CN114095053A - 射频装置和所属的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本公开的实施例涉及一种射频装置和所属的制造方法。射频装置包括包封材料和嵌入包封材料中的射频芯片，其中射频芯片具有第一主面和第二主面。射频装置还包括布置在射频芯片的第一主面和包封材料之上的电再分配层以及在再分配层中形成的射频天线，该射频天线被设计为在从第二主面指向第一主面的方向上辐射信号和/或在从第一主面指向第二主面的方向上接收信号。射频装置还包括具有导电壁结构的微波部件，该微波部件布置在射频天线下方并且嵌入包封材料中。

Description

射频装置和所属的制造方法
技术领域
本公开总体上涉及射频(英文RF)技术。特别地，本公开涉及射频装置和所属的制造方法。
背景技术
射频装置能用于例如汽车安全应用。例如，雷达传感器能用于死角识别、自动速度控制、防撞系统等。在一种已知的方法中，由射频装置提供的射频信号可以由布置在电路板上的天线辐射。为此，电路板通常必须具有用于射频信号路径的昂贵的射频层压板。此外，利用这种方法，在射频芯片与射频天线之间的信号传输期间会发生传输损耗。射频装置制造商不断努力提供改进的射频装置以及用于制造这种射频装置的方法。特别地，可能期望提供具有低功率损耗的廉价射频装置以及所属的制造方法。
发明内容
各个方面涉及射频装置。射频装置包括包封材料。射频装置还包括嵌入包封材料中的射频芯片，其中该射频芯片具有第一主面和第二主面。射频装置还包括布置在射频芯片的第一主面和包封材料之上的电再分配层。射频装置还包括形成在再分配层中的射频天线，该射频天线被设计为在从第二主面指向第一主面的方向上辐射信号和/或在从第一主面指向第二主面的方向上接收信号。射频装置还包括具有导电壁结构的微波部件，该微波部件布置在射频天线下方并且嵌入在包封材料中。
各个方面涉及射频装置。射频装置包括电路板。射频装置还包括嵌入电路板中的半导体封装。半导体封装包括包封材料。半导体封装还包括嵌入包封材料中的射频芯片。半导体封装还包括布置在射频芯片和包封材料之上的电再分配层。半导体封装还包括在再分配层中形成的射频天线。
各个方面涉及射频装置。射频装置包括电路板。射频装置还包括无壳体的、嵌入电路板中的射频芯片。射频装置还包括布置在射频芯片上的射频天线。
各个方面涉及一种用于制造射频装置的方法。该方法包括制作半导体装置。该半导体装置包括射频芯片。半导体装置还包括布置在半导体装置中的射频天线。该方法还包括将制成的半导体装置嵌入电路板中。
各个方面涉及一种由于制造射频装置的方法。该方法包括将射频芯片嵌入包封材料中。该方法还包括在包封材料中形成具有导电壁结构的微波部件。该方法还包括在射频芯片和包封材料之上形成电再分配层。该方法还包括在再分配层中并且在微波部件之上形成射频天线。
附图说明
下面参考附图更详细地解释根据本公开的装置和方法。附图中所示的元件不必相对于彼此按比例绘制。相同的附图标记可以指定相同的组件。
图1示意性地示出了根据本公开的射频装置100的截面侧视图。
图2示意性地示出了根据本公开的射频装置200的截面侧视图。
图3示意性地示出了根据本公开的射频装置300的截面侧视图。
图4示意性地示出了根据本公开的射频装置400的截面侧视图。
图5示意性地示出了根据本公开的射频装置500的截面侧视图。
图6示意性地示出了根据本公开的射频装置600的截面侧视图。
图7示意性地示出了根据本公开的射频装置700的截面侧视图。
图8示意性地示出了根据本公开的射频装置800的截面侧视图。
图9示意性地示出了根据本公开的射频装置900的截面侧视图。
图10示意性地示出了根据本公开的射频装置1000的截面侧视图。
图11示出了根据本公开的用于制造射频装置的方法的流程图。
图12示出了根据本公开的用于制造射频装置的方法的流程图。
图13示意性地示出了根据本公开的射频装置1300的截面侧视图。
图14示意性地示出了具有集成波导管的多层注塑塑料1400的截面侧视图。
具体实施方式
在下面的详细描述中参考附图，在附图中出于说明的目的，示出了可以实践本公开的特定方面和实施例。在这种情况下，可以参考所描述的附图的方向使用诸如“上”、“下”、“前”、“后”等方向性术语。因为所描述的实施例的组件可以以各种取向定位，所以方向性术语可以用于说明的目的，而绝不意图以任何方式进行限制。在不脱离本公开的概念的情况下，可以使用其他方面并且可以进行结构或逻辑上的改变。即，下面的详细描述不应以限制的意义来理解。
下面描述根据本公开的射频装置的示意图。可以以一般方式呈现射频装置用于定性地描述本公开的各方面。为了简单起见，每个射频装置可以具有未在图中示出的其他方面。例如，可以通过根据本公开结合其他装置或方法描述的任何方面来扩展各个射频装置。
图1示意性地示出了根据本公开的射频装置100的截面侧视图。射频装置100可以具有包封材料2和嵌入包封材料2中的射频芯片4。射频芯片4可以具有第一主面6和相对的第二主面8。可以在射频芯片4的第一主面6和包封材料2之上布置电再分配层(或再布线层)10。在再分配层10中可以形成至少一个射频天线12。射频天线12可以被设计为在从第二主面8指向第一主面6的方向上辐射信号和/或在从第一主面6指向第二主面8的方向上接收信号。在图1中，以示例的方式示出了两个射频天线12。然而，射频装置100可以具有另外的射频天线，这些射频天线基于所选择的横截面侧视图是不可见的。在另外的示例中，射频装置100可以具有任意数量的射频天线，这些射频天线可以分别被设计为接收和/或发射天线。射频装置100还可以具有一个或多个具有导电壁结构22的微波部件14。可以将相应的微波部件14布置在相应的射频天线12下方并且嵌入包封材料2中。在z方向上观察，微波部件14和布置在其之上的射频天线12可以至少部分地重叠。
射频芯片4和微波部件14可以各自至少部分地嵌入包封材料2中。即，包封材料2可以形成射频装置100的壳体。在这种情况下，射频装置100也可以称为半导体封装或射频封装。在图1的示例中，射频芯片4的侧面和微波部件14的侧面可以被包封材料2覆盖。包封材料2可以保护射频芯片4和微波部件14不受诸如水分、泄漏电流或机械冲击的外部影响。包封材料2可以例如包含以下至少一项：模塑化合物、层压板、环氧树脂、填充的环氧树脂、玻璃纤维填充的环氧树脂、酰亚胺、热塑性塑料、热固性聚合物、聚合物混合物。
射频芯片4可以特别地包括或对应于单片集成微波电路(MMIC)。射频芯片4可以在不同的频率范围内工作。因此，可以将与射频芯片4电耦合的射频天线12设计为辐射和/或接收具有这些频率范围内的频率的信号。在一个示例中，射频芯片4可以在射频或微波频率范围内工作，该射频或微波频率范围通常可以达到从大约10GHz至大约300GHz。例如，集成在射频芯片4中的电路可以相应地在大于大约10GHz的频率范围内工作，并且射频天线12可以辐射和/或接收具有大于大约10GHz的频率的信号。这样的微波电路可以包括例如微波发射器、微波接收器、微波收发器、微波传感器或微波检测器。本文描述的射频装置可以例如用于雷达应用中，其中可以调制射频信号的频率。雷达微波装置可以例如在汽车或工业应用中用于距离测定/距离测量系统。例如，自动车辆速度控制系统或车辆防撞系统可以在微波频率范围内工作，例如在从76GHz到77GHz和从77GHz到81GHz的频带中。
可替代地或附加地，射频芯片4可以在蓝牙频率范围内工作。这样的频率范围可以包括例如在大约2402GHz和大约2480GHz之间的ISM(工业科学及医疗)频带。因此可以将射频芯片4或集成在射频芯片4中的电路更一般地设计为在大于大约1GHz的频率范围内工作，并且射频天线12可以相应地被设计为辐射和/或接收具有大于大约1GHz的频率的信号。
再分配层10可以具有一个或多个呈金属层或金属迹线形式的导电结构16，其可以基本平行于射频芯片4和/或包封材料2的上侧延伸。金属层16例如可以由铜或铜合金制成。为了将金属层16彼此电隔离，可以在金属层16之间布置一个或多个介电层18。介电层18可以由例如氧化物和/或氮化物制成。此外，布置在不同平面上的金属层16可以通过多个镀通孔或导孔彼此电连接。
再分配层10的金属层16可以实现再分配或再布线的功能，并且被设计为在射频装置100的其他位置处提供射频芯片4的连接部。在图1的示例中，例如，射频芯片4的连接部可以通过再分配层10与电接触面20电耦合。可以通过电接触面20从射频装置100的外部电接触集成在射频芯片4中的电路。特别地，电接触面20可以具有比射频芯片4的连接部的接触面大的面积。在随后将射频装置100嵌入电路板(见图2)中时，射频芯片4的连接部的扩大和电再分配将是有益的。例如，在借助于激光工艺在电路板上形成孔时，扩大的电接触区域20可以用作停止层。
在图1的示例中，通过再分配层10可以实现将射频芯片4的连接部再分配到电接触面20上，该电接触面在z方向上观察可以布置在射频芯片4的轮廓之外。具有这种芯片连接部的扩展(Aufspreizung)的射频装置100可以被称为“扇出”装置或“扇出”封装。在图1的示例中，射频装置100可以是晶片级封装，其可以根据eWLB(嵌入式晶片级球栅阵列)方法来制造。在这种类型的封装的情况下，基于制造工艺，射频芯片4和包封材料2的上侧可以位于同一平面中，即它们可以共面布置。然而，根据本公开的射频装置不限于任何特定的半导体封装类型。在图8中示出并描述了根据本公开的射频装置中的另一示例性封装类型。
金属层16中的一个或多个金属层能被配置为在再分配层10中提供一个或多个电子部件(或功能元件)。电子部件尤其可以包括无源电子部件。无源电子部件可以包括例如以下的一个或多个：电阻器、电容器、电感部件(例如电感器或线圈)等。在图1的示例中，特别地，射频天线12可以由再分配层10的金属层16形成。在此，相应的射频天线12可以被设计为例如偶极天线、两个偶极天线的阵列、共面贴片天线、缝隙天线、Vivaldi天线等。在z方向上观察，射频天线12例如可以布置在射频芯片4的轮廓之外。
微波部件14可以至少部分地嵌入包封材料2中。在一个示例中，微波部件14可以是已经嵌入包封材料2中的预制插入件。例如，这种插入件可以由类似于包封材料2的材料制成。在另一示例中，在形成包封材料4之后，可以在包封材料2中直接产生微波部件14。
微波部件14可以具有至少一个导电壁结构22。导电壁结构22可以特别地形成微波部件14的侧壁。因此在z方向上观察，导电壁结构22可以至少部分并且特别是完全地包围微波部件14的内部区域。换句话说，导电壁结构22可以在微波部件14的内部区域周围并且在射频天线12下方形成导电笼。在另外的示例中，导电壁结构22可以附加地形成微波部件14的底面。
在一示例中，导电壁结构22可以是“开放结构”，并且包括多个金属化导通孔。导通孔可以直接形成在包封材料2中和/或插入件中。例如，导通孔可以通过激光钻孔在包封材料2中产生，并且导通孔的内壁的金属化可以例如借助于导电膏或金属镀覆来产生。在另一示例中，导电壁结构22可以例如包括在这种插入物的壁上的金属涂层。在这种情况下，导电壁结构22可被设计为形成在插入件的侧壁上的导电条的栅栏或网络。此外，导电壁结构22可以形成为插入件侧壁上的连续金属涂层。
微波部件14可以形成至少部分地延伸到包封材料2中的波导管。例如，形成在微波部件14中的金属化导通孔可以被看作布置在微波部件14之上的波导管的延续，例如如图2所示。
微波部件14可以是电磁屏蔽件或作为电磁屏蔽件起作用。如上所述，布置在微波部件14之上的射频天线12尤其可以为此被设计成在z轴的正方向上辐射信号。在这种辐射的情况下，射频天线12还可以在负z方向上以及x和y方向上发射电磁辐射的分量。微波部件14可以特别地被设计为，对从特定射频天线12发出的这种信号分量相对于射频装置100的其他射频天线12进行电磁屏蔽。由此可以改善通过射频装置100的射频天线12提供的发送和/或接收信道的隔离或分离。特别地，当在z方向上观察到微波部件14和所属射频天线12至少部分地重叠时，可以通过微波部件14实现电磁屏蔽。
在图1的示例中，微波部件14可以从包封材料2的第一主面6完全穿过包封材料2延伸到包封材料2的相对置的主面8。例如在图3至图6中示出和描述了具有以不同类型形成的微波部件14的其他示例。在图1中，壁结构22可以形成微波部件14的侧壁，但是不一定形成微波部件14的底面。在所示示例中，这样的底面可以由布置在包封材料2的第二主面8上的金属化部24提供。通过金属化部24或由此形成的底面，可以进一步改善通过微波部件14实现的上述电磁屏蔽。可替代地或附加地，金属化部24可以提供热连接部并且被设计为排出由射频芯片4产生的热量。
图2示意性地示出了根据本公开的射频装置200的截面侧视图。射频装置可以包括电路板26、嵌入电路板26中的半导体封装28、以及布置在电路板26的上侧之上的波导构件30。图2的半导体封装28可以例如类似于图1的射频装置100，因此可以在这方面参考与图1有关的论述。
电路板26可以包含一个或多个呈金属层或金属迹线形式的导电结构32，其可以基本上在x方向上延伸。金属层32可以布置在电路板26内以及在电路板26的上侧和/或下侧上。布置在电路板26的上侧和/或下侧上的金属层32可以形成电路板26的接触面，在该接触面上可以安装电子部件。例如，金属层32可以由铜或铜合金制成。可以在金属层32之间布置一个或多个介电层34，以使金属层32彼此电隔离。介电层34可以例如由PCB材料制成，例如纤维增强塑料，特别是由环氧树脂和玻璃纤维织物(例如FR4)制成的复合材料。布置在不同平面上的金属层32可以通过多个镀通孔36彼此电连接。金属层32可以实现电再分配或再布线的功能。可以在电路板26内和/或在布置在电路板26的外侧上的电接触面之间提供再分配。
半导体封装28可以至少部分地嵌入电路板26中、或被其封装。在这种情况下，特别地，半导体封装28的所有面可以被电路板26的各层覆盖。可以经由半导体封装28的金属层32、镀通孔36和再分配层10来提供从电路板26外部电接触射频芯片4。在图2的示例中，半导体封装件28可以例如经由粘合或焊接连接来布置在电路板26的最上面的内部金属层32B上。在这种情况下，可以在射频天线12与电路板26的上部外侧之间提供短距离，从而可以减小在z方向上发射和/或接收的信号在穿过介电层34C时的功率损耗。半导体封装28的上侧与电路板26的上侧之间的距离可以小于大约200微米，更精确地小于大约150微米，甚至更精确地小于大约100微米。
波导构件30可以具有一个或多个波导38，波导可以被分别布置在射频天线12之一之上。每个射频天线12可以被设计为，将射频芯片4所产生的并传导到射频天线12的射频信号馈送或辐射到相应的波导38中。在图2中，由波阵面40和箭头表示射频天线12在z方向将电磁波辐射到位于射频天线之上的波导38中的示例性。可替代地或附加地，射频天线12可以被设计为接收从射频装置200外部辐射到波导38中的射频信号，然后该信号可以被转发到射频芯片4。在z方向上观察，相应的波导38和所属的射频天线12可以至少部分地重叠。在此，射频天线12也可以被称为“波导馈送(Waveguide Feed)”。在射频天线12于射频芯片4之间的电连接可以由半导体封装28的再分配层10提供。
波导构件30可以安装在电路板26的安装面上并且与之机械接触。由于半导体封装28嵌入电路板26中，可以将安装面尤其设计成基本上平坦的。由此，波导构件30可以齐平地紧固在安装面上，并且可以提供射频天线12与波导38之间的短距离。因此，射频天线12可以尽可能无损耗地将信号辐射到位于其之上的波导38中，或者可以尽可能无损耗地经过波导38接收信号。在图2的示例中，波导构件30可以特别地布置在电路板26的上侧之上。电路板26与波导构件30之间的机械连接可以通过螺栓、粘合剂、焊料、夹持件、托架等中的一种或多种来提供。
波导构件30可以形成为一件式的或包括多个部分。波导构件30可以由塑料、陶瓷材料和/或介电材料制成。在图2的示例中，波导38可以被设计为具有金属化内壁的波导管的形式。波导管可以特别地填充有空气或气体，即不包含固体或液体。换句话说，一个或多个波导38可以是“无材料的”波导管。在另外的示例中，根据本发明的射频装置的波导可以可替代地或另外地以介电波导或衬底集成波导管(SIW)的形式来设计。
波导构件30可以特别地由单层或多层注塑塑料形成。至少一个波导38可以包括在注塑塑料中形成的金属化波导管。在图2的示例中，波导构件30可以具有不仅垂直而且还水平延伸穿过波导构件30的波导管部段。在另一示例中，波导构件30只能具有垂直延伸的波导管部段。在图14中示出并描述了多层注塑塑料中的水平波导管部段的示例性设计。
图3示意性地示出了根据本公开的射频装置300的截面侧视图。射频装置300可以例如至少部分地类似于图2的射频装置200。不同于图2，图3中的半导体封装28在其下侧上可以不具有任何金属化部24。微波部件14可以从包封材料2的上侧仅部分地延伸到包封材料2中。微波部件14的底面因此可以由包封材料2形成。与图2相比，由此可以减少通过微波部件14的电磁屏蔽。然而，仍然可以通过微波部件14的壁结构22在射频装置200的各个通道之间提供足够的绝缘。在图3的示例中，射频芯片2的下侧可以被包封材料2覆盖。半导体封装28因此可以经由包封材料2安装在电路板26的金属层上。与图2相比，为了简化起见，在图3中仅示出了电路板26的较小的部分。
图4示意性地示出了根据本公开的射频装置400的截面侧视图。射频装置400可以例如至少部分地类似于图3的射频装置300。不同于图3，射频芯片4的下侧可以被包封材料2覆盖。此外，可以减小微波部件14在z方向上的尺寸。特别地，在图4的示例中，微波部件14在z方向上的尺寸可以小于射频芯片4的对应尺寸。
图5示意性地示出了根据本公开的射频装置500的截面侧视图。射频装置500可以例如至少部分地类似于图3的射频装置300。类似于图3，射频装置500可以不具有任何背面金属化部。不同于图3，微波部件14和射频芯片4的下侧可以被包封材料2覆盖。
图6示意性地示出了根据本公开的射频装置600的截面侧视图。射频装置600可以例如至少部分地类似于图4的射频装置400。类似于图4，微波部件14可以从包封材料2的上侧仅部分地延伸到包封材料2中。不同于图4，一个或多个微波部件14可以分别具有导电的底面42。底面42可以例如由金属(例如，铜)或金属合金制成。导电的底面42可以被认为是或不是微波部件14的导电壁结构22的一部分。
图7示意性地示出了根据本公开的射频装置700的截面侧视图。射频装置700可以例如至少部分地类似于图2的射频装置200。不同于图2，射频装置700可以不具有任何微波部件14。与图2相比，可以增加射频装置700的通道之间的串扰的可能性，同时可以简化用于制造射频装置700的方法。
图8示意性地示出了根据本公开的射频装置800的截面侧视图。射频装置800可以例如至少部分地类似于图2的射频装置200。区别于图2，射频装置800可以具有不同类型的半导体封装。例如，图8中的半导体封装28可以是FCBGA(倒装芯片球栅阵列)。半导体封装28可以具有衬底44，该衬底可以是BGA(球栅阵列)衬底。可以借助倒装芯片技术将射频芯片4安装在衬底44的下侧上。在此，例如射频芯片4可以经由焊料沉积而与衬底44电连接和机械连接。布置在衬底44中的信号引导结构可以在衬底44的上侧上再分配射频芯片4的连接部。可以通过电路板26的内部导电结构，使射频芯片4从电路板26的外部被电接触。在在衬底44的上侧的情况下，可以形成一个或多个射频天线12，其可以被设计成在z方向上辐射和/或接收信号。射频芯片4可以经由衬底44与射频天线12电耦合。
图9示意性地示出了根据本公开的射频装置900的截面侧视图。射频装置900可以例如至少部分地类似于图7的射频装置700。不同于图7，射频芯片4可以是“裸芯片”(baredie)，即没有壳体的半导体芯片。在图9的示例中，一个或多个射频天线12可以在布置在射频芯片4的上侧之上的再分配层10中形成。在另一示例中，射频芯片4可以不具有再分配层，其中射频天线12可以例如通过前端金属化部直接形成在射频芯片4的顶部上。
图10示意性地示出了根据本公开的射频装置1000的截面侧视图。射频装置1000可以例如至少部分地类似于图7的射频装置700。不同于图7，波导构件30可以安装在电路板26的侧面上。可以将在再分配层10中形成的射频天线12中的至少一个设计为在平行于再分配层10的方向上(即，在x和/或y方向上)辐射信号和/或接收信号。这样的横向辐射/接收可以例如通过Vivaldi天线或Vivaldi类型的天线提供。在横向方向上看，射频天线12和波导构件30的布置在射频天线之上的波导38可以至少部分地重叠。图10是定性表示，其中出于说明性原因未示出这种重叠。
图11示出了根据本公开的用于制造射频装置的方法的流程图。例如，可以通过该方法来制造图2至图10的射频装置之一。以一般方式呈现该方法，用于定性地描述本公开的各方面。可以通过结合根据本公开的上述示例描述的一个或多个方面来扩展该方法。
在46处，可以制作半导体装置。半导体装置可以包括射频芯片和布置在半导体装置中的射频天线。在48处，可以将制成的半导体装置嵌入电路板中。
在特定示例中可以应用图11中的方法，以制作图2中的射频装置200。在这种情况下，可以首先制作半导体封装28。在制作中，射频芯片4可以被嵌入包封材料2中。在此例如，可以使用以下一种或多种技术：模压成型(Compression Molding)、注塑成型(InjectionMolding)、粉末熔化成型(Powder Molding)、注射成型(Liquid Molding)等。然后可以在射频芯片4和包封材料2之上形成电再分配层10。在这种情况下，可以例如通过溅射、无电沉积、从气相沉积来产生再分配层10的导体迹线。再分配层10的介电层可以例如从气相或溶液中被沉积，或者被层压。例如，可以使用光刻工艺、蚀刻工艺和/或激光钻孔来实施对再分配层10的组件的结构化。在再分配层10的制造期间、或在对再分配层10的导电结构结构化时，可以在再分配层10中形成一个或多个射频天线12。通过使用光刻工艺，可以特别精细和精确地对再分配层10内的射频天线12及其电引线进行结构化。
制成的半导体封装件28可以在制造期间被嵌入电路板26中。电路板26的金属层32和介电层34可以在z方向上从下到上依次形成。在形成最上面的内部金属层32B之后，可以例如通过焊接或粘合连接将半导体封装28安装在其上。此后，可以形成介电层34C并封装半导体封装28。
在另一步骤中，可以在电路板26中或在最上面的介电层34C中形成孔，其中可以暴露出再分配层10的导体层16或半导体封装28的电接触面20。孔的形成可以包括例如激光工艺，其中可以通过电接触面20来停止激光工艺。制成的孔可以填充有导电材料，该导电材料可以与接触面20电接触。导电材料可以形成垂直延伸的镀通孔36，其电接触再分配层10的上侧上的接触面20。在另一步骤中，可以形成电路板26的、布置在电路板26的上侧上的导电触点。
在另一步骤中，可以用至少一个波导38来生成波导构件30。所产生的波导构件30可以放置在电路板26的上侧上，使得一个或多个波导38与其分别相关联的射频天线12对准。对准之后，可以将波导构件30安装在电路板26的安装面上。
图12示出了根据本公开的用于制造射频装置的方法的流程图。例如，可以通过该方法来制造图1的射频装置或嵌入电路板中的前述半导体封装之一。以一般方式呈现该方法，用于定性地描述本公开的各方面。可以通过结合根据本公开的上述示例描述的一个或多个方面来扩展该方法。
在50处，可以将射频芯片嵌入包封材料中。在52处，可以在包封材料中形成具有导电壁结构的微波部件。在54处，可以在射频芯片和包封材料之上形成电再分配层。在56处，可以在再分配层中并且在微波部件之上形成射频天线。
图13示意性地示出了根据本公开的射频装置1300的截面侧视图。射频装置1300可以例如至少部分地类似于图2的射频装置200，并且与后者相比可以被上下颠倒。不同于图2的射频装置200，射频装置1300可以以另外的方式制造。结合图11，描述了可以在射频装置200中形成电路板26的这些层的顺序。与此相比，在图13的射频装置1300的情况下，电路板26的金属层32和介电层34可以以相反的顺序形成在彼此之上。参考图13的视图，电路板26的这些层可以在z方向上从下向上地依次构建。因此，可以首先形成最下面的介电层34C和最下面的金属层32B，32C。半导体封装28可以安装在最下面的内部金属层32B的上侧上，并且与之电耦合。然后可以通过形成电路板26的另外的层来将半导体封装28嵌入电路板26中。在图13的示例中，射频装置1300可以具有一个或多个另外的电子部件58，其可以被安装在电路板26的下侧和/或上侧上。
图14示意性地示出了具有集成波导管的多层注塑塑料1400的截面侧视图。例如，上述附图的波导构件30可以由类似的注模塑料制成。注塑塑料1400可以具有第一层布置60和第二层布置62。层装置60和62中的每一个可包括一个或多个层，例如由陶瓷和/或介电材料制成的层。第一层布置60可具有水平延伸的凹部64，而第二层布置62可具有垂直延伸穿过第二层布置62的镀通孔66。层布置60和62可以彼此对齐，使得凹部64和镀通孔66形成连续地延伸穿过层布置60和62的通道。该通道的内壁可以被金属化部68连续覆盖。具有其金属化内壁的通道因此可以形成穿过层结构60和62的波导管。
图14示意性示出了穿过多层注塑塑料1400的波导管的基本上水平的走向。这里仅示出了注塑塑料1400的一部分。注塑塑料1400可以具有任意数量的其他层布置，其可以被结构化并且和相叠布置，使得具有尤其是水平和/或垂直部段的任意组合的一个或多个波导管可以延伸穿过注塑塑料1400。通过水平和/或垂直部段的适当组合，可以实现穿过注塑塑料1400的这个(这些)波导管的任意走向。
示例
在下文中，将通过示例说明射频装置及其相关的制造方法。
示例1是一种射频装置，包括：包封材料；嵌入包封材料中的射频芯片，其中所述射频芯片具有第一主面和第二主面；电再分配层，布置在射频芯片的第一主面和包封材料之上；在再分配层中形成的射频天线，所述射频天线被设计为在从第二主面指向第一主面的方向上辐射信号和/或在从第一主面指向第二主面的方向上接收信号；和具有导电壁结构的微波部件，布置在射频天线下方并嵌入包封材料中。
示例2是根据示例1所述的射频装置，其中，所述导电壁结构由多个金属化的导通孔形成。
示例3是根据示例1或2所述的射频装置，其中，所述微波部件形成波导，所述波导至少部分地延伸到所述包封材料中。
示例4是根据前述示例中任一项所述的射频装置，其中，所述微波部件是电磁屏蔽体。
示例5是根据前述示例中任一项所述的射频装置，其中，在所述射频芯片的主面之一的俯视图中，所述微波部件和所述射频天线至少部分地重叠。
示例6是根据前述示例中任一项所述的射频装置，其中，所述微波部件从所述包封材料的第一主面完全穿过所述包封材料延伸至所述包封材料的第二主面。
示例7是根据示例6所述的射频装置，还包括：布置在包封材料的第二主面上的金属化部，其中所述金属化部形成微波部件的底面。
示例8是根据示例1至5中任一项所述的射频装置，其中，所述微波部件从所述包封材料的第一主面仅部分地延伸到所述包封材料中，其中所述包封材料形成所述微波部件的底面。
示例9是根据示例1至5中任一项所述的射频装置，其中，所述微波部件从所述包封材料的第一主面仅部分地延伸到所述包封材料中，其中，所述微波部件的底面由导电材料形成。
示例10是一种射频装置，包括：电路板；和嵌入电路板中的半导体封装，半导体封装包括：包封材料，嵌入包封材料中的射频芯片，布置在射频芯片和包封材料之上的电再分配层，以及在再分配层中形成的射频天线。
示例11是根据示例10所述的射频装置，其中，所述半导体装置还包括：具有导电壁结构的微波部件，布置在射频天线下方并嵌入包封材料中。
示例12是根据示例10或11所述的射频装置，其中，所述射频天线被设计为在垂直于所述再分配层的方向上辐射信号和/或接收信号。
示例13是根据示例10或11所述的射频装置，其中，所述射频天线被设计为在平行于所述再分配层的方向上辐射信号和/或接收信号。
示例14是根据示例10至13中任一项所述的射频装置，还包括：布置在电路板之上的波导构件，其中，波导构件包括至少一个波导，以及其中，射频天线被设计为将信号辐射到至少一个波导中和/或经过至少一个波导来接收信号。
示例15是根据示例14所述的射频装置，其中，所述波导构件在多层注塑塑料中形成，并且所述至少一个波导包括在所述注塑塑料中形成的金属化波导管。
示例16是根据示例14或15所述的射频装置，其中，所述波导构件被安装在所述电路板的安装面上并且与所述安装面机械接触。
示例17是根据示例14至16中任一项所述的射频装置，其中，在所述射频芯片的主面的俯视图中，所述至少一个波导和所述射频天线至少部分地重叠。
示例18是一种射频装置，包括：电路板；无壳体的、嵌入电路板中的射频芯片；和布置在射频芯片上的射频天线。
示例19是根据示例18所述的射频装置，还包括：布置在电路板之上的波导构件，其中，波导构件包括至少一个波导，以及其中，射频天线被设计为将信号辐射到至少一个波导中和/或经过至少一个波导来接收信号。
示例20是一种用于制造射频装置的方法，所述方法包括：制作半导体装置，半导体装置包括：射频芯片，以及布置在半导体装置中的射频天线；和将制成的半导体装置嵌入电路板中。
示例21是根据示例20所述的方法，其中，制造所述半导体装置还包括：将射频芯片嵌入包封材料中，在射频芯片和包封材料之上形成电再分配层，以及在再分配层中形成射频天线。
示例22是根据示例21所述的方法，还包括：在电路板中形成孔，其中再分配层的导体层被暴露；和用导电材料填充孔，其中，导电材料与导电层电接触。
示例23是根据示例22所述的方法，其中，所述孔的形成包括激光工艺，其中，通过所述再分配层的导体层停止所述激光工艺。
示例24是根据示例20至23中任一项所述的方法，还包括：生成具有至少一个波导的波导构件；将至少一个波导与射频天线对准；和将波导构件安装在电路板的安装面上。
示例25是一种用于制造射频装置的方法，该方法包括：将射频芯片嵌入包封材料中；在包封材料中形成具有导电壁结构的微波部件；在射频芯片和包封材料之上形成电再分配层；和在再分配层中并且在微波部件之上形成射频天线。
为了本说明书的目的，术语“连接”、“耦合”、“电连接”和/或“电耦合”不一定意味着部件必须直接彼此连接或耦合。在“连接”、“耦合”、“电连接”或“电耦合”的组件之间可能存在中间组件。
此外，在本说明书的范畴中可以使用词语“之上”和“上”，其例如关于一个材料层而被使用，该材料层形成在物体的一个面“之上”或“上”、或位于其“之上”或“上”，即该材料层被“直接”布置(例如形成、沉积等)在预期面上，例如与预期面直接接触。也可以在本文的范畴中使用词语“之上”和“上”，其例如关于一个材料层而被使用，该材料层形成或布置在一个面“之上”或“上”，即该材料层被“直接”布置(例如形成、沉积等)在预期面上，其中例如一个或多个附加层位于预期面与该材料层之间。
就在具体实施方式或权利要求中使用术语“有”、“包含”、“具有”、“带有”或其变体的程度而言，这些术语应以类似于术语“包括”的方式包括在内。这意味着，在本说明书的上下文中，术语“有”、“包含”、“具有”、“带有”、“包括”等是开放式术语，表示存在提到的元素或特征，而不排除其他元素或特征。应当以这样的方式来理解冠词“一个”或“这个”，除非上下文清楚地表明不同的理解，否则它们既包含复数含义也包含单数含义。
另外，单词“示例性”在本文中用来表示它用作示例、情况或说明。在本文中被描述为“示例性”的方面或实施例不必在其相对于其他方面或实施例具有优势的意义上被理解。相反，词语“示例性”的使用旨在以具体方式呈现概念。为了本申请的目的，术语“或”并不意味着排他的“或”，而是包括性的“或”。即，除非另有说明或上下文不允许不同的解释，否则“X使用A或B”表示任何自然的包含性排列。也就是说，如果X使用A，X使用B或X同时使用A和B，则在上述每种情况下都满足“X使用A或B”。另外，在本申请和所附权利要求书的含义内的冠词“一”通常可以解释为“一个或多个”，除非明确指出或可以从上下文清楚地认识到仅意味着单数。此外，A或B等中的至少一个通常是指A或B或A和B两者。
在本说明书中，描述了装置和制造装置的方法。结合所描述的装置做出的评论也可以应用于相应的方法，反之亦然。例如，如果描述了装置的特定组件，则用于制造装置的相应方法可以包括以合适的方式提供组件的动作，即使该动作没有在附图中明确地描述或示出。另外，除非另有明确说明，否则本文中所描述的各种示例性方面的特征可以彼此组合。
尽管已经参考一个或多个实施方式示出和描述了本公开，但是本领域技术人员将至少部分地基于对本说明书和附图的阅读和理解，进行等同的改变和修改。本公开包括所有这样的修改和改变，并且仅由所附权利要求的概念限制。特别参考由上述组件执行的各种功能(例如，元素，资源等)，除非另有说明，否则意图用于这些组件的术语对应于执行指定功能的任何组件。即使在结构上不等同于执行本文所呈现的本公开的示例性实施方式的功能的所公开的结构，所描述的组件的功能(例如，功能上等同)也是如此。此外，即使仅参考不同实施方式中的一个实施方式公开了本公开的特定特征，也可以根据需要并且对于给定的或特定的应用有利地将该特征与其他实施方式的一个或多个其他特征组合。

Claims (25)

1.一种射频装置，包括：
包封材料；
嵌入所述包封材料中的射频芯片，其中所述射频芯片具有第一主面和第二主面；
电再分配层，布置在所述射频芯片的所述第一主面和所述包封材料之上；
在所述再分配层中形成的射频天线，所述射频天线被设计为在从所述第二主面指向所述第一主面的方向上辐射信号和/或在从所述第一主面指向所述第二主面的方向上接收信号；以及
具有导电壁结构的微波部件，布置在所述射频天线下方并嵌入所述包封材料中。
2.根据权利要求1所述的射频装置，其中所述导电壁结构由多个金属化的导通孔形成。
3.根据权利要求1或2所述的射频装置，其中所述微波部件形成波导，所述波导至少部分地延伸到所述包封材料中。
4.根据前述权利要求中任一项所述的射频装置，其中所述微波部件是电磁屏蔽体。
5.根据前述权利要求中任一项所述的射频装置，其中在所述射频芯片的所述主面中的一个主面的俯视图中，所述微波部件和所述射频天线至少部分地重叠。
6.根据前述权利要求中任一项所述的射频装置，其中所述微波部件从所述包封材料的第一主面完全穿过所述包封材料延伸至所述包封材料的第二主面。
7.根据权利要求6所述的射频装置，还包括：
布置在所述包封材料的所述第二主面上的金属化部，其中所述金属化部形成所述微波部件的底面。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的射频装置，其中所述微波部件从所述包封材料的第一主面仅部分地延伸到所述包封材料中，其中所述包封材料形成所述微波部件的底面。
9.根据权利要求1至5中任一项所述的射频装置，其中所述微波部件从所述包封材料的第一主面仅部分地延伸到所述包封材料中，其中所述微波部件的底面由导电材料形成。
10.一种射频装置，包括：
电路板；以及
嵌入所述电路板中的半导体封装，所述半导体封装包括：
包封材料，
嵌入所述包封材料中的射频芯片，
布置在所述射频芯片和所述包封材料之上的电再分配层，以及
在所述再分配层中形成的射频天线。
11.根据权利要求10所述的射频装置，其中所述半导体装置还包括：
具有导电壁结构的微波部件，布置在所述射频天线下方并嵌入所述包封材料中。
12.根据权利要求10或11所述的射频装置，其中所述射频天线被设计为在垂直于所述再分配层的方向上辐射信号和/或接收信号。
13.根据权利要求10或11所述的射频装置，其中所述射频天线被设计为在平行于所述再分配层的方向上辐射信号和/或接收信号。
14.根据权利要求10至13中任一项所述的射频装置，还包括：
布置在所述电路板之上的波导构件，
其中所述波导构件包括至少一个波导，以及
其中所述射频天线被设计为将信号辐射到所述至少一个波导中和/或经过所述至少一个波导来接收信号。
15.根据权利要求14所述的射频装置，其中所述波导构件在多层注塑塑料中形成，并且所述至少一个波导包括在所述注塑塑料中形成的金属化波导管。
16.根据权利要求14或15所述的射频装置，其中所述波导构件被安装在所述电路板的安装面上并且与所述安装面机械接触。
17.根据权利要求14至16中任一项所述的射频装置，其中在所述射频芯片的主面的俯视图中，所述至少一个波导和所述射频天线至少部分地重叠。
18.一种射频装置，包括：
电路板；
无壳体的、嵌入所述电路板中的射频芯片；以及
布置在所述射频芯片上的射频天线。
19.根据权利要求18所述的射频装置，还包括：
布置在所述电路板之上的波导构件，
其中所述波导构件包括至少一个波导，以及
其中所述射频天线被设计为将信号辐射到所述至少一个波导中和/或经过所述至少一个波导来接收信号。
20.一种用于制造射频装置的方法，其中所述方法包括：
制作半导体装置，所述半导体装置包括：
射频芯片，和
布置在所述半导体装置中的射频天线；和
将制成的所述半导体装置嵌入电路板中。
21.根据权利要求20所述的方法，其中制造所述半导体装置还包括：
将所述射频芯片嵌入包封材料中，
在所述射频芯片和所述包封材料之上形成电再分配层，以及
在所述再分配层中形成射频天线。
22.根据权利要求21所述的方法，还包括：
在所述电路板中形成孔，其中所述再分配层的导体层被暴露；以及
用导电材料填充所述孔，其中所述导电材料与所述导电层电接触。
23.根据权利要求22所述的方法，其中所述孔的形成包括激光工艺，其中通过所述再分配层的所述导体层停止所述激光工艺。
24.根据权利要求20至23中任一项所述的方法，还包括：
生成具有至少一个波导的波导构件；
将所述至少一个波导与所述射频天线对准；以及
将所述波导构件安装在所述电路板的安装面上。
25.一种用于制造射频装置的方法，所述方法包括：
将射频芯片嵌入包封材料中；
在所述包封材料中形成具有导电壁结构的微波部件；
在所述射频芯片和所述包封材料之上形成电再分配层；以及
在所述再分配层中并且在所述微波部件之上形成射频天线。
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