CN110828429B - 电子封装件 - Google Patents

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Abstract

一种电子封装件，用于将具有第一天线部的第一基板借由天线元件堆叠于具有第二天线部的第二基板上，以于封装制程中，借由该天线元件使该第一基板与该第二基板之间的距离保持不变，且该天线元件能视为该电子封装件的第三天线部，因而即使该天线元件靠近该第一与第二天线部，该天线元件也不会对天线功能产生不良影响。

Description

电子封装件
技术领域
本发明关于一种电子封装件，特别是关于一种具有天线结构的电子封装件。
背景技术
目前无线通讯技术已广泛应用于各式各样的消费性电子产品以利接收或发送各种无线讯号，而为满足消费性电子产品的外观设计需求，无线通讯模块的制造与设计朝轻、薄、短、小的需求作开发，其中，平面天线(Patch Antenna)因具有体积小、重量轻与制造容易等特性而广泛利用在如手机(cell phone)的电子产品的无线通讯模块中。
然而，传统平面天线的频宽过窄，故实际应用时常常于其正上方加入另一个平面天线，以提供额外的谐振频率。经过适当的设计，将此额外的谐振频率移到下方平面天线(lower antenna)附近，共两个谐振点，借以增加天线的频宽。
如图1A及图1B所示，其为现有无线通讯模块1的剖面示意图。该无线通讯模块1于一下侧设有半导体晶片11的线路板10的上侧借由多个支撑凸块18与导电凸块13(图1A省略)堆叠一具有天线层120的天线基板12，其中，该线路板10具有一形成于其上侧的天线部100、一形成于其内的接地层101、及一连通该天线部100与该接地层101的天线回馈线路(antenna feed lines)102，并于该线路板10下侧形成多个焊球19，其中，该支撑凸块18未电性连接该线路板10与天线基板12，且该些导电凸块13电性连接该线路板10与天线基板12。
针对较低频段的应用，如5G行动通讯的28GHz时，该无线通讯模块1的天线层120与天线部100以空气作为介质，故该线路板10与该天线基板12之间需于特定区域定义为一空气区A(即该些支撑凸块18与多个导电凸块13环绕的区域之内，其内部不可有点胶或模压填入物)，且借由控制该线路板10与该天线基板12之间的距离H，以确保该天线层120与该半导体晶片11之间的传接讯号品质，并利用该支撑凸块18的支撑以控制该距离H的精度。
然而，现有无线通讯模块1中，由于该支撑凸块18含有金属材且未电性连接该线路板10与天线基板12，因而会产生电磁干涉而影响天线的功能，致使该支撑凸块18需远离该空气区A，如图1B所示，以避免该支撑凸块18影响天线功能，故该线路板10的版面面积需考量该支撑凸块18远离该空气区A的距离L，因而难以缩减该线路板10的版面面积，进而无法有效利用该无线通讯模块1的空间。
因此，如何克服上述现有技术的问题，实已成目前亟欲解决的课题。
发明内容
鉴于上述现有技术的缺失，本发明提供一种电子封装件，不会对天线功能产生不良影响。
本发明的电子封装件包括：第一基板，其具有相互电性隔绝的第一线路层与第一天线部；第二基板，其与该第一基板相堆叠，且该第二基板具有相互电性隔绝的第二线路层与第二天线部，其中，该第一基板与第二基板之间形成有一作用区，且令该第一天线部与该第二天线部位于该作用区的投影空间中，以供该第一天线部感应该第二天线部；以及天线元件，其设于该第一基板与第二基板之间，以固接该第一基板与第二基板，且该天线元件位于该作用区内，但未电性连接该第一线路层与第二线路层。
所述的电子封装件中，该第一基板与第二基板之间所包围的区域由中心向外依序定义有该作用区及一导接区，且该导接区设有多个电性连接该第一与第二线路层的导电元件。此外，该导电元件未电性连接该第一及第二天线部。
所述的电子封装件中，形成该天线元件的材质包含有金属材。
所述的电子封装件中，该天线元件为凸块状。
所述的电子封装件中，该第一基板具有位于该作用区中的天线迹线，其结合该天线元件，令该天线元件与该天线迹线构成菊炼(Daisy Chain)结构或谐振器。
所述的电子封装件中，该第二基板具有位于该作用区中的天线迹线，其结合该天线元件，令该天线元件与该天线迹线构成菊炼(Daisy Chain)结构或谐振器。
所述的电子封装件中，还包括电子元件，其设于该第二基板上。
所述的电子封装件中，该第一基板为天线板，该第二基板为线路板。例如，该第二基板具有一接地层及一连通该第二天线部与该接地层的天线回馈线路(antenna feedlines)。
由上可知，本发明的电子封装件中，其借由将用以支撑该第一与第二基板的天线元件设于该作用区内，故相比于现有技术，该第二基板的版面面积无需考量该天线元件的位置，因而可依需求缩减该第二基板的版面面积，进而能有效利用该电子封装件的空间。
此外，借由将该天线元件结合该天线迹线，以作为谐振器，因而能视为该电子封装件的第三天线部，故相比于现有技术，即使该天线元件靠近该第一与第二天线部，该天线元件也不会对天线功能产生不良影响。
附图说明
图1A为现有无线通讯模块的剖面示意图。
图1B为图1A的线路板的上视示意图。
图2A为本发明的电子封装件的剖面示意图。
图2B为图2A的第二基板的上视示意图。
符号说明：
1 无线通讯模块
10 线路板
100 天线部
101,221 接地层
102,223 天线回馈线路
11 半导体晶片
12 天线基板
120 天线层
13 导电凸块
18 支撑凸块
19,29 焊球
2 电子封装件
20 电子元件
200 导电凸块
21 第一基板
210 第一天线部
212 第一线路层
22 第二基板
22a 第一侧
22b 第二侧
220 第二天线部
222 第二线路层
23 导电元件
28 天线元件
280,281 天线迹线
A 空气区
B 导接区
F 作用区
H,L 距离
S 区域。
具体实施方式
以下借由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供本领域技术人员的了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“第一”、“第二”、及“一”等的用语，也仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当也视为本发明可实施的范畴。
图2A为本发明的电子封装件2的剖面示意图。如图所示，所述的电子封装件2包括：第一基板21、第二基板22、多个导电元件23、至少一设于该第二基板22上的电子元件20、以及多个天线元件28。
所述的第一基板21为天线板，其具有第一天线部210及多个第一线路层212，且该第一天线部210为线路型天线并与该第一线路层212为电性隔绝。应可理解地，该第一基板21也可为其它类型的天线板，并不限于上述。
于本实施例中，该第一天线部210为片状，如矩形片。
所述的第二基板22与该第一基板21相堆叠，且该第二基板22具有第二天线部220，使该第一基板21与第二基板22之间所包围的区域S形成有一作用区F，且该第一天线部210与该第二天线部220位于该作用区F的投影空间中。
于本实施例中，该第二基板22为线路板，其宽度大于该第一基板21，并具有相对的第一侧22a与第二侧22b，且该第一基板21堆叠于该第二基板22的第一侧22a上。
此外，该第二基板22包含有一接地层221、一连通该第二天线部220与该接地层221的天线回馈线路(antenna feed lines)223、及第二线路层222。该第二天线部220为线路型天线，其电性连接该接地层221，但该第二天线部220与该第二线路层222为电性隔绝。
又，该第二天线部220为片状，如对应该第一天线部210的矩形片，使该第一天线部210感应该第二天线部220，以传输讯号于两者之间。
另外，于该第二基板22的第二侧22b的第二线路层222上可形成有多个焊球29，以借由回焊该些焊球29而供该第二基板22进一步结合至如电路板或另一线路板的电子结构。
所述的天线元件28设于该第一基板21与第二基板22之间且位于该作用区F内。
于本实施例中，该天线元件28为凸块状，用以固接该第一基板21与该第二基板22，且该天线元件28以金属材制成，如铜核球。
此外，于该第二基板22的第一侧22a上形成有第三线路层，以供该天线元件28设于该第三线路层上。例如，该第三线路层作为天线迹线280，其位于该作用区F内并环绕该第二天线部220。应可理解地，于该第一基板21下表面上也可形成有天线迹线281，以结合该天线元件28，俾令该天线元件28与天线迹线280,281构成菊炼(Daisy Chain)结构或谐振器(resonator)；借由控制该天线元件28与其天线迹线280,281所构成的菊炼结构或谐振器的长度及形状，使其谐振频率靠近第一与第二天线部210,220的谐振点，即能扩充本发明的电子封装件2的谐振，进而能增加频宽。
又，该天线迹线280,281为连续或非连续的线路，且为如直线、弧形线段或其它形状的线路。
所述的导电元件23设于该第二基板22的第一侧22a上，以夹置于该第一基板21与第二基板22间，并用以支撑该第一基板21于该第二基板22上。
于本实施例中，该些导电元件23为电性连接第一线路层212与第二线路层222，俾令该第一基板21电性连接该第二基板22。
此外，该导电元件23例如为铜柱、焊锡材或其它构造，并无特别限制。
又，该导电元件23并未电性导通该第一天线部210及第二天线部220。
另外，如图2B所示，该第一基板21与该第二基板22之间所包围的区域S由中心向外依序定义有作用区F及导接区B，且该作用区F内不可有点胶、模压填入物或其它物体而保持空旷，以确保该第一与第二天线部210,220间传接的讯号品质，该导接区B并用以供该些导电元件23布设其上，以令该些导电元件23环绕该作用区F。
所述的电子元件20设于该第二基板22的第二侧22b上。
于本实施例中，该电子元件20为主动元件、被动元件或其二者组合等；该主动元件为例如半导体晶片，且该被动元件为例如电阻、电容及电感。例如，该电子元件20借由多个如焊锡材料的导电凸块200以覆晶方式电性连接该第二线路层222；或者，该电子元件20可借由多个焊线(图略)以打线方式电性连接该第二线路层222；亦或，该电子元件20可直接接触该第二线路层222以电性连接该第二线路层222。然而，有关该电子元件20电性连接该第二基板22的方式不限于上述。
此外，该电子元件20虽未设于该第一基板21与该第二基板22之间，但有关该电子元件的配置方式繁多(如设于该第二基板22的第一侧22a)，并不限于上述。
因此，本发明的电子封装件2主要将该天线元件28设于该作用区F内，并用以固接该第一与第二基板21,22，使该第一与第二基板21,22之间的距离保持不变，故相比于现有技术，该第二基板22的版面面积无需考量该天线元件28的位置，因而可依需求缩减该第二基板22的版面面积，进而能有效利用该电子封装件2的空间。
此外，将该天线元件28结合如线路层型式的天线迹线280,281作为菊炼结构或谐振器，因而能视为该电子封装件2的第三天线部，故相比于现有技术，即使该天线元件28靠近该第一天线部210与第二天线部220，该天线元件28也不会对天线功能产生不良影响。
上述实施例仅用以例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何所属领域技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修改。因此本发明的权利保护范围，应如权利要求书所列。

Claims (9)

1.一种电子封装件，其特征在于，该电子封装件包括：
第一基板，其具有相互电性隔绝的第一线路层与第一天线部；
第二基板，其与该第一基板相堆叠，且该第二基板具有相互电性隔绝的第二线路层与第二天线部，其中，该第一基板与第二基板之间形成有一作用区，且该第一天线部与该第二天线部位于该作用区的投影空间中，以供该第一天线部感应该第二天线部；以及
天线元件，其设于该第一基板与第二基板之间，用以固接该第一基板与第二基板，且该天线元件位于该作用区内，但未电性连接该第一线路层与第二线路层，
其中，该第一基板具有位于该作用区中的天线迹线，其结合该天线元件，以令该天线元件与该天线迹线构成菊炼(Daisy Chain)结构或谐振器。
2.根据权利要求1所述的电子封装件，其特征在于，该第一基板与第二基板之间所包围的区域由中心向外依序定义有该作用区及一导接区，且该导接区设有多个用以电性连接该第一线路层与第二线路层的导电元件。
3.根据权利要求2所述的电子封装件，其特征在于，该导电元件未电性连接该第一天线部及第二天线部。
4.根据权利要求1所述的电子封装件，其特征在于，形成该天线元件的材质包含有金属材。
5.根据权利要求1所述的电子封装件，其特征在于，该天线元件为凸块状。
6.根据权利要求1所述的电子封装件，其特征在于，该第二基板具有位于该作用区中的天线迹线，其结合该天线元件，以令该天线元件与该天线迹线构成菊炼(Daisy Chain)结构或谐振器。
7.根据权利要求1所述的电子封装件，其特征在于，该电子封装件还包括设于该第二基板上的电子元件。
8.根据权利要求1所述的电子封装件，其特征在于，该第一基板为天线板，该第二基板为线路板。
9.根据权利要求1所述的电子封装件，其特征在于，该第二基板具有一接地层以及一连通该第二天线部与该接地层的天线回馈线路(antenna feed lines)。
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