CN109273823A - 天线模块及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种天线模块及其制造方法，所述天线模块包括：连接构件，包括至少一个布线层和至少一个绝缘层；集成电路(IC)，设置在所述连接构件的第一表面上，并电连接到所述至少一个布线层；及多个天线单元，分别设置在所述连接构件的第二表面上。所述多个天线单元中的每个天线单元包括：天线构件，被构造为发送或接收射频(RF)信号；馈电过孔，具有电连接到所述天线构件的一端和电连接到所述至少一个布线层的对应布线的另一端；介电层，围绕所述馈电过孔的侧表面并具有比所述至少一个绝缘层的高度大的高度；及镀覆构件，围绕所述介电层的侧表面。

Description

天线模块及其制造方法
本申请要求于2017年7月18日在韩国知识产权局提交的第10-2017-0091120号韩国专利申请以及于2017年11月03日在韩国知识产权局提交的第10-2017-0146113号韩国专利申请的优先权的权益，该韩国专利申请的公开内容通过引用全部包含于此。
技术领域
本公开涉及一种天线模块及其制造方法。
背景技术
近来，已经积极地研究包括第五代(5G)通信的毫米波(mmWave)通信，并且积极地进行对能够顺利实现毫米波通信的天线模块的商品化的研究。
按照惯例，提供毫米波通信环境的天线模块使用集成电路(IC)和天线设置在板上并通过同轴线缆彼此连接的结构，以满足根据高频的高水平天线性能(例如，发送和接收速率、增益、方向性等)。
然而，这样的结构可能导致天线布局空间不足、天线形状的自由程度受限、天线与IC之间的干扰的增加以及天线模块的尺寸和成本的增加。
发明内容
本公开的一方面可提供一种使用提供能够容易确保天线性能的环境的多个天线单元改善射频(RF)信号的发送和接收性能的同时容易小型化的天线模块及其制造方法。
根据本公开的一方面，一种天线模块可包括：连接构件，包括至少一个布线层和至少一个绝缘层；集成电路(IC)，设置在所述连接构件的第一表面上，并电连接到所述至少一个布线层；及多个天线单元，分别设置在所述连接构件的第二表面上。所述多个天线单元中的每个天线单元可包括：天线构件，被构造为发送或接收射频(RF)信号；馈电过孔，具有电连接到所述天线构件的一端和电连接到所述至少一个布线层的对应布线的另一端；介电层，围绕所述馈电过孔的侧表面并具有比所述至少一个绝缘层的高度大的高度；及镀覆构件，围绕所述介电层的侧表面。
根据本公开的另一方面，一种天线模块的制造方法可包括：制造多个天线单元，所述多个天线单元分别包括天线构件、馈电过孔、介电层及镀覆构件，所述天线构件被构造为发送或接收射频(RF)信号，馈电过孔具有电连接到所述天线构件的一端，所述介电层围绕所述馈电过孔的侧表面，所述镀覆构件围绕所述介电层的侧表面；将所述多个天线单元插入到绝缘构件的插入空间中，所述绝缘构件提供所述多个天线单元的插入空间；以及形成包括至少一个布线层和至少一个绝缘层的连接构件，所述至少一个布线层电连接到所述馈电过孔的另一端，所述至少一个绝缘层具有比所述介电层的高度小的高度。
根据本公开的另一方面，一种天线模块可包括：连接构件，包括布线层和绝缘层；绝缘构件，设置在所述连接构件的第一表面上并包括多个容纳空间；多个天线单元，分别设置在所述连接构件的所述多个容纳空间中；包封构件，包封所述连接构件和所述多个天线单元的部分并填充所述容纳空间的未被所述多个天线单元占据的剩余部分；以及集成电路(IC)，设置在所述连接构件的与所述第一表面相对的第二表面上，并电连接到所述布线层。
附图说明
通过下面结合附图进行的详细描述，本公开的以上和其他方面、特征和其他优点将被更清楚地理解，在附图中：
图1是示出根据本公开中的示例性实施例的天线模块的示图；
图2A至图2C是分别示出天线模块的天线单元的示例的示图；
图3A是示出天线单元的下表面镀覆构件和电连接结构的形成的示图；
图3B是示出天线单元的天线构件的形成的示图；
图3C是示出天线单元的馈电过孔的形成的示图；
图3D至图3G是示出制造天线模块的天线单元的工艺的示图；
图4A至图4F是示出根据本公开中的示例性实施例的天线模块的制造方法的示图；
图5至图7是示出根据本公开中的示例性实施例的天线模块的另一示例的示图；
图8是示出根据本公开中的示例性实施例的天线模块的示例的上表面的示意图；
图9是示出根据本公开中的示例性实施例的天线模块的另一示例的上表面的示意图；
图10是示出电子装置系统的示例的示意性框图；
图11是示出电子装置的示例的示意性透视图；
图12A和图12B是示出扇入型半导体封装件在封装之前和封装之后的状态的示意性截面图；
图13是示出扇入型半导体封装件的封装工艺的示意性截面图；
图14是示出扇入型半导体封装件安装在中介基板上并最终被安装在电子装置的主板上的情况的示意性截面图。
图15是示出扇入型半导体封装件嵌在中介基板中并最终被安装在电子装置的主板上的情况的示意性截面图；
图16是示出扇出型半导体封装件的示意性截面图；以及
图17是示出扇出型半导体封装件安装在电子装置的主板上的情况的示意性截面图。
具体实施方式
在下文中，此刻将参照附图详细地描述本公开的示例性实施例。
图1是示出根据本公开中的示例性实施例的天线模块的示图。
参照图1，根据本公开中的示例性实施例的天线模块可具有天线封装件100与连接构件200彼此结合的非均匀结构(heterogeneous structure)。也就是说，天线模块可通过利用天线封装件的易于改善天线性能的特性以及扇出型封装件的易于设置电路图案或集成电路(IC)的特性二者被小型化同时改善天线性能(例如，发送和接收速率、增益、方向性等)。
连接构件200可包括至少一个布线层210和至少一个绝缘层220。连接构件200还可包括连接到至少一个布线层210的布线过孔230、连接到布线过孔230的连接焊盘240以及钝化层250，并且可具有与铜重新分布层(RDL)类似的结构。绝缘构件140可设置在连接构件200的上表面上。
天线封装件100可包括多个天线单元，多个天线单元分别包括：天线构件115a、115b、115c和115d，被构造为发送或接收射频(RF)信号；馈电过孔120a、120b、120c和120d，其中，馈电过孔120a、120b、120c和120d中的每个的一端电连接到天线构件115a、115b、115c和115d中的每个，馈电过孔120a、120b、120c和120d中的每个的另一端电连接到至少一个布线层210的对应布线；介电层130a、130b、130c和130d，围绕馈电过孔120a、120b、120c和120d的侧表面并具有比至少一个绝缘层220的厚度(即，高度)大的厚度(即，高度)；以及镀覆构件160，围绕介电层130a、130b、130c和130d的侧表面。多个天线单元可具有块形式，但是不限于此。
参照图1，多个天线单元中的每个可设置在连接构件200的上表面上。多个天线单元的至少部分可以分别被插入到由绝缘构件140提供的多个插入空间中。例如，天线单元可包括电连接结构125d，且电连接结构125d可在天线单元插入的同时电连接在对应馈电过孔120d的一端和至少一个布线层210的对应布线之间。例如，电连接结构125d可以实现为电极、引脚、焊球、焊盘(land)等。
也就是说，由于多个天线单元与连接构件200可被独立地制造，因此多个天线单元可具有有利于确保辐射图案的边界条件(例如，小的制造公差、短的电长度、光滑表面、大尺寸的介电层、介电常数的调节等)。
例如，包括在多个天线单元中的介电层130a、130b、130c和130d可具有比至少一个绝缘层220的介电常数高的介电常数Dk(例如，损耗因数Df)或可具有比绝缘构件140的介电常数高的介电常数。通常，难以将具有高介电常数的材料应用到制造天线模块的工艺。由于包括在多个天线单元中的介电层130a、130b、130c和130d被独立地制造，因此介电层可容易具有较高的介电常数。此外，介电层130a、130b、130c和130d的高介电常数可减小天线模块的整体尺寸以及改善天线性能。
例如，介电层130a、130b、130c和130d、绝缘构件140以及至少一个绝缘层220可使用诸如环氧树脂的热固性树脂、诸如聚酰亚胺树脂的热塑性树脂、以半固化片、ABF(Ajinomoto Build up Film)、FR-4、双马来酰亚胺三嗪(BT)、可光成像电介质(PID)树脂、通用覆铜层叠板(CCL)或者玻璃或陶瓷基绝缘材料为例的其中诸如玻璃纤维(或玻璃布或玻璃织物)的芯材料与无机填料一起浸渍在热固性树脂或热塑性树脂中的树脂形成。
在介电层130a、130b、130c和130d的介电常数和绝缘构件140的介电常数被实现为彼此不同的情况下，介电层130a、130b、130c和130d可利用具有5或更大的Dk的玻璃、陶瓷、硅等形成，绝缘构件140和至少一个绝缘层220可利用具有相对低Dk的半固化片或覆铜层叠板(CCL)形成。
另外，多个天线单元可在具有有利于确保辐射图案的边界条件同时通过使用镀覆构件160改善对于其他天线单元的隔离。镀覆构件160可通过在独立地制造多个天线单元时被一起制造而被更自由地和有效地设计。
例如，镀覆构件160可被设计为覆盖天线单元的下表面的至少部分和侧表面，由此改善对于连接构件或IC的隔离。
另外，多个天线单元可包括定向构件110a、110b、110c和110d，定向构件110a、110b、110c和110d被设置为在天线构件115a、115b、115c和115d中的每个的上表面的方向上彼此分开且被构造为与天线构件115a、115b、115c和115d一起发送或接收RF信号。多个天线单元可容易提供定向构件110a、110b、110c和110d的布局空间。
例如，随着定向构件110a、110b、110c和110d的数量增加，天线模块的增益或带宽可以是大的，但是由于介电层130a、130b、130c和130d中的每个的高度可随着定向构件110a、110b、110c和110d的数量增加而增大，因此介电层130a、130b、130c和130d的实现难度可能会增加。然而，由于多个天线单元与连接构件200可被独立地制造，因此多个天线单元可容易地实现具有比绝缘构件140的高度高的高度的介电层130a、130b、130c和130d且可容易包括定向构件110a、110b、110c和110d。
基于设计，由于多个天线单元可彼此独立地制造，因此多个天线单元可被设计为具有不同的特性。例如，多个天线单元中的每个可包括利用不同材料形成的介电层中的每个，以具有不同的介电常数。这里，具有相对高的介电常数的天线单元可设置在接近天线模块的中央的位置处，具有相对高的耐久性的天线单元可设置在接近天线模块的边缘的位置处。
在多个天线单元设置在连接构件200的上表面上之后，包封构件150可设置在多个天线单元上。当以液体状态施加包封构件150时，包封构件150可渗入多个天线单元之间或可渗入多个天线单元和绝缘构件140之间。在包封构件150透入之后，包封构件150可固化为固体状态。因此，包封构件150可改善天线模块的结构稳定性，而不管多个天线单元的插入如何。同时，包封构件150可利用可光成像包封剂(PIE)、ABF(Ajinomoto build-up film)等形成，但不限于此。
图2A至图2C是分别示出天线模块的天线单元的示例的示图。
参照图2A，天线单元可包括定向构件110e、天线构件115e、馈电过孔、电连接结构、介电层130e和镀覆构件160e中的至少部分。这里，镀覆构件160e可被设置为仅围绕天线单元的侧表面。也就是说，天线单元的下表面可通过设置在连接构件的上表面上的接地图案被覆盖。
参照图2B，天线单元可包括定向构件110f、天线构件115f、馈电过孔120f、电连接结构125f、介电层130f和镀覆构件160f中的至少部分。这里，镀覆构件160f可被设置为仅覆盖天线单元的下表面的一部分。也就是说，可通过设置在位于连接构件上的绝缘构件的侧表面上的镀覆构件围绕天线单元的侧表面。
参照图2C，天线单元可包括天线构件110g、馈电过孔120g、电连接结构125g和介电层130g中的至少部分。也就是说，可通过设置在位于连接构件上的绝缘构件的侧表面上的镀覆构件围绕天线单元的侧表面，且可通过设置在连接构件的上表面上的接地图案被覆盖天线图案的下表面。
同时，天线构件115e、天线构件115f和天线构件110g中的每个的形状可以是多边形形状或圆形形状，但是不限于此。
图3A是示出天线单元的下表面镀覆构件和电连接结构的形成的示图，图3B是示出天线单元的天线构件的形成的示图，以及图3C是示出天线单元的馈电过孔的形成的示图。
参照图3A，介电层130h、电连接结构125h和镀覆构件160h可设置在基部10h上。例如，电连接结构125h和镀覆构件160h可根据负或正印刷法而形成，并且可包括金属材料(例如，诸如铜(Cu)、铝(Al)、银(Ag)、锡(Sn)、金(Au)、镍(Ni)、铅(Pb)、钛(Ti)或它们的合金的导电材料)。
参照图3B，介电层130i和天线构件115i可设置在基部10i上。例如，天线构件115i可根据负或正印刷法而形成。定向构件也可按照与天线构件115i相同的方式形成。
参照图3C，介电层130j和馈电过孔120j可设置在基部10j上。例如，馈电过孔120j可根据负或正印刷法而形成，且可重复堆叠。
同时，天线构件115i、馈电过孔120j、电连接结构125h和镀覆构件160h可通过诸如化学气相沉积(CVD)、物理气相沉积(PVD)、溅射、减成法、加成法、半加成法(SAP)、改进的半加成法(MSAP)等的镀覆方法形成，但是不限于此。
图3D至图3G是示出制造天线模块的天线单元的工艺的示图。
参照图3D，可在基部10k上设置包括介电层131k、电连接结构125k和镀覆构件160k的第一层，且可在第一层上设置包括馈电过孔120k和介电层132k的第二层。
参照图3E，可重复堆叠分别包括馈电过孔和介电层133k的第三层至第n层，且可在第n层上设置包括天线构件115k和介电层134k的第(n+1)层。
参照图3F，可在第(n+1)层上设置包括定向构件110k的第(n+2)层。可将包括在第一层至第(n+2)层中的所有介电层一体化为单个介电层130k。
参照图3G，可将形成有定向构件110l、天线构件115l、馈电过孔120l、电连接结构125l和镀覆构件160l中的部分的天线单元插入到U形基部10l中，且可随后形成镀覆构件160l的一部分。可将天线单元以旋转的状态再次插入到U形基部10l中，且可随后形成镀覆构件160l的其余部分。同时，U形基部10l可以是夹具，但是不限于此。
图4A至图4F是示出根据本公开中的示例性实施例的天线模块的制造方法的示图。
参照图4A，可对绝缘构件140m的一部分进行蚀刻，以设置供多个天线单元插入到其中的插入空间，且可在绝缘构件140m的下方设置膜170m。
参照图4B，可将包括定向构件110m、天线构件115m、馈电过孔120m、介电层130m和镀覆构件160m的天线单元插入到绝缘构件140m的插入空间中。
参照图4C，可在天线单元和绝缘构件140m上设置包封构件150m。包封构件150m可渗入天线单元和绝缘构件140m之间。
参照图4D，可在包封构件150m固化之后除去膜170m。
参照图4E，可在天线单元的下方形成包括至少一个布线层210m、至少一个绝缘层220m和布线过孔230m的连接构件。例如，可在与天线单元的布局位置对应地形成至少一个布线层210m之后将连接构件附着到天线单元的下端。
参照图4F，可将连接焊盘240m连接到布线过孔230m，且钝化层250m可覆盖连接构件的下端。
图5至图7是示出根据本公开中的示例性实施例的天线模块的另一示例的示图。
参照图5，包括定向构件110n、天线构件115n、馈电过孔120n和介电层130n的天线单元以及绝缘构件140n可设置在包括至少一个布线层210n、至少一个绝缘层220n、布线过孔230n、连接焊盘240n和钝化层250n的连接构件的上表面上。包封构件150n可设置在天线单元和绝缘构件140n上。包封构件150n可渗入天线单元和绝缘构件140n之间。
RF信号可通过至少一个布线层210n发送到天线单元且可在天线模块的上表面的方向上发送，由天线单元接收的RF信号可通过至少一个布线层210n发送到IC 300n。
IC 300n可包括有效表面310n和无效表面320n。IC 300n可通过有效表面310n电连接到连接焊盘240n并设置在连接构件的下表面上。也就是说，由于IC 300n可设置为面朝上，因此，可减小到天线构件115n的电距离，并且可减少RF信号的传输损耗。
IC 300n的无效表面320n可连接到金属构件330n。金属构件330n可辐射从IC 300n产生的热或为IC 300n提供接地。
无源组件350n可电连接到连接焊盘240n并设置在连接构件的下表面上，且可为IC300n或天线单元提供阻抗。例如，无源组件350n可包括多层陶瓷电容器(MLCC)、电感器和片式电阻器中的至少部分。
芯部过孔360n的一端可电连接到连接焊盘240n并设置在连接构件的下表面上，芯部过孔360n的另一端可连接到电连接结构340n。
例如，芯部过孔360n可从电连接结构340n接收基础信号(例如，电力、低频信号等)，并将基础信号提供给IC 300n。IC 300n可通过使用基础信号执行频率转换、放大和滤波相位控制来产生毫米波(mmWave)频带的RF信号，并将RF信号发送到天线单元。例如，RF信号的频率可以为28GHz和/或36GHz，但是不限于此，并且可以根据天线模块的通信方法而改变。
同时，可通过包封剂来包封IC 300n和无源组件350n。
参照图6，包括定向构件110o、天线构件115o、馈电过孔120o和介电层130o的天线单元以及绝缘构件140o可设置在包括至少一个布线层210o、至少一个绝缘层220o、布线过孔230o、连接焊盘240o和钝化层250o的连接构件的上表面上。包封构件150o可设置在天线单元和绝缘构件140o上。包封构件150o可渗入天线单元和绝缘构件140o之间。
包括有效表面310o和无效表面320o的IC 300o可电连接到连接焊盘240o并设置在连接构件的下表面上。无效表面320o可连接到金属构件330o。
考虑到高频特性，IC 300o可利用化合物半导体(例如，GaAs)形成或利用硅半导体形成。
可通过包封剂来包封IC 300o。包封剂可保护IC 300o免受外部电/物理/化学冲击，并且可利用可光成像包封剂(PIE)、ABF(Ajinomoto build-up film)、环氧塑封料(EMC)等形成，但不限于此。
电连接结构340o可设置在包封剂的下表面上。
无源组件350o可连接到电连接结构340o。
芯部过孔360o的两端可分别电连接到连接焊盘240o和电连接结构340o。
参照图7，包括定向构件110p、天线构件115p、馈电过孔120p和介电层130p的天线单元以及绝缘构件140p可设置在包括至少一个布线层210p、至少一个绝缘层220p、布线过孔230p、连接焊盘240p和钝化层250p的连接构件的上表面上。包封构件150p可设置在天线单元和绝缘构件140p上。包封构件150p可渗入天线单元和绝缘构件140p之间。
包括有效表面310p和无效表面320p的IC 300p可电连接到连接焊盘240p并设置在连接构件的下表面上。无效表面320p可连接到金属构件330p。
可通过包封剂来包封IC 300p，且电连接结构340p可设置在包封剂的下表面上。电连接结构340p可连接到芯部过孔360p。
由于独立地制造天线单元且天线单元随后设置在连接构件的上表面上，因此绝缘构件140p可被更自由地加工且可包括容纳空间。
无源组件350p可设置在绝缘构件140p的容纳空间中。因此可减小天线模块中的连接构件的下表面的尺寸，且可更精确地匹配通过无源组件350p提供到天线构件115p的阻抗。
同时，被构造为在天线模块的侧表面方向上发送或接收第二RF信号的第二天线构件(未示出)还可设置在绝缘构件140p的容纳空间中。第二天线构件可实现为偶极子天线或单极子天线。
同时，图5至图7中所示的设置在连接构件的下表面上的组件(IC、包封剂、无源组件、芯部过孔等)可像扇出型半导体封装件一样被独立地制造，并可随后结合到连接构件，并且可根据设计与连接构件一起制造而无需结合工艺。
图8是示出根据本公开中的示例性实施例的天线模块的示例的上表面的示意图。
参照图8，多个定向构件110a、110b、110c、110d、110e、110f、110g、110h、110i、110j、110k、110l、110m、110n、110o和110p中的每个可具有贴片天线的形式，并且可以被多个镀覆构件160a、160b、160c、160d、160e、160f、160g、160h、160i、160j、160k、160l、160m、160n、160o和160p中的相应镀覆构件围绕。如果天线模块不包括定向构件，则多个定向构件110a、110b、110c、110d、110e、110f、110g、110h、110i、110j、110k、110l、110m、110n、110o和110p可用多个天线构件替换。
图9是示出根据本公开中的示例性实施例的天线模块的另一示例的上表面的示意图。
参照图9，多个定向构件110-1、110-2、110-3、110-4、110-5、110-6、110-7、110-8和110-9中的每个可被对应的镀覆构件160-1、160-2、160-3、160-4、160-6、160-7、160-8和160-9以及多个屏蔽过孔190-1、190-2、190-3、190-4、190-5、190-6、190-7、190-8和190-9中的至少一者围绕。如果天线模块不包括定向构件，则多个定向构件110-1、110-2、110-3、110-4、110-5、110-6、110-7、110-8和110-9可用多个天线构件替换。
也就是说，设置在天线模块的连接构件上的多个天线单元的侧表面的至少部分可被多个屏蔽过孔围绕，而非被镀覆构件围绕。
同时，图8和图9中示出的多个定向构件或者多个天线构件的数量、布局和形状不被具体地限制。例如，图8中示出的多个定向构件的形状可以为圆形形状，图9中示出的多个定向构件的数量可以是四个。
同时，在本说明书中公开的连接构件的下端(与IC、包封剂、无源组件和芯部过孔对应)可根据扇出型半导体封装件来实现。为了利于理解扇出型半导体封装件，将参照图10至图17进行描述。
图10是示出电子装置系统的示例的示意性框图。
参照图10，电子装置1000可在其中容纳主板1010。主板1010可包括物理连接或电连接到主板1010的芯片相关组件(芯片集)1020、网络相关组件1030、其他组件1040等。这些组件可通过各种信号线1090连接到将在下面描述的其他组件。
芯片相关组件1020可包括：存储器芯片，诸如易失性存储器(例如，动态随机存取存储器(DRAM))、非易失性存储器(例如，只读存储器(ROM))、闪存等；应用处理器芯片，诸如中央处理器(例如，中央处理单元(CPU))、图形处理器(例如，图形处理单元(GPU))、数字信号处理器、密码处理器、微处理器、微控制器等；及逻辑芯片，诸如模拟数字转换器(ADC)、专用集成电路(ASIC)等。然而，芯片相关组件1020不限于此，而是还可包括其他类型的芯片相关组件。另外，芯片相关组件1020可彼此组合。
网络相关组件1030可包括用于支持使用各种协议的通信的组件，所述协议诸如为无线保真(Wi-Fi)(电气和电子工程师协会(IEEE)802.11族等)、全球微波互联接入(WiMAX)(IEEE 802.16族等)、IEEE 802.20、长期演进技术(LTE)、演进数据最优化(Ev-DO)、高速分组接入+(HSPA+)、高速下行分组接入+(HSDPA+)、高速上行分组接入+(HSUPA+)、增强型数据GSM环境(EDGE)、全球移动通讯系统(GSM)、全球定位系统(GPS)、通用分组无线业务(GPRS)、码分多址(CDMA)、时分多址(TDMA)、数字增强型无绳通信(DECT)、蓝牙、3G协议、4G协议和5G协议以及在上述协议之后指定的任何其他无线和有线协议。然而，网络相关组件1030不限于此，而是还可包括用于支持使用各种其他无线或有线标准或协议的通信的组件。此外，网络相关组件1030可与上面描述的芯片相关组件1020一起彼此组合。
其他组件1040可包括高频电感器、铁氧体电感器、功率电感器、铁氧体磁珠、低温共烧陶瓷(LTCC)、电磁干扰(EMI)滤波器、多层陶瓷电容器(MLCC)等。然而，其他组件1040不限于此，而是还可包括用于各种其他用途的无源组件等。另外，其他组件1040可与上面描述的芯片相关组件1020或网络相关组件1030一起彼此组合。
基于电子装置1000的类型，电子装置1000可包括可以物理连接或电连接到主板1010或可以不物理连接或电连接到主板1010的其他组件。这些其他组件可包括例如相机模块1050、天线1060、显示装置1070、电池1080、音频编码解码器(未示出)、视频编码解码器(未示出)、功率放大器(未示出)、指南针(未示出)、加速计(未示出)、陀螺仪(未示出)、扬声器(未示出)、大容量存储单元(例如，硬盘驱动器)(未示出)、光盘(CD)驱动器(未示出)、数字多功能磁盘(DVD)驱动器(未示出)等。然而，这些其他组件不限于此，而是还可根据电子装置1000的类型等包括用于各种用途的其他组件。
电子装置1000可以为智能电话、个人数字助理(PDA)、数码摄像机、数码相机、网络系统、计算机、监视器、平板PC、膝上型PC、上网本PC、电视机、视频游戏机、智能手表、汽车组件等。然而，电子装置1000不限于此，而可以是处理数据的任何其他电子装置。
图11是示出电子装置的示例的示意性透视图。
参照图11，电子装置可以是例如智能电话1100。在智能电话1100中，射频集成电路(RFIC)可以按照半导体封装件形式使用，并且天线可以按照基板或模块形式使用。RFIC和天线可在智能电话1100中彼此电连接，因此在各个方向上的天线信号的辐射R是可能的。包括RFIC的半导体封装件和包括天线的基板或模块可以按照各种形式用于诸如智能电话等的电子装置中。
通常，大量的精细电路集成在半导体芯片中。然而，半导体芯片本身可能不能用作成品的半导体产品，并且可能会由于外部物理冲击或化学冲击而损坏。因此，半导体芯片本身可能不能使用，而是可被封装并且在封装状态下用在电子装置等中。
这里，就电连接性而言，由于半导体芯片与电子装置的主板之间的电路宽度存在差异，因此需要半导体封装。详细地，半导体芯片的连接焊盘的尺寸以及半导体芯片的连接焊盘之间的间距非常精细，而电子装置中使用的主板的组件安装焊盘的尺寸以及主板的组件安装焊盘之间的间距显著大于半导体芯片的连接焊盘的尺寸以及半导体芯片的连接焊盘之间的间距。因此，可能难以将半导体芯片直接安装在主板上，并且需要用于缓解半导体芯片与主板之间的电路宽度的差异的封装技术。
通过封装技术制造的半导体封装件可基于其结构和用途而分为扇入型半导体封装件和扇出型半导体封装件。
在下文中，将参照附图更详细地描述扇入型半导体封装件和扇出型半导体封装件。
图12A和图12B是示出扇入型半导体封装件在封装之前和封装之后的状态的示意性截面图。
图13是示出扇入型半导体封装件的封装工艺的示意性截面图。
参照图12A、图12B和图13，半导体芯片2220可以为例如处于裸露状态的集成电路(IC)，并且包括：主体2221，包括硅(Si)、锗(Ge)、砷化镓(GaAs)等；连接焊盘2222，形成在主体2221的一个表面上，并且包括诸如铝(Al)等的导电材料；以及诸如氧化物膜、氮化物膜等的钝化层2223，形成在主体2221的一个表面上，并且覆盖连接焊盘2222的至少部分。在这种情况下，由于连接焊盘2222非常小，因此难以将集成电路(IC)安装在中等尺寸等级的印刷电路板(PCB)上以及电子装置的主板等上。
因此，可根据半导体芯片2220的尺寸在半导体芯片2220上形成连接构件2240，以使连接焊盘2222重新分布。连接构件2240可通过如下步骤形成：使用诸如可光成像电介质(PID)树脂的绝缘材料在半导体芯片2220上形成绝缘层2241；形成通向连接焊盘2222的通路孔(via hole)2243h；然后形成布线图案2242和过孔2243。然后，可形成保护连接构件2240的钝化层2250，可形成开口2251，并且可形成凸块下金属层2260等。也就是说，可通过一系列工艺制造包括例如半导体芯片2220、连接构件2240、钝化层2250和凸块下金属层2260的扇入型半导体封装件2200。
如上所述，扇入型半导体封装件可具有半导体芯片的全部连接焊盘(例如，输入/输出(I/O)端子)设置在半导体芯片内部的封装形式，且可具有优异的电特性且可以按照低成本生产。因此，安装在智能电话中的许多元件已按照扇入型半导体封装件形式制造。详细地，安装在智能电话中的许多元件已被开发为在具有紧凑尺寸的同时实现快速的信号传输。
然而，由于在扇入型半导体封装件中全部的I/O端子需要被设置在半导体芯片内部，因此扇入型半导体封装件具有很大的空间局限性。因此，难以将这种结构应用于具有大量的I/O端子的半导体芯片或具有紧凑尺寸的半导体芯片。另外，由于上述缺点，导致扇入型半导体封装件可能不能直接安装和用在电子装置的主板上。原因在于：即使在半导体芯片的I/O端子的尺寸和半导体芯片的I/O端子之间的间距通过重新分布工艺而增大的情况下，半导体芯片的I/O端子的尺寸和半导体芯片的I/O端子之间的间距可能也不足以将扇入型半导体封装件直接安装在电子装置的主板上。
图14是示出扇入型半导体封装件安装在中介基板上并最终被安装在电子装置的主板上的情况的示意性截面图。
图15是示出扇入型半导体封装件嵌在中介基板中并最终被安装在电子装置的主板上的情况的示意性截面图。
参照图14和图15，在扇入型半导体封装件2200中，半导体芯片2220的连接焊盘2222(即，I/O端子)可通过中介基板2301被重新分布，扇入型半导体封装件2200可在其安装在中介基板2301上的状态下最终安装在电子装置的主板2500上。在这种情况下，焊球2270等可通过底部填充树脂2280等固定，半导体芯片2220的外侧可用成型材料2290等覆盖。可选地，扇入型半导体封装件2200可嵌在单独的中介基板2302中，半导体芯片2220的连接焊盘2222(即，I/O端子)可在扇入型半导体封装件2200嵌在中介基板2302中的状态下通过中介基板2302被重新分布，扇入型半导体封装件2200可最终安装在电子装置的主板2500上。
如上所述，可能难以在电子装置的主板上直接安装和使用扇入型半导体封装件。因此，扇入型半导体封装件可安装在单独的中介基板上然后通过封装工艺安装在电子装置的主板上，或者可在其嵌在中介基板中的状态下安装在电子装置的主板上并使用。
图16是示出扇出型半导体封装件的示意性截面图。
参照图16，在扇出型半导体封装件2100中，例如，半导体芯片2120的外侧可由包封剂2130保护，且半导体芯片2120的连接焊盘2122可通过连接构件2140被重新分布到半导体芯片2120的外部。在这种情况下，在连接构件2140上还可形成钝化层2150，并且在钝化层2150的开口中还可形成凸块下金属层2160。在凸块下金属层2160上还可形成焊球2170。半导体芯片2120可以为包括主体2121、连接焊盘2122、钝化层(未示出)等的集成电路(IC)。连接构件2140可包括绝缘层2141、形成在绝缘层2141上的重新分布层2142以及将连接焊盘2122和重新分布层2142彼此电连接的过孔2143。
如上所述，扇出型半导体封装件可具有半导体芯片的I/O端子通过形成在半导体芯片上的连接构件被重新分布并设置到半导体芯片的外部的形式。如上所述，在扇入型半导体封装件中，半导体芯片的全部I/O端子需要设置在半导体芯片的内部。因此，当半导体芯片的尺寸减小时，需要减小球的尺寸和节距，从而标准化的球布局可能不能用于扇入型半导体封装件。另一方面，如上所述，扇出型半导体封装件具有半导体芯片的I/O端子通过形成在半导体芯片上的连接构件被重新分布并设置到半导体芯片的外部的形式。因此，即使在半导体芯片的尺寸减小的情况下，也可在扇出型半导体封装件中按照原样使用标准化的球布局，从而扇出型半导体封装件可在不使用单独的中介基板的情况下安装在电子装置的主板上，如下所述。
图17是示出扇出型半导体封装件安装在电子装置的主板上的情况的示意性截面图。
参照图17，扇出型半导体封装件2100可通过焊球2170等安装在电子装置的主板2500上。也就是说，如上所述，扇出型半导体封装件2100包括连接构件2140，连接构件2140形成在半导体芯片2120上并能够使连接焊盘2122重新分布到半导体芯片2120的尺寸之外的扇出区域，从而可在扇出型半导体封装件2100中按照原样使用标准化的球布局。结果，扇出型半导体封装件2100可在不使用单独的中介基板等的情况下安装在电子装置的主板2500上。
如上所述，由于扇出型半导体封装件可在不使用单独的中介基板的情况下安装在电子装置的主板上，因此扇出型半导体封装件的厚度可被实现为小于使用中介基板的扇入型半导体封装件的厚度。因此，扇出型半导体封装件可被小型化和纤薄化。另外，扇出型半导体封装件具有优异的热特性和电特性，从而扇出型半导体封装件可特别适用于移动产品。因此，扇出型半导体封装件可被实现为比使用印刷电路板(PCB)的通常的叠层封装(POP)类型的形式更紧凑的形式，并且可解决由于发生翘曲现象而导致的问题。
同时，扇出型半导体封装指的是如上所述的用于将半导体芯片安装在电子装置的主板等上并且保护半导体芯片免受外部冲击影响的封装技术，是与诸如中介基板等的印刷电路板(PCB)(具有与扇出型半导体封装件的尺寸、用途等不同的尺寸、用途等，并且具有嵌入其中的扇入型半导体封装件)的概念不同的概念。
如上所述，根据本公开中的示例性实施例，天线模块可使用提供能够容易确保天线性能的环境的多个天线单元改善RF信号的发送和接收性能的同时容易地小型化。
虽然以上示出并且描述了示例性实施例，但对本领域技术人员将明显的是，在不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围的情况下，可做出变型和改变。

Claims (20)

1.一种天线模块，包括：
连接构件，包括至少一个布线层和至少一个绝缘层；
集成电路，设置在所述连接构件的第一表面上，并电连接到所述至少一个布线层；以及
多个天线单元，分别设置在所述连接构件的第二表面上；
其中，所述多个天线单元中的每个天线单元包括：天线构件，被构造为发送或接收射频信号；馈电过孔，具有电连接到所述天线构件的一端和电连接到所述至少一个布线层的对应布线的另一端；介电层，围绕所述馈电过孔的侧表面并具有比所述至少一个绝缘层的高度大的高度；及镀覆构件，围绕所述介电层的侧表面。
2.根据权利要求1所述的天线模块，其中，所述多个天线单元中的每个天线单元还包括电连接在所述馈电过孔的另一端和所述至少一个布线层的对应布线之间的电连接结构。
3.根据权利要求1所述的天线模块，其中，所述镀覆构件沿所述连接构件的所述第二表面朝向所述馈电过孔延伸。
4.根据权利要求1所述的天线模块，所述天线模块还包括：
绝缘构件，设置在所述连接构件的所述第二表面上并围绕所述多个天线单元中的每个天线单元的侧表面；以及
包封构件，设置在所述多个天线单元和所述绝缘构件上。
5.根据权利要求4所述的天线模块，其中，所述介电层具有比所述绝缘构件的高度大的高度。
6.根据权利要求4所述的天线模块，其中，所述介电层具有与所述绝缘构件的介电常数不同的介电常数。
7.根据权利要求1所述的天线模块，其中，所述介电层具有与所述至少一个绝缘层的介电常数不同的介电常数。
8.根据权利要求1所述的天线模块，其中，包括在所述多个天线单元中的一部分天线单元中的所述介电层的介电常数和包括在所述多个天线单元中的其他部分天线单元中的所述介电层的介电常数彼此不同。
9.根据权利要求1所述的天线模块，所述天线模块还包括：
绝缘构件，设置在所述连接构件的所述第二表面上并提供容纳空间；以及
无源组件，设置在所述容纳空间中并电连接到所述至少一个布线层的对应布线。
10.根据权利要求1所述的天线模块，所述天线模块还包括芯部过孔，所述芯部过孔设置在所述连接构件的所述第一表面上并电连接到所述至少一个布线层的对应布线，
其中，所述集成电路从所述芯部过孔接收基础信号，并基于所述基础信号产生毫米波频带的射频信号。
11.根据权利要求1所述的天线模块，其中，所述多个天线单元中的每个天线单元还包括定向构件，所述定向构件被设置为在与从所述天线构件观察所述馈电过孔的方向相反的方向上与所述天线构件彼此分开，并被构造为与所述天线构件一起发送或接收射频信号，并且
所述介电层还围绕所述天线构件的侧表面和所述定向构件的侧表面。
12.一种天线模块的制造方法，所述制造方法包括：
制造多个天线单元，所述多个天线单元分别包括：天线构件，被构造为发送或接收射频信号；馈电过孔，具有电连接到所述天线构件的一端；介电层，围绕所述馈电过孔的侧表面；及镀覆构件，围绕所述介电层的侧表面；
将所述多个天线单元分别插入到由绝缘构件提供的插入空间中；以及
形成包括至少一个布线层和至少一个绝缘层的连接构件，所述至少一个布线层电连接到所述馈电过孔的另一端，所述至少一个绝缘层具有比所述介电层的高度小的高度。
13.根据权利要求12所述的制造方法，所述制造方法还包括：
在将所述多个天线单元插入到所述插入空间中之前，将膜设置在所述绝缘构件的下方；
在将所述多个天线单元插入到所述插入空间中之后，将包封构件设置在所述多个天线单元和所述绝缘构件上；以及
在设置所述包封构件之后且在形成所述连接构件之前除去所述膜。
14.一种天线模块，包括：
连接构件，包括布线层和绝缘层；
绝缘构件，设置在所述连接构件的第一表面上并包括多个容纳空间；
多个天线单元，分别设置在所述连接构件的所述多个容纳空间中；
包封构件，包封所述连接构件和所述多个天线单元的部分并填充所述容纳空间的未被所述多个天线单元占据的剩余部分；以及
集成电路，设置在所述连接构件的与所述第一表面相对的第二表面上，并电连接到所述布线层。
15.根据权利要求14所述的天线模块，其中，所述多个天线单元中的每个天线单元包括：天线构件，被构造为发送或接收射频信号；馈电过孔，具有电连接到所述天线构件的一端和电连接到所述布线层的对应布线的另一端；介电层，围绕所述馈电过孔的侧表面并具有比所述绝缘层的高度大的高度；及镀覆构件，围绕所述介电层的侧表面。
16.根据权利要求15所述的天线模块，其中，所述介电层具有比所述绝缘构件的高度大的高度。
17.根据权利要求15所述的天线模块，其中，所述介电层具有比所述绝缘构件的介电常数高的介电常数。
18.根据权利要求15所述的天线模块，其中，所述介电层具有比所述绝缘层的介电常数高的介电常数。
19.根据权利要求15所述的天线模块，其中，所述多个天线单元中的两个天线单元的所述介电层具有彼此不同的介电常数。
20.根据权利要求14所述的天线模块，所述天线模块还包括设置在所述绝缘构件的另一容纳空间中并电连接到所述布线层的无源组件，
其中，所述包封构件覆盖所述无源组件并填充所述另一容纳空间的未被所述无源组件占据的剩余部分。
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