基板金属层,该基板金属层形成有天线辐射贴片4;
在所述基板2的所述第二表面上开设用于容纳所述电路芯片1的基板槽21,参考图1中所示;
提供载体8,该载体8具有承载面;
将所述电路芯片1和所述基板2固定于载体8,且使得所述电路芯片1位于所述基板槽21中,所述电路芯片1的正面和所述基板2的第二表面均朝向所述载体8,且所述正面与所述第二表面平齐,参考图2中所示;
将所述电路芯片1固定于所述基板2,参考图2中所示;
去除所述载体8;
在所述基板2的第二表面和所述电路芯片1的正面制作再布线层3,制作时基板2的正面朝上,如图3中所示。该再布线层3包括至少一层RDL金属层,该至少一层RDL金属层形成馈线6图形、多个扇出引线图形和多个焊盘图形,所述馈线6与所述电路芯片1连接以向天线辐射贴片4馈电,所述扇出引线通过对应的所述过孔连接所述电路芯片1的芯片焊盘和所述焊盘,所述焊盘位于离所述第二表面最远的一层所述RDL金属层上;
植球,包括在所述焊盘上植第一焊球;
其中,所述基板金属层形成有反射地平面5图形,或者,所述RDL金属层形成有反射地平面5图形,所述天线辐射贴片4的辐射方向背离所述反射地平面5。
在此需要说明的是,在本公开提供的封装天线的制造方法中,所有步骤中,操作面均朝上。例如,在进行植球时,是在图3所示的再布线层3上进行操作的。
在本公开提供的具体实施方式中,所述基板槽21为贯通结构,所述步骤“将所述电路芯片1固定于所述基板2”包括:
从所述基板2的第一表面所在的一侧使用塑料材料7模塑,以将所述电路芯片1在所述基板槽21中固定于所述基板2,该塑料材料7没过所述电路芯片1的反面。在此需要说明的是,在本公开提供的具体实施方式中,芯片1的厚度可以大于或等于或小于基板2的厚度,因此,若要保持芯片1的正面与基板2的第二表面平齐,则芯片1的反面会高于或等于或低于基板2的第一表面,对于高于或等于的情况,在模塑之后,注塑材料7会高出基板2的第一表面,因此,在进行步骤“在所述基板2的第二表面和所述电路芯片1的正面制作再布线层3”和步骤“植球”时,可以通过一些辅助支撑结构保持整个封装体(通过注塑形成的整体)的平稳。
在本公开提供的另一具体实施方式中,所述基板槽21为非贯通结构,在底壁上设置注塑孔22,参考图6中所示,所述步骤“将所述电路芯片1固定于所述基板2”包括:
通过所述注塑孔22向所述基板槽21中注入塑料材料7,直至该塑料材料7填满所述基板槽21中的剩余空间和所述注塑孔22。
在本公开提供的具体实施方式中,所述步骤“将所述电路芯片1和所述基板2固定于载体8,且使得所述电路芯片1位于所述基板槽21中,所述电路芯片1的正面和所述基板2的第二表面均朝向所述载体8,朝向所述载体8,且所述正面与所述第二表面平齐”包括:
将所述电路芯片1放置在所述载体8上,且使得所述电路芯片1的正面与所述载体8的承载面贴合;
将所述基板2放置在所述载体8上,且使得所述基板2的第二表面与所述载体8的承载面贴合,并使得所述电路芯片1容纳在所述基板槽21中;
将所述电路芯片1的正面和所述基板2的第二表面临时键合到所述载体8的所述承载面上;
在本公开提供的另一具体实施方式中,所述载体8的承载面上设置有粘合剂,所述步骤“将所述电路芯片1和所述基板2固定于载体8,且使得所述电路芯片1位于所述基板槽21中,所述电路芯片1的正面和所述基板2的第二表面均朝向所述载体8,朝向所述载体8,且所述正面与所述第二表面平齐”包括:
将所述电路芯片1粘贴在所述承载面上,且使得所述电路芯片1的正面朝向所述承载面;
将所述基板2的基板槽21对准所述电路芯片1并随后将所述基板2粘贴到所述承载面上,并使得所述基板2的第二表面朝向所述承载面,且所述电路芯片1容纳在所述基板槽21中。
在本公开提供的具体实施方式中,所述再布线层3包括至少一层RDL介质层,所述步骤“在所述基板2的第二表面和所述电路芯片1的正面制作再布线层3”包括:
在所述第二表面交替地涂覆或层压一层所述RDL介质层和采用溅射、电镀以及半导体光刻、刻蚀等工艺制作一层所述RDL金属层。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式,但是,本公开并不限于上述实施方式中的具体细节,在本公开的技术构思范围内,可以对本公开的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复,本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外,本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本公开的思想,其同样应当视为本公开所公开的内容。
Claims (10)
1.一种封装天线,其特征在于,所述封装天线包括:
电路芯片(1),具有正面和反面;
基板(2),具有相对的第一表面和第二表面,所述基板(2)在所述第一表面上开设有基板槽(21),所述电路芯片(1)固定于所述基板槽(21)中,且所述电路芯片(1)的正面暴露于所述第一表面且与所述第一表面平齐,所述基板(2)设置有基板金属层,该基板金属层形成有天线辐射贴片(4);
再布线层(3),层叠在所述基板(2)的第一表面和所述电路芯片(1)的正面上,所述再布线层(3)包括至少一层RDL金属层,该至少一层RDL金属层形成有馈线(6)、多个扇出引线和多个焊盘(91),所述馈线(6)与所述电路芯片(1)连接以向天线辐射贴片(4)馈电,所述扇出引线与所述电路芯片(1)和所述焊盘(91)连接,以用于连接所述电路芯片(1)和印制电路板,多个所述焊盘位于离所述第二表面最远的一层所述RDL金属层上;以及
焊球(92),包括固定于所述焊盘上的第一焊球,
其中,所述基板金属层形成有反射地平面(5),或者,所述RDL金属层形成有反射地平面(5),所述天线辐射贴片(4)的辐射方向背离所述反射地平面(5)。
2.根据权利要求1所述的封装天线,其特征在于,
所述基板槽(21)为贯通结构,所述电路芯片(1)通过塑料材料(7)模塑于所述基板槽(21)中,以固定于所述基板(2),所述塑料材料7包覆所述电路芯片(1)的反面;或者,
所述基板槽(21)为非贯通结构,所述基板槽(21)的底壁上设置有通往所述第一表面的注塑孔(22),所述电路芯片(1)通过塑料材料(7)注塑固定于所述基板槽(21)中。
3.根据权利要求1所述的封装天线,其特征在于,
所述基板金属层形成有反射地平面(5);
可选择地,
所述反射地平面(5)设置在所述基板(2)中,
或者,所述反射地平面(5)设置在所述第二表面上。
4.根据权利要求3所述的封装天线,其特征在于,
所述至少一层RDL金属层包括单层RDL金属层,所述再布线层(3)包括RDL介质层,所述单层RDL金属层通过所述RDL介质层连接于所述第二表面和所述正面;或者,
所述至少一层RDL金属层包括第一RDL金属层和第二RDL金属层,所述再布线层(3)包括第一RDL介质层和第二RDL介质层,所述第一RDL金属层通过第一RDL介质层与所述第二表面和所述正面连接,所述第一RDL金属层通过第二RDL介质层与所述第二RDL金属层连接。
5.根据权利要求1所述的封装天线,其特征在于,所述反射地平面(5)设置有馈电孔(51),以使得所述馈线(6)通过孔径耦合或同轴馈电的方式向所述天线辐射贴片(4)馈电。
6.根据权利要求1所述的封装天线,其特征在于,所述基板(2)设置有将所述天线辐射贴片(4)的辐射方向从所述第一表面暴露的开口,可选择地,该开口中填充有低介电常数材料(23)。
7.一种封装天线的制造方法,其特征在于,所述封装天线为根据权利要求1-6中任意一项所述的封装天线,所述制造方法包括:
提供电路芯片(1),该电路芯片(1)具有相对的正面和反面;
提供基板(2),该基板(2)具有相对的第一表面和第二表面,且设置有基板金属层,该基板金属层形成有天线辐射贴片(4);
在所述基板(2)的所述第二表面上开设用于容纳所述电路芯片(1)的基板槽(21);
提供载体(8),该载体(8)具有承载面;
将所述电路芯片(1)和所述基板(2)固定于载体(8),且使得所述电路芯片(1)位于所述基板槽(21)中,所述电路芯片(1)的正面和所述基板(2)的第二表面均朝向所述载体(8),且所述正面与所述第二表面平齐;
将所述电路芯片(1)固定于所述基板(2);
去除所述载体(8);
在所述基板(2)的第二表面和所述电路芯片(1)的正面制作再布线层(3),该再布线层(3)包括至少一层RDL金属层,该至少一层RDL金属层形成有馈线(6)图形、多个扇出引线图形和多个焊盘图形,所述馈线(6)与所述电路芯片(1)连接以向天线辐射贴片(4)馈电,多个所述扇出引线将对应的所述过孔与所述电路芯片(1)连接,以用于连接所述电路芯片(1)和印制电路板,多个所述焊盘位于离所述第二表面最远的一层所述RDL金属层上;
植球,包括在所述焊盘上种植第一焊球;
其中,所述基板金属层形成有反射地平面(5)图形,或者,所述RDL金属层形成有反射地平面(5)图形,所述天线辐射贴片(4)的辐射方向背离所述反射地平面(5)。
8.根据权利要求7所述的封装天线的制造方法,其特征在于,
所述基板槽(21)为贯通结构,所述步骤“将所述电路芯片(1)固定于所述基板(2)”包括:
从所述基板(2)的第一表面所在的一侧使用塑料材料7模塑,以将所述电路芯片(1)在所述基板槽(21)中固定于所述基板(2),该塑料材料7没过所述电路芯片(1)的反面;
或者,
所述基板槽(21)为非贯通结构,该基板槽(21)的底壁上设置有通往所述第一表面的注塑孔(22),所述步骤“将所述电路芯片(1)固定于所述基板(2)”包括:
通过所述注塑孔(22)向所述基板槽(21)中注入塑料材料7,直至该塑料材料7填满所述基板槽(21)中的剩余空间和所述注塑孔(22)。
9.根据权利要求7所述的封装天线的制造方法,其特征在于,
所述步骤“将所述电路芯片(1)和所述基板(2)固定于载体(8),且使得所述电路芯片(1)位于所述基板槽(21)中,所述电路芯片(1)的正面和所述基板(2)的第二表面均朝向所述载体(8),朝向所述载体(8),且所述正面与所述第二表面平齐”包括:
将所述电路芯片(1)放置在所述载体(8)上,且使得所述电路芯片(1)的正面与所述载体(8)的承载面贴合;
将所述基板(2)放置在所述载体(8)上,且使得所述基板(2)的第二表面与所述载体(8)的承载面贴合,并使得所述电路芯片(1)容纳在所述基板槽(21)中;
将所述电路芯片(1)的正面和所述基板(2)的第二表面临时键合到所述载体(8)的所述承载面上;
或者,
所述载体(8)的承载面上设置有粘合剂,所述步骤“将所述电路芯片(1)和所述基板(2)固定于载体(8),且使得所述电路芯片(1)位于所述基板槽(21)中,所述电路芯片(1)的正面和所述基板(2)的第二表面均朝向所述载体(8),朝向所述载体(8),且所述正面与所述第二表面平齐”包括:
将所述电路芯片(1)粘贴在所述承载面上,且使得所述电路芯片(1)的正面朝向所述承载面;
将所述基板(2)的基板槽(21)对准所述电路芯片(1)并随后将所述基板(2)粘贴到所述承载面上,并使得所述基板(2)的第二表面朝向所述承载面,且所述电路芯片(1)容纳在所述基板槽(21)中。
10.根据权利要求7所述的封装天线的制造方法,其特征在于,所述再布线层(3)包括至少一层RDL介质层,所述步骤“在所述基板(2)的第二表面和所述电路芯片(1)的正面制作再布线层(3)”包括:
在所述第二表面交替地涂覆或层压一层所述RDL介质层和制作一层所述RDL金属层。
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