CN112216687A - 电子封装件 - Google Patents

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方柏翔
陈冠达
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Abstract

本发明涉及一种电子封装件，通过于具有第一天线部的承载件上设置一具有凹部与第二天线部的作用件，其中，该凹部与该承载件形成一作用空间，且该第一天线部与该第二天线部位于该作用空间的投影空间中，以令该第一天线部感应该第二天线部。

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的消费性电子产品，以利接收或发送各种无线信号，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。
此外，因应目前的多媒体内容因画质的提升而造成其文件数据量变得更大，故无线传输的频宽也需变大，因而产生第五代的无线传输(5G)，且5G因传输频率较高，其相关无线通讯模块的尺寸的要求也较高。
图1为现有无线通讯模块的立体示意图。如图1所示，该无线通讯模块1包括：一基板10、设于该基板10上的多个电子元件11、一天线结构12以及封装材13。该基板10为电路板并呈矩形体。该电子元件11设于该基板10上且电性连接该基板10。该天线结构12为平面型且具有一天线本体120与一导线121，该天线本体120经由该导线121电性连接该电子元件11。该封装材13覆盖该电子元件11与该部分导线121。
然而，5G系统因信号品质与传输速度要求，而需更多天线配置，以提升信号的品质与传输速度，但现有无线通讯模块1中，该天线结构12为平面型，且该基板10的长宽尺寸均为固定，因而限制该天线结构12的功能，致使该无线通讯模块1难以达到5G系统的天线运行的需求。
此外，因该天线结构12为平面型，故需于该基板10的表面上增加布设区域(未形成封装材13的区域)以形成该天线本体120，致使该基板10的宽度难以缩减，因而难以缩小该无线通讯模块1的宽度，而使该无线通讯模块1无法达到微小化的需求。
因此，如何克服上述现有技术的种种问题，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陷，本发明提供一种电子封装件，能加强天线效能。
本发明的电子封装件包括：一承载件，其设有相互电性连接的线路部及第一天线部；以及一设有凹部与第二天线部的作用件，其接置于该承载件上，且令该凹部与该承载件形成一作用空间，其中，该第一天线部与该第二天线部位于该作用空间的投影空间中，以使该第一天线部感应该第二天线部。
前述的电子封装件中，该作用件与该凹部为一体成形。
前述的电子封装件中，该作用件经由结合层结合该承载件。
前述的电子封装件中，该作用件包含绝缘材或半导体材。例如，该绝缘材为陶瓷材，且该半导体材为硅材。
前述的电子封装件中，该作用件定义出第一区块与第二区块，且该第一区块上设有该第二天线部，而该第二区块上形成有该凹部，并使该第二区块结合该承载件。例如，该第二区块的厚度大于该第一区块的厚度。
前述的电子封装件中，该第二天线部未电性连接该线路部。
前述的电子封装件中，该作用件未电性连接该承载件。
前述的电子封装件中，该作用空间为空气腔室。
前述的电子封装件中，该第一天线部位于该作用空间内，而该第二天线部位于该作用空间外。
前述的电子封装件中，还包括电子元件，其设于该承载件上。
由上可知，本发明的电子封装件中，经由作用件具有凹部的设计，以于该作用件的总厚度固定的需求下，该作用作的第一区块的厚度能符合薄化需求，而该作用件的第二区块的厚度或该凹部的深度能符合极大化需求，致使传递天线信号所需的作用空间的高度更高，故相比于现有技术，本发明的电子封装件能有效降低等效介电系数，进而加强天线效能，以达到5G系统的天线运行的需求。
此外，由于构成该作用件的低温共烧陶瓷的制程简易及陶瓷材料具有坚硬的特性，因而能提升制程的可行性及产品结构良率，且经由该作用件的凹部的设计，以降低等效介电系数，因而能有效强化天线效能。
另外，利用该作用件配置第二天线部的设计，而无需于承载件上增加布设区域，故相比于现有技术，本发明能于预定的承载件尺寸下于该作用件上规划该第二天线部的长度，因而得以达到天线运行的需求，且能使该电子封装件符合微小化的需求。
附图说明
图1为现有无线通讯模块的剖面示意图。
图2为本发明的电子封装件的剖面示意图。
图3为本发明的电子封装件的作用件的立体示意图。
附图标记说明
1 无线通讯模块 10 基板
11 电子元件 12 天线结构
120 天线本体 121 导线
13 封装材 2 电子封装件
20 电子元件 200 导电凸块
21 承载件 21a 第一侧
21b 第二侧 21’ 绝缘部
210 线路部 211 第一天线部
212 接地层 213 结合垫
22 作用件 22a 第一区块
22b 第二区块 220 凹部
221 第二天线部 23 结合层
29 焊球 A 投影范围
D,H 厚度 F 作用空间
T 高度。
具体实施方式
以下经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，本说明书附图所绘示的结构、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2为本发明的电子封装件2的剖面示意图。如图2所示，所述的电子封装件2包括一承载件21、一作用件22、以及至少一设于该承载件21上的电子元件20。
所述的承载件21为一具有核心层或无核心层(coreless)的线路结构，如封装基板(substrate)，其定义有相对的第一侧21a与第二侧21b，且该承载件21包含一绝缘部21’、结合该绝缘部21’的线路部210及设于该第一侧21a且电性连接该线路部210的第一天线部211。
于本实施例中，可采用线路重布层(redistribution layer，简称RDL)方式形成扇出(fan out)型线路部210，其材料为铜，且形成该绝缘部21’的材料为如聚对二唑苯(Polybenzoxazole，简称PBO)、聚酰亚胺(Polyimide，简称PI)、预浸材(Prepreg，简称PP)或其它等的介电材。具体地，使用具有核心层与多层介电层的线路结构，可将天线所配合的线路部210及绝缘部21’的结构厚度增加，以强化第一天线部211的效能，如天线增益(antennagain)、频宽(bandwidth)、辐射效率(radiation efficiency)等，且所需制程简易不复杂。
此外，该第一天线部211为线路型天线或金属片型天线。例如，该线路部210与该第一天线部211采用线路重布层(RDL)方式一同制作。
另外，该承载件21还具有一设于该绝缘部21’内的接地层212，其电性连通该第一天线部211。例如，该线路部210与该接地层212采用线路重布层(RDL)方式一同制作。
另外，可于该承载件21的第二侧21b的线路部210上形成多个焊球29，以经由所述焊球29接置至如电路板或另一线路板的电子结构。
所述的作用件22设于该承载件21的第一侧21a上，其为板体或框体结构，如图3所示，基于上、下方向定义出一体邻接的第一区块22a与第二区块22b，且该第一区块22a上设有第二天线部221，而该第二区块22b上形成有一凹部220。
于本实施例中，该作用件22以其第二区块22b结合该承载件21的第一侧21a，使该承载件21的第一侧21a的表面与该作用件22的凹部220所围成的区域形成一作用空间F，且该第一天线部211与该第二天线部221位于该作用空间F的投影范围A中，其中，该第一天线部211位于该作用空间F内，而该第二天线部221位于该作用空间F外。例如，该作用件22的第二区块22b经由如粘胶或其它适合材料的结合层23结合至该承载件21的第一侧21a的结合垫213，其中，该结合垫213电性连接或未电性连接该线路部210。应可理解地，该结合垫213用于装设该作用件22时利于定位该作用件22之用，故可依需求配置或省略该结合垫213的设计。
此外，该第二天线部221为线路型天线或金属片型天线，且令该第一天线部211感应该第二天线部221，以信号传输于两者之间。具体地，该作用空间F内不可有点胶、模压填入物或其它物体，而需保持空旷，如呈现空气腔室，以确保该第一与第二天线部211,221的传接信号品质。应可理解地，该作用空间F的周围除了该第一天线部211外应避免其它金属结构的配置，以避免干扰天线信号的传递，故该作用件22上除了该第二天线部221外，不会形成有金属材(如线路)，甚至可于该承载件21的第一侧21a移除配置该结合垫213。
另外，形成该作用件22的材料为绝缘材料或半导体材料，如低温共烧陶瓷(LowTemperature Co-fired Ceramics，简称LTCC)或硅材料，其未配置有导电线路，以令该作用件22不会电性连接该承载件21，且使该第二天线部220不会电性连接该承载件21的线路部210。具体地，利用低温共烧陶瓷(LTCC)的制程特性，以将该作用件22制成空腔形式(或具有凹部220的结构)，再将其粘接至该承载件21上，并利用陶磁材料的坚硬特性，以提升制程的可行性。例如，该第二区块22b的厚度H或该凹部220的深度约为500微米(um)，而该第一区块22a的厚度D约为100um。
另外，该作用件22为一体形成该凹部220，以令该第二区块22b可作为用以结合该承载件21的支撑部，因而该作用件22上可无需再配置用以堆叠于该承载件21上的支撑元件。
所述的电子元件20设于该承载件21的第二侧22b上。
该电子元件20为主动元件、被动元件或其二者组合等，其中，该主动元件例如为半导体芯片，且该被动元件例如为电阻、电容及电感。例如，该电子元件20经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一线路部210；或者，该电子元件20可经由多个焊线(图略)以打线方式电性连接该第一线路部210；亦或，该电子元件20可直接接触该第一线路部210以电性连接该第一线路部210。然而，有关该电子元件20电性连接该承载件的方式不限于上述。
此外，该电子元件20虽未设于该承载件21与该作用件22之间，但有关该电子元件的配置方式繁多(如设于该承载件21的第一侧21a)，并不限于上述。
因此，本发明的电子封装件2主要经由作用件22设有凹部220的设计，以于该作用件22的总厚度固定的需求下，固态介质的厚度(如该作用件22的第一区块22a的厚度D)能符合薄化需求，而由该凹部220与承载件21所形成的空气腔室或该作用空间F的高度T(其大致等于该作用件22的第二区块22b的厚度H或该凹部220的深度，即作用件22与承载件21之间的结合层23的厚度极薄而可忽略)能符合极大化需求，致使传递天线信号所需的空气的布设比例更多，故相比于现有技术，本发明的电子封装件2能有效降低等效介电系数，进而加强天线效能，以达到5G系统的天线运行的需求。
此外，由于低温共烧陶瓷的制程简易及陶瓷材料具有坚硬的特性，因而能提升制程的可行性及产品结构良率，且经由该作用件22的凹部220(或该作用空间F呈空气腔室)的设计，以降低等效介电系数，因而能有效强化天线效能。
另外，利用该作用件22配置该第二天线部221的设计，而无需于该承载件21上增加布设区域，故相比于现有技术，本发明能于预定的承载件21尺寸下于该作用件22上规画该第二天线部221的长度，因而得以达到天线运行的需求，且能使该电子封装件2符合微小化的需求。
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。任何本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 (13)

1.一种电子封装件，其特征在于，包括：
一承载件，其设有相互电性连接的线路部及第一天线部；以及
一设有凹部与第二天线部的作用件，其接置于该承载件上，且令该凹部与该承载件形成一作用空间，其中，该第一天线部与该第二天线部位于该作用空间的投影空间中，以使该第一天线部感应该第二天线部。
2.根据权利要求1所述的电子封装件，其特征在于，该作用件与该凹部为一体成形。
3.根据权利要求1所述的电子封装件，其特征在于，该作用件经由结合层结合该承载件。
4.根据权利要求1所述的电子封装件，其特征在于，该作用件包含绝缘材或半导体材。
5.根据权利要求4所述的电子封装件，其特征在于，该绝缘材为陶瓷材。
6.根据权利要求4所述的电子封装件，其特征在于，该半导体材为硅材。
7.根据权利要求1所述的电子封装件，其特征在于，该作用件定义有第一区块与第二区块，该第一区块上设有该第二天线部，且该第二区块上形成有该凹部，并使该作用件以该第二区块结合该承载件。
8.根据权利要求7所述的电子封装件，其特征在于，该第二区块的厚度大于该第一区块的厚度。
9.根据权利要求1所述的电子封装件，其特征在于，该第二天线部未电性连接该线路部。
10.根据权利要求1所述的电子封装件，其特征在于，该作用件未电性连接该承载件。
11.根据权利要求1所述的电子封装件，其特征在于，该作用空间为空气腔室。
12.根据权利要求1所述的电子封装件，其特征在于，该第一天线部位于该作用空间内，而该第二天线部位于该作用空间外。
13.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承载件上的电子元件。
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