CN110429068A - 一种天线封装结构及其制备方法、通信设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种天线封装结构及其制备方法、通信设备，所述天线封装结构通过接地线的第二金属层，使得半导体芯片在发出高频信号后，信号在经过第一塑封层、接地线第二金属层以及第二塑封层后，信号得到增强，使得经过第二金属层后的高频信号的功率变大，提高了贴片天线发射的功率，从而使得该结构可以满足5G设备的要求。

Description

一种天线封装结构及其制备方法、通信设备
技术领域
本发明涉及半导体封装技术领域，特别涉及一种天线封装结构及其制备方法、通信设备。
背景技术
随着高科技电子产品的普及以及人们需求的增加，特别是为了配合移动的需求，大多高科技电子产品都增加了无线通讯的功能。
一般来说，传统的天线结构通常是将天线直接制作于电路板的表面，这种方法会让天线占据额外的电路板面积，整合性较差。对于各种高科技电子产品而言，若将天线直接制作在电路板的表面，将需要具有较大提及的电路板，从而使得高科技电子产品也占据较大的体积，这与人们对高科技电子产品的小型化、便携式的需求相违背。
为了解决上述问题，人们提出了一种天线封装结构，该天线封装结构将贴片天线与驱动芯片堆叠封装在一起，然后将该天线封装结构制作在电路板的表面，其占用较小的电路板面积，整合性较好，有利于高科技电子产品向小型化、便携式的需求发展。但是该天线封装结构的高频信号传送至天线的功率较低，无法满足最新的通信设备的要求，即，无法满足5G(5th Generation，第五代移动通信)设备的要求。
鉴于此，有必要提供一种天线封装结构，可以增强传送至天线的功率，从而满足5G设备的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种天线封装结构及其制备方法、通信设备，以增强传送至天线的功率，从而满足5G设备的要求。
为了解决上述问题，一方面，本发明提供了一种天线封装结构，包括：半导体芯片，所述半导体芯片包括焊接面，所述焊接面上设置有焊盘；
第一塑封层，所述半导体芯片嵌设在所述第一塑封层中，且所述第一塑封层暴露出所述焊盘，所述第一塑封层包括第一表面和与所述第一表面相对设置的第二表面，所述第一表面和焊接面均位于所述天线封装结构的同一侧；
多个通孔，多个所述通孔沿所述第一塑封层的厚度方向贯穿所述第一塑封层，所述通孔中填充有导电材料；
线路结构，所述线路结构设置在所述第一表面上，所述线路结构包括第一金属层，所述第一金属层通过所述焊盘与所述半导体芯片电性连接，所述第一金属层与所述通孔中的导电材料电性连接；
第二金属层，所述第二金属层设置在所述第二表面上，所述第二金属层与所述通孔中的导电材料电性连接，且所述第二金属层接地线；
第二塑封层，所述第二塑封层设置在所述第二表面和第二金属层上，所述第二塑封层包括与所述第一表面、第二表面均相对设置的第三表面；以及
贴片天线，所述贴片天线设置在所述第三表面上，且所述第二金属层在所述第二表面上的投影覆盖所述贴片天线在所述第二表面上的投影。
可选的，所述第二金属层包括多个金属块，多个所述金属块阵列设置，且多个所述金属块呈网格状电性连接。
进一步的，所述贴片天线包括多个贴片天线单元，多个所述贴片天线单元阵列设置，且多个贴片天线单元呈网格状连接。
更进一步的，每个所述金属块在所述第二表面上的投影覆盖一个所述贴片天线单元在所述第二表面上的投影。
更进一步的，所述线路结构还包括第一钝化层和第二钝化层，所述第一钝化层覆盖所述第一表面和焊接面，所述第一金属层位于所述第一钝化层的部分区域上，所述第一金属层包括多个焊垫，所述第二钝化层覆盖所述第一钝化层和所述第一金属层，并暴露出多个所述焊垫，所述第一钝化层和第二钝化层用于隔离所述第一金属层。
更进一步的，所述第一钝化层内设置有第一连接孔和第二连接孔，所述第一连接孔和第二连接孔中填充有导电材料，所述第一连接孔中填充的导电材料的一端与所述第一金属层电性连接，另一端与所述通孔中填充的导电材料电性连接；所述第二连接孔中填充的导电材料的一端所述第一金属层电性连接，另一端与所述焊盘电性连接，以实现天线封装结构在第一表面上的电性连接。
另一方面，本发明还提供了一种天线封装结构的制备方法，制备上述所述的天线封装结构，其特征在于，所述天线封装结构的制备方法包括以下步骤：
提供一载板，所述载板的一面形成有一粘接剂层；
将多个所述半导体芯片间隔放置在所述粘接剂层上，所述半导体芯片的焊接面朝向所述粘接剂层，多个所述半导体芯片的焊接面的朝向相同；
在多个所述半导体芯片之间填充塑封材料，并固化所述塑封材料以形成第一塑封层，所述第一塑封层暴露出所述焊接面，所述第一塑封层的第一表面和焊接面均位于所述半导体芯片的同一侧；
在所述第一塑封层中形成多个通孔，所述通孔沿所述第一塑封层厚度方向贯穿所述第一塑封层，并在所述通孔中填充导电材料；
在第一表面上形成线路结构，所述线路结构的第一金属层通过所述焊盘与所述半导体芯片电性连接，所述第一金属层与所述通孔中的导电材料电性连接；
在所述第二表面上形成第二金属层，所述第二金属层与所述通孔中的导电材料电性连接，且所述第二金属层接地线；
在所述第二表面和第二金属层上填充塑封材料，并固化所述塑封材料以形成第二塑封层；
移除所述载板；
在所述第二塑封层的第三表面上设置贴片天线，所述第二金属层在所述第二表面上的投影覆盖所述贴片天线在所述第二表面上的投影；以及
执行BGA封装工艺。
另一方面，本发明还提供了一种天线封装结构的制备方法，制备上述所述的天线封装结构，其特征在于，所述天线封装结构的制备方法包括以下步骤：
提供第一载板，所述第一载板的一面形成有一粘接剂层；
将多个所述半导体芯片间隔放置在所述粘接剂层上，所述半导体芯片的焊接面朝向所述粘接剂层，多个所述半导体芯片的焊接面的朝向相同；
在多个所述半导体芯片之间填充塑封材料，并固化所述塑封材料以形成第一塑封层，所述第一塑封层暴露出所述焊接面，所述第一塑封层的第一表面和焊接面均位于所述半导体芯片的同一侧；
移除所述第一载板；
在所述第一塑封层中形成多个通孔，所述通孔沿所述第一塑封层厚度方向贯穿所述第一塑封层，并在所述通孔中填充导电材料；
在第一表面上形成线路结构，所述线路结构的第一金属层通过所述焊盘与所述半导体芯片电性连接，所述第一金属层与所述通孔中的导电材料电性连接；
在所述第二表面上形成第二金属层，所述第二金属层与所述通孔中的导电材料电性连接，且所述第二金属层接地线，以形成初始天线封装结构；
提供第二载板，将所述初始天线封装结构放置在所述第二载板上，并在所述第二表面和第二金属层上填充塑封材料，并固化所述塑封材料以形成第二塑封层；
移除所述第二载板；
在所述第二塑封层的第三表面上设置贴片天线，所述第二金属层在所述第二表面上的投影覆盖所述贴片天线在所述第二表面上的投影；以及
执行BGA封装工艺。
另一方面，本发明还提供了一种通信设备，包括若干上述所述的天线封装结构。
可选的，当所述通信设备包括两个以上所述天线封装结构时，两个以上所述天线封装结构沿其延伸方向相邻设置。
进一步的，所述通信设备还包括隔离板，所述隔离板设置在相邻所述天线封装结构之间，所述隔离板接地线，其用于隔离相邻所述天线封装结构，以避免相邻所述天线封装结构之间信号的相互干扰。
可选的，还包括电路板，若干所述天线封装结构焊接在所述电路板上。
与现有技术相比存在以下有益效果：
本发明提供了一种天线封装结构及其制备方法、通信设备，包括：半导体芯片，所述半导体芯片包括焊接面，所述焊接面上设置有焊盘；第一塑封层，所述半导体芯片嵌设在所述第一塑封层中，且所述第一塑封层暴露出所述焊盘，所述第一塑封层包括第一表面和与所述第一表面相对设置的第二表面，所述第一表面和焊接面均位于所述天线封装结构的同一侧；多个通孔，多个所述通孔沿所述第一塑封层的厚度方向贯穿所述第一塑封层，所述通孔中填充有导电材料；线路结构，所述线路结构设置在所述第一表面上，所述线路结构包括第一金属层，所述第一金属层通过所述焊盘与所述半导体芯片电性连接，所述第一金属层与所述通孔中的导电材料电性连接；第二金属层，所述第二金属层设置在所述第二表面上，所述第二金属层与所述通孔中的导电材料电性连接，且所述第二金属层接地线；第二塑封层，所述第二塑封层设置在所述第二表面和第二金属层上，所述第二塑封层包括与所述第一表面、第二表面均相对设置的第三表面；以及贴片天线，所述贴片天线设置在所述第三表面上，且所述第二金属层在所述第二表面上的投影覆盖所述贴片天线在所述第二表面上的投影。本发明的天线封装结构通过接地线的第二金属层，使得半导体芯片在发出高频信号后，信号在经过第一塑封层、接地线第二金属层以及第二塑封层后，信号得到增强，使得经过第二金属层后的高频信号的功率变大，提高了贴片天线发射的功率，从而使得该结构可以满足5G设备的要求。
附图说明
图1是一种天线封装结构的剖面结构示意图；
图2是本发明一实施例的天线封装结构的剖面结构示意图；
图3是本发明一实施例的通信设备的剖面结构示意图。
附图标记说明：
图1中：
10-驱动芯片；20-塑封层；30-贴片天线；40-线路结构层；
图2-3中：
100-半导体芯片；100a-焊接面；100b-背面；
210-第一塑封层；210a-第一表面；210b-第二表面；211-通孔；
220-第二塑封层；220a-第三表面；
300-线路结构；310-第一钝化层；320-第一金属层；321-锡球；330-第二钝化层；
400-第二金属层；
500-贴片天线；510-贴片天线单元；
600-隔离板。
具体实施方式
图1是一种天线封装结构的剖面结构示意图。如图1所示，现有的天线封装结构包括驱动芯片10、塑封层20、贴片天线30和线路结构层40，所述驱动芯片10具有焊接面，所述驱动芯片10在所述焊接面上具有焊盘，所述塑封层20沿所述驱动芯片10的厚度方向包裹所述驱动芯片10，所述塑封层20的一侧暴露出所述驱动芯片10的焊盘，所述贴片天线30设置在所述塑封层20的另一侧上，所述线路结构层40位于所述塑封层20与驱动芯片10的焊接面的部分区域上，所述线路结构层40与所述焊盘电性连接，所述线路结构层40具有焊垫，所述线路结构层40暴露出所述焊垫。
发明人研究发现，由于驱动芯片发出高频信号通过沿厚度方向从塑形层的一侧传送至其另一侧后被贴片天线接收，在这个过程中，高频信号传送至天线的功率较低，造成贴片天线发射的功率较低，使得该结构无法满足5G设备的要求。
基于上述研究，本发明的核心思想在于提供一种天线封装结构及其制备方法、通信设备，所述天线封装结构包括：半导体芯片，所述半导体芯片包括焊接面，所述焊接面上设置有焊盘；
第一塑封层，所述半导体芯片嵌设在所述第一塑封层中，且所述第一塑封层暴露出所述焊盘，所述第一塑封层包括第一表面和与所述第一表面相对设置的第二表面，所述第一表面和焊接面均位于所述天线封装结构的同一侧；
多个通孔，多个所述通孔沿所述第一塑封层的厚度方向贯穿所述第一塑封层，所述通孔中填充有导电材料；
线路结构，所述线路结构设置在所述第一表面上，所述线路结构包括第一金属层，所述第一金属层通过所述焊盘与所述半导体芯片电性连接，所述第一金属层与所述通孔中的导电材料电性连接；
第二金属层，所述第二金属层设置在所述第二表面上，所述第二金属层与所述通孔中的导电材料电性连接，且所述第二金属层接地线；
第二塑封层，所述第二塑封层设置在所述第二表面和第二金属层上，所述第二塑封层包括与所述第一表面、第二表面均相对设置的第三表面；
贴片天线，所述贴片天线设置在所述第三表面上，且所述第二金属层在所述第二表面上的投影覆盖所述贴片天线在所述第二表面上的投影；以及
执行BGA封装工艺。
所述天线封装结构的制备方法包括以下步骤：
提供一载板，所述载板的一面形成有一粘接剂层；
将多个所述半导体芯片间隔放置在所述粘接剂层上，所述半导体芯片的焊接面朝向所述粘接剂层，多个所述半导体芯片的焊接面的朝向相同；
在多个所述半导体芯片之间填充塑封材料，并固化所述塑封材料以形成第一塑封层，所述第一塑封层暴露出所述焊接面，所述第一塑封层的第一表面和焊接面均位于所述半导体芯片的同一侧；
在所述第一塑封层中形成多个通孔，所述通孔沿所述第一塑封层厚度方向贯穿所述第一塑封层，并在所述通孔中填充导电材料；
在第一表面上形成线路结构，所述线路结构的第一金属层通过所述焊盘与所述半导体芯片电性连接，所述第一金属层与所述通孔中的导电材料电性连接；
在所述第二表面上形成第二金属层，所述第二金属层与所述通孔中的导电材料电性连接，且所述第二金属层接地线；
在所述第二表面和第二金属层上填充塑封材料，并固化所述塑封材料以形成第二塑封层；
移除所述载板；
在所述第二塑封层的第三表面上设置贴片天线，所述第二金属层在所述第二表面上的投影覆盖所述贴片天线在所述第二表面上的投影；以及
执行BGA封装工艺。
所述天线封装结构的制备方法包括以下步骤：
提供第一载板，所述第一载板的一面形成有一粘接剂层；
将多个所述半导体芯片间隔放置在所述粘接剂层上，所述半导体芯片的焊接面朝向所述粘接剂层，多个所述半导体芯片的焊接面的朝向相同；
在多个所述半导体芯片之间填充塑封材料，并固化所述塑封材料以形成第一塑封层，所述第一塑封层暴露出所述焊接面，所述第一塑封层的第一表面和焊接面均位于所述半导体芯片的同一侧；
移除所述第一载板；
在所述第一塑封层中形成多个通孔，所述通孔沿所述第一塑封层厚度方向贯穿所述第一塑封层，并在所述通孔中填充导电材料；
在第一表面上形成线路结构，所述线路结构的第一金属层通过所述焊盘与所述半导体芯片电性连接，所述第一金属层与所述通孔中的导电材料电性连接；
在所述第二表面上形成第二金属层，所述第二金属层与所述通孔中的导电材料电性连接，且所述第二金属层接地线，以形成初始天线封装结构；
提供第二载板，将所述初始天线封装结构放置在所述第二载板上，并在所述第二表面和第二金属层上填充塑封材料，并固化所述塑封材料以形成第二塑封层；
移除所述第二载板；以及
在所述第二塑封层的第三表面上设置贴片天线，所述第二金属层在所述第二表面上的投影覆盖所述贴片天线在所述第二表面上的投影。
所述通信设备，包括所述的天线封装结构。
以下结合附图和具体实施例对本发明的一种天线封装结构及其制备方法、通信设备作进一步详细说明。根据下面的说明和附图，本发明的优点和特征将更清楚，然而，需说明的是，本发明技术方案的构思可按照多种不同的形式实施，并不局限于在此阐述的特定实施例。附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
在说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等用于在类似要素之间进行区分，且未必是用于描述特定次序或时间顺序。要理解，在适当情况下，如此使用的这些术语可替换，例如可使得本文所述的本发明实施例能够以不同于本文所述的或所示的其他顺序来操作。类似的，如果本文所述的方法包括一系列步骤，且本文所呈现的这些步骤的顺序并非必须是可执行这些步骤的唯一顺序，且一些所述的步骤可被省略和/或一些本文未描述的其他步骤可被添加到该方法。若某附图中的构件与其他附图中的构件相同，虽然在所有附图中都可轻易辨认出这些构件，但为了使附图的说明更为清楚，本说明书不会将所有相同构件的标号标于每一图中。
如图2所示，本实施例提供了一种天线封装结构，所述天线封装结构包括半导体芯片100，所述半导体芯片100例如是驱动芯片，所述半导体芯片100包括焊接面100a以及与焊接面100a相对设置的背面100b，所述半导体芯片在所述焊接面上具有焊盘。
所述天线封装结构还包括第一塑封层210，所述第一塑封层210包围所述半导体芯片100，使得所述半导体芯片100嵌设在所述第一塑封层210中，且所述第一塑封层210暴露出所述第一塑封层210的焊盘。所述第一塑封层210用于固定所述半导体芯片100，所述第一塑封层210包括与所述焊接面100a相同方向的第一表面210a和与所述背面100b相同方向的第二表面210b，即，所述焊接面100a和第一表面210a位于所述天线封装结构的同一侧，所述背面100b和第二表面210b位于所述天线封装结构的另一侧。所述第一塑封层210的厚度(即所述第一表面210a与所述第二表面210b之间的距离)小于或等于所述半导体芯片100的厚度，优选的，所述第一塑封层210的厚度等于所述半导体芯片100的厚度。
所述天线封装结构还包括设置在所述第一塑封层210中的多个通孔211，多个所述通孔211沿所述第一塑封层210的厚度方向贯穿所述第一塑封层210，所述通孔211中填充有导电材料。所述通孔211中填充的导电材料用于将所述第二表面210b上的电路转移至第一表面210a上后接地线，以使得第二表面210b上的电路的参考电路为零；同时，所述第二表面210b上的电路与所述第一表面210a上的电路电性连接。所述导电材料例如是Cu(铜)、W(钨)、Ag(银)或Au(金)等导电金属、导电合金或者导电胶。
在所述第一表面210a上设置有线路结构300，所述线路结构300与所述焊盘以及通孔211中的导电材料电性连接。所述线路结构300包括第一钝化层310、第一金属层320和第二钝化层330，所述第一钝化层310和第二钝化层330用于隔离所述第一金属层320，以避免其短路，并且覆盖了第一表面210a。所述第一钝化层310覆盖所述第一表面210a和焊接面100a，所述第一金属层320位于所述第一钝化层310的部分区域上，所述第一金属层320包括多个焊垫，所述第二钝化层330覆盖所述第一钝化层310和第一金属层320，并暴露出多个所述焊垫。所述焊垫上形成有锡球321，在后续天线封装结构与电路板焊接时，所述锡球321可用于电性连接天线封装结构与电路板。优选的，所述第一钝化层310和第二钝化层330均为绝缘材料，例如是高分子材料，进一步的，例如是聚酰亚胺(polyimides)、苯并环丁烯(BCB)或者聚对二恶唑苯(PBO)中的一种或者几种的组合。所述第一钝化层310和第二钝化层330的材料可以相同，也可以不同。所述第一金属层320可以是Cu、Ag、W或Au等金属材料、导电合金、导电氧化物(例如ITO)等无机材料，或者，其也可以是导电的有机材料，例如导电聚合物。所述第一金属层320在第一钝化层310表面上的厚度约3～10微米，优选3～5微米。在本实施例中，所述第一钝化层310和第二钝化层330的材料相同，例如均是聚酰亚胺。
所述第一钝化层310内可以设置有第一连接孔和第二连接孔，所述第一连接孔和第二连接孔中填充有导电材料，所述第一连接孔中填充的导电材料的一端与所述第一金属层320电性连接，另一端与通孔211中填充的导电材料电性连接；所述第二连接孔中填充的导电材料的一端所述第一金属层320电性连接，另一端与所述焊盘电性连接，以实现天线封装结构在第一表面210a上的电性连接。
在所述第二表面210b上设置有第二金属层400，所述第二金属层400设置在所述第一塑封层210的部分区域上，所述第二金属层400包括多个金属块，所述金属块例如呈方形，多个所述金属块阵列设置，且多个所述金属块例如是呈网格状电性连接。所述第二金属层400通过所述通孔211中的导电材料与所述线路结构300电性连接，且电性连接后的所述第二金属层400接地线。所述第二金属层400可以是Cu、Ag、W或Au等金属材料、导电合金、导电氧化物(例如ITO)等无机材料，或者，其也可以是导电的有机材料，例如导电聚合物。所述第二金属层400在第三钝化层表面上的厚度约3～10微米，优选3～5微米。
所述天线封装结构还包括设置在所述第一塑封层210和第二金属层400上的第二塑封层220，所述第二塑封层220覆盖所述第一塑封层210的第二表面210b和所述第二金属层400，所述第二塑封层220和所述第一塑封层210将所述第二表面210b固定在二者之间。所述第二塑封层220具有第三表面220a，所述第三表面220a与所述第二表面210b相对设置，且与所述第一表面210a相对设置。可知，所述第一塑封层210和第二塑封层220的总厚度与现有的塑封层的厚度相同，其没有增加塑封层的厚度，即没有增加天线封装结构的占用面积，保持了原有的体积。
在所述第三表面220a上设置有贴片天线500，所述贴片天线500位于所述第一塑封层210的部分区域上，所述贴片天线500例如是包括多个贴片天线单元510，多个所述贴片天线单元510阵列设置在所述第三表面220a上，且多个贴片天线单元510呈网格状连接，且所述第二金属层400在所述第二表面210b上的投影覆盖所述贴片天线500在所述第二表面210b上的投影，也就是说，每个所述贴片天线单元510在所述第二表面210b上的投影被所述金属块在所述第二表面210b上的投影覆盖，即，每个所述贴片天线单元510的面积小于等于所述金属块的面积，且每个所述贴片天线单元510与所述金属块正对。
本实施例中的天线封装结构的半导体芯片100在发出高频信号后，信号在经过第一塑封层210后通过地线第二金属层400后，再经过第二塑封层220，信号得到增强，使得经过第二金属层400后的高频信号的功率变大，提高了贴片天线发射的功率，从而使得该结构可以满足5G设备的要求。
请继续参阅图2，本实施例还提供了一种天线封装结构的制备方法，所述天线封装结构的制备方法包括以下步骤：
S1：提供一载板，所述载板的一面形成有一粘接剂层。其中，所述载板的形状例如为圆形或方形。
S2：将多个所述半导体芯片100间隔放置在所述粘接剂层上，所述半导体芯片100的背面100b朝向所述粘接剂层，多个所述半导体芯片100的焊接面的朝向相同。其中，相邻所述半导体芯片100之间的距离大于等于50μm，所述半导体芯片100的焊接面100a上设置有焊盘。
S3：在多个所述半导体芯片100之间填充塑封材料，并固化所述塑封材料以形成第一塑封层210，所述第一塑封层210暴露出所述焊接面100a，所述第一塑封层210的第一表面210a和焊接面100a均位于所述半导体芯片100的同一侧。
S4：在所述第一塑封层210中形成多个通孔211，所述通孔211沿所述第一塑封层210厚度方向贯穿所述第一塑封层210，并在所述通孔211中填充导电材料。其中，所述第一塑封层210包括第一表面210a和与所述第一表面210a相对设置的第二表面210b。
S5：在第一表面210a上形成线路结构300。其中，所述线路结构300依次包括形成于所述第一表面210a上的第一钝化层310、第一金属层320以及第二钝化层330，所述第一金属层320用于电性连接所述半导体芯片100的焊盘，同时与所述通孔211中填充的导电材料电性连接，所述第一金属层320包括多个焊垫，所述第二钝化层330暴露出所述焊垫。
S6：在所述第二表面210b上形成第二金属层400，所述第二金属层400与所述通孔211中的导电材料电性连接，且电性连接的所述第二金属层400接地线。
S7：在所述第二表面210b和第二金属层400上填充塑封材料，并固化所述塑封材料以形成第二塑封层220。
S8：移除所述载板。
S9：在所述第二塑封层220上设置贴片天线500，所述第二金属层400在所述第二表面210b上的投影覆盖所述贴片天线500在所述第二表面210b上的投影。
S10：在所述线路结构300上执行BGA封装工艺。具体的，通过BGA封装在所述焊垫上形成锡球，以在后续天线封装结构与电路板焊接时，所述锡球321可用于电性连接天线封装结构与电路板。
S11：分离所述天线封装结构，每个所述天线封装结构包括至少一个所述半导体芯片100。
在其他实施例中，所述天线封装结构的制备方法包括以下步骤：
S1：提供第一载板，所述第一载板的一面形成有一粘接剂层。其中，所述第一载板的形状例如为圆形或方形。
S2：将多个所述半导体芯片100间隔放置在所述粘接剂层上，所述半导体芯片100的背面100b朝向所述粘接剂层，多个所述半导体芯片100的焊接面的朝向相同。其中，相邻所述半导体芯片100之间的距离大于等于50μm，所述半导体芯片100的焊接面100a上设置有焊盘。
S3：在多个所述半导体芯片100之间填充塑封材料，并固化所述塑封材料以形成第一塑封层210，所述第一塑封层210暴露出所述焊接面100a，所述第一塑封层210的第一表面210a和焊接面100a均位于所述半导体芯片100的同一侧。
S4：移除所述第一载板；
S5：在所述第一塑封层210中形成多个通孔211，所述通孔211沿所述第一塑封层210厚度方向贯穿所述第一塑封层210，并在所述通孔211中填充导电材料。其中，所述第一塑封层210包括第一表面210a和与所述第一表面210a相对设置的第二表面210b。
S6：在第一表面210a上形成线路结构300。其中，所述线路结构300依次包括形成于所述第一表面210a上的第一钝化层310、第一金属层320以及第二钝化层330，所述第一金属层320用于电性连接所述半导体芯片100的焊盘，同时与所述通孔211中填充的导电材料电性连接。
S7：在所述第二表面210b上形成第二金属层400，所述第二金属层400与所述通孔211中的导电材料电性连接，且电性连接的所述第二金属层400接地线，以形成初始天线封装结构。
S8：提供第二载板，将所述初始天线封装结构放置在所述第二载板上，并在所述第二表面210b和第二金属层400上填充塑封材料，并固化所述塑封材料以形成第二塑封层220。
S8：移除所述第二载板。
S9：在所述第二塑封层220上设置贴片天线500，所述第二金属层400在所述第二表面210b上的投影覆盖所述贴片天线500在所述第二表面210b上的投影。
S10：在所述线路结构300上执行BGA封装工艺。具体的，通过BGA封装在所述焊垫上形成锡球，以在后续天线封装结构与电路板焊接时，所述锡球321可用于电性连接天线封装结构与电路板。
S11：分离所述天线封装结构，每个所述天线封装结构包括至少一个所述半导体芯片100。
如图3所示，本实施例还提供了一种通信设备，所述通信设备例如是手机、pad等。所述通信设备包括若干所述天线封装结构，当所述通信设备包括两个以上所述天线封装结构时，两个以上所述天线封装结构沿其延伸方向(垂直于所述天线封装结构的厚度方向)相邻设置。相邻所述天线封装结构之间还设置有一隔离板600，所述隔离板600例如是金属隔离板600，所述隔离板600接地线，其用于隔离相邻所述天线封装结构，以避免相邻所述天线封装结构之间信号的相互干扰。在本实施例中，两个以上所述天线封装结构与所述隔离板600例如是一体成型。在其他实施例中，两个以上所述天线封装结构可以是分开制备后，在相邻天线封装结构之间设置接地线的所述隔离板600。两个以上所述天线封装结构通过所述隔离板600集成，可以减低多个天线封装结构在设备中所占的空间，提高了产品竞争力。
所述通信设备还包括电路板，若干所述天线封装结构焊接在所述电路板上。
综上可知，本发明所提供的一种天线封装结构及其制备方法、通信设备，所述天线封装结构通过接地线的第二金属层，使得半导体芯片在发出高频信号后，信号在经过第一塑封层、接地线第二金属层以及第二塑封层后，信号得到增强，使得经过第二金属层后的高频信号的功率变大，提高了贴片天线发射的功率，从而使得该结构可以满足5G设备的要求。
可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (12)

1.一种天线封装结构，其特征在于，包括：
半导体芯片，所述半导体芯片包括焊接面，所述焊接面上设置有焊盘；
第一塑封层，所述半导体芯片嵌设在所述第一塑封层中，且所述第一塑封层暴露出所述焊盘，所述第一塑封层包括第一表面和与所述第一表面相对设置的第二表面，所述第一表面和焊接面均位于所述天线封装结构的同一侧；
多个通孔，多个所述通孔沿所述第一塑封层的厚度方向贯穿所述第一塑封层，所述通孔中填充有导电材料；
线路结构，所述线路结构设置在所述第一表面上，所述线路结构包括第一金属层，所述第一金属层通过所述焊盘与所述半导体芯片电性连接，所述第一金属层与所述通孔中的导电材料电性连接；
第二金属层，所述第二金属层设置在所述第二表面上，所述第二金属层与所述通孔中的导电材料电性连接，且所述第二金属层接地线；
第二塑封层，所述第二塑封层设置在所述第二表面和第二金属层上，所述第二塑封层包括与所述第一表面、第二表面均相对设置的第三表面；以及
贴片天线，所述贴片天线设置在所述第三表面上，且所述第二金属层在所述第二表面上的投影覆盖所述贴片天线在所述第二表面上的投影。
2.如权利要求1所述的天线封装结构，其特征在于，所述第二金属层包括多个金属块，多个所述金属块阵列设置，且多个所述金属块呈网格状电性连接。
3.如权利要求2所述的天线封装结构，其特征在于，所述贴片天线包括多个贴片天线单元，多个所述贴片天线单元阵列设置，且多个贴片天线单元呈网格状连接。
4.如权利要求3所述的天线封装结构，其特征在于，每个所述金属块在所述第二表面上的投影覆盖一个所述贴片天线单元在所述第二表面上的投影。
5.如权利要求1-4中任一项所述的天线封装结构，其特征在于，所述线路结构还包括第一钝化层和第二钝化层，所述第一钝化层覆盖所述第一表面和焊接面，所述第一金属层位于所述第一钝化层的部分区域上，所述第一金属层包括多个焊垫，所述第二钝化层覆盖所述第一钝化层和所述第一金属层，并暴露出多个所述焊垫，所述第一钝化层和第二钝化层用于隔离所述第一金属层。
6.如权利要求1-4中任一项所述的天线封装结构，其特征在于，所述第一钝化层内设置有第一连接孔和第二连接孔，所述第一连接孔和第二连接孔中填充有导电材料，所述第一连接孔中填充的导电材料的一端与所述第一金属层电性连接，另一端与所述通孔中填充的导电材料电性连接；所述第二连接孔中填充的导电材料的一端所述第一金属层电性连接，另一端与所述焊盘电性连接，以实现天线封装结构在第一表面上的电性连接。
7.一种天线封装结构的制备方法，制备如权利要求1-6所述的天线封装结构，其特征在于，所述天线封装结构的制备方法包括以下步骤：
提供一载板，所述载板的一面形成有一粘接剂层；
将多个所述半导体芯片间隔放置在所述粘接剂层上，所述半导体芯片的焊接面朝向所述粘接剂层，多个所述半导体芯片的焊接面的朝向相同；
在多个所述半导体芯片之间填充塑封材料，并固化所述塑封材料以形成第一塑封层，所述第一塑封层暴露出所述焊接面，所述第一塑封层的第一表面和焊接面均位于所述半导体芯片的同一侧；
在所述第一塑封层中形成多个通孔，所述通孔沿所述第一塑封层厚度方向贯穿所述第一塑封层，并在所述通孔中填充导电材料；
在第一表面上形成线路结构，所述线路结构的第一金属层通过所述焊盘与所述半导体芯片电性连接，所述第一金属层与所述通孔中的导电材料电性连接；
在所述第二表面上形成第二金属层，所述第二金属层与所述通孔中的导电材料电性连接，且电性连接的所述第二金属层接地线；
在所述第二表面和第二金属层上填充塑封材料，并固化所述塑封材料以形成第二塑封层；
移除所述载板；
在所述第二塑封层的第三表面上设置贴片天线，所述第二金属层在所述第二表面上的投影覆盖所述贴片天线在所述第二表面上的投影；以及
执行BGA封装工艺。
8.一种天线封装结构的制备方法，制备如权利要求1-6所述的天线封装结构，其特征在于，所述天线封装结构的制备方法包括以下步骤：
提供第一载板，所述第一载板的一面形成有一粘接剂层；
将多个所述半导体芯片间隔放置在所述粘接剂层上，所述半导体芯片的焊接面朝向所述粘接剂层，多个所述半导体芯片的焊接面的朝向相同；
在多个所述半导体芯片之间填充塑封材料，并固化所述塑封材料以形成第一塑封层，所述第一塑封层暴露出所述焊接面，所述第一塑封层的第一表面和焊接面均位于所述半导体芯片的同一侧；
移除所述第一载板；
在所述第一塑封层中形成多个通孔，所述通孔沿所述第一塑封层厚度方向贯穿所述第一塑封层，并在所述通孔中填充导电材料；
在第一表面上形成线路结构，所述线路结构的第一金属层通过所述焊盘与所述半导体芯片电性连接，所述第一金属层与所述通孔中的导电材料电性连接；
在所述第二表面上形成第二金属层，所述第二金属层与所述通孔中的导电材料电性连接，且所述第二金属层接地线，以形成初始天线封装结构；
提供第二载板，将所述初始天线封装结构放置在所述第二载板上，并在所述第二表面和第二金属层上填充塑封材料，并固化所述塑封材料以形成第二塑封层；
移除所述第二载板；
在所述第二塑封层的第三表面上设置贴片天线，所述第二金属层在所述第二表面上的投影覆盖所述贴片天线在所述第二表面上的投影；以及
执行BGA封装工艺。
9.一种通信设备，其特征在于，包括若干如权利要求1-6所述的天线封装结构。
10.如权利要求9所述的通信设备，其特征在于，当所述通信设备包括两个以上所述天线封装结构时，两个以上所述天线封装结构沿其延伸方向相邻设置。
11.如权利要求10所述的通信设备，其特征在于，所述通信设备还包括隔离板，所述隔离板设置在相邻所述天线封装结构之间，所述隔离板接地线，其用于隔离相邻所述天线封装结构，以避免相邻所述天线封装结构之间信号的相互干扰。
12.如权利要求11所述的通信设备，其特征在于，还包括电路板，若干所述天线封装结构焊接在所述电路板上。
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