CN112701444B - 天线、天线封装方法及终端 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种天线、天线封装方法及终端，所述天线包括：第一玻璃基板、第一天线层、第二天线层、第一封装层、第二封装层和第一金属连接柱；所述第一玻璃基板包括相对设置的第一表面和第二表面，第一天线层设置于所述第一表面，第二天线层设置于所述第二表面，所述第一封装层覆盖所述第一表面和所述第一天线层，所述第二封装层覆盖所述第二表面和第二天线层；所述第一玻璃基板中设置有第一容置槽，第一容置槽内设置有绝缘体，所述第一金属连接柱设置于绝缘体中，且第一金属连接柱的两端分别与第一天线层和第二天线层连接。本申请提供的天线、天线封装方法及终端中，采用玻璃作为天线介质，介电损耗低、天线性能佳。

Description

天线、天线封装方法及终端

技术领域

本申请涉及封装领域及通讯设备技术领域，尤其涉及一种天线、天线封装方法及终端。

背景技术

随着5G和虚拟现实等高速率通信时代的来临，毫米波天线的应用和设计越来越多。由于毫米波频段的波长极小，对加工误差的敏感度非常高，因此要用到高精密度的工艺来制作毫米波天线，例如封装内置天线(Antenna in package，简称AIP)。

封装内置天线包括天线和射频芯片，天线包括上层天线层、下层参考地层以及连接上层天线层的馈线，馈线和射频芯片相连，射频芯片还有其它端口和模板相连。此外,上述封装内置天线中,一般采用晶圆级封装技术来设计封装内置天线，利用厚封塑料作为天线介质，利用重新布线层作为互连层，可缩小互连尺度和损耗，压缩互连空间。

但是，采用塑封料作为天线介质，介电损耗高，影响天线增益。

发明内容

本申请实施例提供一种天线、天线封装方法及终端，采用玻璃作为天线介质，介电损耗低、天线性能佳。

第一方面，本申请实施例提供一种天线，包括第一玻璃基板、第一天线层、第二天线层、第一封装层、第二封装层和第一金属连接柱；其中，第一玻璃基板包括相对设置的第一表面和第二表面，第一天线层设置于第一表面，第二天线层设置于第二表面，第一封装层覆盖第一表面和第一天线层，第二封装层覆盖第二表面和第二天线层；第一玻璃基板中设置有第一容置槽，第一容置槽内设置有绝缘体，第一金属连接柱设置于绝缘体中，且第一金属连接柱的两端分别与第一天线层和第二天线层连接。

在本申请的第一方面中,采用第一玻璃基板作为天线介质，而第一玻璃基板是由玻璃制成的,相比于采用塑封料作为介质，第一玻璃基板的介电损耗低、天线增益高，可有效缩小封装体积。此外,第一玻璃基板的上下表面的天线金属层通过金属连接柱连接，金属连接柱和玻璃之间填充有绝缘体，可避免金属连接柱与玻璃直接接触，可防止玻璃在温度变化时开裂。此外，第一玻璃基板上的开槽和金属连接柱的设计解耦，金属连接柱的直径和一定范围内的位置调整不需要玻璃厂商的配合，可大大缩短天线设计的开发周期和重复玻璃打样的成本。

上述实施例中，天线还包括：与第一天线层电连接的射频芯片。射频芯片一方面用于连接天线，另一方面用于连接外部电路板。

在一种可能的实施方式中，射频芯片设置于第一天线层的远离第一玻璃基板的表面。

在另一种可能的实施方式中，第一玻璃基板内设置有第二容置槽，射频芯片位于第二容置槽内。

采用该设计，可将射频芯片内置与玻璃基板中，减小天线整体的体积。

上述实施例中，天线还包括第二金属连接柱和第三封装层；第二金属连接柱设置于第一天线层的远离第一玻璃基板的表面，第三封装层覆盖射频芯片和第二金属连接柱，且第三封装层的远离第一玻璃基板的表面上暴露出第二金属连接柱的端部。

如此设计,通过第三封装层来保护射频芯片，通过第二金属连接柱将射频芯片、第一天线层与外部连通。

上述实施例中，天线还包括焊球凸块，焊球凸块设置在第三封装层的远离第一玻璃基板的表面，且焊球凸块通过金属球垫和第二金属连接柱连接。

如此设计,利用焊球凸块可实现天线和电路板的连接。

上述实施例中，天线还包括阻容器件，阻容器件设置在第三封装层内，并与第一天线层电连接。

如此设计,通过阻容器件可起到降低电磁干扰的作用。

在一种可能的实施方式中，第一天线层上设置有第一重新布线层。通过在第一天线层上设置第一重新布线层,可以实现多层天线金属层的互连，可提高天线的效率及性能。

在一种可能的实施方式中，天线还包括第二玻璃基板、第三天线层和第四封装层；第二玻璃基板设置于第二天线层远离第一玻璃基板的表面上，第三天线层设置于第二玻璃基板的远离第一玻璃基板的表面上，第四封装层覆盖第二玻璃基板的远离第一玻璃基板的表面及第三天线层。

如此设计,天线中设置双层厚玻璃作为天线介质，可进一步降低介电损耗，提高天线的增益性能。

在一种可能的实施方式中，第二天线层上设置有第二重新布线层。通过在第二天线层上设置第二重新布线层,能够实现多层天线金属层的互连，可提高天线的效率及性能。

在一种可能的实施方式中，第二重新布线层的厚度为3μm-10μm。如此设计,可以使第二重新布线层的厚度小，减小天线互连的尺度和损耗，压缩互连空间，扩大天线设计的灵活性。

在一种可能的实施方式中，第一玻璃基板和第二玻璃基板的厚度为150μm-800μm。如此设计,一方面可以保证玻璃基板的介电损耗低，同时降低天线厚度，缩小封装体积；另一方面可以确保第一玻璃基板和第二玻璃基板具有较高的机械强度，失效风险低。

在一种可能的实施方式中，绝缘体内设置有导电过孔，导电过孔与第一金属连接柱和第一天线层连接。如此设计，通过导电过孔实现第一金属连接柱和第一天线层之间的电性连接。

第二方面，本申请实施例提供一种天线封装方法，包括以下步骤：

提供支撑基底和第一玻璃基板，其中，支撑基底上设置有分离层，第一玻璃基板中设置有第一容置槽；

在分离层上形成第一天线层，并在第一天线层上形成第一金属连接柱；

形成覆盖第一天线层的第一封装层，第一金属连接柱远离分离层的一端暴露在第一封装层外；

将第一玻璃基板粘接在分离层上，第一金属连接柱放置于第一容置槽内，并使用绝缘材料填充第一容置槽以形成绝缘体；

在第一玻璃基板的远离支撑基底的表面上形成第二天线层，以及形成覆盖第二天线层的第二封装层，第二天线层和第一金属连接柱电连接；

剥离分离层和支撑基底。

本申请实施例提供的天线封装方法，采用第一玻璃基板作为天线介质，第一玻璃基板由玻璃制成，相比于采用塑封料作为介质，第一玻璃基板的介电损耗低、天线增益高，可有效缩小封装体积。此外，第一玻璃基板上下表面的天线金属层通过金属连接柱连接，金属连接柱和玻璃之间填充有绝缘体，可避免金属连接柱与玻璃直接接触，可防止玻璃在温度变化时开裂。再者，第一玻璃基板上的开槽和金属连接柱的设计解耦，金属连接柱的直径和一定范围内的位置调整不需要玻璃厂商的配合，可大大缩短天线设计的开发周期和重复玻璃打样的成本。

在一种可能的实施方式中，剥离分离层和支撑基底的步骤之后，天线封装方法还包括：在第一天线层的远离第一玻璃基板的表面上接合射频芯片，射频芯片和第一天线层电连接。

在一种可能的实施方式中，在第一天线层的远离第一玻璃基板的表面上接合射频芯片的步骤之后，天线封装方法还包括：在第一天线层的远离第一玻璃基板的表面上形成第二金属连接柱；形成覆盖射频芯片的第三封装层，第二金属连接柱远离第一玻璃基板的一端暴露在第三封装层外。

在一种可能的实施方式中，在第一天线层的远离第一玻璃基板的表面上接合射频芯片的步骤之后，天线封装方法还包括：

在第一天线层的远离第一玻璃基板的表面上形成或贴装阻容器件；

形成覆盖阻容器件以及第一天线层的远离第一玻璃基板的表面的第三封装层。

在一种可能的实施方式中，天线封装方法还包括：在第三封装层上形成金属球垫，金属球垫和第二金属连接柱电连接，在金属球垫上形成焊球凸块。

在另一种可能的实施方式中，在分离层上形成第一天线层后，天线封装方法还包括：在第一天线层上连接射频芯片；在提供第一玻璃基板的步骤之后，天线封装方法还包括：在第一玻璃基板上开设第二容置槽；在将第一玻璃基板粘接在分离层上的步骤包括：将射频芯片放置于第二容置槽内，并使用绝缘材料填充第二容置槽以形成绝缘体。

在一种可能的实施方式中，天线封装方法还包括：提供第二玻璃基板；将第二玻璃基板粘接在第二封装层上；在第二玻璃基板的远离第一玻璃基板的表面上形成第三天线层，以及形成覆盖第三天线层的第四封装层。

第三方面，本申请实施例提供一种天线封装方法，包括以下步骤：提供第一玻璃基板和第二玻璃基板；在第一玻璃基板中开设第一容置槽；在第二玻璃基板上形成第二天线层和位于第二天线层上的第一金属连接柱，以及形成覆盖第二天线层的第二封装层；将第一玻璃基板粘接在第二玻璃基板上，第一金属连接柱插装在第一容置槽内；使用绝缘材料填充第一容置槽以形成绝缘体；在第一玻璃基板的远离第二玻璃基板的表面上形成第一天线层，以及形成覆盖第一天线层的第一封装层；在第二玻璃基板的远离第一玻璃基板的表面上形成第三天线层，以及形成覆盖第三天线层的第四封装层。

上述实施例中，天线封装方法还包括：在第一天线层的远离第一玻璃基板的表面上形成连接射频芯片。

上述实施例中，天线封装方法还包括：在第一天线层的远离第一玻璃基板的表面上形成第二金属连接柱；形成覆盖射频芯片和第一天线层的远离第一玻璃基板的表面的第三封装层，第二金属连接柱远离第一玻璃基板的的一端暴露在第三封装层外。

上述实施例中，天线封装方法还包括：在第三封装层上形成金属球垫，金属球垫和第二金属连接柱电连接；在金属球垫上形成焊球凸块。

本申请实施例提供的天线封装方法，设置第一玻璃基板和第二玻璃基板作为天线介质，相比于采用塑封料作为介质，介电损耗低、天线增益高，可有效缩小封装体积。双层玻璃基板和三层天线金属层的设计，可提高天线的增益和带宽。且第一玻璃基板的上下表面的天线金属层通过第一金属连接柱连接，第一金属连接柱和第一玻璃基板之间填充有绝缘体，可避免第一金属连接柱与第一玻璃基板直接接触，可防止第一玻璃基板在温度变化时开裂。此外，第一玻璃基板上的第一容置槽和第一金属连接柱的设计解耦，第一金属连接柱的直径和一定范围内的位置调整不需要玻璃厂商的配合，可大大缩短天线设计的开发周期和重复玻璃打样的成本。

第四方面，本申请实施例提供一种终端，包括：电路板以及如上的天线，天线与电路板连接。

附图说明

图1是本申请实施例一提供的天线的结构示意图；

图2是在分离层上形成第一天线层、第一金属连接柱和第一封装层对应的结构示意图；

图3是在第一玻璃基板上开设第一容置槽对应的结构示意图；

图4是将第一玻璃基板和分离层粘接并在第一容置槽内填充绝缘体对应的结构示意图；

图5是在第一玻璃基板上形成第二天线层和第二封装层对应的结构示意图；

图6是剥离分离层后在第一天线层上接合射频芯片对应的结构示意图；

图7是在第一天线层上接合射频芯片并在第一玻璃基板上开设第二容置槽对应的结构示意图；

图8是将射频芯片内置于第一玻璃基板对应的结构示意图；

图9是形成第二金属连接柱和连接阻容器件对应的结构示意图；

图10是形成第三封装层及焊球凸块的结构示意图；

图11是本申请实施例二提供的天线的结构示意图；

图12是在第二玻璃基板上形成第二天线层、第一金属连接柱和第二封装层的结构示意图；

图13是将第一玻璃基板和第二玻璃基板粘接并在第一容置槽内填充绝缘体，并在第一金属连接柱对应位置开槽对应的结构示意图的结构示意图；

图14是形成第一天线层、第一封装层、第三天线层和第四封装层对应的结构示意图；

图15是形成第二金属连接柱和接合射频芯片对应的结构示意图。

附图标记说明：

11-第一玻璃基板；111-第一容置槽；112-绝缘体；113-第二容置槽；114-导电过孔；12-第一天线层；13-第二天线层；14-第一封装层；15-第二封装层；16-第一金属连接柱；17-射频芯片；18-第二金属连接柱；19-第三封装层；20-焊球凸块；21-金属球垫；22-阻容器件；23-第二玻璃基板；24-第三天线层；25-第四封装层；26-支撑基底；27-分离层。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本申请提供的天线、天线封装方法及终端进行说明。

实施例一

图1是本申请实施例一提供的天线的结构示意图一，参考图1所示，本申请实施例一提供的天线包括第一玻璃基板11、第一天线层12、第二天线层13、第一封装层14、第二封装层15和第一金属连接柱16。

其中，第一玻璃基板11由玻璃制成的板状结构，第一玻璃基板11包括相对设置的第一表面和第二表面，第一表面为图1所示的第一玻璃基板11的下表面，第二表面为图1所示的第一玻璃基板11的上表面。第一玻璃基板11作为天线介质，其厚度为150μm-800μm，相比于采用塑封料作为天线介质，可降低介质厚度。

本实施例中，采用第一玻璃基板11作为天线介质，相比于采用塑封料作为天线介质，可降低介电损耗，提高天线性能。且相比于塑封料，玻璃基板机械强度高、翘曲低、封装和后续上板加工难度低，失效风险低。

第一天线层12设置于第一玻璃基板11的第一表面，第二天线层13设置于第一玻璃基板11的第二表面。第一天线层12和第二天线层13均为金属布线层，其材料可以包括铜、镍、铝、金、银、钛中的一种或两种以上的组合。第一天线层12和第二天线层13可根据天线的性能需求，设置成各种不同的图形。

在一种可能的实施方式中，第一天线层12和第二天线层13上均可以设置有重新布线层，重新布线层的厚度为3μm-10μm。重新布线层可实现高密度布线，减小天线互连的尺度和损耗，压缩互连空间，扩大天线设计的灵活性。

在上述实施例中，第一封装层14覆盖第一表面和第一天线层12，第二封装层15覆盖第二表面和第二天线层13。第一封装层14和第二封装层15可以包括环氧树脂、硅胶、聚酰亚胺PI中的一种，分别起到保护第一天线层12和第二天线层13的作用。

第一玻璃基板11中设置有第一容置槽111，第一容置槽111为贯穿第一玻璃基板11的厚度方向的通孔。第一金属连接柱16设置于第一容置槽111内，第一金属连接柱16的两端分别与第一天线层12和第二天线层13连接；第一金属连接柱16的制作材料包括金、银、铜、铝中的至少一种,在一种可能的实施方式中,第一金属连接柱的制作材料与第一天线层12和第二天线层13的制作材料相同。第一容置槽111内设置由绝缘材料构成的绝缘体112，绝缘体112用于隔离第一金属连接柱112和第一玻璃基板11，防止第一金属连接柱112的侧面与第一玻璃基板11接触，防止第一金属连接柱112产生的热量直接传递到第一玻璃基板11上。

需要说明的是，相关技术中，采用玻璃基板作为天线介质时，可直接在玻璃基板的设定区域开孔并在该开孔内电镀金属层作为金属连接柱，以连接位于玻璃基板两侧的天线层，但是，由于电镀金属层与玻璃基板直接接触，开孔位置容易出现玻璃开裂、金属残留等质量风险。并且，需要预先在玻璃生产厂家进行钻孔电镀工艺，再运输至封装厂家进行封装加工，如果天线的结构需要调整，则封装厂家需要向玻璃生产厂家重新订购玻璃原料，导致供应链复杂，生产周期长。

而本实施例中，通过在第一玻璃基板上开设第一容置槽111，在第一容置槽111内填充绝缘体112，将第一金属连接柱16设置在绝缘体112中，从而避免了第一金属连接柱16直接与第一容置槽111的壁面接触，不容易出现玻璃开裂、金属残留的质量风险。且该工艺可以在封装厂家直接进行，调整天线结构时，无需重新订购玻璃原料，从而节约了生产周期。

上述图1所示的天线，可采用如下制作方法制作形成：

首先，提供支撑基底26，支撑基底26上设置有分离层27。

作为示例，支撑基底26包括玻璃衬底、金属衬底、半导体衬底、聚合物衬底及陶瓷衬底中的一种。其中，采用玻璃衬底作为支撑基底26，具有成本低，容易在表面形成分离层，且能降低后续剥离工艺的难度的优点。作为示例，分离层27包括胶带及聚合物层中的一种，聚合物层可采用旋涂工艺涂覆于支撑基底26的表面，然后采用紫外固化或者热固化工艺使其固化成型。

参考图2所示，接下来，在分离层27上形成第一天线层12，并在第一天线层12上形成第一金属连接柱16。可采用化学气相沉积工艺、蒸镀工艺、溅射工艺、电镀工艺或化学镀工艺在分离层27上形成金属层，可通过对金属层进行刻蚀以形成图形化的第一天线层12和第一金属连接柱16,其中,第一金属连接柱16的下端与第一天线层12连接。

接着，形成覆盖第一天线层12的第一封装层14，第一金属连接柱16远离分离层27的一端暴露在第一封装层14外。其中，第一封装层14可采用压缩成型、传递模塑成型、液封成型、真空层压及旋涂等工艺形成。

参考图3所示，接下来，提供第一玻璃基板11，第一玻璃基板11中设置有第一容置槽111。其中，第一容置槽111的位置和第一金属连接柱16的位置对应。第一玻璃基板11的厚度与天线结构相关，第一容置槽111可以为直接在第一玻璃基板11上开设的通孔，也可先在第一玻璃基板11上开盲孔，再将第一玻璃基板11研磨减薄，直至露出盲孔的底部，形成通孔。第一容置槽111可以通过蚀刻或者激光加工形成，第一容置槽111的直径大于第一金属连接柱16的直径。

参考图4所示，接着，将第一玻璃基板11粘接在分离层27上，第一金属连接柱16放置于第一容置槽111内，并使用绝缘材料填充第一容置槽111以形成绝缘体112。其中，绝缘材料可以为环氧树脂、硅胶、聚酰亚胺PI中的一种，绝缘材料填充在第一容置槽111内后，可隔离第一金属连接柱16和第一容置槽111的内壁面，防止第一金属连接柱16影响到第一玻璃基板11的机械性能。

在另一种可能的实施方式中，第一金属连接柱16也可以在形成绝缘体112后，通过在绝缘体112中开孔并进行电镀形成，此时，绝缘体112是便于加工开孔的环氧树脂等材料。

参考图5所示，接下来,在第一玻璃基板11的远离支撑基底26的表面上形成第二天线层13，以及形成覆盖第二天线层13的第二封装层15，第二天线层13和第一金属连接柱16电连接。其中，可采用化学气相沉积工艺、蒸镀工艺、溅射工艺、电镀工艺或化学镀工艺在第一玻璃基板11的表面上形成金属层，可通过对金属层进行刻蚀以形成图形化的第二天线层13。第二封装层15可采用压缩成型、传递模塑成型、液封成型、真空层压及旋涂等工艺形成。

在一种可能的实施方式中，将第一玻璃基板11和绝缘体112研磨减薄，以使第一金属连接柱16的端部暴露在绝缘体112的表面，以使第二天线层13和暴露在绝缘体112表面的第一金属连接柱16直接连接。

在另一种可能的实施方式中，也可在绝缘体112上设置多个过孔，形成第二天线层13时，过孔被金属材料填充形成导电过孔，第二天线层13通过导电过孔与第一金属连接柱16连接。

最后，剥离分离层27和支撑基底26。其中，分离层27可以为光热转换层，可通过激光对光热转换成进行加热，以使分离层27和支撑基底26与第一天线层12相互分离，形成如图1所示的天线。

需要注意的是，本实施例提供的天线，可通过刷锡膏的方式与电路板互连，且可通过电路板外接射频芯片，以实现天线功能。

射频芯片也可直接设置在天线内，图6是剥离分离层后在第一天线层上接合射频芯片对应的结构示意图，参考图6所示，在一种可能的实施方式中，本实施例提供的天线还包括：与第一天线层12电连接的射频芯片17，射频芯片17设置于第一天线层12的远离第一玻璃基板11的表面。射频芯片17一方面和第一天线层12电连接，另一方面与电路板连接。

图6提供的天线结构的具体制作方法为，在剥离分离层27和支撑基底26的步骤后，在第一天线层12的远离第一玻璃基板11的表面上接合射频芯片17，射频芯片17和第一天线层12电连接。

图7是在第一天线层上接合射频芯片并在第一玻璃基板上开设第二容置槽对应的结构示意图，图8是将射频芯片内置于第一玻璃基板对应的结构示意图，参考图7和图8所示，在另一种可能的实施方式中，第一玻璃基板11内设置有第二容置槽113，射频芯片17位于第二容置槽113内。将射频芯片17内置于第一玻璃基板11内，可进一步降低天线结构整体的厚度。

其中，将射频芯片17内置于第一玻璃基板11内的制作方法如下：在图2的基础上，在分离层27上形成第一天线层12后，接着在第一天线层12上连接射频芯片17；在图3的基础上，提供第一玻璃基板11的步骤之后，在第一玻璃基板11上开设第二容置槽113；如图7所示，在将第一玻璃基板11粘接在分离层27上时，将射频芯片17放置于第二容置槽113内，并使用绝缘材料填充第二容置槽113以形成绝缘体112。

图9是形成第二金属连接柱和连接阻容器件对应的结构示意图，图10是形成第三封装层及焊球凸块的结构示意图，参考图9和图10所示，在图6的基础上，本实施例中，天线还包括第三封装层19。第三封装层19覆盖射频芯片17，第三封装层19可以包括环氧树脂、硅胶、聚酰亚胺PI中的一种，起到保护射频芯片17的作用。

其中，同时，在覆盖了第三封装层19后，为了使第一天线层12和射频芯片17可以与外部电路板连接，本实施例中，在第一天线层12上设置了第二金属连接柱18。第二金属连接柱18设置于第一天线层12的远离第一玻璃基板11的表面，第二金属连接柱18制作材料包括金、银、铜、铝中的一种。第二金属连接柱18的端部暴露在第三封装层19外，或者，可以在第三封装层19上设置导电过孔，以使第二金属连接柱18可与外部电路板连通。

为了保证天线和电路板的连接的可靠性，本实施例中，天线还包括焊球凸块20，焊球凸块20设置在第三封装层19的远离第一玻璃基板11的表面，且焊球凸块20通过金属球垫21和第二金属连接柱18连接。焊球凸块20包括锡焊料、银焊料及金锡合金焊料中的一种。

本实施例中，天线还包括阻容器件22，阻容器件22设置在第三封装层19内，并与第一天线层12电连接。阻容器件22可起到降低干扰的作用，需要说明的是，在第一天线层12和射频芯片17的连接线路之间还可以增加滤波电路，滤波电路和阻容器件22共同起到降低干扰、提高天线性能的作用。

上述实施例中，在图6的基础上继续形成第二金属连接柱18、阻容器件22、第三封装层19和焊球凸块20的制作方法可以为：首先，在第一天线层12的远离第一玻璃基板11的表面上形成第二金属连接柱18和阻容器件22；接着，形成覆盖射频芯片17、第二金属连接柱18和阻容器件22的第三封装层19，第二金属连接柱18远离第一玻璃基板11的一端暴露在第三封装层19外；接着，在第三封装层19上形成金属球垫21，金属球垫21和第二金属连接柱18电连接；最后，在金属球垫21上形成焊球凸块20。

本申请实施例一提供的天线，设置第一玻璃基板作为天线介质，相比于采用塑封料作为介质，玻璃材质的第一玻璃基板的介电损耗低，天线增益高，可有效缩小封装体积。另外，第一玻璃基板上下表面的天线金属层通过第一金属连接柱连接，第一金属连接柱和第一玻璃基板之间填充有绝缘体，可避免第一金属连接柱与第一玻璃基板直接接触，可防止第一玻璃基板在温度变化时开裂。此外，第一玻璃基板上的开槽和第一金属连接柱的设计解耦，第一金属连接柱的直径以及第一容置槽在第一玻璃基板中的位置调整不需要玻璃厂商的配合，可大大缩短天线设计的开发周期和重复玻璃基板打样的成本。

实施例二

图11是本申请实施例二提供的天线的结构示意图，参考图11所示，本申请实施例二提供的天线包括：第一玻璃基板11、第一天线层12、第二天线层13、第一封装层14、第二封装层15、第一金属连接柱16、射频芯片17、第二金属连接柱18、第三封装层19、焊球凸块20、第二玻璃基板23、第三天线层24和第四封装层25。

其中，第一玻璃基板11和第二玻璃基板23均为由玻璃制成的板状结构，第一玻璃基板11包括相对设置的第一表面和第二表面，第一表面为图11所示的第一玻璃基板11的下表面，第二表面为图11所示的第一玻璃基板11的上表面。第一玻璃基板11和第二玻璃基板23作为天线介质，其厚度为150μm-800μm，相比于采用塑封料作为天线介质，可降低介质厚度。

本实施例中，采用第一玻璃基板11和第二玻璃基板23作为天线介质，相比于采用塑封料作为天线介质，可降低介电损耗，提高天线性能。且相比于塑封料，玻璃基板机械强度高、翘曲低、封装和后续上板加工难度低，失效风险低。

第一天线层12设置于第一玻璃基板11的第一表面，第二天线层13设置于第一玻璃基板11的第二表面，第三天线层24设置于第二玻璃基板23的远离第一玻璃基板11的表面上。第一天线层12、第二天线层13和第三天线层24均为金属布线层，其材料可以包括铜、镍、铝、金、银、钛中的一种或两种以上的组合，并可根据天线的性能需求，设置成各种不同的图形。

在一种可能的实施方式中，第一天线层12、第二天线层13和第三天线层24上均可以设置有重新布线层，重新布线层的厚度为3μm-10μm。重新布线层可实现高密度布线，减小天线互连的尺度和损耗，压缩互连空间，扩大天线设计的灵活性。

其中，第一封装层14覆盖第一表面和第一天线层12，第二封装层15覆盖第二表面和第二天线层13，第四封装层25覆盖第二玻璃基板23的远离第一玻璃基板11的表面及第三天线层24。第一封装层14、第二封装层15和第四封装层25均可以包括环氧树脂、硅胶、聚酰亚胺PI中的一种，分别起到保护第一天线层12、第二天线层13和第三天线层24的作用。

第一玻璃基板11中设置有第一容置槽111，第一容置槽111内设置有绝缘体112，第一金属连接柱16设置于绝缘体112中，且第一金属连接柱16的两端分别与第一天线层12和第二天线层13连接。第一金属连接柱16的制作材料包括金、银、铜、铝中的一种，设置于第一容置槽111内，第一金属连接柱16的两端分别与第一天线层12和第二天线层13连接。第一容置槽111为贯穿第一玻璃基板11的厚度方向的通孔，第一容置槽111内设置由绝缘材料构成的绝缘体112，绝缘体112用于隔离第一金属连接柱112和第一玻璃基板11，防止第一金属连接柱112的侧面与第一玻璃基板11接触，防止第一金属连接柱112影响第一玻璃基板11的机械性能。

本实施例中，射频芯片17设置于第一天线层12的远离第一玻璃基板11的表面，且与第一天线层12电连接。射频芯片17一方面和第一天线层12电连接，另一方面与电路板连接。

此外，第二金属连接柱18设置于第一天线层12的远离第一玻璃基板11的表面，第三封装层19覆盖射频芯片17和第二金属连接柱18，且第三封装层19的远离第一玻璃基板11的表面上暴露出第二金属连接柱18的端部。

焊球凸块20设置在第三封装层19的远离第一玻璃基板11的表面，且焊球凸块20通过金属球垫21和第二金属连接柱18连接。

在一种可能的实施方式中，图11提供的天线结构可采用以下制作方法制作而成：

在实施例一所述的天线制作方法的基础上，提供第二玻璃基板23；将第二玻璃基板23粘接在第二封装层15上；在第二玻璃基板23的远离第一玻璃基板11的表面上形成第三天线层24，以及形成覆盖第三天线层24的第四封装层25。

在另一种可能的实施方式中，图11提供的天线结构，可采用以下步骤制作而成：

首先，提供第一玻璃基板11和第二玻璃基板23。

参考图12所示，接下来，可在第二玻璃基板23上形成第二天线层13和位于第二天线层13上的第一金属连接柱16，以及形成覆盖第二天线层13的第二封装层15。其中，可采用化学气相沉积工艺、蒸镀工艺、溅射工艺、电镀工艺或化学镀工艺在第二玻璃基板23上形成金属层，可通过对金属层进行刻蚀以形成图形化的第二天线层13和第一金属连接柱16。第二封装层15可采用压缩成型、传递模塑成型、液封成型、真空层压及旋涂等工艺形成。

然后，可在第一玻璃基板11中开设第一容置槽111，其中，第一容置槽111的位置和第一金属连接柱16的位置对应。第一容置槽111可以为直接在第一玻璃基板11上开设的通孔，也可先在第一玻璃基板11上开盲孔，再将第一玻璃基板11研磨减薄，直至露出盲孔的底部，形成通孔。

参考图13所示，下一步，可将第一玻璃基板11粘接在第二玻璃基板23上，第一金属连接柱16插装在第一容置槽111内；并使用绝缘材料填充满第一容置槽111以形成绝缘体112。

绝缘材料可以为环氧树脂、硅胶、聚酰亚胺PI中的一种，绝缘材料填充在第一容置槽111内后，可隔离第一金属连接柱16和第一容置槽111的内壁面，防止第一金属连接柱16影响到第一玻璃基板11的机械性能。

在另一种可能的实施方式中，第一金属连接柱16也可以在形成绝缘体112后，通过在绝缘体112中开孔并进行电镀形成，此时，绝缘体112是便于加工开孔的环氧树脂等材料。

参考图14所示，接下来，可在第一玻璃基板11的远离第二玻璃基板23的表面上形成第一天线层12，以及形成覆盖第一天线层12的第一封装层14；在第二玻璃基板23的远离第一玻璃基板11的表面上形成第三天线层24，以及形成覆盖第三天线层24的第四封装层25。

其中，可采用化学气相沉积工艺、蒸镀工艺、溅射工艺、电镀工艺或化学镀工艺在第一玻璃基板11的表面上形成金属层，可通过对金属层进行刻蚀以形成图形化的第一天线层12。同样地，可在第二玻璃基板23的表面上形成第三天线层24。第一封装层14和第四封装层25均可采用压缩成型、传递模塑成型、液封成型、真空层压及旋涂等工艺形成，以分别起到保护第一天线层12和第三天线层24的作用。

为了实现第二天线层13和第一金属连接柱14的连接，在形成绝缘体112后，可以通过将第一玻璃基板11和绝缘体112研磨减薄，使第一金属连接柱16的端部暴露在绝缘体112的表面，以使第二天线层13和暴露在绝缘体112表面的第一金属连接柱16直接连接。或者，在形成绝缘体112后，也可在绝缘体112上设置多个过孔，形成第二天线层13时，过孔被金属材料填充形成导电过孔114，第二天线层13通过导电过孔114与第一金属连接柱16连接。参考图15所示，接下来，可在第一天线层12的远离第一玻璃基板11的表面上形成连接射频芯片17，并在第一天线层12的远离第一玻璃基板11的表面上形成第二金属连接柱18，再形成覆盖射频芯片17和第一天线层12的远离第一玻璃基板11的表面的第三封装层19，第二金属连接柱18远离第一玻璃基板11的一端暴露在第三封装层19外。

其中，第三封装层19可以包括环氧树脂、硅胶、聚酰亚胺PI中的一种，起到保护射频芯片17的作用。同时，在覆盖了第三封装层19后，为了使第一天线层12和射频芯片17可以与外部电路板连接，本实施例中，在第一天线层12上设置了第二金属连接柱18，第二金属连接柱18制作材料包括金、银、铜、铝中的一种。第二金属连接柱18的端部暴露在第三封装层19外，或者，可以在第三封装层19上设置导电过孔，以使第二金属连接柱18可与外部电路板连通。

最后，参考图11所示，可在第三封装层19上形成金属球垫21，金属球垫21和第二金属连接柱18电连接；并在金属球垫21上形成焊球凸块20。

本申请实施例二提供的天线，设置第一玻璃基板和第二玻璃基板作为天线介质，相比于采用塑封料作为介质，介电损耗低、天线增益高，可有效缩小封装体积。第一金属连接柱和第一玻璃基板之间填充有绝缘体，可避免第一金属连接柱与第一玻璃基板直接接触，可防止第一玻璃基板在温度变化时开裂。此外，第一玻璃基板上的开槽和第一金属连接柱的设计解耦，第一金属连接柱的直径以及第一容置槽在第一玻璃基板中的位置调整不需要玻璃厂商的配合，可大大缩短天线设计的开发周期和重复玻璃基板打样的成本。

实施例三

本申请实施例三提供一种终端，包括：电路板以及如上实施例一或二提供的天线，该天线与电路板连接。其中，本申请实施例三涉及的终端设备可以包括手机、手表、平板电脑、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)、销售终端(Point of Sales，POS)、车载电脑等电子设备。

本申请实施例三提供的终端中，包括上述实施例一或实施例二提供的天线，因此也具有上述实施例一或实施例二所述的优点，具体可参考上面相关描述，在此不再赘述。

本申请的说明书中各实施例或实施方式采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分相互参见即可。

在本申请的说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (15)

1.一种天线，其特征在于，包括：第一玻璃基板、第一天线层、第二天线层、第一封装层、第二封装层和第一金属连接柱；

所述第一玻璃基板包括相对设置的第一表面和第二表面，所述第一天线层设置于所述第一表面，所述第二天线层设置于所述第二表面，所述第一封装层覆盖所述第一表面和所述第一天线层，所述第二封装层覆盖所述第二表面和第二天线层；

所述第一玻璃基板中设置有第一容置槽，所述第一容置槽内设置有绝缘体，所述第一金属连接柱设置于所述绝缘体中，且所述第一金属连接柱的两端分别与所述第一天线层和所述第二天线层连接，所述第一容置槽和所述第一金属连接柱的设计解耦；

所述第一天线层上设置有第一重新布线层；

所述天线还包括：与所述第一天线层电连接的射频芯片；

所述第一玻璃基板内设置有第二容置槽，所述射频芯片位于所述第二容置槽内；

或者，

所述射频芯片设置于所述第一天线层的远离所述第一玻璃基板的表面

所述天线还包括第二金属连接柱和第三封装层；

所述第二金属连接柱设置于所述第一天线层的远离所述第一玻璃基板的表面，所述第三封装层覆盖所述射频芯片和所述第二金属连接柱，且所述第三封装层的远离所述第一玻璃基板的表面上暴露出所述第二金属连接柱的端部。

2.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述天线还包括焊球凸块，所述焊球凸块设置在所述第三封装层的远离所述第一玻璃基板的表面，且所述焊球凸块通过金属球垫和所述第二金属连接柱连接。

3.根据权利要求2所述的天线，其特征在于，所述天线还包括阻容器件，所述阻容器件设置在所述第三封装层内，并与所述第一天线层电连接。

4.根据权利要求1-3任一项所述的天线，其特征在于，所述天线还包括第二玻璃基板、第三天线层和第四封装层；

所述第二玻璃基板设置于所述第二天线层远离所述第一玻璃基板的表面上，所述第三天线层设置于所述第二玻璃基板的远离所述第一玻璃基板的表面上，所述第四封装层覆盖所述第二玻璃基板的远离所述第一玻璃基板的表面及所述第三天线层。

5.根据权利要求4所述的天线，其特征在于，所述第二天线层上设置有第二重新布线层。

6.根据权利要求5所述的天线，其特征在于，所述第二重新布线层的厚度为3μm-10μm。

7.根据权利要求4所述的天线，其特征在于，所述第一玻璃基板和所述第二玻璃基板的厚度为150μm-800μm。

8.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述绝缘体内设置有导电过孔，所述导电过孔与所述第一金属连接柱和所述第一天线层连接。

9.一种终端，其特征在于，包括：电路板以及如权利要求1-8任一项所述的天线，所述天线与所述电路板连接。

10.一种天线封装方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供支撑基底，所述支撑基底上设置有分离层；

在所述分离层上形成第一天线层，并在所述第一天线层上形成第一金属连接柱，所述第一天线层上设置有第一重新布线层；

形成覆盖所述第一天线层的第一封装层，所述第一金属连接柱远离分离层的一端暴露在所述第一封装层外；

提供第一玻璃基板，所述第一玻璃基板中设置有第一容置槽；

将所述第一玻璃基板粘接在所述分离层上，所述第一金属连接柱放置于所述第一容置槽内，并使用绝缘材料填充所述第一容置槽以形成绝缘体；

在所述第一玻璃基板的远离所述支撑基底的表面上形成第二天线层，以及形成覆盖所述第二天线层的第二封装层，所述第二天线层和所述第一金属连接柱电连接；

剥离所述分离层和所述支撑基底；

所述第一容置槽和所述第一金属连接柱的设计解耦；

剥离所述分离层和所述支撑基底的步骤之后，所述天线封装方法还包括：

在所述第一天线层的远离所述第一玻璃基板的表面上接合射频芯片，所述射频芯片和所述第一天线层电连接；

在所述第一天线层的远离所述第一玻璃基板的表面上形成第二金属连接柱；

形成覆盖所述射频芯片的第三封装层，所述第二金属连接柱远离所述第一玻璃基板的一端暴露在所述第三封装层外；

或者，

在所述分离层上形成第一天线层后，所述天线封装方法还包括：在所述第一天线层上连接射频芯片；

在提供第一玻璃基板的步骤之后，所述天线封装方法还包括：在所述第一玻璃基板上开设第二容置槽；

在将所述第一玻璃基板粘接在所述分离层上的步骤包括：将所述射频芯片放置于所述第二容置槽内，并使用绝缘材料填充所述第二容置槽以形成所述绝缘体。

11.根据权利要求10所述的天线封装方法，其特征在于，在所述第一天线层的远离所述第一玻璃基板的表面上接合射频芯片的步骤之后，所述天线封装方法还包括：

在所述第一天线层的远离所述第一玻璃基板的表面上形成或贴装阻容器件；

形成覆盖所述阻容器件以及所述第一天线层的远离所述第一玻璃基板的表面的第三封装层。

12.根据权利要求10或11所述的天线封装方法，其特征在于，所述天线封装方法还包括：

在所述第三封装层上形成金属球垫，所述金属球垫和所述第二金属连接柱电连接；

在所述金属球垫上形成焊球凸块。

13.根据权利要求10所述的天线封装方法，其特征在于，所述天线封装方法还包括：

提供第二玻璃基板；

将所述第二玻璃基板粘接在所述第二封装层上；

在所述第二玻璃基板的远离所述第一玻璃基板的表面上形成第三天线层，以及形成覆盖所述第三天线层的第四封装层。

14.一种天线封装方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供第一玻璃基板和第二玻璃基板；

在所述第一玻璃基板中开设第一容置槽；

在所述第二玻璃基板上形成第二天线层和位于所述第二天线层上的第一金属连接柱，以及形成覆盖所述第二天线层的第二封装层；

将所述第一玻璃基板粘接在所述第二玻璃基板上，所述第一金属连接柱插装在所述第一容置槽内；

使用绝缘材料填充所述第一容置槽以形成绝缘体；

在所述第一玻璃基板的远离所述第二玻璃基板的表面上形成第一天线层，以及形成覆盖所述第一天线层的第一封装层，所述第一天线层上设置有第一重新布线层；

在所述第二玻璃基板的远离所述第一玻璃基板的表面上形成第三天线层，以及形成覆盖所述第三天线层的第四封装层；

所述第一容置槽和所述第一金属连接柱的设计解耦；

所述天线封装方法还包括：

在所述第一天线层的远离所述第一玻璃基板的表面上形成连接射频芯片；

在所述第一天线层的远离所述第一玻璃基板的表面上形成第二金属连接柱；

形成覆盖所述射频芯片和所述第一天线层的远离所述第一玻璃基板的表面的第三封装层，所述第二金属连接柱远离所述第一玻璃基板的一端暴露在所述第三封装层外。

15.根据权利要求14所述的天线封装方法，其特征在于，所述天线封装方法还包括：在所述第三封装层上形成金属球垫，所述金属球垫和所述第二金属连接柱电连接；

在所述金属球垫上形成焊球凸块。

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