CN115810611A - 系统级封装表面上的导电特征部 - Google Patents

Abstract

本公开涉及系统级封装表面上的导电特征部。可提供高级功能的系统级封装模块是空间高效的，并且易于制造的。在一个示例中，高功能系统级封装模块可包括无线电路和天线两者。在一个示例中，空间高效的系统级封装模块可包括可用于将无线电路连接到天线的不同垂直互连路径。在一个示例中，空间高效的系统级封装模块可具有与电子设备的外壳的轮廓更紧密地匹配的形状，而不是被成形为传统矩形立方体。

Description

系统级封装表面上的导电特征部

相关申请的交叉引用

本申请要求2021年9月14日提交的美国专利申请第63/243,892号和2022年6月3日提交的美国专利申请第17/832,346号的优先权，所述专利申请的公开内容以引用方式并入本文。

技术领域

本申请涉及系统级封装表面上的导电特征部。

背景技术

可商购获得的各种类型的电子设备的数量在过去几年急剧增加，并且新设备的推出速度未表现出减缓的迹象。设备诸如便携式计算设备、平板电脑、膝上型电脑、上网本、台式电脑和单体计算机、智能手机、可穿戴计算设备、存储设备、便携式媒体播放器、导航系统、监视器、电源适配器等已变得无处不在。

这些设备的功能同样大大增加。这继而导致这些电子设备内部的复杂性增加。同时，这些设备的大小变得越来越小巧。例如，更小巧且更薄的设备总是受欢迎的。

这种增加的功能和减小的尺寸使得空间高效的电路技术的使用成为必要。作为一个示例，系统级封装模块和其他类似结构可用于增加电子设备的功能，同时减少设备中所占用的空间。虽然这些技术已经被证明是有用的，但是期望能够在系统级封装模块中封装更多的功能。对于电子设备中的给定体积，具有更高容量的模块会允许功能量的提高。

还希望提高由系统级封装模块提供的空间效率。减小系统级封装模块的尺寸将有助于减小容纳此类模块的电子设备的尺寸。

容纳这些系统级封装模块的电子设备变得非常受欢迎并且可以大量销售。因此，期望具有可易于制造的改进的系统级封装模块。

因此，所需要的是可以提供高级功能、空间高效的且易于制造的系统级封装模块。

发明内容

因此，本发明的实施方案可以提供系统级封装模块，该系统级封装模块可以提供高级功能，并且是空间高效且易于制造的。

本发明的这些和其他实施方案可提供具有高级功能的系统级封装模块。在一个示例中，高功能系统级封装模块可包括无线电路和天线两者。该系统级封装模块可以由安装在板上的集成电路形成，其中该板可以是柔性电路板、印刷电路板或其他板。集成电路可以是无线接收器、无线发射器、无线收发器或其他RF或其他类型的无线或其他集成电路(为了简单起见，在这里被称为无线电路)。模制层或封装可位于板的顶表面上方。封装可以至少位于所述集成电路上方并且可以封装该集成电路。用于无线电路的天线可以形成在系统级封装模块的表面上，例如在顶表面上，从而增加模块的功能。

本发明的这些和其他实施方案可提供空间高效的系统级封装模块。在一个示例中，空间高效的系统级封装模块可以包括不同的垂直互连路径，这些垂直互连路径可以用于将无线电路连接到天线。例如，可以使用熔融焊料的叠堆或烧结物液滴来形成从板的顶表面上的触点到天线的路径。引脚可以用于形成从板的顶表面上的触点到天线的路径。接合引线或其他线可形成从板的顶表面上的触点到天线的路径。穿过板的迹线可将引脚连接到无线电路。

在一个示例中，空间高效的系统级封装模块可以具有与电子设备的外壳的轮廓更紧密地匹配或至少部分地与其适形的形状而不是被成形为传统的矩形立方体。本发明的这些和其他实施方案还可以通过提供具有一个或多个表面的系统级封装模块来节省电子设备中的空间，该一个或多个表面至少部分地适形于电子设备的内部表面、结构、分区或其他部分。因此，系统级封装模块可以具有一个或多个弯曲表面。例如，在形成天线的系统级封装模块的表面可以是弯曲的。

本发明的这些和其他实施方案可以包括在板上、在封装的表面上或在系统级封装模块中的其他位置的其他部件。这种包括可以增加系统级封装模块的功能。当被包括的部件替换原本需要的单独部件时，这种包括还可节省电子设备中的空间。例如，传感器电极、充电线圈、变压器、屏蔽件、电感器、电容器、电阻器和其他部件可以形成在板上、封装的表面上或系统级封装模块中的其他位置。可以堆叠两个或更多个封装层，以向系统级封装模块提供更进一步的功能。例如，可以在板上形成第一封装。可以在第一封装的表面上形成屏蔽件或其他部件。附加电子部件诸如电阻器、电容器、有源部件、集成电路或其他的附加电子部件可以被添加到第一封装的表面或形成在第一封装的表面上。板和这些部件之间的连接可以通过引脚来实现。可以在第一封装上形成第二封装。可以在第二封装的表面上形成天线或其他部件。附加电子部件诸如电阻器、电容器、有源部件、集成电路或其他的附加电子部件可以被添加到第二封装的表面或形成在第二封装的表面上。板与这些部件之间的连接，以及这些部件与第一封装表面上的部件之间的连接可以通过引脚来实现。第一封装的表面可以是平坦的或平面的，或者其可以是弯曲的。第二封装的表面可以是平坦的或平面的，或者其可以是弯曲的。可以通过将热固性塑料用于至少第一封装来促进封装的堆叠，因为当形成第二封装时，这种材料可能不会重新熔化。

本发明的这些和其他实施方案可提供可易于制造的系统级封装模块。在一个示例中，引脚可以是表面安装引脚，其可以使用表面安装技术方法被附接到板。天线可以各种方式形成。例如，天线可以由铜箔层形成，该铜箔层利用粘合剂层附接到系统级封装模块的表面。铜箔层可以是轧制退火的铜层。粘合剂层可以是压敏粘合剂层、热活化膜层、聚酰亚胺膜或其它粘合剂层。可以使用导电环氧树脂膏来形成天线。可以使用印刷诸如移印、模板印刷、喷墨印刷、物理气相沉积、镀覆或方法来形成天线。天线可以针对信号接收被优化的图案被印刷。该封装可由各种材料形成。例如，封装可以由环氧树脂塑封料形成。当天线被印刷在系统级封装模块的表面上时，这种材料特别有用。封装可以由液晶聚合物形成。当天线被镀覆在系统级封装模块的表面上时，这种材料特别有用。可以使用激光直接成型(LDS)和环氧树脂塑封料来形成封装。然后可以通过用激光激活封装的表面然后镀覆来形成天线。可以各种方式将引脚附接到天线。例如，封装可以形成为使得每个引脚的顶部部分保持暴露。当形成天线时，其可以物理连接且电连接到每个引脚的顶部部分。封装可以形成为使得每个引脚的顶部部分被封装覆盖。可蚀刻、激光烧蚀或以其他方式移除每个引脚的顶部部分上的封装，从而使每个引脚的顶部部分暴露，当形成天线时，在暴露的地方其可以物理连接且电连接到天线。

应当注意，虽然这里描述的结构和方法非常适合于形成系统级封装模块，但是在本发明的其他实施方案中，可以使用这些技术形成其他类型的电子设备。本发明的实施方案可在系统级封装模块的制造中的不同层级处使用。例如，系统级封装模块可以由一个或多个其他子模块形成，并且本发明的这些实施方案可以在这些子模块中的一个或多个中使用。系统级封装模块本身可以通过采用本发明的一个或多个实施方案形成。

在本发明的各种实施方案中，可通过冲压、金属注射成型、机械加工、微加工、3D打印或其他制造工艺形成系统级封装模块的引脚和其他导电部分。导电部分可由不锈钢、钢、铜、铜钛、铝、磷青铜或其他材料或材料组合形成。它们可镀有或涂覆有镍、金或其他材料。非导电部分可利用嵌入、注射、包覆模制或其他模制、3D打印、机械加工或其他制造工艺形成。非导电部分可由硅或硅树脂、橡胶、硬橡胶、塑料、尼龙、液晶聚合物(LCP)或其他非导电材料或材料组合形成。所使用的印刷电路板或其他合适的衬底可由FR-4、BT或其他材料形成。在本发明的许多实施方案中，印刷电路板可以由其他衬底诸如柔性电路板代替，而在本发明的这些和其他实施方案中，柔性电路板可以由印刷电路板代替。

本发明的实施方案可提供可位于各种类型的设备中的系统级封装模块，各种类型的设备可以是诸如便携式计算设备、平板电脑、台式计算机、膝上型计算机、单体计算机、可穿戴计算设备、智能电话、存储设备、便携式媒体播放器、导航系统、耳机、耳塞、扬声器、或其他音频部件、监视器、电源、适配器、遥控设备、充电器和其他设备。

本发明的各种实施方案可包含本文所述的这些和其他特征中的一个或多个特征。通过参考以下具体实施方式和附图，可更好地理解本发明的实质和优点。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施方案的系统级封装模块的简化透明视图；

图2A至图5E示出根据本发明的一个实施方案的制造系统级封装模块的方法；

图6示出了根据本发明的一个实施方案的电子设备的一部分；

图7是根据本发明的实施方案的系统级封装模块的简化透明视图；并且

图8示出了结合图7的系统级封装模块的电子设备的剖面侧视图。

具体实施方式

图1是根据本发明的实施方案的系统级封装模块的简化透明视图。与其他被包括的附图一样，本附图是为了进行示意性的说明而显示，并且它并不限制本发明的可能的实施方案或权利要求。

在该示例中，天线110可以作为系统级封装模块100的一部分被包括。这种包括可以增加系统级封装模块100的功能。这种包括还可以节省电子设备中的空间，因为可能不需要单独的天线。

系统级封装模块100可以形成在板140上。板140可以是印刷电路板、柔性电路板或其他适当的衬底。板140可以由多个层形成并且可以包括接地层、电源层以及由水平迹线以及垂直通孔(未示出)形成的电互连路径。可以在板140上形成一个或多个镀覆层150。在该示例中，一个或多个镀覆层150可形成触点164，其可通过开口166与板140的顶表面上的接地层160分离。模制层或封装170可以形成在板140的顶表面上方。天线110可以形成在封装170的顶表面上。

引脚120和引脚130可以将天线110电连接至板140中的互连路径。引脚120可以用作馈线路径的一部分，并且可以在位置112处电连接到天线110。引脚120可以焊接到板140的顶表面上的触点164。触点164继而可连接到板140中的互连路径。引脚130可以用作接地路径的一部分并且可以在位置114处电连接到天线110。引脚130可以在板140的顶表面上的触点162处焊接到接地层160。接地层160继而可连接到板140中的互连路径和接地层。

系统级封装模块100可以包括附加功能。例如，系统级封装模块100可以包括一个或多个集成电路、一个或多个其他无源或有源部件、一个或多个微机电系统或其他类型的部件。例如，系统级封装模块100可以包括具有无线电路的一个或多个集成电路。该无线电路可为无线接收器、无线发射器、无线收发器或其他集成电路。

可以使用各种方法和材料来制造系统级封装模块100。例如，天线110可以各种方式形成。天线110可以由铜箔层形成并且利用粘合剂层292附接到系统级封装模块的表面(图2D中示出)。铜箔层可以是轧制退火的铜层。粘合剂层292可以是压敏粘合剂层、热活化膜层、聚酰亚胺膜或其它粘合剂层。天线110可以使用导电环氧树脂膏形成。天线110可以使用印刷诸如移印、模版印刷、喷墨印刷、物理气相沉积、镀覆或方法来形成。天线110可以针对无线信号接收而优化的图案来印刷。引脚120和引脚130可以形成为铜引脚，尽管它们可以由其他材料形成，诸如不锈钢、铜合金或其他材料。可以使用熔融焊料的叠堆或烧结物液滴来形成引脚120和引脚130。可以使用引线接合来形成引脚120和引脚130。封装170可由各种材料形成。例如，封装170可以由环氧树脂塑封料形成。当天线110被印刷在系统级封装模块100的表面上时，这种材料特别有用。封装170可以由液晶聚合物形成。当天线110被镀覆在系统级封装模块的表面上时，这种材料特别有用。可以使用激光直接成型(LDS)和环氧树脂塑封料来形成封装170。可以通过用激光激活封装170的表面然后镀覆来形成天线110。引脚220和引脚230可以各种方式附接到天线110。例如，封装170可以形成为使得引脚的顶部部分和引脚130的顶部部分保持暴露。当形成天线110时，其可以物理连接且电连接到引脚120的顶部部分和引脚130的顶部部分。另选地，封装170可以形成为使得引脚120的顶部部分和引脚130的顶部部分被封装170覆盖。可蚀刻、激光烧蚀或以其他方式移除每个引脚的顶部部分上的封装170，从而使引脚120的顶部部分及引脚130的顶部部分暴露，当形成天线110时，在暴露的地方它们可以物理连接且电连接到天线110。虽然这里示出了天线110，但是可以在封装170的表面上形成其他结构，诸如传感器电极、充电线圈、变压器、屏蔽件、电感器、电容器、电阻器和其他部件。

附加的结构可以被包括在系统级封装模块100和本文所示的其他系统级封装模块中。例如，可以在系统级封装模块100的表面上包括一个或多个附加屏蔽层，以提供低频或其他类型的屏蔽。柔性电路板可以被固定到系统级封装模块100的表面并且被用于提供天线或其他部件。这在系统级封装模块，诸如系统级封装模块700(图7中所示)的表面是弯曲的情况下特别有用。

可以按照利用不同材料的各种方法来制造系统级封装模块100。下图示出了示例。

图2A至图2E示出了根据本发明的实施方案的制造系统级封装模块的方法。在图2A中，板240可以包括支撑互连路径的多个层(未示出)，该互连路径包括多个水平迹线和垂直通孔(未示出)。迹线250可以形成在板240的顶表面和底表面上。触点260可以形成在板140的顶表面和底表面上。

在图2B中，多个部件可附接到板240的顶表面。可以使用表面安装技术来附接这些部件。这些部件可在回流工艺期间焊接到触点260。这些部件可以包括无线电路204、引脚220和引脚230。引脚220可在触点262处附接到板240的顶表面。引脚230可在触点264处附接到板240的顶表面。其他集成电路、有源部件、无源部件、机电系统或其他部件可附接到板240。在该示例中，这些可由集成电路202表示。无线电路204可以通过板240中的互连路径电连接到引脚220、引脚230和集成电路202。

在图2C中，封装270可以形成在板240的顶表面上。封装270可以位于无线电路204上方并且基本上围绕该无线电路。引脚220的顶部部分280可以在封装270的顶表面上方保持暴露。引脚230的顶部部分282可以在封装270的顶表面上方保持暴露。焊料289可以施加到顶部部分280和顶部部分282。例如，可以将焊膏分配在顶部部分280和顶部部分282上。

在图2D中，粘合剂层292可以被施加到封装270的顶表面。顶部部分280和顶部部分282可通过粘合剂层292保持暴露。天线290可以放置在粘合剂层292上。天线290和引脚220以及天线290和引脚230可以在局部回流期间彼此焊接在一起。该局部回流可以有助于将天线290、粘合剂层292和封装270层压在一起。

在本发明的这些和其他实施方案中，可以对系统级封装模块进行各种连接。在图2E中，连接器208可以附接到系统级封装模块200的下侧上的触点260。

在本发明的这些和其他实施方案中，天线诸如天线110(在图1中示出)、天线290和天线710(在图7中示出)可以各种方式附接到引脚诸如引脚120和引脚130(在图1中示出)、引脚220和引脚230以及引脚720和引脚730(在图7中示出)。在上面的示例中，引脚220的顶部部分280和引脚230的顶部部分282可以在封装270上方保持暴露。在本发明的这些和其他实施方案中，封装270可以在引脚220的顶部部分280和引脚230的顶部部分282上方。可以使用激光、化学蚀刻或其他工艺来烧蚀封装270在引脚220的顶部部分280和引脚230的顶部部分282上的部分，从而显露出引脚220的顶部部分280和引脚230的顶部部分282。示例在下图中示出。

图3A至图3E示出了根据本发明的实施方案的制造系统级封装模块的方法。在图3A中，板240可以包括支撑互连路径的多个层(未示出)，该互连路径包括多个水平迹线和垂直通孔(未示出)。迹线250可以形成在板240的顶表面和底表面上。触点260可以形成在板140的顶表面和底表面上。

在图3B中，多个部件可附接到板240的顶表面。可以使用表面安装技术来附接这些部件。这些部件可在回流工艺期间焊接到触点260。这些部件可以包括无线电路204、引脚220和引脚230。引脚220可在触点262处附接到板240的顶表面。引脚230可在触点264处附接到板240的顶表面。其他集成电路、有源部件、无源部件、机电系统或其他部件可附接到板240。在该示例中，这些可由集成电路202表示。无线电路204可以通过板240中的互连路径电连接到引脚220、引脚230和集成电路202。

在图3C中，封装271可以形成在板240的顶表面上方。封装271可以位于无线电路204上方并且基本上围绕该无线电路。封装271可以覆盖引脚220的顶部部分280和引脚230的顶部部分282。封装270在引脚220的顶部部分280和引脚230的顶部部分282上的部分可以被移除或烧蚀。可以使用激光、化学蚀刻或其他工艺来烧蚀封装270在引脚220的顶部部分280和引脚230的顶部部分282上的部分，从而显露出引脚220的顶部部分280和引脚230的顶部部分282。

在图3D中，焊料289可以被施加到引脚230的顶部部分280和引脚220的顶部部分282。例如，可以将焊膏分配在顶部部分280和顶部部分282上。粘合剂层292可以被施加到封装270的顶表面。所施加的焊料289可以通过粘合剂层292保持暴露。天线290可以放置在粘合剂层292上。天线290和引脚220以及天线290和引脚230可以在局部回流期间彼此焊接在一起。该局部回流可以有助于将天线290、粘合剂层292和封装270层压在一起。

在本发明的这些和其他实施方案中，可以对系统级封装模块进行各种连接。在图3E中，连接器208可以附接到系统级封装模块300的下侧上的触点260。

在本发明的这些和其他实施方案中，天线诸如天线110(图1所示)、天线290和天线710(图7所示)可以各种方式形成。在上述示例中，铜箔层可以用作天线290。可以使用粘合剂层292将天线290保持在适当位置。另选地，天线诸如天线291(在图4中示出)可以使用导电墨、导电环氧树脂膏或其他材料形成。天线291可以使用印刷诸如移印、模版印刷、喷墨印刷、物理气相沉积、镀覆或方法来形成。天线291可以针对无线信号接收而优化的图案来印刷。示例在下图中示出。

图4A至图4E示出了根据本发明的实施方案的制造系统级封装模块的方法。在图4A中，板240可以包括支撑互连路径的多个层(未示出)，该互连路径包括多个水平迹线和垂直通孔(未示出)。迹线250可以形成在板240的顶表面和底表面上。触点260可以形成在板140的顶表面和底表面上。

在图4B中，多个部件可附接到板240的顶表面。可以使用表面安装技术来附接这些部件。这些部件可在回流工艺期间焊接到触点260。这些部件可以包括无线电路204、引脚220和引脚230。引脚220可在触点262处附接到板240的顶表面。引脚230可在触点264处附接到板240的顶表面。其他集成电路、有源部件、无源部件、机电系统或其他部件可附接到板240。在该示例中，这些可由集成电路202表示。无线电路204可以通过板240中的互连路径电连接到引脚220、引脚230和集成电路202。

在图4C中，封装270可以形成在板240的顶表面上方。封装270可以位于无线电路204上方并且基本上围绕该无线电路。引脚220的顶部部分280可以在封装270的顶表面上方保持暴露。引脚230的顶部部分282可以在封装270的顶表面上方保持暴露。

在图4D中，可以形成天线291。天线291可以由导电墨、导电环氧树脂膏或其它材料形成。天线291可以使用印刷诸如移印、模版印刷、喷墨印刷、物理气相沉积、镀覆或方法来形成。天线291可以针对无线信号接收而优化的图案来印刷。天线291可以电连接到引脚220和引脚230。

在本发明的这些和其他实施方案中，可以对系统级封装模块进行各种连接。在图4E中，连接器208可以附接到系统级封装模块400的下侧上的触点260。

图5A至图5E示出了根据本发明的实施方案的制造系统级封装模块的方法。在图5A中，板240可以包括支撑互连路径的多个层(未示出)，所述互连路径包括多个水平迹线和垂直通孔(未示出)。迹线250可以形成在板240的顶表面和底表面上。触点260可以形成在板140的顶表面和底表面上。

在图5B中，多个部件可附接到板240的顶表面。可以使用表面安装技术来附接这些部件。这些部件可在回流工艺期间焊接到触点260。这些部件可以包括无线电路204、引脚220和引脚230。引脚220可在触点262处附接到板240的顶表面。引脚230可在触点264处附接到板240的顶表面。其他集成电路、有源部件、无源部件、机电系统或其他部件可附接到板240。在该示例中，这些可由集成电路202表示。无线电路204可以通过板240中的互连路径电连接到引脚220、引脚230和集成电路202。

在图5C中，封装271可以形成在板240的顶表面上。封装271可以位于无线电路204上方并且基本上围绕该无线电路。封装271可以覆盖引脚220的顶部部分280和引脚230的顶部部分282。在封装271被固化之后，封装270在引脚220的顶部部分280和引脚230的顶部部分282上的部分可以被移除或烧蚀。可以使用激光、化学蚀刻或其他工艺来烧蚀封装270在引脚220的顶部部分280和引脚230的顶部部分282上的部分，从而显露出引脚220的顶部部分280和引脚230的顶部部分282。

在图5D中，可以形成天线291。天线291可以由导电墨、导电环氧树脂膏或其它材料形成。天线291可以使用印刷诸如移印、模版印刷、喷墨印刷、物理气相沉积、镀覆或方法来形成。天线291可以针对无线信号接收而优化的图案来印刷。用于形成天线291的油墨、膏或其他材料可以填充通过烧蚀封装271形成的沟槽，从而接触引脚220的顶部部分280和引脚230的顶部部分282。

在本发明的这些和其他实施方案中，可以对系统级封装模块进行各种连接。在图5E中，连接器208可以附接到系统级封装模块500的下侧上的触点260。

可以使用各种材料来制造系统级封装模块200、300、400和500。例如，天线290和291可以各种方式形成。天线290(在图2D中示出)可以由铜箔层形成并且利用粘合剂层292(在图2D中示出)附接到系统级封装模块的表面。天线290可以是轧制退火铜层。粘合剂层292可以是压敏粘合剂层、热活化膜层、聚酰亚胺膜或其它粘合剂层。天线291(图4中所示)可使用导电环氧树脂膏、导电墨或其他材料形成。天线291可以使用印刷诸如移印、模版印刷、喷墨印刷、物理气相沉积、镀覆或方法来形成。天线290和291可以针对无线信号接收而优化的图案来印刷。引脚220和引脚230可以形成为铜引脚，尽管它们可以由其它材料形成，例如不锈钢、铜合金或其它材料。可以使用熔融焊料的叠堆或烧结物液滴来形成引脚220和引脚230。可以使用引线接合来形成引脚220和引脚230。封装270和271可以由各种材料形成。例如，封装270和271可以由环氧树脂塑封料形成。当天线290或天线291被印刷在系统级封装模块100的表面上时，这种材料特别有用。封装270和271可以由液晶聚合物形成。当天线290或天线291被镀覆在系统级封装模块200、300、400或500的表面上时，这种材料特别有用。封装270或封装271可以使用激光直接成型(LDS)和环氧树脂塑封料形成。天线290或天线291可以通过用激光激活封装270或封装271的表面然后镀覆来形成。引脚220和引脚230可以各种方式附接到天线290或天线291。例如，封装270可以被形成为使得引脚220的顶部部分和引脚230的顶部部分保持暴露。当形成天线290或天线291时，其可以物理连接且电连接到引脚220的顶部部分280和引脚230的顶部部分282。另选地，封装271可以被形成为使得引脚220的顶部部分280和引脚230的顶部部分282被封装271覆盖。可蚀刻、激光烧蚀或以其他方式移除每个引脚的顶部部分上的封装271，从而使引脚220的顶部部分280和引脚230的顶部部分282暴露，当形成天线290或天线291时，在暴露的地方它们可以物理连接且电连接到天线290或天线291。虽然这里示出了天线290和天线291，但是可以将其他结构诸如传感器电极、充电线圈、变压器、屏蔽件、电感器、电容器、电阻器和其他部件添加到封装170的表面或者形成在该封装的表面上。

本发明的这些和其他实施方案可以包括在板上、在封装表面上或在系统级封装模块上的其他位置的其他部件。这种包括可以增加系统级封装模块的功能。当被包括的部件替换原本需要的单独部件时，这种包括还可节省电子设备中的空间。例如，传感器电极、充电线圈、变压器、屏蔽件、电感器、电容器、电阻器和其他部件可以形成在板上、封装表面上或系统级封装模块上的其他地方。

本发明的这些和其他实施方案还可以通过提供具有至少部分地适形于电子设备的外壳的一个或多个表面的系统级封装模块来节省电子设备中的空间。本发明的这些和其他实施方案还可以通过提供具有一个或多个表面的系统级封装模块来节省电子设备中的空间，该一个或多个表面至少部分地适形于电子设备的内部表面、结构、分区或其他部分。下图示出了示例。

图6示出了根据本发明的实施方案的电子设备的一部分。在一个示例中，板640可为柔性电路板。该柔性电路板可以附接到印刷电路板(未示出)以形成组合板640。组合板640的柔性电路板部分可以具有可以离开系统级封装模块600的尾部部分642。板640可以至少部分地被模制层或封装670覆盖。封装670可以类似于封装170(图1中所示)、封装270(图2中所示)、封装271(图3中所示)以及本文所示的其他封装。封装670的表面可以被弯曲以适配在电子设备的部分690中。部件诸如传感器电极610和充电线圈612可以形成在封装670的表面上。传感器电极610和充电线圈612以及其他此类的部件可以通过一个或多个引脚，诸如引脚120和引脚130(图1中所示)、引脚220和引脚230(图2中所示)或者本文所示的任何其他引脚电连接至板640。传感器电极610和充电线圈612及其他此类部件可类似于天线110(图1中所示)、天线290(图2中所示)或天线291(图4中所示)形成。即，它们可以由铜箔层形成，该铜箔层通过粘合剂层附接到系统级封装模块的表面上。铜箔层可以是轧制退火的铜层。粘合剂层可以是压敏粘合剂层、热活化膜层、聚酰亚胺膜或其它粘合剂层。它们可以使用导电环氧树脂膏、导电墨或其它材料形成。传感器电极610和充电线圈612以及其他此类的部件可以使用印刷诸如移印、模版印刷、喷墨印刷、物理气相沉积、镀覆或方法来形成。另选地，也可以在柔性电路板(未示出)上形成传感器电极610和充电线圈612以及其他此类的部件等。该柔性电路板然后可以被附接到封装670的顶表面并且被弯曲以适配弯曲的顶表面。

图7是根据本发明的实施方案的系统级封装模块的简化的透明视图。在该示例中，系统级封装模块700的顶表面可以被弯曲以更好地适配在电子设备中，从而节省空间。

系统级封装模块700可以形成在板740上。板740可以是印刷电路板、柔性电路板、或其他合适的衬底。板740可以由多个层形成并且可以包括接地层、电源层以及由水平迹线和垂直通孔(未示出)形成的电互连路径。可以在板740上形成一个或多个镀覆层750。在该示例中，一个或多个镀覆层750可以在板740的顶表面上形成触点764和接地层760。模制层或封装770可以形成在板740的顶表面上。封装770的顶表面可以被弯曲以更好地适配或至少大概沿循电子设备的外壳或内部结构的轮廓。天线710可以形成在封装770的顶表面上。

引脚720和引脚730可以将天线710电连接至板740中的互连路径。引脚720可以用作馈线路径的一部分，并且可以在位置712处电连接到天线710。引脚720可以焊接到板740的顶表面上的触点764。触点764继而可连接到板740中的互连路径。引脚730可以用作接地路径的一部分并且可以在位置714处电连接到天线710。引脚730可以在板740的顶表面上的触点762处焊接到接地层760。接地层760继而可以连接到板740中的互连路径和接地层。

系统级封装模块700可以包括附加功能。例如，系统级封装模块700可以包括一个或多个集成电路、一个或多个其他无源或有源部件、一个或多个微机电系统或其他类型的部件。例如，系统级封装模块700可以包括具有无线电路的一个或多个集成电路。该无线电路可为无线接收器、无线发射器、无线收发器或其他集成电路。这些附加部件在这里被表示为部件780，其在封装770外部，尽管这些部件中的一些或全部可以位于封装770内。

系统级封装模块700可以具有一个或多个弯曲表面。例如，封装770的顶表面可以是弯曲的。如图所示，曲率可以沿着长轴，尽管在本发明的其他实施方案中，可以使用其他曲率。引脚720和引脚730可以与曲率轴线对齐。因此，封装770在引脚720的位置处可具有与在引脚730的位置处相同的深度，使得当引脚720和引脚730具有相同长度时，引脚720的顶部部分和引脚730的顶部部分可具有相对于封装770的表面相同的定位。在一些情况下，引脚720和引脚730可相对于曲率轴线彼此偏移。为了补偿，引脚720和引脚730可以具有不同的长度。引脚长度的差异可以补偿引脚720的位置和引脚730的位置处的封装深度的差异。

图8示出了结合图7的系统级封装模块的电子设备的剖面侧视图。在该示例中，天线710可以形成在封装770的顶表面上。这可以节省由外壳790容纳的电子设备内部的空间。举例来说，可利用通常可由天线710占用的区域792来包括额外功能、减小电子设备的尺寸或其组合。

系统级封装模块700可以包括板740。板740可以在板740的顶表面和底表面上支撑部件702和703。引脚720可以将天线710电连接到板740。

可以使用各种材料制造系统级封装模块700。例如，天线710可以各种方式形成。天线710可以由铜箔层形成并且利用粘合剂层292(图2D中示出)附接到系统级封装模块的表面。铜箔层可以是轧制退火的铜层。粘合剂层292可以是压敏粘合剂层、热活化膜层、聚酰亚胺膜或其它粘合剂层。天线710可以使用导电环氧树脂膏形成。天线710可以使用印刷诸如移印、模版印刷、喷墨印刷、物理气相沉积、镀覆或方法来形成。天线710可以针对无线信号接收而优化的图案来印刷。另选地，天线710和其他此类的部件可以形成在柔性电路板(未示出)上。该柔性电路板然后可以附接到封装770的顶表面并且弯曲以适配弯曲的顶表面。引脚720和引脚730可以形成为铜引脚，尽管它们可以由其它材料形成，诸如不锈钢、铜合金或其它材料。可以使用熔融焊料叠堆或烧结物液滴来形成引脚720和引脚730。可以使用引线接合来形成引脚720和引脚730。封装770可由各种材料形成。例如，封装770可以由环氧树脂塑封料形成。当天线710被印刷在系统级封装模块700的表面上时，这种材料特别有用。封装770可以由液晶聚合物形成。当天线710被镀覆在系统级封装模块的表面上时，这种材料特别有用。可以使用激光直接成型(LDS)和环氧树脂塑封料来形成封装770。然后可以通过用激光来激活封装770的表面然后镀覆来形成天线710。引脚720和引脚730可以各种方式附接到天线710。例如，封装770可以形成为使得引脚的顶部部分和引脚730的顶部部分保持暴露。当形成天线710时，它可以物理连接且电连接到引脚720的顶部部分和引脚730的顶部部分。另选地，封装770可以形成为使得引脚720的顶部部分和引脚730的顶部部分由封装770覆盖。可蚀刻或激光烧蚀每个引脚的顶部部分上的封装770，从而使引脚720的顶部部分和引脚730的顶部部分暴露，当形成天线710时，在暴露的地方它们可以物理连接且电连接到天线710。虽然这里示出了天线710，但是可以在封装770的表面上形成其他结构，诸如传感器电极、充电线圈、变压器、屏蔽件、电感器、电容器、电阻器和其他部件。

本发明的这些和其他实施方案可以包括板740上、封装770的表面上或系统级封装模块700上的其他位置的其他部件。这种包括可以增加系统级封装模块700的功能。当被包括的部件替换原本需要的单独部件时，这种包括还可节省电子设备中的空间。例如，传感器电极、充电线圈、变压器、屏蔽件、电感器、电容器、电阻器和其他部件可以形成在板上、封装的表面上或系统级封装模块700上的其他位置。可以堆叠两个或更多个封装层，以向系统级封装模块700提供更进一步的功能。例如，第一封装770可以形成在板740上。可以在第一封装770的表面上形成屏蔽件或其他部件(未示出)。附加电子部件诸如电阻器、电容器、有源部件、集成电路或其他的附加电子部件可以被添加到第一封装770的表面或形成在第一封装的表面上。板740和这些部件之间的连接可以通过引脚720和引脚730进行。第二封装(未示出)可以在第一封装770上方形成。天线或其他部件(未示出)可形成在第二封装的表面上。附加电子部件诸如电阻器、电容器、有源部件、集成电路或其他的附加电子部件(未示出)可以被添加到第二封装的表面或形成在第二封装的表面上。板740与这些部件之间以及这些部件与第一封装表面上的部件之间的连接可以通过引脚(未示出)来实现。第一封装770的表面可以是平坦的或平面的，或者其可以是弯曲的。第二封装的表面可以是平坦的或平面的，或者其可以是弯曲的。可通过将热固性塑料用于至少第一封装770来促进封装的堆叠，这是因为当形成第二封装时该材料可能不会重新熔化。

应注意，虽然上述结构和方法非常适合于形成系统级封装模块，但在本发明的其他实施方案中，可使用这些技术形成其他类型的电子设备。本发明的实施方案可在系统级封装模块的制造中的不同层级处使用。例如，系统级封装模块可以由一个或多个其他子模块形成，并且本发明的这些实施方案可以在这些子模块中的一个或多个中使用。系统级封装模块本身可以通过采用本发明的一个或多个实施方案形成。

在本发明的各种实施方案中，可通过冲压、金属注射成型、机械加工、微加工、3D打印或其他制造工艺形成系统级封装模块的引脚和其他导电部分。导电部分可由不锈钢、钢、铜、铜钛、铝、磷青铜或其他材料或材料组合形成。它们可镀有或涂覆有镍、金或其他材料。非导电部分可利用注射、嵌入、包覆模制或其他模制、3D打印、机械加工或其他制造工艺形成。非导电部分可由硅或硅树脂、橡胶、硬橡胶、塑料、尼龙、液晶聚合物(LCP)或其他非导电材料或材料组合形成。所使用的印刷电路板或其他合适的衬底可由FR-4、BT或其他材料形成。在本发明的许多实施方案中，印刷电路板可由其他衬底诸如柔性电路板代替，而在本发明的这些和其他实施方案中，柔性电路板可由印刷电路板代替。

本发明的这些和其他实施方案可提供可位于各种类型的设备中的系统级封装模块，诸如便携式计算设备、平板计算机、台式计算机、膝上型计算机、单体计算机、可穿戴计算设备、智能电话、存储设备、便携式媒体播放器、导航系统、耳机、耳塞、扬声器、或其他音频部件、监视器、电源、适配器、遥控设备、充电器和其他设备。

出于例证和描述的目的，呈现了对本发明的实施方案的上述描述。其并非旨在为详尽的，也不旨在将本发明限制为所述精确形式，并且根据上述教导内容，许多修改和变型是可能的。该实施方案被选择和描述以充分说明本发明的原理及其实际应用，以由此使得本领域的其他技术人员能够在各种实施方案中以及在适合于所设想的特定用途的各种修改的情况下充分利用本发明。因此，应当理解，本发明旨在涵盖以下权利要求书的范围内的所有修改和等同物。

Claims (20)

1.一种系统级封装模块，所述系统级封装模块包括：

具有顶表面的板；

集成电路，所述集成电路附接到所述板的所述顶表面上的第一多个触点；

第一垂直互连引脚，所述第一垂直互连引脚连接到所述板的所述顶表面上的第一触点；

第二垂直互连引脚，所述第二垂直互连引脚连接到所述板的所述顶表面上的第二触点；

封装，所述封装在所述板的所述顶表面上，位于所述集成电路上方，并且至少基本上围绕所述第一垂直互连引脚和所述第二垂直互连引脚；和

在所述封装的顶表面上的天线，使得所述封装位于所述天线与所述板的所述顶表面之间，所述天线连接到所述第一垂直互连引脚和所述第二垂直互连引脚。

2.根据权利要求1所述的系统级封装模块，其中所述天线通过印刷形成。

3.根据权利要求1所述的系统级封装模块，其中所述天线是铜箔叠层。

4.根据权利要求1所述的系统级封装模块，其中所述封装由环氧树脂塑封料形成。

5.根据权利要求1所述的系统级封装模块，其中所述集成电路是无线收发器。

6.根据权利要求5所述的系统级封装模块，其中所述板是印刷电路板。

7.根据权利要求1所述的系统级封装模块，其中所述封装的顶表面是平坦的。

8.根据权利要求1所述的系统级封装模块，其中所述封装的顶表面是弯曲的。

9.根据权利要求1所述的系统级封装模块，其中所述板包括将所述集成电路的触点连接到所述第一垂直互连引脚的导电路径。

10.根据权利要求1所述的系统级封装模块，其中所述天线通过物理气相沉积形成并且包括低频屏蔽层。

11.一种系统级封装模块，所述系统级封装模块包括：

具有顶表面的板；

集成电路，所述集成电路附接到位于所述板的所述顶表面上的第一多个触点；

封装，所述封装位于所述板的顶表面上并且位于所述集成电路上方；

第一垂直互连引脚，所述第一垂直互连引脚连接到所述板的所述顶表面上的第一触点，并且延伸到所述封装的顶表面附近；

第二垂直互连引脚，所述第二垂直互连引脚连接到所述板的所述顶表面上的第一触点，并且延伸到所述封装的顶表面附近；

其中所述封装包括在所述第一垂直互连引脚的顶表面上方形成的第一沟槽和在所述第二垂直互连引脚的顶表面上方形成的第二沟槽；和

在所述封装的顶表面上的天线，使得所述封装位于所述天线和所述板的所述顶表面之间，所述天线在所述第一沟槽中并连接到所述第一垂直互连引脚，并且在所述第二沟槽中并连接到所述第二垂直互连引脚。

12.根据权利要求11所述的系统级封装模块，其中所述天线通过印刷形成。

13.根据权利要求11所述的系统级封装模块，其中所述天线是铜箔叠层。

14.根据权利要求11所述的系统级封装模块，其中所述封装由环氧树脂塑封料形成。

15.根据权利要求14所述的系统级封装模块，其中所述封装的顶表面是弯曲的。

16.一种系统级封装模块，所述系统级封装模块包括：

具有顶表面的板；

集成电路，所述集成电路附接到位于所述板的所述顶表面上的第一多个触点；

封装，所述封装位于所述板的所述顶表面上并且位于所述集成电路上方；

第一垂直互连引脚，所述第一垂直互连引脚连接到所述板的所述顶表面上的第一触点且延伸超出所述封装的顶表面；

第二垂直互连引脚，所述第二垂直互连引脚连接到所述板的所述顶表面上的第一触点并且延伸超过所述封装的顶表面；和

在所述封装的顶表面上的天线，使得所述封装位于所述天线与所述板的所述顶表面之间，所述天线连接到所述第一垂直互连引脚且进一步连接到所述第二垂直互连引脚。

17.根据权利要求16所述的系统级封装模块，其中所述天线通过印刷形成。

18.根据权利要求16所述的系统级封装模块，其中所述天线是铜箔叠层。

19.根据权利要求16所述的系统级封装模块，其中所述封装由环氧树脂塑封料形成。

20.根据权利要求19所述的系统级封装模块，其中所述封装的顶表面是弯曲的。

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