CN111585003B - Ic封装射频结构和ic封装射频结构制作方法 - Google Patents

Ic封装射频结构和ic封装射频结构制作方法 Download PDF

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CN111585003B CN202010444400.7A CN202010444400A CN111585003B CN 111585003 B CN111585003 B CN 111585003B CN 202010444400 A CN202010444400 A CN 202010444400A CN 111585003 B CN111585003 B CN 111585003B
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Abstract

本申请的实施例提供了一种IC封装射频结构和IC封装射频结构制作方法，涉及射频天线结构技术领域，IC封装射频结构包括基板、芯片、发射天线和反馈天线，所述基板内设置有一腔体；所述发射天线设置在所述基板的一侧；所述反馈天线设置在所述基板远离所述发射天线的一侧；所述芯片设置在所述腔体内且远离所述发射天线的一侧，所述芯片分别与所述发射天线和所述反馈天线电连接；通过反馈天线接收反馈信号并传输给所述芯片，能够使所述芯片根据所述反馈信号调整通过所述发射天线发射的发射信号，提高IC封装射频结构的性能。

Description

IC封装射频结构和IC封装射频结构制作方法
技术领域
本申请涉及射频天线结构技术领域，具体而言，涉及一种IC封装射频结构和IC封装射频结构制作方法。
背景技术
随着半导体行业的快速发展，IC射频天线结构广泛应用于半导体行业中，而传统的IC射频天线结构都是将天线设置在基板的表面，仅能实现单一/单向印刷天线，然而随着对IC射频天线结构产品性能需求的增加(例如高频、低频信号的迭代)，单一的发射天线已经无法满足用户。
有鉴于此，如何提供一种性能更强的IC射频天线结构，是本领域技术人员需要解决的。
发明内容
本申请提供了一种IC封装射频结构和IC封装射频结构制作方法。
本申请的实施例可以这样实现：
第一方面，本申请实施例提供一种IC封装射频结构，包括基板、芯片、发射天线和反馈天线，所述基板内设置有一腔体；
所述发射天线设置在所述基板的一侧；
所述反馈天线设置在所述基板远离所述发射天线的一侧；
所述芯片设置在所述腔体内且远离所述发射天线的一侧，所述芯片分别与所述发射天线和所述反馈天线电连接；
所述反馈天线用于接收反馈信号并传输给所述芯片，以使所述芯片根据所述反馈信号调整通过所述发射天线发射的发射信号。
在可选的实施方式中，所述基板包括第一基板和第二基板；
所述第一基板包括凹槽，所述凹槽开设在靠近所述第二基板的一侧，所述凹槽用于与所述第二基板配合形成所述腔体；
所述发射天线设置在所述第二基板远离所述第一基板的一侧；
所述反馈天线设置在所述第一基板远离所述第二基板的一侧，所述凹槽在所述反馈天线确定的平面上的垂直投影位于所述反馈天线确定的区域内。
在可选的实施方式中，所述第一基板远离所述第二基板的一侧设置有凸起结构；
所述凹槽开设于所述凸起结构中；
所述芯片与所述第一基板的接触面确定的水平面与所述反馈天线与所述第一基板的接触面确定的水平面存在高度差。
在可选的实施方式中，所述IC封装射频结构还包括管脚连接点；
所述管脚连接点设置在所述凸起结构远离所述第二基板的一侧，所述管脚连接点与所述芯片电连接。
在可选的实施方式中，所述IC封装射频结构还包括无线数据传输线路；
所述芯片与所述发射天线、所述芯片与所述反馈天线以及所述芯片与所述管脚连接点通过所述无线数据传输线路电连接。
在可选的实施方式中，所述反馈天线与所述管脚连接点之间通过所述无线数据传输线路电连接。
在可选的实施方式中，所述芯片为倒装芯片。
在可选的实施方式中，所述IC封装射频结构还包括塑封体；
所述塑封体设置在所述腔体中，用于形成容置所述芯片的空间。
第二方面，本申请实施例提供一种IC封装射频结构制作方法，用于制作前述实施方式中任一项所述的IC封装射频结构，所述方法包括：
提供一第一基板，在所述第一基板的一侧设置反馈天线；
在所述反馈天线所在的所述第一基板的一侧设置管脚连接点；
在所述第一基板远离所述反馈天线的一侧开设凹槽；
将芯片设置在所述凹槽内，所述芯片与所述管脚连接点连通，所述芯片与所述反馈天线连通；
提供一第二基板，所述第二基板的一侧与所述第一基板远离所述管脚连接点的侧贴合设置，所述第二基板靠近所述第一基板的一侧与所述凹槽形成腔体；
在所述第二基板远离所述第一基板的一侧设置发射天线，得到所述IC封装射频结构，所述发射天线与所述芯片连通。
在可选的实施方式中，所述在所述反馈天线所在的所述第一基板的一侧设置管脚连接点的步骤之前，所述方法还包括：
在所述反馈天线所在的所述第一基板上通过压层设置一凸起结构，所述凸起结构在所述反馈天线所在的所述第一基板的一侧的投影位于所述反馈天线确定的区域中；
相应的，所述在所述反馈天线所在的所述第一基板的一侧设置管脚连接点的步骤，包括：
在所述凸起结构远离所述反馈天线的一侧设置管脚连接点。
本申请实施例的有益效果包括，例如：采用本申请实施例提供的一种IC封装射频结构和IC封装射频结构制作方法，IC封装射频结构包括基板、芯片、发射天线和反馈天线，所述基板内设置有一腔体；所述发射天线设置在所述基板的一侧；所述反馈天线设置在所述基板远离所述发射天线的一侧；所述芯片设置在所述腔体内且远离所述发射天线的一侧，所述芯片分别与所述发射天线和所述反馈天线电连接；通过反馈天线接收反馈信号并传输给所述芯片，能够使所述芯片根据所述反馈信号调整通过所述发射天线发射的发射信号，提高IC封装射频结构的性能。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例体提供的一种IC封装射频结构的结构示意图；
图2为本申请实施例体提供的一种IC封装射频结构的爆炸结构示意图；
图3为本申请实施例体提供的一种IC封装射频结构在另一种视角下的结构示意图；
图4为本申请实施例体提供的另一种IC封装射频结构的结构示意图；
图5为本申请实施例提供的一种IC封装射频结构制作方法的步骤流程示意图。
图标：1-IC封装射频结构；10-基板；101-第一基板；1011-凹槽；1012-凸起结构；102-第二基板；20-芯片；30-发射天线；40-反馈天线；50-腔体；60-管脚连接点；70-无线数据传输线路。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本申请的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例中的特征可以相互结合。
为了能够解决前述提出的问题，请参考图1，图1为本申请实施例提供的一种IC封装射频结构1，包括基板10、芯片20、发射天线30和反馈天线40，基板10内设置有一腔体50。
发射天线30设置在基板10的一侧。
反馈天线40设置在基板10远离发射天线30的一侧。
芯片20设置在腔体50内且远离发射天线30的一侧，芯片20分别与发射天线30和反馈天线40电连接。
反馈天线40用于接收反馈信号并传输给芯片20，以使芯片20根据反馈信号调整通过发射天线30发射的发射信号。
通过将芯片20设置在基板10的内部，节省了封装的空间，将发射天线30和反馈天线40同时设置在基板10相对的两侧，能够使得芯片20可以通过反馈天线40接收的反馈信号，并根据反馈信号反馈的高频/低频波段信号进行处理，如通过谐振来增加带宽，以实现调节发射天线30波段信号强度/频率的功能，除此之外，将发射天线30和反馈天线40分设在基板10的两侧，能够保证两者在接收/发送信号时不会相互影响，以提高信号接收和发送的精度。通过上述发射天线30和反馈天线40组合的设置，能够得到一种性能更强的IC封装射频结构1来满足通信领域高频、低频信号的迭代所需的性能需求，解决了现有技术中想要实现多种频率、多向无线传输的射频结构，需要采用将多个IC天线封装组合在一起(即将仅包括发射天线30的天线封装和仅包括反馈天线40的天线封装组合一起)而导致的采购成本过高和对应的终端产品的结构尺寸过大的问题。
在前述技术上，请结合参照图2和图3，图2为本申请实施例提供的IC封装射频结构1的爆炸结构示意图，图3为本申请实施例提供的另一视角下的IC封装射频结构1的结构示意图。基板10包括第一基板101和第二基板102。
第一基板101包括凹槽1011，凹槽1011开设在靠近第二基板102的一侧，凹槽1011用于与第二基板102配合形成腔体50。
发射天线30设置在第二基板102远离第一基板101的一侧。
反馈天线40设置在第一基板101远离第二基板102的一侧，凹槽1011在反馈天线40确定的平面上的垂直投影位于反馈天线40确定的区域内。
基板10可以是由第一基板101和第二基板102组合形成，在本申请的其他实施例中，基板10也可以是一体成型，在此不做限制。
在前述基础上，第一基板101远离第二基板102的一侧设置有凸起结构1012。
凹槽1011开设于凸起结构1012中。
芯片20与第一基板101的接触面确定的水平面与反馈天线40与第一基板101的接触面确定的水平面存在高度差。
应当理解的是，在IC封装射频结构1实际进行安装使用时，是需要将其固定在预设位置的。通过设置一凸起结构1012，使得IC封装射频结构1在实际安装时，反馈天线40不会其他设备基础，利用凸起结构1012形成的高度差，巧妙地保证了反馈天线40的正常使用，在本申请实施例中，发射天线30和反馈天线40的。通过上述设置，保证了不会出现因将发射天线30或者反馈天线40设置在不同的两侧导致在实际安装过程中其中一天线需要与设备接触，导致其信号发送和接收功能受影响的情况发生。
在前述基础上，为了能够更加清楚的描述接来下的具体实施方式，请结合参照图4，图4为本申请实施例提供的另一种IC封装射频结构1的结构示意图，IC封装射频结构1还包括管脚连接点60。
管脚连接点60设置在凸起结构1012远离第二基板102的一侧，管脚连接点60与芯片20电连接。
在本申请实施例中，芯片20在设置到前述凹槽1011中之前，凹槽1011可以已经进行过布线操作，使得芯片20在设置到凹槽1011中后能够与凸起结构1012远离第二基板102的一侧设置的部件进行电连接，基于此，管脚连接点60(植球pad点)设置在凸起结构1012远离第二基板102的一侧的方式可以是直接焊接至凸起结构1012的一侧，通过预先布线操作实现管脚连接点60与芯片20电连接。解决了传统工艺中，利用激光开槽和以及导电胶填充沟槽将芯片20自带的管脚露出时，由于激光开槽深度/能量很难卡控，导致的芯片20自带的管脚损坏的问题，避免了天线线路接触不良以及产品性能损坏的问题，不会出现因使用激光开槽可能造成的管脚损坏问题。
在前述基础上，IC封装射频结构1还包括无线数据传输线路70。
芯片20与发射天线30、芯片20与反馈天线40以及芯片20与管脚连接点60通过无线数据传输线路70电连接。
在本申请实施例中，进行的布线操作可以是RDL(无线数据传输线路70)线路层布线，可以通过RDL线路层布线实现凹槽1011的无线数据传输线路70一端与管脚连接点60电连接，另一端与芯片20电连接，实现芯片20与管脚连接点60的电连接，同时芯片20与发射天线30之间，芯片20与反馈天线40之间也可以通过RDL线路层布线实现电连接。采用RDL线路层布线实现芯片20与各个天线之间的电连接，能够解决现有技术中，利用导电胶填充沟槽来实现天线线路相连，存在的导电胶胶体填充性不良/导电胶与天线连接不良的问题，避免了因天线线路焊接不良，产品性能下降/失效的问题出现。
在前述基础上，反馈天线40与管脚连接点60之间通过无线数据传输线路70电连接。反馈天线40接收的反馈信号，即可以是无线信号，也可以是通过有线连接采集的IC封装射频结构1所在的设备的反馈信号，可以通过RDL线路层布线实现反馈天线40与管脚连接点60的电连接，以实现反馈天线40可以采集与管脚连接点60连接的设备发出的反馈信号。
应当理解的是，图4中的无线数据传输线路70在实际应用中的尺寸并不会那么大，在本实施例中仅为了将IC封装射频结构1描述清楚之用。
在此基础上，芯片20为倒装芯片20。应当理解的是，芯片20采用倒装芯片20，能够缩短信号发射连接(毫米波连接)。不仅如此，放置于基板10凹槽1011中，还可以进一步减小产品封装尺寸。
为了能够对芯片20进行保护，IC封装射频结构1还包括塑封体。
塑封体设置在腔体50中，用于形成容置芯片20的空间。
可以采用钢网印刷液态塑封料，塑封料填充进基板10凹槽1011内，经过回流烘烤，完成塑封体，以实现保护芯片20的目的。
本申请实施例还提供一种IC封装射频结构制作方法，用于制作前述的IC封装射频结构1，如图5所示，方法包括：
步骤201，提供一第一基板101，在第一基板101的一侧设置反馈天线40。
步骤202，在反馈天线40所在的第一基板101的一侧设置管脚连接点60。
步骤203，在第一基板101远离反馈天线40的一侧开设凹槽1011。
步骤204，将芯片20设置在凹槽1011内，芯片20与管脚连接点60连通，芯片20与反馈天线40连通。
步骤205，提供一第二基板102，第二基板102的一侧与第一基板101远离管脚连接点60的侧贴合设置，第二基板102靠近第一基板101的一侧与凹槽1011形成腔体50。
步骤206，在第二基板102远离第一基板101的一侧设置发射天线30，得到IC封装射频结构1，发射天线30与芯片20连通。
通过上述步骤设置，便能够得到一种芯片20设置在基板10内部，并且同时包括发射天线30和反馈天线40的IC封装射频结构1，能够实现根据反馈天线40接收的反馈信号，经由芯片20处理后，用于调整发射天线30的发射信号，以提高IC封装射频结构1的产品性能。
在上述基础上，在步骤202之前，还可以先执行以下步骤。
在反馈天线40所在的第一基板101上通过压层设置一凸起结构1012，凸起结构1012在反馈天线40所在的第一基板101的一侧的投影位于反馈天线40确定的区域中。
相应的，在此基础上，步骤202可以有以下的具体实施方式。
在凸起结构1012远离反馈天线40的一侧设置管脚连接点60。
通过上述步骤，能够利用设置的凸起结构1012将管脚连接点60和反馈天线40分离，以避免了在IC封装射频结构1实际应用的安装过程中，管脚连接点60与设备相接，反馈天线40也会有接触影响反馈天线40的接收效率的问题。
值得说明的是，传统的IC封装射频结构制作方法中涉及了激光开槽工艺、填充导电胶工艺、研磨工艺、印刷工艺，以及设备采购相关的激光开槽设备、研磨设备、点胶设备、印刷设备，整个封装过程中需求更多工艺/设备，成本较高，而采用本申请实施例提供的IC封装射频结构制作方法，仅需如前的简单工艺流程便可实现，在实际生产中能够减小成本。不仅如此，在传统的IC封装射频结构制作方法中，利用印刷工艺实现印刷天线，在IC封装器件表面上，印刷出天线图形，存在印刷天线偏移/印刷天线短路/印刷天线虚焊等问题，采用本申请实施例中制作发射天线30和反馈天线40的制作流程，能够改善上述问题。
为了能够更加清楚地说明本申请实施例提供的IC封装射频结构制作方法，下面提供一种更为详细的具体实施方式，通过以下步骤，能够制作得到图4中的IC封装射频结构1。
(1)提供一第一基板101，在第一基板101的一侧的表面上层压一层铜层，而后可以覆盖一层天线图形保护膜(即反馈天线40对应的天线图形)，可以进行蚀刻工艺，来去除未被天线图形保护膜覆盖的铜层，得到天线初始结构，可以再刷一层绿漆，以形成反馈天线40结构。
(2)再次压层PP材料(聚丙烯，制作基板10的材料)形成凸起结构1012，并在凸起结构1012外侧再压一层铜层，将需要制作植球pad点(管脚连接点60)覆盖后，通过蚀刻形成植球pad点，再次刷绿漆。
(3)可以将第一基板101翻转，通过激光开槽方法在凸起结构1012挖出凹槽1011，可以进行RDL线路层布线，可以通过钻孔/蚀刻等工艺实现，以使凹槽1011的RDL线路(即无线数据传输线路70)与前述植球pad点连通，在凹槽1011中贴装芯片20(可以为倒装芯片20)，芯片20与植球pad点通过凹槽1011的RDL线路电连接，通过印刷方式，采用钢网印刷液态塑封料填充进凹槽1011内，并回流烘烤，以完成塑封体。再次进行RDL线路层布线，以使反馈天线40与芯片20通过RDL线路电连接，还可以将反馈天线40与植球pad点也通过RDL线路电连接。
(4)再次层压一层PP材料在第一基板101远离凸起结构1012的一侧(用于制作第二基板102)，并层压一层铜层，再次覆盖一层天线图形保护膜(即发射天线30对应的天线图形)，进行蚀刻工艺，将未保护的铜层去除，形成天线初始结构，再次刷绿漆层，以形成发射天线30结构。
(5)在植球pad点进行植球(锡球)，将基板10切割成单颗产品，以得到制作完成的IC封装射频结构1。
通过上述步骤，能够解决现有技术中通过在RF芯片(芯片20)塑封体上，利用laser(激光)挖槽将基板底部漏出线路层/以及天线图形层，利用导电胶层填槽后，利用印刷工艺，在IC封装器件表面印刷天线的方案中，由于利用laser(激光)挖槽的激光能量/开槽深度掌控不好，容易导致基板底部线路层损坏的问题。
综上所述，本申请实施例提供了一种IC封装射频结构和IC封装射频结构制作方法，通过反馈天线接收反馈信号并传输给所述芯片，能够使所述芯片根据所述反馈信号调整通过所述发射天线发射的发射信号，提高了IC封装射频结构的性能。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种IC封装射频结构，其特征在于，包括基板、芯片、发射天线和反馈天线，所述基板内设置有一腔体；
所述发射天线设置在所述基板的一侧；
所述反馈天线设置在所述基板远离所述发射天线的一侧；
所述芯片设置在所述腔体内且远离所述发射天线的一侧，所述芯片分别与所述发射天线和所述反馈天线电连接；
所述反馈天线用于接收反馈信号并传输给所述芯片，以使所述芯片根据所述反馈信号调整通过所述发射天线发射的发射信号；
其中，所述基板包括第一基板和第二基板；
所述第一基板包括凹槽，所述凹槽开设在靠近所述第二基板的一侧，所述第一基板远离所述第二基板的一侧设置有凸起结构，所述凹槽开设于所述凸起结构中，所述芯片与所述第一基板的接触面确定的水平面与所述反馈天线与所述第一基板的接触面确定的水平面存在高度差，所述凹槽用于与所述第二基板配合形成所述腔体；
所述发射天线设置在所述第二基板远离所述第一基板的一侧；
所述反馈天线设置在所述第一基板远离所述第二基板的一侧，所述凹槽在所述反馈天线确定的平面上的垂直投影位于所述反馈天线确定的区域内。
2.根据权利要求1所述的IC封装射频结构，其特征在于，所述IC封装射频结构还包括管脚连接点；
所述管脚连接点设置在所述凸起结构远离所述第二基板的一侧，所述管脚连接点与所述芯片电连接。
3.根据权利要求2所述的IC封装射频结构，其特征在于，所述IC封装射频结构还包括无线数据传输线路；
所述芯片与所述发射天线、所述芯片与所述反馈天线以及所述芯片与所述管脚连接点通过所述无线数据传输线路电连接。
4.根据权利要求3所述的IC封装射频结构，其特征在于，所述反馈天线与所述管脚连接点之间通过所述无线数据传输线路电连接。
5.根据权利要求2所述的IC封装射频结构，其特征在于，所述芯片为倒装芯片。
6.根据权利要求1所述的IC封装射频结构，其特征在于，所述IC封装射频结构还包括塑封体；
所述塑封体设置在所述腔体中，用于形成容置所述芯片的空间。
7.一种IC封装射频结构制作方法，其特征在于，用于制作权利要求1-6中任一项所述的IC封装射频结构，所述方法包括：
提供一第一基板，在所述第一基板的一侧设置反馈天线；
在所述反馈天线所在的所述第一基板上通过压层设置一凸起结构，所述凸起结构在所述反馈天线所在的所述第一基板的一侧的投影位于所述反馈天线确定的区域中；
在所述反馈天线所在的所述第一基板的一侧设置管脚连接点；
在所述第一基板远离所述反馈天线的一侧开设凹槽，使所述凹槽开设于所述凸起结构中；
将芯片设置在所述凹槽内，所述芯片与所述管脚连接点连通，所述芯片与所述反馈天线连通；
提供一第二基板，所述第二基板的一侧与所述第一基板远离所述管脚连接点的侧贴合设置，所述第二基板靠近所述第一基板的一侧与所述凹槽形成腔体；
在所述第二基板远离所述第一基板的一侧设置发射天线，得到所述IC封装射频结构，所述发射天线与所述芯片连通。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述在所述反馈天线所在的所述第一基板的一侧设置管脚连接点的步骤，包括：
在所述凸起结构远离所述反馈天线的一侧设置管脚连接点。
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