CN110031804A - 雷达模块 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种雷达模块，包括：印刷电路板，具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面；半导体封装，安装在所述印刷电路板的第一表面上，其中所述半导体封装包括集成电路晶粒和用于将所述集成电路晶粒电连接到所述印刷电路板的基板，其中所述基板包括整合到所述半导体封装中并且电连接到所述集成电路晶粒的天线层；以及场型成型装置，安装在所述印刷电路板的第一表面上，并配置为对所述雷达信号的辐射场型进行整型。采用这种方式可以无需重新设计天线组件即可改变天线的辐射场型，例如调整已制造的雷达模块的AiP的辐射场型，以满足其他客户的增益场型规范，这样大大降低了天线的设计和生产周期，以及天线的成本。

Description

雷达模块
技术领域
本发明涉及雷达技术领域，尤其涉及一种雷达模块。
背景技术
在本领域已知的先前技术中，雷达模块(例如用于汽车应用的毫米波(mmW，millimeter-wave)的雷达模块)通常包括具有天线组件(该天线组件具有特定的辐射场型(radiation pattern))的天线封装(AiP，Antenna-in-Package)。
有时，已制造的雷达模块的AiP的辐射场型可能需要整型为其他场型以满足另一客户的增益场型规范。然而，一旦制造了AiP，辐射场型就是固定的，并且除了重新设计天线组件之外，基本上没有办法调整它的辐射场型。
以上这种情况是不希望出现的，因为重新设计天线组件通常是耗时的并且也昂贵。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种雷达模块，可以调整天线封装的辐射场型。
根据本发明的第一方面，公开一种雷达模块，包括：
印刷电路板，具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面；
半导体封装，安装在所述印刷电路板的第一表面上，其中所述半导体封装包括集成电路晶粒和用于将所述集成电路晶粒电连接到所述印刷电路板的基板，其中所述基板包括整合到所述半导体封装中并且电连接到所述集成电路晶粒的天线层，所述天线层用于发射和接收雷达信号中的至少一个；以及
场型成型装置，安装在所述印刷电路板的第一表面上，并配置为对所述雷达信号的辐射场型进行整型。
根据本发明的第二方面，公开一种雷达模块，包括：
印刷电路板，具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面；
半导体封装，安装在所述印刷电路板的第一表面上，其中所述半导体封装包括集成电路晶粒和用于将所述集成电路晶粒电连接到所述印刷电路板的基板，其中所述基板包括整合到半导体封装中并且电连接到所述集成电路晶粒的天线层，所述天线层用于发射和接收雷达信号中的至少一个；
雷达主体，容纳所述印刷电路板和所述半导体封装，所述雷达主体包括保持器；
场型成型装置，安装在保持器上，并配置为对所述雷达信号的辐射场型进行整型。
本发明提供的雷达模块由于包括安装在所述印刷电路板的第一表面上并配置为对所述雷达信号的辐射场型进行整型的场型成型装置，因此可以通过场型成型装置对天线的辐射场型进行调整，从而将先前的辐射场型调整为其他的场型，采用这种方式可以无需重新设计天线组件即可改变天线的辐射场型，例如调整已制造的雷达模块的AiP的辐射场型，以满足其他客户的增益场型规范，这样大大降低了天线的设计和生产周期，以及天线的成本。
在阅读了随后以不同附图展示的优选实施例的详细说明之后，本发明的这些和其它目标对本领域普通技术人员来说无疑将变得明显。
附图说明
图1是根据本发明的一个实施例的示例性雷达模块的透视图；
图2是图1中的示例性雷达模块的俯视图；
图3是沿图2中的虚线I-I'截取的示意性横截面图；
图4是沿图2中的虚线II-II'截取的示意性横截面图；
图5至图12是示出根据本发明的各种实施例的各种场型成型装置的示意性透视图；以及
图13至图16是示出根据本发明的其他实施例的具有各种形状的场型成型装置的一些示例性雷达模块的示意性横截面图。
具体实施方式
在说明书和随后的权利要求书中始终使用特定术语来指代特定组件。正如本领域技术人员所认识到的，制造商可以用不同的名称指代组件。本文件无意于区分那些名称不同但功能相同的组件。在以下的说明书和权利要求中，术语“包括”和“包括”被用于开放式类型，因此应当被解释为意味着“包括，但不限于...”。此外，术语“耦合”旨在表示间接或直接的电连接。因此，如果一个设备耦合到另一设备，则该连接可以是直接电连接，或者经由其它设备和连接的间接电连接。
以下描述是实施本发明的最佳设想方式。这一描述是为了说明本发明的一般原理而不是用来限制的本发明。本发明的范围通过所附权利要求书来确定。
下面将参考特定实施例并且参考某些附图来描述本发明，但是本发明不限于此，并且仅由权利要求限制。所描述的附图仅是示意性的而并非限制性的。在附图中，为了说明的目的，一些元件的尺寸可能被夸大，而不是按比例绘制。在本发明的实践中，尺寸和相对尺寸不对应于实际尺寸。
在整个说明书中，术语“晶粒”，“芯片”，“半导体芯片”和“半导体晶粒”可互换使用，以表示集成电路芯片或晶粒。这里使用的术语“水平”可以定义为平行于平面或表面(例如基板或平台的表面)的方向，而不管其取向如何。这里使用的术语“垂直”可以指与刚刚描述的水平方向正交的方向。术语，例如“上”，“上方”，“下方”，“底部”，“顶部”，“侧面”(如“侧壁”)，“更高”，“更低”，“上面”，“在…之上”，和“在…之下”，可以相对参考水平面。
本发明涉及结合有分离的(discrete)场型成型(pattern-shaping)装置的雷达模块，该雷达模块能够提供的优势包括但不限于：更窄的波束宽度(beam width)和更高的增益。通过结合各种场型成型结构，可以满足客户的增益场型(pattern)规范，而无需重新设计天线封装(AiP)的天线组件。其中分离的场型成型装置是指场型成型装置可以与印刷电路板或/和半导体封装是分开制造成型后组合在一起的(例如通过粘合层等组合在一起)，当然场型成型装置也可以是和印刷电路板或/和半导体封装一起制造的。
请参考图1至图4。图1是根据本发明的一个实施例的示例性雷达模块的透视图。图2是图1中的示例性雷达模块的俯视图。图3是沿图2中的虚线I-I'截取的示意性横截面图。图4是沿图2中的虚线II-II'截取的示意性横截面图。
如图1至图4所示，雷达模块M包括印刷电路板(PCB，printed circuit board)100，具有第一表面100a和与第一表面100a相对的第二表面100b。半导体封装1安装在PCB 100的第一表面100a上。为简单起见，未明确示出印刷电路板100中的布线层和互连元件。应当理解的是，PCB 100可以包括芯层(core layer)或芯基板(core substrate)，例如覆铜层压板，以及层迭在芯层上的多个布线层和绝缘层。在第一表面100a和第二表面100b上，可以提供阻焊剂(solder mask，图中未明确示出)以保护上(upper)金属层。焊盘可以通过形成在阻焊剂中的焊盘开口暴露，以与安装在第一表面100a上的半导体封装1连接。
根据一个实施例，半导体封装1可以是天线封装(AiP)，但不限于此。从图2和图3中可以看出，根据本发明的一个实施例，半导体封装1可以包括基板10，集成电路晶粒20(例如设置在基板10上的射频(RF，radio frequency)晶粒)，模塑料30(设置在基板10上并封装集成电路晶粒20)，设置在基板10的底表面上的多个焊球50。
根据本发明的一个实施例，基板10可包括天线层110，位于天线层110下方的接地反射层120，以及位于天线层110和接地反射层120之间的绝缘层130。基板10还可以包括多个球垫122，用于连接焊球50。根据本发明的一个实施例，球垫122和接地反射层120是共面的，并且形成在基板10的相同金属层(例如铜层)中。接地反射层120可以用于反射经由天线层发出的电磁辐射(或电磁波)，使电磁辐射更多的朝外界发出，增强天线的增益。
根据本发明的一个实施例，天线层110和接地反射层120形成在基板10的两个不同的金属层(例如均为铜层)中。两个金属层处于不同的水平面中。例如，基板10可以包括更靠近集成电路晶粒20的上表面和与上表面相对的下表面。天线层110可以形成在上表面处，因此更靠近集成电路晶粒20。天线层110可以通过互连或迹线112电连接到集成电路晶粒20。接地反射层120可以电连接到PCB 100的接地平面，接地反射层120可以形成在基板10的下表面并且因此更靠近PCB 100。虽然图中未示出，但是应该理解，如果需要，基板10中的金属层(例如本段中所述的两个不同的金属层)可以通过导电通孔互连。
根据本发明的一个实施例，天线层110可包括两个矩形天线场型110a和110b。天线场型110a与天线场型110b间隔开。根据本发明的一个实施例，例如，天线场型110a和天线场型110b都可以具有大约(λg/2)×(λg/2)的尺寸，其中λg是通过天线层110发射的电磁辐射的引导波长(guided wavelength)。例如，工作在77GHz的W波段雷达将具有λg/2＝1～1.3mm，其中基板介电常数(εr)约为3.6。当然天线层110还可以是其他尺寸，例如大于λg×λg的尺寸等等，本发明并不限制。仅出于说明目的，天线场型(发射天线)110a可用于发射发送雷达信号(Tx)，而天线场型(接收天线)110b可用于接收雷达信号(Rx)。本实施例中对发射的雷达信号和接收的雷达信号的整型原理是相同的。
应该理解的是，天线层110可以通过任何类型的天线结构来实现。在本发明所示的实施例中，由于平板天线(patch antenna)高增益和宽边辐射(broadside radiation)特性，可以选择平板天线。根据本发明的其他实施例，天线层110可以是相控阵天线(phased-array antenna)，偶极(dipole)天线，槽孔(slot)天线等。根据本发明的一个实施例，接地反射层120可以是固体金属层，例如实心铜层，当从上方观察时，接地反射层120与天线层110完全重叠。此外，接地反射层所占的区域或面积(尺寸)大于天线层110所占的区域或面积(尺寸)。因此当从正上方观察时，天线层110没有完全覆盖接地反射层120，天线层110遮住了接地反射层120的部分区域(例如靠内的部分区域)，而未遮住接地反射层120的另一部分区域(例如靠外围的部分区域)。这样设置接地反射层120比天线层110更大，因此可以反射更多经由天线层110发出的电磁辐射，从而进一步增强天线增益。当然天线层110也可以与天线层接地反射层120部分重叠。此外，接地反射层所占的区域或面积(尺寸)也可以小于或等于天线层110所占的区域或面积(尺寸)。此外，当从正上方观察时，天线层110和接地反射层120两者的中心(如几何中心)是对齐的，例如在一条直线上。这样可以使接地反射层120反射的电磁辐射较为均匀，使天线的辐射场型更加均匀。此外，天线层110和接地反射层120两者的中心(如几何中心)也可以不是对齐的，例如两者的中心之间有一些偏差，或略有偏差。
根据本发明的一个实施例，集成电路晶粒20可以是集成电路(IC，integratedcircuit)硅晶粒或半导体芯片，集成电路晶粒20包括用于发送和/或接收雷达或RF信号的相关功能电路。根据本发明的一个实施例，集成电路晶粒20可以具有有源表面20a和与有源表面20a相对的无源表面20b。多个输入/输出(I/O，input/output)焊盘210可以设置在有源表面20a上。根据本发明的一个实施例，集成电路晶粒20的有源表面20a可以与基板10的上表面一体地(integrally)连接(即RF晶粒20的有源表面20a完全贴在基板10的上表面上)。天线层110可以通过互连或迹线112电连接到RF晶粒20的有源表面20a上相应的I/O焊盘210。
根据本发明的一个实施例，模塑料30可以包括通常用于集成电路器件封装的有机树脂，并且可以选择用于低透湿性和低热膨胀系数的有机树脂，以分别避免封装的芯片暴露于湿气或机械应力下。例如，根据本发明的一个实施方案，模塑料30可包含环氧材料。模塑料30还可包含填料，例如无定形氧化硅(二氧化硅玻璃)和/或结晶氧化硅(石英)填料。可以添加合适的添加剂以增强模塑料30的导热性。根据本发明的一个实施方案，模塑料30的介电常数k可以例如在3.3至3.4之间。根据本发明的一个实施方案，模塑料30可具有约1.1～1.3mm的厚度(或高度)，例如1.2mm，但不限于此。
根据本发明的一个实施例，例如，半导体封装1可以是扇出型晶圆级封装(FOWLP，fan-out wafer level package)，并且基板10可以是重分布层(RDL，re-distributionlayer)基板。如本领域中已知的，晶圆级封装(WLP)涉及在晶粒仍在晶圆上时封装晶粒。通常，WLP是无基板封装。WLP使用薄膜布线层或重分布层(RDL)代替基板，WLP在封装中提供电连接。WLP利用封装底部的焊球50将RDL连接到板或印刷电路板(PCB，printed circuitboard)。
根据本发明的一个实施例，雷达模块M还包括分离的场型成型装置2，场型成型装置2在PCB 100的第一表面100a的外部并通过使用粘合层211等直接安装在PCB 100的第一表面100a上，并且场型成型装置2还可以在半导体封装1的模塑料30的顶表面30a的外部并通过使用粘合层211等直接安装在半导体封装1的模塑料30的顶表面30a上。根据本发明的一个实施例，场型成型装置2优选地是由均质材料(homogeneous material)制成的整体(monolithic)件。其中，使用均质材料可以使场型成型装置2质地均匀，这样对经由天线层发出的电磁辐射(电磁波)在场型成型装置2上的反射会更容易的控制，从而控制天线的辐射场型也更加均匀。例如，场型成型装置2可以由金属，塑料，mmW吸收材料(absorbermaterial)，高介电常数(high-k)材料，高介电损耗角正切(tanδ，δ为介电损耗角)材料或能够实现雷达信号的辐射场型成型的任何合适的材料制成。其中场型成型装置2使用金属可以更好的控制电磁辐射(电磁波)，方便控制天线的辐射场型。根据本发明的一个实施例，场型成型装置2可以由铜制成，但不限于此。其中分离的场型成型装置是指场型成型装置可以与印刷电路板或/和半导体封装是分开制造成型后组合在一起的，当然场型成型装置也可以是和印刷电路板或/和半导体封装一起制造的。
根据本发明的一个实施例，例如，如图1-图4所示，场型成型装置2可包括四个侧壁201～204和中间隔离壁205，四个侧壁201～204和中间隔离壁205一起在半导体封装1(或印刷电路板100)的上方限定两个隔室(compartment)或通道(channel)Ca和Cb。在本发明的实施例中，通道Ca与天线场型(发射天线)110a对齐(或对应)，并且通道Cb与天线场型(接收天线)110b对齐(或对应)。其中对齐是指天线场型110a需要位于通道Ca内，天线场型110b需要位于通道Cb内。在一些实施例中，中间隔离壁205是可选的，也即中间隔离壁205可以省略。当设有中间隔离壁205时，即可以将通道Ca和Cb分隔开，这样可以通过侧壁202和中间隔离壁205对天线场型110a的辐射场型进行整型，并且通过侧壁201和中间隔离壁205对天线场型110b的辐射场型进行整型，从而更加方便对天线的辐射场型的整型。当然当未设有中间隔离壁205时，也可以通过侧壁201和侧壁202对天线场型110a和天线场型110b的辐射场型进行整型。当然，在设有侧壁203和侧壁204时，侧壁203和侧壁204都是参与对辐射场型的整型的。
根据本发明的一个实施例，两个相对的侧壁201和202是垂直侧壁，侧壁201和202从PCB 100的第一表面100a垂直突出并延伸。侧壁垂直设置可以增加侧壁安装的稳定性，保证雷达模块的机械性能和运转的稳定。当然侧壁201或/和侧壁202也可以不垂直于PCB 100的第一表面100a，例如侧壁201或/和侧壁202可以是倾斜的。两个相对的侧壁201和202与参考面XZ平面平行。当然侧壁201和202也可以不是完全平行，例如侧壁201和202之间可以具有锐角的夹角，当然本实施例中侧壁201和202之间可以不相交(当侧壁201和202无线延伸时则会相交)。根据本发明的一个实施例，两个相对的侧壁201和202固定到PCB 100的第一表面100a，并且具有大约在4到12mm之间的高度h1，但不限于此。
中间隔离壁205与侧壁201和202平行并且插入在侧壁201和202之间。中间隔离壁205与下面的半导体封装1部分重叠(例如中间隔离壁205仅覆盖半导体封装1的一部分)。此外当侧壁201和202不平行时，中间隔离壁205可以不与任何一个侧壁相交，或者中间隔离壁205可以与其中一个侧壁平行；本发明中对于侧壁及中间隔离壁的设置并无限制，只需通过侧壁和中间隔离壁一起在半导体封装1(或印刷电路板100)的上方限定两个隔室(或隔间)或通道即可。根据本发明的一个实施例，中间隔离壁205是垂直壁，中间隔离壁205从半导体封装1的模塑料30的顶表面30a突出并垂直延伸。中间隔离壁垂直设置可以增加侧壁安装的稳定性，保证雷达模块的机械性能和运转的稳定。当然中间隔离壁205也可以不与半导体封装1的模塑料30的顶表面30a垂直，例如中间隔离壁205是倾斜的。根据本发明的一个实施例，从模塑料30的顶表面30a算起，中间隔离壁205的高度h2大约介于3到12mm之间，但不限于此。
根据本发明的一个实施例，侧壁203是垂直侧壁，侧壁203优选地从半导体封装1的模塑料30的顶表面30a突出并垂直延伸。侧壁203与参考面YZ平面平行，并且以直角一体地连接到侧壁201和202以及中间隔离壁205，也即侧壁203可以与侧壁201和202以及中间隔离壁205是一体成型，并且与侧壁201和202以及中间隔离壁205垂直。当然本实施例中，侧壁203也可以只与侧壁201，侧壁202和中间隔离壁205中的一个或两个垂直，或者侧壁203与侧壁201，侧壁202和中间隔离壁205都不垂直。
根据本发明的一个实施例，与侧壁203相对的侧壁204是倾斜侧壁。因为天线的辐射场型一般是向往扩散的样式，倾斜侧壁与辐射场型的扩散样式更加相适应，倾斜侧壁可以减少对辐射场型的阻挡，因此倾斜侧壁可用于扩展天线的场(field)分布，使场分布更均匀。侧壁204具有直接面向半导体封装1的内斜面204a。内斜面204a与PCB 100的第一表面100a以钝角θ相交。根据本发明的一个实施例，取决于设计需求，钝角θ可以在110度和160度之间的范围内，这样可以使得倾斜侧壁更加适应天线的辐射场型的扩散样式。侧壁204一体地连接到侧壁201和202以及中间隔离壁205，即侧壁204可以与侧壁201和202以及中间隔离壁205一体成型，这种方式可以使场型成型装置2结构稳定，延长场型成型装置2的使用寿命。当然本实施例中，还可以有两个或三个或四个倾斜的侧壁，例如侧壁203也是倾斜侧壁，或者侧壁201，侧壁203和侧壁204都可以是倾斜侧壁。此外若是有两个或以上的侧壁倾斜，它们倾斜的角度和方向可以相同或不同。此外，本实施例中，原本的半导体封装1中的天线部分的设计是一种辐射场型或增益规范，可以适应于对应的应用场景，然而这种半导体封装(或称为AiP)也只有这种一个辐射场型，并只能应用于该对应的应用场景。现有技术中，当想要改变辐射场型，就需要重新设计天线组件。而在本发明中场型成型装置2可以对天线的辐射场型进行整型，例如通过场型成型装置2的侧壁反射或吸收电磁辐射，从而使电磁辐射主要朝着场型成型装置2的开口处辐射，因此改变原本设计的辐射场型，为另一种辐射场型或适用于另一种增益规范，以用于其他的应用场景。并且这种方式可以无需重新设计天线组件即可改变天线的辐射场型，这样大大降低了天线的设计和生产周期，以及天线的成本。
图5是示出根据本发明另一实施例的具有场型成型装置的示例性雷达模块的示意性透视图，其中相同的区域，层或元件由相同的数字标号表示。如图5所示，场型成型装置2在PCB 100的第一表面100a的外部并通过使用粘合层211等直接安装在PCB 100的第一表面100a上，并且场型成型装置2还可以在半导体封装1的模塑料30的顶表面30a的外部并通过使用粘合层211等直接安装在半导体封装1的模塑料30的顶表面30a上。根据所示实施例，场型成型装置2优选地是由均质材料制成的整体件。例如，场型成型装置2可以由金属，塑料，mmW吸收材料，高介电常数(high-k)材料，高介电损耗角正切(tanδ，δ为介电损耗角)材料或能够实现雷达信号的辐射场型成型的任何合适材料制成。根据所示实施例，场型成型装置2可以由铜制成，但不限于此。根据所示实施例，场型成型装置2包括四个侧壁201～204和中间隔离壁205。根据所示实施例，两个相对的侧壁201和202是垂直侧壁，侧壁201和202从PCB100的第一表面100a突出并垂直延伸。两个相对的侧壁201和202与参考面XZ平面平行。两个相对的侧壁203和204均是垂直侧壁。侧壁203从半导体封装1的模塑料30的顶表面30a突出并垂直延伸。侧壁204从PCB 100的第一表面100a突出并垂直延伸。侧壁204设置为垂直可以与其他垂直的侧壁一起对天线的辐射场型进行控制，以适应不同的天线的辐射场型的需求。侧壁203和204与参考面YZ平面平行，并且以直角一体地连接到侧壁201和202以及中间隔离壁205，也即侧壁203和204可以与侧壁201和202以及中间隔离壁205是一体成型，并且与侧壁201和202以及中间隔离壁205垂直。本实施例中四个侧壁和中间隔离壁均相对于PCB100的第一表面100a或半导体封装1的模塑料30的顶表面30a垂直，可以使场型成型装置2安装后更加稳固，提高雷达模块的结构稳定性，并且方便场型成型装置2的拆卸。此外侧壁203和204垂直于侧壁201和202以及中间隔离壁205，可以使场型成型装置2的结构稳定，延长场型成型装置2的使用寿命。当从上方观察时，由四个垂直侧壁201～204和中间隔离壁205限定的两个开口分别与半导体封装1的两个天线场型(例如图2的天线场型110a和天线场型110b)对齐(或者相对应)。其中对齐是指其中一个天线场型需要全部直接朝向一个开口，另一个天线场型需要全部直接朝向另一个开口。应该理解的是，场型成型装置2可以由混合材料制成。例如，仅两个侧壁由铜制成，而其余侧壁由吸收材料制成。
图6是示出根据本发明另一实施例的具有场型成型装置的示例性雷达模块的示意性透视图，其中相同的区域，层或元件由相同的数字标号表示。如图6所示，场型成型装置2在PCB 100的第一表面100a的外部并直接安装在PCB 100的第一表面100a上，并且场型成型装置2还可以在半导体封装1的模塑料30的顶表面30a的外部并直接安装在半导体封装1的模塑料30的顶表面30a上。根据所示实施例，场型成型装置2优选地是由均质材料制成的整体件。例如，场型成型装置2可以由金属，塑料，mmW吸收材料，高介电常数(high-k)材料，高介电损耗角正切(tanδ，δ为介电损耗角)材料或能够实现雷达信号的辐射场型成型的任何合适材料制成。根据所示实施例，场型成型装置2可以由铜制成，但不限于此。根据图6所示实施例，场型成型装置2仅包括四个侧壁201～204。省略了如图1，图2，图3和图5中所示的中间隔离壁205。根据所示实施例，两个相对的侧壁201和202是垂直侧壁，侧壁201和202从PCB100的第一表面100a突出并垂直延伸，当然也可以不垂直，例如是倾斜的。两个相对的侧壁201和202与参考面XZ平面平行，当然也可以不平行。两个相对的侧壁203和204是垂直侧壁，当然也可以不垂直，例如是倾斜的。侧壁203从半导体封装1的模塑料30的顶表面30a突出并垂直延伸。侧壁204从PCB 100的第一表面100a突出并垂直延伸。侧壁203和204与参考面YZ平面平行(当然也可以不平行)，并以直角一体地连接到侧壁201和202，也即侧壁203和204可以与侧壁201和202是一体成型，并且与侧壁201和202均垂直。当从上方观察时，由四个垂直侧壁201～204限定的开口200与半导体封装1的一个或多个天线场型(例如图2的天线场型110a和天线场型110b)均对齐(或者相对应)。其中对齐是指其中一个或多个天线场型均需要完全的直接朝向开口200。
图7是示出根据本发明另一实施例的具有场型成型装置的示例性雷达模块的示意性透视图，其中相同的区域，层或元件由相同的数字标号表示。如图7所示，场型成型装置2在PCB 100的第一表面100a的外部并直接安装在PCB 100的第一表面100a上，并且场型成型装置2还可以在半导体封装1外部并直接安装在半导体封装1上。根据所示实施例，场型成型装置2优选地是由均质材料制成的整体件。例如，场型成型装置2可以由金属，塑料，mmW吸收材料，高介电常数(high-k)材料，高介电损耗角正切(tanδ，δ为介电损耗角)材料或能够实现雷达信号的辐射场型成型的任何合适材料制成。根据所示实施例，场型成型装置2可以由铜制成，但不限于此。根据图7所示实施例，场型成型装置2包括两个侧壁203和204以及中间隔离壁205，中间隔离壁205以直角一体地连接到两个侧壁203和204，即中间隔离壁205可以与侧壁203和204是一体成型，并且与侧壁203和204垂直，当然也可以不垂直。根据所示实施例，两个相对的侧壁203和204是垂直侧壁。侧壁203从半导体封装1的模塑料30的顶表面30a突出并垂直延伸，当然也可以不垂直，例如是倾斜的。侧壁204从PCB 100的第一表面100a突出并垂直延伸，当然也可以不垂直，例如是倾斜的。侧壁203和204与参考面YZ平面平行，当然也可以不平行。由垂直侧壁203和204以及中间隔离壁205限定的两个开放式(open-ended)隔间(cubicle)(也可以称为隔室或通道)200a和200b分别与半导体封装1中的天线场型对齐。本实施例中可以减少两个侧壁，减少了对天线的辐射场型的遮挡，从而使辐射朝向未遮挡位置，已适应所需要应用的场景。此外本实施例中可以减少两个侧壁，减少场型成型装置2使用的材料，从而降低场型成型装置2的成本；并且还可以减轻场型成型装置2的重量，从而降低雷达模块的重量，使雷达模块更加轻便，可以适用于更多的场景。
图8是示出根据本发明又一实施例的具有场型成型装置的示例性雷达模块的示意性透视图，其中相同的区域，层或元件由相同的数字标号表示。如图8所示，场型成型装置2在PCB 100的第一表面100a的外部并直接安装在PCB 100的第一表面100a上，并且场型成型装置2还可以在半导体封装1外部并直接安装在半导体封装1上。根据图8所示实施例，场型成型装置2优选地由均质材料。例如，场型成型装置2可以由金属，塑料，mmW吸收材料，高介电常数(high-k)材料，高介电损耗角正切(tanδ，δ为介电损耗角)材料或能够实现雷达信号的辐射场型成型的任何合适材料制成。根据所示实施例，场型成型装置2可以由铜制成，但不限于此。根据所示实施例，场型成型装置2仅包括两个侧壁203和204。根据所示实施例，两个相对侧壁203和204是垂直侧壁。侧壁203从半导体封装1的模塑料30的顶表面30a突出并垂直延伸，当然也可以不垂直，例如是倾斜的。侧壁204从PCB 100的第一表面100a突出并垂直延伸，当然也可以不垂直，例如是倾斜的。侧壁203和204与参考面YZ平面平行，当然也可以不平行。本实施例中仅使用两个侧壁对辐射场型进行整型，可以在对辐射场型整型的同时尽量减少对天线的辐射的遮挡，使天线的辐射场型更加宽阔。本实施例中进一步减少了中间隔离壁，进一步减少场型成型装置2使用的材料，从而降低场型成型装置2的成本；并且还可以进一步减轻场型成型装置2的重量，从而降低雷达模块的重量，使雷达模块更加轻便，可以适用于更多的场景。
图9是示出根据本发明又一实施例的具有场型成型装置的示例性雷达模块的示意性透视图，其中相同的区域，层或元件由相同的数字标号表示。如图9所示，场型成型装置2仅包括两个侧壁203和204。根据所示实施例，侧壁203包括垂直侧壁213和与侧壁213一体连接的倾斜侧壁223，以及侧壁204包括垂直侧壁214和与垂直侧壁214一体连接的倾斜侧壁224。倾斜侧壁与辐射场型的扩散样式更加相适应，倾斜侧壁可以减少对辐射场型的阻挡。此外倾斜侧壁的倾斜角度可以与侧壁204(如图4所示)的倾斜角度相同或不同。侧壁213从半导体封装1的模塑料30的顶表面30a突出并垂直延伸，当然也可以不垂直，例如是倾斜的。侧壁214从PCB 100的第一表面100a突出并垂直延伸，当然也可以不垂直，例如是倾斜的。侧壁213和214与参考面YZ平面平行，当然也可以不平行。倾斜侧壁223和224可用于扩展天线的场分布，使场分布更均匀。此外，例如如图5或图6或图7等所示的示例时，其中的侧壁也可以包括垂直侧壁和倾斜侧壁，即倾斜侧壁可以应用在其他实施例中，并且设有倾斜侧壁的侧壁可以是一个或两个或三个或四个。
图10是示出根据本发明又一实施例的具有场型成型装置的示例性雷达模块的示意性透视图，其中相同的区域，层或元件由相同的数字标号表示。如图10所示，场型成型装置2在PCB 100的第一表面100a的外部并直接安装在PCB 100的第一表面100a上，并且场型成型装置2还可以在半导体封装1的外部并直接安装在半导体封装1上。图10中的场型成型装置2与在图7中所描绘的相类似。图10中的场型成型装置2与图7中的场型成型装置2之间的区别在于图10中的场型成型装置2包括顶板(ceiling)206。其中顶板206可以与PCB 100平行或不平行。两个侧壁203和204和中间隔离壁205以直角一体地连接到两个侧壁203和204，形成沿参考轴Y轴方向的两个相对的开口200c和200d。开口200c和200d的延伸方向可以是与PCB100的第一表面100a平行的方向。本实施例中通过设置顶板206，将原来向顶板206上面辐射的电磁辐射(电磁波)遮挡了(或吸收了)，从而使得顶板206上的辐射大量减少，并且使得辐射主要通过开口200c和200d出去，从而根据需求调整辐射的方向，例如朝向参考轴Y轴方向。
图11是示出根据本发明又一实施例的具有场型成型装置的示例性雷达模块的示意性透视图，其中相同的区域，层或元件由相同的数字标号表示。如图11所示，场型成型装置2在PCB 100的第一表面100a的外部并直接安装在PCB 100的第一表面100a上，并且场型成型装置2还可以在半导体封装1的外部并直接安装在半导体封装1上。图11中的场型成型装置2与在图10中所描绘的相类似。图11中的场型成型装置2与图10中的场型成型装置2之间的区别在于，图11中的场型成型装置2具有沿参考轴X轴方向的两个平行的开口200e和200f。两个平行的开口200e和200f由侧壁201，202，203，中间隔离壁205和顶板206限定。开口200e和200f的延伸方向可以是与PCB 100的第一表面100a平行的方向。本实施例中通过设置顶板206，将原来向顶板206上面辐射的电磁辐射(电磁波)遮挡了，从而使得顶板206上的辐射大量减少，并且使得辐射主要通过开口200e和200f出去，从而根据需求调整辐射的方向，例如朝向参考轴X轴方向。
图12是示出根据本发明又一实施例的具有场型成型装置的示例性雷达模块的示意性透视图，其中相同的区域，层或元件由相同的数字标号表示。如图12所示，场型成型装置2在PCB 100的第一表面100a的外部并直接安装在PCB 100的第一表面100a上，并且场型成型装置2还可以在半导体封装1的外部并直接安装在半导体封装1上。图12中的场型成型装置2与在图11中所描绘的相类似。图12中的场型成型装置2与图11中的场型成型装置2之间的区别在于图12中的场型成型装置2具有沿参考轴X轴方向的两个平行的，(高度)升高的开口200g和200h。两个平行的，升高的开口200g和200h由侧壁201，202，203，中间隔离壁205，侧壁207和顶板206限定。如图12所示，侧壁207具有较小的高度，例如侧壁207的高度小于侧壁201(或侧壁202，203)的高度，以露出开口200g和200h。本实施例中，通过较矮的侧壁207的设置，可以使辐射在由侧壁207，侧壁201，侧壁202和侧壁204所形成的空间中集中，然后通过开口200g和200h辐射出去，不仅控制了辐射的方向，使得顶板206上的辐射大幅减少，而且使通过开口200g和200h的辐射的集中度更高。
请参考图13至图16，图13至图16是根据本发明的其他实施例的具有各种形状的场型成型装置的一些示例性雷达模块的示意性横截面图，其中相同的区域，层或元件由相同的数字标号表示。
如图13至图16所示，雷达模块M还可以包括容纳PCB 100的雷达主体4和安装在PCB100上的半导体封装20。PCB 100和半导体封装20的细节如上所揭露的。根据本发明的一个实施例，雷达主体4可以具有设置在雷达主体4的一个表面上的表面4a，表面4a可以是发射表面或接收表面，以发射或接收无线电波或雷达信号。例如，雷达主体4可包括位于表面4a处的保持器(retainer)41。如图13至图16所示，场型成型装置2a为直接在PCB 100和/或半导体封装20上，而是设置在保持器41上。当然场型成型装置2a也可以设置在其他位置，场型成型装置2a可以是分离的装置，可以根据需求放置在合适的位置。此外场型成型装置2a也可以是与其他部件一起制造成型的装置。具有三角形截面轮廓的侧壁的场型成型装置2a可以安装在保持器41上。例如，图13标出场型成型装置2a可以具有等边或等腰三角形的截面轮廓。如图13所示，这种方式可以让场型成型装置2a的侧壁随着远离半导体封装20而间隙变大，这样可以是适应于天线的辐射场型的扩散样式，从而使辐射场型扩散的更大。例如，图14和图15示出了场型成型装置2a可以具有带有直角三角形形状的截面轮廓。如图14所示，这种方式可以使天线的辐射场型向一边(例如图示的右边)偏向的更多。如图15所示，这种方式可以使天线的辐射场型向一边(例如图示的左边)偏向的更多。例如，图16示出了场型成型装置2a可以具有梯形形状的截面轮廓。如图16所示，这种方式可以让场型成型装置2a的侧壁随着远离半导体封装20而间隙变小，因此可以是辐射场型扩散的较小，以适应相应的应用场景。此外，侧壁还可以具有其他形状，例如棱形，五边形，六边形等等。对于侧壁的形状，可以是其中一个侧壁具有如图13至图16所示的形状，也可以是两个或以上的侧壁具有如图13至图16所示的形状；也可以是，其中一个或多个侧壁具有如图13至图16所示的一个形状，其他的一个或多个侧壁具有如图13至图16所示的另一个形状。此外，图13至图16仅为了示出侧壁可以具有不同的形状，其他的部件及结构在图13至图16中未完全示出或仅简略的表示。
本领域的技术人员将容易地观察到，在保持本发明教导的同时，可以做出许多该装置和方法的修改和改变。因此，上述公开内容应被解释为仅由所附权利要求书的界限和范围所限制。

Claims (15)

1.一种雷达模块，其特征在于，包括：
印刷电路板，具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面；
半导体封装，安装在所述印刷电路板的第一表面上，其中所述半导体封装包括集成电路晶粒和用于将所述集成电路晶粒电连接到所述印刷电路板的基板，其中所述基板包括整合到所述半导体封装中并且电连接到所述集成电路晶粒的天线层，所述天线层用于发射和接收雷达信号中的至少一个；以及
场型成型装置，安装在所述印刷电路板的第一表面上，并配置为对所述雷达信号的辐射场型进行整型。
2.如权利要求1所述的雷达模块，其特征在于，所述场型成型装置安装在所述印刷电路板的第一表面上和所述半导体封装上，并且所述场型成型装置为分离的装置。
3.如权利要求1所述的雷达模块，其特征在于，所述场型成型装置是由均质材料制成的整体件。
4.如权利要求1所述的雷达模块，其特征在于，所述场型成型装置由金属，塑料，mmW吸收材料，高介电常数材料或高介电损耗角正切材料制成。
5.如权利要求1所述的雷达模块，其特征在于，所述场型成型装置包括至少两个相对设置的侧壁。
6.如权利要求5所述的雷达模块，其特征在于，所述场型成型装置还包括中间隔离壁，所述至少两个侧壁与所述中间隔离壁一起在所述印刷电路板的上方限定两个通道。
7.如权利要求6所述的雷达模块，其特征在于，所述场型成型装置包括四个侧壁，所述四个侧壁和所述中间隔离壁一起在所述印刷电路板的上方限定两个通道，其中所述两个通道分别与所述天线层的两个天线场型对齐。
8.如权利要求7所述的雷达模块，其特征在于，所述四个侧壁中包括有倾斜侧壁。
9.如权利要求8所述的雷达模块，其特征在于，所述倾斜侧壁具有直接面向所述半导体封装的内斜面，其中所述内斜面与所述印刷电路板的第一表面以110度和160度之间的钝角θ相交。
10.如权利要求5所述的雷达模块，其特征在于，所述场型成型装置还包括顶板，所述顶板位于所述至少两个侧壁和所述中间隔离壁之上。
11.如权利要求5所述的雷达模块，其特征在于，至少一个侧壁包括垂直侧壁和位于垂直侧壁上的倾斜侧壁。
12.如权利要求6所述的雷达模块，其特征在于，所述中间隔离壁连接两个相对设置侧壁，或者，所述中间隔离壁不与两个相对设置的侧壁相交。
13.如权利要求6所述的雷达模块，其特征在于，所述场型成型装置包括四个侧壁，所述四个侧壁中一个侧壁的高度矮于其他三个侧壁，所述场型成型装置还包括顶板，所述顶板位于所述四个侧壁和所述中间隔离壁之上；所述四个侧壁，所述中间隔离壁和顶板一起限定在所述一个高度较矮的侧壁上的至少两个开口。
14.一种雷达模块，其特征在于，包括：
印刷电路板，具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面；
半导体封装，安装在所述印刷电路板的第一表面上，其中所述半导体封装包括集成电路晶粒和用于将所述集成电路晶粒电连接到所述印刷电路板的基板，其中所述基板包括整合到半导体封装中并且电连接到所述集成电路晶粒的天线层，所述天线层用于发射和接收雷达信号中的至少一个；
雷达主体，容纳所述印刷电路板和所述半导体封装，所述雷达主体包括保持器；
场型成型装置，安装在保持器上，并配置为对所述雷达信号的辐射场型进行整型。
15.如权利要求14所述的雷达模块，其特征在于，所述场型成型装置的侧壁具有等边形三角形，等腰三角形，直角三角形或梯形形状的截面轮廓。
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