CN115295509A - Ic射频封装结构和ic射频封装结构的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种IC射频封装结构和IC射频封装结构的制备方法,涉及半导体封装技术领域,通过在基板上设置芯片,并且在基板上通过打线形成横跨芯片两侧的线弧天线,然后通过塑封体对芯片和线弧天线进行包覆,并且线弧天线与基板电连接,线弧天线的顶端外露于塑封体,实现发射或接受信号。相较于现有技术,本发明通过打线结构形成立体三维形状的天线结构,从而能够实现多向的无线发射/接收结构,提升天线的适用范围,同时天线横跨芯片设置,能够起到波导信号聚集的作用,从而实现天线发射增益。并且打线结构成本低廉,结构稳定性好,能够有效地实现散热和增强结构强度的作用,避免了传统印刷或溅射方式带来的一系列问题。
Description
技术领域
本发明涉及半导体封装技术领域,具体而言,涉及一种IC射频封装结构和IC射频封装结构的制备方法。
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,集成天线包括片上天线(Antenna-on-Chip,简称AoC)和封装天线(Antenna-in-Package,简称AiP)两大类型,随着电子产品运用于通信领域高频、低频信号的迭代,故需求产品具备天线功能,满足其高/低频信号发射。其需要IC射频天线产品,按指定的方向进行发射以及要求其信号足够强。
传统方式印刷天线主要是利用印刷工艺,在IC封装器件表面上,印刷出天线图形。通常在印刷工艺中,存在印刷天线偏移、印刷天线短路、印刷天线虚焊等质量问题,以及采用印刷材料的成本较高,不利于成本控制。同时传统IC射频天线结构制作方法中也有采用金属溅射工艺来制备的,这种方式也带来成本增加的问题,并且金属溅射产品良率较低,同时金属溅射天线主要设计在IC封装器件表面,为二维结构,只能满足单组、单向天线结构,无法实现多向无线传输结构。而往往多向无线结构需要采用多个IC射频天线封装组合在一起,带来采购成本增加以及终端产品结构尺寸上的增加,不利于成本控制和产品小型化。
进一步地,出现了在封装体顶面单独额外设置天线的方案,例如专利202010860407.7(封装天线结构、其制作方法和电子设备)中所公开的,天线设置于封装芯片的封装体上,并位于封装体远离基板的一侧。这样使得天线位于芯片的上方,而不是与芯片一样设置在基板上。然而,其同样设计在IC封装器件表面,为二维结构,只能满足单组、单向天线结构,无法实现多向无线传输结构。
发明内容
本发明的目的包括,例如,提供了一种IC射频封装结构和IC射频封装结构的制备方法,其能够实现多种频率、多向无线结构,无需多个组装,有利于产品的小型化。同时成本较低,天线成型简单,结构稳定性好,质量可靠。
本发明的实施例可以这样实现:
第一方面,本发明提供一种IC射频封装结构,包括:
基板;
设置在所述基板上的芯片;
设置在所述基板上,并横跨所述芯片两侧的线弧天线;
以及,设置在所述基板上,并包覆在所述芯片和所述线弧天线外的塑封体;
其中,所述线弧天线通过打线形成,并与所述基板电连接,且所述线弧天线的顶端外露于所述塑封体,用于发射或接受信号。
在可选的实施方式中,所述芯片两侧的所述基板上设置有多个两两对应的天线焊盘,所述线弧天线分别与多个所述天线焊盘连接,且所述线弧天线在所述基板上的投影轨迹呈蛇形分布。
在可选的实施方式中,所述线弧天线包括跨接线弧和连接线弧,所述跨接线弧横跨所述芯片的两侧,且所述跨接线弧的两端分别与两个对应的所述天线焊盘连接,所述连接线弧设置在所述芯片的一侧,且所述连接线弧的两端分别与位于所述芯片一侧的相邻两个所述天线线弧连接,其中所述跨接线弧和所述连接线弧的顶端均外露于所述塑封体。
在可选的实施方式中,所述跨接线弧呈半圆拱形,且所述半圆拱形的顶点外露于所述塑封体。
在可选的实施方式中,所述跨接线弧包括一体设置的第一拱形部和第二拱形部,所述第一拱形部和所述第二拱形部形成M字形结构,所述第一拱形部的一端与位于所述芯片一侧的所述天线焊盘连接,所述第一拱形部的另一端位于所述芯片的中部,并与所述第二拱形部连接,所述第二拱形部远离所述第一拱形部的一端与位于所述芯片另一侧的所述天线焊盘连接,其中所述第一拱形部和所述第二拱形部的顶端均外露于所述塑封体。
在可选的实施方式中,所述塑封体上还开设有弧形槽,所述弧形槽与所述芯片的中部对应,且所述弧形槽的两端分别延伸至所述第一拱形部和所述第二拱形部的顶端,所述第一拱形部和所述第二拱形部的连接处容置在所述弧形槽内,并外露于所述塑封体。
在可选的实施方式中,所述IC射频封装结构还包括设置在所述塑封体上的线路板,所述线路板的一侧表面设置有连接焊盘,所述连接焊盘与所述跨接线弧通过焊球连接,所述线路板的另一侧表面设置有平面天线,所述平面天线与所述连接焊盘电连接。
在可选的实施方式中,所述线路板上还设置有导通开口,所述导通开口与所述芯片对应,以使所述跨接线弧中部与所述导通开口对应。
在可选的实施方式中,所述导通开口内嵌设有龙勃透镜,所述龙勃透镜与所述接线线弧的外露部分对应设置。
在可选的实施方式中,所述龙勃透镜呈球形。
在可选的实施方式中,所述连接线弧呈横置拱形,且所述连接线弧向着所述塑封体的侧壁延伸,并部分露出所述塑封体。
在可选的实施方式中,所述基板上还设置有接地线弧,所述接地线弧与所述基板电连接,并局部暴露于所述塑封体。
第二方面,本发明提供一种IC射频封装结构的制备方法,用于制备如前述实施方式任一项所述的IC射频封装结构,包括以下步骤:
提供一基板
在所述基板上贴设芯片;
在所述基板上形成线弧天线,所述线弧天线横跨所述芯片两侧;
在所述基板上形成塑封体,所述塑封体包覆在所述芯片和所述线弧天线外;
其中,所述线弧天线通过打线形成,并与所述基板电连接,且所述线弧天线的顶端外露于所述塑封体,用于发射或接受信号。
本发明实施例的有益效果包括,例如:
本发明实施例提供了一种IC射频封装结构及其制备方法,通过在基板上设置芯片,并且在基板上通过打线形成横跨芯片两侧的线弧天线,然后通过塑封体对芯片和线弧天线进行包覆,并且线弧天线与基板电连接,线弧天线的顶端外露于塑封体,实现发射或接受信号。相较于现有技术,本发明提供的IC射频封装结构,通过打线结构形成立体三维形状的天线结构,从而能够实现多向的无线发射/接收结构,提升天线的适用范围,同时天线横跨芯片设置,能够起到波导信号聚集的作用,从而实现天线发射增益,并能够实现天线的定向传播。并且打线结构成本低廉,结构稳定性好,能够有效地实现散热和增强结构强度的作用,利用打线结构实现了射频功能,避免了传统印刷或溅射方式带来的一系列问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,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发明的某些实施例,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为本发明第一实施例提供的IC射频封装结构在第一视角下的示意图;
图2为本发明第一实施例提供的IC射频封装结构在第二视角下的示意图;
图3为本发明第二实施例提供的IC射频封装结构的示意图;
图4为本发明第三实施例提供的IC射频封装结构的示意图;
图5为本发明第四实施例提供的IC射频封装结构的示意图;
图6为本发明第五实施例提供的IC射频封装结构的示意图;
图7为本发明第六实施例提供的IC射频封装结构的示意图;
图8为本发明第七实施例提供的IC射频封装结构在第一视角下的示意图;
图9为本发明第七实施例提供的IC射频封装结构在第二视角下的示意图。
图标:100-IC射频封装结构;110-基板;111-天线焊盘;120-芯片;130-线弧天线;131-跨接线弧;132-连接线弧;133-第一拱形部;135-第二拱形部;137-接地线弧;140-塑封体;141-弧形槽;150-线路板;151-连接焊盘;153-导通开口;160-平面天线;170-龙勃透镜。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明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发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。
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。
在本发明的描述中,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发明和简化描述,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发明的限制。
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。
正如背景技术中所公开的,现有技术中通常采用的是印刷或溅射方式在产品表面形成天线图案。
采用现有技术IC射频天线结构制作方法制备IC产品的天线,针对其电连接结构,通常需要将基板上天线线路焊点设计在IC封装结构内,通过激光开槽方式将焊盘漏出,然后利用导电胶填充沟槽,由于采用激光开槽工艺,激光开槽深度/能量很难把控,容易导致基板上天线线路焊点损坏,带来IC射频天线结构中,天线线路接触不良,产品性能损坏的风险。
此外,针对天线自身结构,采用印刷天线时,印刷天线主要是利用印刷工艺,在IC封装器件表面上,印刷出天线图形。通常在印刷工艺中,存在印刷天线偏移/印刷天线短路/印刷天线虚焊等问题,并且采用印刷材料的成本较高,传统IC射频天线结构制作方法中采用印刷工艺会带来成本增加,印刷产品良率较低的问题。
并且,这种天线结构通常溅射形成在产品的表面,只能满足单组、单向的天线,无法实现多向无线传输。而往往多向无线结构需要采用多个IC射频天线封装组合在一起,带来采购成本增加以及终端产品结构尺寸上的增加,不利于成本控制和产品小型化。
此外,现有技术IC射频天线结构,无法实现其天线定向传输以及天线信号传输信号较弱。
为了解决上述问题,本发明提供了一种IC射频封装结构和IC射频封装结构的制备方法,需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明的实施例中的特征可以相互结合。
第一实施例
参见图1和图2,本实施例提供了一种IC射频封装结构100,通过打线结构形成立体三维形状的天线结构,从而能够实现多向的无线发射/接收结构,提升天线的适用范围,同时天线横跨芯片120设置,能够起到波导信号聚集的作用,从而实现天线发射增益,并能够实现天线的定向传播。并且打线结构成本低廉,结构稳定性好,能够有效地实现散热和增强结构强度的作用,利用打线结构实现了射频功能,避免了传统印刷或溅射方式带来的一系列问题。
本实施例提供的IC射频封装结构100,包括基板110、芯片120、线弧天线130和塑封体140,芯片120设置在基板110上,线弧天线130设置在基板110上,并横跨芯片120两侧,塑封体140设置在基板110上,并包覆在芯片120和线弧天线130外的塑封体140;其中,线弧天线130通过打线形成,并与基板110电连接,且线弧天线130的顶端外露于塑封体140,用于发射或接受信号。
在本实施例中,芯片120设置在基板110的正面,其可以是射频器件,同时基板110的背面还设置有多个锡球焊盘,锡球焊盘上设置焊球,从而实现了外部电连接。通过在基板110上设置芯片120,并且在基板110上通过打线形成横跨芯片120两侧的线弧天线130,从而实现了射频功能。然后通过塑封体140对芯片120和线弧天线130进行包覆,并且线弧天线130与基板110电连接,线弧天线130的顶端外露于塑封体140,实现发射或接受信号。本实施例通过打线结构形成立体三维形状的天线结构,从而能够实现多向的无线发射/接收结构,提升天线的适用范围,同时天线横跨芯片120设置,能够起到波导信号聚集的作用,从而实现天线发射增益,并能够实现天线的定向传播。并且打线结构成本低廉,结构稳定性好,能够有效地实现散热和增强结构强度的作用,利用打线结构实现了射频功能,避免了传统印刷或溅射方式带来的一系列问题。
需要说明的是,本实施例中打线形成的线弧天线130横跨芯片120两侧,指的是线弧天线130的底脚处与基板110连接,而其余部分位于芯片120的上方,并与芯片120能够实现相间隔。并且,本实施例中线弧天线130的顶端外露于塑封体140,指的是线弧天线130部分包覆在塑封体140中,并且将顶部伸出塑封体140,从而保证其发射或接受信号的功能。
在本实施例中,芯片120两侧的基板110上设置有多个两两对应的天线焊盘111,线弧天线130分别与多个天线焊盘111连接,且线弧天线130在基板110上的投影轨迹呈蛇形分布。具体地,天线焊盘111与基板110内部的布线层电连接,线弧天线130呈蛇形分布,指的是线弧天线130的投影呈连续的S形,从而保证每两个相对的天线焊盘111均能够与线弧天线130的横跨部分连接,保证线弧天线130跨接在芯片120上方。
值得注意的是,本实施例中线弧天线130均为金属打线结构,并且金属线能够连接天线焊盘111,并嵌设在塑封体140中,且金属线横跨芯片120设置,可以提升芯片120的散热能力,从而将芯片120内部的热量传导至外部区域。
在本实施例中,线弧天线130包括跨接线弧131和连接线弧132,跨接线弧131横跨芯片120的两侧,且跨接线弧131的两端分别与两个对应的天线焊盘111连接,连接线弧132设置在芯片120的一侧,且连接线弧132的两端分别与位于芯片120一侧的相邻两个天线线弧连接,其中跨接线弧131和连接线弧132的顶端均外露于塑封体140。具体地,跨接线弧131在基板110上的投影呈横向的直线段,连接线弧132在基板110上的投影呈竖向的直线段,多个跨接线弧131和多个连接线弧132的投影呈现蛇形分布,从而将整个芯片120罩设在内。
需要说明的是,连接线弧132将同一侧相邻的两个天线焊盘111连接起来,且每个连接线弧132的一端均与跨接线弧131的一端共同连接在同一天线焊盘111上,从而实现了连接线弧132和跨接线弧131之间的电连接,从而使得多个连接线弧132和多个跨接线弧131共同形成一三维笼状结构,以更好地实现天线功能。
在本实施例中,跨接线弧131包括一体设置的第一拱形部133和第二拱形部135,第一拱形部133和第二拱形部135形成M字形结构,第一拱形部133的一端与位于芯片120一侧的天线焊盘111连接,第一拱形部133的另一端位于芯片120的中部,并与第二拱形部135连接,第二拱形部135远离第一拱形部133的一端与位于芯片120另一侧的天线焊盘111连接,其中第一拱形部133和第二拱形部135的顶端均外露于塑封体140。
值得注意的是,本实施例中第一拱形部133和第二拱形部135之间的连接处形成了半圆状的弧形低谷结构,该弧形低谷结构也位于芯片120上方,并保持与芯片120相间隔,其中第一拱形部133和第二拱形部135可以作为天线的信号输出/输入端,通过设置弧形低谷结构,能够在发射或接受信号时,起到聚焦作用,将波导信号聚集在该弧形低谷结构的中心点,从而实现了天线发射增益效果,并且能够实现天线信号的定向传播。
需要说明的是,本实施例中的连接线弧132可以是单拱形结构,即连接线弧132呈半圆形并连接相邻的两个天线焊盘111,也可以是双拱形结构,即连接线弧132的形状与跨接线弧131的形状一致,其能够进一步提升天线的性能。
在本实施例中,跨接线弧131和连接线弧132可以一并打线形成,跨接线弧131和连接线弧132的材料只需要满足发射或接受用途,电阻率低,信号稳定,介电损耗小,例如可以是铜线或金线或其他合金材料。
在本实施例中,塑封体140上还开设有弧形槽141,弧形槽141与芯片120的中部对应,且弧形槽141的两端分别延伸至第一拱形部133和第二拱形部135的顶端,第一拱形部133和第二拱形部135的连接处容置在弧形槽141内,并外露于塑封体140。通过设置弧形槽141,能够使得第一拱形部133和第二拱形部135之间的弧形低谷结构漏出,从而减少信号损耗,提升传播速率。
在本实施例中,基板110上还设置有接地线弧137,接地线弧137与基板110电连接,并局部暴露于塑封体140。通过设置接地线弧137,且接地线弧137与基板110上的接地线路电连接,从而实现接地,进而有效消除塑封体140周缘带来的静电,从而实现良好的静电控制,避免静电影响器件的正常工作。
需要说明的是,此处接地线弧137也采用打线结构形成,其打线形状并不作具体限定,可以是与连接线弧132一致。
本实施例还提供了一种IC射频封装结构100的制备方法,用于制备前述的IC射频封装结构100,该方法包括以下步骤:
S1:提供一基板110。
具体而言,取一带有布线层的基板110,并在基板110正面依据天线轨迹制作天线焊盘111。
S2:在基板110上贴设芯片120。
具体而言,然后再次在基板110的天线焊盘111上倒置贴装芯片120,其中芯片120可以是射频器件在基板110的天线焊盘111上。
S3:在所述基板110上形成线弧天线130。
其中,线弧天线130横跨芯片120的两侧,在贴设完成芯片120后,利用打线方式在天线焊盘111上打线,从而形成天线轨迹线路,进而形成天线图形层,该天线图形层部分横置在芯片120上方。
具体地,可以同时完成跨接线弧131和连接线弧132的打线动作,使得跨接线弧131能够横跨芯片120,连接线弧132能够将多个跨接线弧131电连接为一体。其中,通过控制打线结构,能够形成M型的跨接线弧131。
S4:在基板110上形成塑封体140。
其中,塑封体140包覆在芯片120和线弧天线130外,且线弧天线130的顶端外露于塑封体140,用于发射或接受信号。在完成塑封体140后,可以在芯片120上方开槽形成弧形槽141,弧形槽141能够将跨接线弧131中第一拱形部133和第二拱形部135的连接处暴露。
具体而言,在完成打线后,可以利用液态印刷塑封体140方式(或者采用模具塑封方式,其模具需要制作保护打线顶弧的凹槽,避免塑封时被塑封体140包囊),将天线底部区域覆盖,漏出线弧天线130顶端,其线弧天线130的顶端作为天线发射端(天线轨迹发射端),然后再利用蚀刻或者激光开槽方式,将第一拱形部133和第二拱形部135连接处上表面的塑封体140去除,漏出半圆弧状的弧形低谷结构,将第一拱形部133和第二拱形部135的连接处暴露在外,从而实现天线的增益效果。
综上所述,本实施例提供的IC射频封装结构100及其制备方法,通过在基板110上设置芯片120,并且在基板110上通过打线形成横跨芯片120两侧的线弧天线130,然后通过塑封体140对芯片120和线弧天线130进行包覆,并且线弧天线130与基板110电连接,线弧天线130的顶端外露于塑封体140,实现发射或接受信号。相较于现有技术,本实施例提供的IC射频封装结构100,通过打线结构形成立体三维形状的天线结构,从而能够实现多向的无线发射/接收结构,提升天线的适用范围,同时天线横跨芯片120设置,能够起到波导信号聚集的作用,从而实现天线发射增益,并能够实现天线的定向传播。并且打线结构成本低廉,结构稳定性好,能够有效地实现散热和增强结构强度的作用,利用打线结构实现了射频功能,避免了传统印刷或溅射方式带来的一系列问题。
第二实施例
参见图3,本实施例提供了一种IC射频封装结构100,其基本结构和原理及产生的技术效果和第一实施例相同,为简要描述,本实施例部分未提及之处,可参考第一实施例中相应内容。
在本实施例中,跨接线弧131包括一体设置的第一拱形部133和第二拱形部135,第一拱形部133和第二拱形部135形成M字形结构,第一拱形部133的一端与位于芯片120一侧的天线焊盘111连接,第一拱形部133的另一端位于芯片120的中部,并与第二拱形部135连接,第二拱形部135远离第一拱形部133的一端与位于芯片120另一侧的天线焊盘111连接,其中第一拱形部133和第二拱形部135的顶端均外露于塑封体140。具体地,第一拱形部133和第二拱形部135之间的连接区域部分位于塑封体140内。
在本实施例中,塑封体140将第一拱形部133和第二拱形部135的连接处包覆在内,相较于第一实施例,本实施例避免了塑封体140上开槽的结构,从而避免了激光开槽对线弧的破坏风险。
在本实施例中,连接线弧132呈半圆形的拱形结构,即连接线弧132与跨接线弧131的形状不同,连接线弧132采用简单的拱形结构,能够降低其打线难度。
第三实施例
参见图4,本实施例提供了一种IC射频封装结构100,其基本结构和原理及产生的技术效果和第一实施例相同,为简要描述,本实施例部分未提及之处,可参考第一实施例中相应内容。
在本实施例中,线弧天线130包括跨接线弧131和连接线弧132,跨接线弧131横跨芯片120的两侧,且跨接线弧131的两端分别与两个对应的天线焊盘111连接,连接线弧132设置在芯片120的一侧,且连接线弧132的两端分别与位于芯片120一侧的相邻两个天线线弧连接,其中跨接线弧131和连接线弧132的顶端均外露于塑封体140。具体地,跨接线弧131呈半圆拱形,且半圆拱形的顶点外露于塑封体140。同时,连接线弧132的结构与跨接线弧131一致,也呈半圆拱形,且连接线弧132的顶端外露于塑封体140。
通过采用半圆拱形结构的跨接线弧131和连接线弧132,能够降低打线难度,从而易于制备。
第四实施例
参见图5,本实施例提供了一种IC射频封装结构100,其基本结构和原理及产生的技术效果和第一实施例、第二实施例或第三实施例相同,为简要描述,本实施例部分未提及之处,可参考第一实施例、第二实施例或第三实施例中相应内容。
在本实施例中,IC射频封装结构100还包括设置在塑封体140上的线路板150,线路板150的一侧表面设置有连接焊盘151,连接焊盘151与跨接线弧131通过焊球连接,线路板150的另一侧表面设置有平面天线160,平面天线160与连接焊盘151电连接。具体而言,线路板150具有布线层,能够实现天线堆叠封装结构。
值得注意的是,本实施例中IC射频封装结构100的其他特征可以参考第一实施例中的相关内容。也就是说,本实施例中跨接线弧131包括第一拱形部133和第二拱形部135,且跨接线弧131呈M形,塑封体140上还开设有露出第一拱形部133和第二拱形部135连接处的弧形槽141。
需要说明的是,本实施例中的平面天线160的制备方式与常规的印刷天线一致,且采用在基板110的天线焊盘111上打线形成线弧天线130,作为天线反馈端(馈线端),同时线路板150可以在线路板150的底侧表面贴装接入点,例如连接焊盘151,然后通过焊接连接,从而实现平面天线160与线弧天线130的叠层结构。实现了天线增益功能,同时产品实现了双向天线射频功能,其中线弧天线130作为发射天线,平面天线160可以为接受天线。当然,线弧天线130和平面天线160也可以都为发射/接收天线,若为发射/接收天线时,通过线弧天线130接收天线接收信号,从而能够利用平面天线160调整发射天线的信号,例如:当接收天线信号接收信号较弱时,其调整加强发射天线信号,实现增益效果。
在本实施例中,线路板150与基板110相平行设置,且线路板150与塑封体140之间的间隔高度大于线弧天线130露出于塑封体140的部分的高度,从而避免了线路板150直接与线弧天线130相接触,此处通过连接线弧132将线路板150与基板110电连接在一体,从而实现了整个器件的电连接功能。
在本实施例中,基板110上还设置有接地线弧137,接地线弧137与基板110电连接,并局部暴露于塑封体140。通过设置接地线弧137,且接地线弧137与基板110上的接地线路电连接,从而实现接地,进而有效消除塑封体140和线路板150周缘带来的静电,从而实现良好的静电控制,避免静电影响器件的正常工作。
值得注意的是,此处IC射频结构的其他特征也可以参考第三实施例中的相关内容。也就是说,跨接线弧131也可以呈半圆弧形结构。
第五实施例
参见图6,本实施例提供了一种IC射频封装结构100,其基本结构和原理及产生的技术效果和第四实施例相同,为简要描述,本实施例部分未提及之处,可参考第四实施例中相应内容。
在本实施例中,线路板150上还设置有导通开口153,导通开口153与芯片120对应,以使跨接线弧131中部与导通开口153对应。具体地,通过设置导通开口153,能够实现线弧天线130的直接外露,从而增强其发射或接受天线信号的能力。
在本实施例中,导通开口153的宽度小于芯片120的宽度,并且与芯片120正对,当然,在本发明其他较佳的实施例中,导通开口153的宽度也可以与线弧天线130相对于塑封体140的外露部分的宽度相当,对于导通开口153的宽度,在此不作具体限定。
第六实施例
参见图7,本实施例提供了一种IC射频封装结构100,其基本结构和原理及产生的技术效果和第五实施例相同,为简要描述,本实施例部分未提及之处,可参考第五实施例中相应内容。
进一步地,导通开口153内嵌设有龙勃透镜170,龙勃透镜170与接线线弧的外露部分对应设置。具体地,龙勃透镜170的尺寸与导通开口153的尺寸相当,从而保证龙勃透镜170能够恰好嵌设在导通开口153中,通过设置龙勃透镜170,能够进一步实现天线信号增益效果以及让天线信号按指定方向传播。
龙勃透镜(Luneburg lens)是由若干层介电常数不同的材料制成的介质球。
需要说明的是,本实施例利用龙勃透镜170原理,实现天线信号增益效果以及让天线信号按指定方向传播。龙勃透镜170的介质材料可以根据需要而定,其中介质层的介电常数依次增大,并呈梯度变化,这样,龙勃透镜170可以让任何方向入射的电磁波,都会汇聚到球面上的某一个点上。相应地,只要在球体表面放上馈源,就可以产生很好的增益效果,让信号朝指定的方向辐射,也可以接收指定方向过来的信号。
本实施例中龙勃透镜170为球形透镜,通过设置龙勃透镜170,从而增强底部第一拱形部133和第二拱形部135的增益,并将天线信号实现指定方向传播,从而实现线弧天线130发射/接收功能增益。此处需要强调,可以实现线弧天线130的接收功能,其中平面天线160设计在线路板150上,其平面天线160可以为发射/接收天线,叠层至线弧天线130上放置,从而实现产品的双频段天线功能。其中线弧天线130可以为高频天线,平面天线160可以为低频天线,从而实现不同波段频率同时工作。
值得注意的是,本实施例中基板110上还设置有接地线弧137,接地线弧137与基板110电连接,并局部暴露于塑封体140。通过设置接地线弧137,且接地线弧137与基板110上的接地线路电连接,从而实现接地,进而有效消除塑封体140、线路板150以及龙勃透镜170带来的静电,从而实现良好的静电控制,避免静电影响器件的正常工作。
需要说明的是,此处龙勃透镜170由于其材料特性和结构特性,导致其表面容易产生静电,而接地线弧137设置在相对靠里的位置,从而更加靠近龙勃透镜170,能够有效地消除龙勃透镜170表面的静电,实现了良好的静电控制。
第七实施例
参见图8和图9,本实施例提供了一种IC射频封装结构100,其基本结构和原理及产生的技术效果和第一实施例、第二实施例或第三实施例相同,为简要描述,本实施例部分未提及之处,可参考第一实施例、第二实施例或第三实施例中相应内容。
在本实施例中,IC射频封装结构100包括基板110、芯片120、线弧天线130和塑封体140,芯片120设置在基板110上,线弧天线130设置在基板110上,并横跨芯片120两侧,塑封体140设置在基板110上,并包覆在芯片120和线弧天线130外的塑封体140;其中,线弧天线130通过打线形成,并与基板110电连接,且线弧天线130的顶端外露于塑封体140,用于发射或接受信号。
在本实施例中,线弧天线130包括跨接线弧131和连接线弧132,跨接线弧131横跨芯片120的两侧,且跨接线弧131的两端分别与两个对应的天线焊盘111连接,连接线弧132设置在芯片120的一侧,且连接线弧132的两端分别与位于芯片120一侧的相邻两个天线线弧连接,其中跨接线弧131和连接线弧132的顶端均外露于塑封体140。
在本实施例中,连接线弧132呈横置拱形,且连接线弧132向着塑封体140的侧壁延伸,并部分露出塑封体140。具体地,连接线弧132部分伸出塑封体140的侧壁,能够从侧壁实现天线功能,进一步提升天线的发射/接收方向和范围,从而提升产品的适用性。
在本实施例中,连接线弧132呈横置拱形,指的是连接线弧132部分朝向塑封体140的侧壁拱起,其余连接结构与第一实施例一致。在实际制备时,可以将连接线弧132延伸至切割道附近,切割后需要通过蚀刻方式将侧壁的连接线弧132露出,从而形成侧壁天线。
需要说明是,此处连接线弧132构成了侧壁天线,且侧壁天线可以分别延伸至塑封体140的四个侧壁,从而使得跨接线弧131和连接线弧132都形成了天线结构,提升产品的适用性。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明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发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (13)
1.一种IC射频封装结构,其特征在于,包括:
基板;
设置在所述基板上的芯片;
设置在所述基板上,并横跨所述芯片两侧的线弧天线;
以及,设置在所述基板上,并包覆在所述芯片和所述线弧天线外的塑封体;
其中,所述线弧天线通过打线形成,并与所述基板电连接,且所述线弧天线的顶端外露于所述塑封体,用于发射或接受信号。
2.根据权利要求1所述的IC射频封装结构,其特征在于,所述芯片两侧的所述基板上设置有多个两两对应的天线焊盘,所述线弧天线分别与多个所述天线焊盘连接,且所述线弧天线在所述基板上的投影轨迹呈蛇形分布。
3.根据权利要求2所述的IC射频封装结构,其特征在于,所述线弧天线包括跨接线弧和连接线弧,所述跨接线弧横跨所述芯片的两侧,且所述跨接线弧的两端分别与两个对应的所述天线焊盘连接,所述连接线弧设置在所述芯片的一侧,且所述连接线弧的两端分别与位于所述芯片一侧的相邻两个所述天线线弧连接,其中所述跨接线弧和所述连接线弧的顶端均外露于所述塑封体。
4.根据权利要求3所述的IC射频封装结构,其特征在于,所述跨接线弧呈半圆拱形,且所述半圆拱形的顶点外露于所述塑封体。
5.根据权利要求3所述的IC射频封装结构,其特征在于,所述跨接线弧包括一体设置的第一拱形部和第二拱形部,所述第一拱形部和所述第二拱形部形成M字形结构,所述第一拱形部的一端与位于所述芯片一侧的所述天线焊盘连接,所述第一拱形部的另一端位于所述芯片的中部,并与所述第二拱形部连接,所述第二拱形部远离所述第一拱形部的一端与位于所述芯片另一侧的所述天线焊盘连接,其中所述第一拱形部和所述第二拱形部的顶端均外露于所述塑封体。
6.根据权利要求5所述的IC射频封装结构,其特征在于,所述塑封体上还开设有弧形槽,所述弧形槽与所述芯片的中部对应,且所述弧形槽的两端分别延伸至所述第一拱形部和所述第二拱形部的顶端,所述第一拱形部和所述第二拱形部的连接处容置在所述弧形槽内,并外露于所述塑封体。
7.根据权利要求3-5任一项所述的IC射频封装结构,其特征在于,所述IC射频封装结构还包括设置在所述塑封体上的线路板,所述线路板的一侧表面设置有连接焊盘,所述连接焊盘与所述跨接线弧通过焊球连接,所述线路板的另一侧表面设置有平面天线,所述平面天线与所述连接焊盘电连接。
8.根据权利要求7所述的IC射频封装结构,其特征在于,所述线路板上还设置有导通开口,所述导通开口与所述芯片对应,以使所述跨接线弧中部与所述导通开口对应。
9.根据权利要求8所述的IC射频封装结构,其特征在于,所述导通开口内嵌设有龙勃透镜,所述龙勃透镜与所述接线线弧的外露部分对应设置。
10.根据权利要求9所述的IC射频封装结构,其特征在于,所述龙勃透镜呈球形。
11.根据权利要求3-5任一项所述的IC射频封装结构,其特征在于,所述连接线弧呈横置拱形,且所述连接线弧向着所述塑封体的侧壁延伸,并部分露出所述塑封体。
12.根据权利要求1所述的IC射频封装结构,其特征在于,所述基板上还设置有接地线弧,所述接地线弧与所述基板电连接,并局部暴露于所述塑封体。
13.一种IC射频封装结构的制备方法,用于制备如权利要求1-12任一项所述的IC射频封装结构,其特征在于,包括以下步骤:
提供一基板
在所述基板上贴设芯片;
在所述基板上形成线弧天线,所述线弧天线横跨所述芯片两侧;
在所述基板上形成塑封体,所述塑封体包覆在所述芯片和所述线弧天线外;
其中,所述线弧天线通过打线形成,并与所述基板电连接,且所述线弧天线的顶端外露于所述塑封体,用于发射或接受信号。
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