DE102015112861A1 - Mikrowellen-Chipgehäusevorrichtung - Google Patents

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Abstract

Eine Mikrowellenvorrichtung schließt ein Halbleitergehäuse ein, das einen Mikrowellen-Halbleiterchip und ein dem Halbleitergehäuse zugehöriges Wellenleiter-Bauteil umfasst. Das Wellenleiter-Bauteil ist zur Übertragung eines Mikrowellen-Wellenleitersignals ausgestaltet. Es schließt ein Teil oder mehrere Teile ein. Die Mikrowellenvorrichtung schließt ferner ein Transformator-Element, das zur Umwandlung eines Mikrowellensignals von dem Mikrowellen-Halbleiterchip in das Mikrowellen-Wellenleitersignal oder zur Umwandlung des Mikrowellen-Wellenleitersignals in ein Mikrowellen-Signal für den Mikrowellen-Halbleiterchip ausgestaltet ist, ein.

Description

  • Diese Erfindung betrifft im Allgemeinen das Verpacken (Packaging) von Halbleitervorrichtungen und Mikrowellen-Wellenleiter.
  • Mikrowellenvorrichtungshersteller suchen ständig nach Möglichkeiten, die Leistung ihrer Produkte zu erhöhen, und gleichzeitig ihre Herstellungskosten zu verringern. Ein kostenintensiver Bereich bei der Herstellung von Mikrowellenvorrichtungen ist das Verpacken (Packaging) der/des Mikrowellen-Halbleiterchips. Deshalb sind Halbleitervorrichtungsgehäuse (Halbleitervorrichtungs-Packages) und Verfahren zur Herstellung derselben bei geringen Kosten und hoher Ausbeute wünschenswert. Ferner ist eine Mikrowellenübertragung mit hoher Leistung bei geringen Verlusten wünschenswert. Die ständigen Bemühungen, Mikrowellenvorrichtungen bereitzustellen, die kleiner, dünner oder leichter sind und eine größere Funktionsvielfalt sowie eine verbesserte Zuverlässigkeit aufweisen, führte zu einer Vielzahl von technologischen Innovationen in allen betreffenden technischen Gebieten, insbesondere bei der Halbleiterchipgehäuse- und Wellenleitertechnologie.
  • Eine der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe kann die Bereitstellung einer Mikrowellenvorrichtung und eines Verfahrens zur Herstellung derselben mit einer oder mehreren der zuvor genannten Eigenschaften sein.
  • Die Aufgabe wird durch die Merkmale der Hauptansprüche gelöst. Ausführungsformen und Varianten davon sind in den abhängigen Ansprüchen dargelegt.
  • Die anliegenden Zeichnungen sind aufgenommen, um ein besseres Verständnis der Ausführungsformen bereitzustellen, und sind in diese Beschreibung integriert und bilden einen Teil davon. Die Zeichnungen stellen Ausführungsformen dar und dienen zusammen mit der Beschreibung der Erklärung der Prinzipien der Ausführungsformen. Andere Ausführungsformen und viele der beabsichtigten Vorteile der Ausführungsformen werden ohne Weiteres anerkannt, da sie unter Bezugnahme auf die nachfolgende detaillierte Beschreibung besser verstanden werden. Die Elemente der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu relativ zueinander. Gleiche Bezugsziffern kennzeichnen entsprechende ähnliche Teile.
  • 1 stellt schematisch eine Querschnittsansicht einer beispielhaften Mikrowellenvorrichtung dar, die ein Halbleitergehäuse, ein Transformatorelement und ein Wellenleiter-Bauteil umfasst, das mit dem Halbleitergehäuse verbunden ist.
  • 2 stellt schematisch eine Querschnittsansicht einer beispielhaften Mikrowellenvorrichtung dar, die ein Halbleitergehäuse, das ein Transformatorelement enthält, und ein Wellenleiter-Bauteil umfasst, das mit dem Halbleitergehäuse verbunden ist.
  • 3 stellt schematisch eine Querschnittsansicht einer beispielhaften Mikrowellenvorrichtung dar, die ein Halbleitergehäuse, das einen Mikrowellen-Halbleiterchip umfasst, der mit einer Antenne innerhalb des Chips ausgestattet ist, und ein Wellenleiter-Bauteil umfasst, das mit dem Halbleitergehäuse verbunden ist.
  • 4 stellt schematisch eine Querschnittsansicht einer beispielhaften Mikrowellenvorrichtung dar, die ein Halbleitergehäuse, das mit einer Antenne außerhalb des Chips ausgestattet ist, und ein Wellenleiter-Bauteil umfasst, das mit dem Halbleitergehäuse verbunden ist.
  • Die 5A und 5B stellen schematisch eine perspektivische Ansicht und eine Draufsicht eines beispielhaften Transformatorelements dar, das in einem Halbleitergehäuse aufgenommen ist.
  • 6 stellt schematisch eine Querschnittsansicht eines beispielhaften Halbleitergehäuses dar, das einen Mikrowellen-Halbleiterchip und eine Antenne außerhalb des Chips umfasst, die von einer elektrischen Umverteilungsschicht (RDL) des Halbleitergehäuses gebildet ist.
  • 7 stellt schematisch eine Querschnittsansicht einer beispielhaften Mikrowellenvorrichtung dar, die ein Halbleitergehäuse, eine Mehrzahl von Transformatorelementen und ein Wellenleiter-Bauteil, das eine Mehrzahl von Wellenleitern enthält, umfasst.
  • 8 stellt schematisch eine Querschnittsansicht einer beispielhaften Mikrowellenvorrichtung dar, die ein Halbleitergehäuse und ein Wellenleiter-Bauteil, das eine Mehrzahl von Wellenleitern enthält, umfasst.
  • 9 stellt schematisch eine perspektivische Ansicht eines beispielhaften Wellenleiter-Bauteils dar, das eine Mehrzahl von Wellenleitern enthält.
  • 10 stellt schematisch eine Querschnittsansicht einer beispielhaften Mikrowellenvorrichtung dar, die eine Mehrzahl von Halbleitergehäusen und ein Wellenleiter-Bauteil umfasst, das eine Mehrzahl von Wellenleitern enthält, von welchen ein Wellenleiter eine Halbleitergehäuse-Wellenleiter-Zwischenverbindung bereitstellt.
  • 11 stellt schematisch eine Querschnittsansicht einer beispielhaften Mikrowellenvorrichtung dar, die eine Mehrzahl von Halbleitergehäusen und ein Wellenleiter-Bauteil umfasst, das eine Mehrzahl von Wellenleitern enthält, von welchen ein Wellenleiter eine Mikrowellen-Filterkomponente umfasst.
  • 12 stellt schematisch eine Querschnittsansicht einer beispielhaften Mikrowellenvorrichtung dar, die eine Mehrzahl von Halbleitergehäusen und ein Wellenleiter-Bauteil umfasst, das eine Mehrzahl von Wellenleitern enthält, unter welchen eine Wellenleiter-Antenne ist, die mit einer Halbleitergehäuse-Wellenleiter-Zwischenverbindung verbunden ist.
  • 13 stellt schematisch eine Querschnittsansicht einer beispielhaften Mikrowellenvorrichtung dar, die eine Mehrzahl von Halbleitergehäusen und ein Wellenleiter-Bauteil umfasst, das eine Mehrzahl von Wellenleitern enthält, von welchen ein Wellenleiter eine Halbleitergehäuse-Wellenleiter-Zwischenverbindung bereitstellt.
  • 14 ist ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zur Herstellung einer Mikrowellenvorrichtung, die einen Halbleiterchip und ein Wellenleiter-Bauteil umfasst, unter Verwendung der Technologie eines eingebetteten Chipgehäuses auf Waferebene (eWLP).
  • In der nachfolgenden detaillierten Beschreibung wird Bezug auf die anliegenden Zeichnungen genommen, in welchen zur Veranschaulichung bestimmte Ausführungsformen gezeigt sind, die darstellen, wie die Erfindung ausgeführt werden kann. In diesem Zusammenhang wird richtungsweisende Terminologie, wie z.B. „oben“, „unten“, „vorne“, „hinten“, „oberes“, „unteres“, etc., in Bezug auf die Ausrichtung der beschriebenen Figur(en) verwendet. Da Komponenten von Ausführungsformen in einer Anzahl unterschiedlicher Ausrichtungen positioniert werden können, wird die richtungsweisende Terminologie zum Zweck der Veranschaulichung verwendet und ist keinesfalls beschränkend. Es ist zu verstehen, dass andere Ausführungsformen verwendet werden können und dass strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können. Die nachfolgende detaillierte Beschreibung soll daher nicht als begrenzend angesehen werden.
  • Es ist zu verstehen, dass die Merkmale der hierin beschriebenen unterschiedlichen beispielhaften Ausführungsformen miteinander kombiniert werden können, sofern nicht ausdrücklich das Gegenteil angegeben ist.
  • Wie in dieser Beschreibung verwendet, sollen die Begriffe „verklebt“, „befestigt“, „verbunden“, „gekoppelt“ und/oder „elektrisch verbunden/elektrisch gekoppelt“ nicht bedeuten, dass die Elemente oder Schichten in direktem Kontakt zueinander stehen müssen; dazwischen liegende Elemente oder Schichten können jeweils zwischen den „verklebten“, „befestigten“, „verbundenen“, „gekoppelten“ und/oder „elektrisch verbundenen/elektrisch gekoppelten“ Elementen vorgesehen sein. Gemäß der Offenlegung können die zuvor genannten Begriffe jedoch optional auch die spezifische Bedeutung haben, dass die Elemente oder Schichten in direktem Kontakt miteinander stehen, d.h. dass keine dazwischen liegenden Elemente oder Schichten jeweils zwischen den „verklebten“, „befestigten“, „verbundenen“, „gekoppelten“ und/oder „elektrisch verbundenen/elektrisch gekoppelten“ Elementen vorgesehen sind.
  • Ferner kann das Wort „über“, das in Zusammenhang mit einer Schicht oder einem Teil verwendet wird, die/das „über“ einer Oberfläche gebildet oder positioniert ist, hierin so verwendet werden, dass es bedeutet, dass die Schicht oder das Teil „direkt auf“, z.B. in direktem Kontakt mit der implizierten Oberfläche positioniert (z.B. gebildet, abgeschieden, etc.) ist. Das Wort „über“, das in Zusammenhang mit einer Schicht oder einem Teil verwendet wird, die/das „über“ einer Oberfläche gebildet oder positioniert ist, kann hierin so verwendet werden, dass es bedeutet, dass die Schicht oder das Teil „indirekt auf“ der implizierten Oberfläche mit einer oder mehreren zusätzlichen Schichten oder einem Spalt, die/der zwischen der implizierten Oberfläche und der Schicht oder dem Teil angeordnet ist, positioniert (z.B. gebildet, abgeschieden, etc.) ist.
  • Die hierin beschriebenen Halbleitergehäuse können einen oder mehrere Mikrowellen-Halbleiterchips enthalten. Der/die Mikrowellen-Halbleiterchip(s) kann/können unterschiedlicher Art sein, durch unterschiedliche Technologien hergestellt sein und z.B. logische integrierte Schaltungen, analoge integrierte Schaltungen, integrierte Schaltungen mit gemischten Signalen, integrierte Leistungsschaltungen, elektro-optische Schaltungen, Speicherschaltungen oder integrierte passive Vorrichtungen (IPD) umfassen.
  • Der hierin beschriebene/Die hierin beschriebenen Mikrowellen-Halbleiterchip(s) kann/können aus einem bestimmten Halbleitermaterial hergestellt sein, wie z.B. Si, SiC, SiGe, GaAs, GaN, AlGaN, InGaAs, InAlAs, etc., und kann/können ferner anorganische und/oder organische Materialien enthalten, die keine Halbleiter sind.
  • Der hierin beschriebene/Die hierin beschriebenen Mikrowellen-Halbleiterchip(s) kann/können Steuerschaltungen, Mikroprozessoren, Speicherschaltungen und/oder mikroelektromechanische Bauteile umfassen. Sie können beispielsweise Sender, Empfänger, Sende-Empfänger, Sensoren oder Detektoren umfassen. Insbesondere kann der hierin beschriebene/können die hierin beschriebenen Mikrowellen-Halbleiterchip(s) drahtlose Bauteile, wie z.B. Mikrowellen-Schaltungsanordnungen, wie z.B. Mikrowellen-Sender, Mikrowellen-Empfänger, Mikrowellen-Sendeempfänger, Mikrowellen-Sensoren oder Mikrowellen-Detektoren, umfassen.
  • Im Allgemeinen kann der hier in Betracht gezogene Mikrowellen-Frequenzbereich von ungefähr 300 MHz (Wellenlänge von ungefähr 1 Meter) bis ungefähr 300 GHz (Wellenlänge von ungefähr 1 mm) reichen. Beispielsweise kann/können der hierin beschriebene/die hierin beschriebenen Mikrowellen-Halbleiterchip(s) integrierte Mikrowellen-Schaltungsanordnungen umfassen, die in dem Frequenzbereich zwischen z.B. 300 MHz und 300 GHz, insbesondere in den Frequenzbereichen zwischen z.B. 20 GHz und 200 GHz, oder z.B. 40 GHz und 160 GHz, und z.B. bei ungefähr 60 +/– 10 GHz, 80 +/– 10 GHz, 120 +/– 10 GHz oder 120 +/– 10 GHz betrieben werden.
  • Es handelt sich um Mikrowellenvorrichtungen, die ein oder mehrere Halbleitergehäuse enthalten, von welchen jedes einen oder mehrere Mikrowellen-Halbleiterchips aufweist. Der/Die Mikrowellen-Halbleiterchip(s) kann/können eine horizontale Struktur aufweisen. Ein Halbleiterchip mit einer horizontalen Struktur kann Chipelektroden lediglich auf einer seiner beiden Hauptoberflächen, z.B. auf seiner aktiven Oberfläche, aufweisen.
  • Die Chipelektroden (oder Kontaktinseln) ermöglichen einen elektrischen Kontakt zu der/den integrierten Mikrowellen-Schaltung(en) (z.B. Mikrowellen-Sender-/-Empfänger-/-Sendeempfänger-/-Detektor-Schaltung, Steuerschaltung, etc.), die in dem/den Mikrowellen-Halbleiterchip(s) eingeschlossen ist/sind. Die Chipelektroden, z.B. E-/A-Elektroden, Erdelektroden, Stromversorgungselektroden, Mikrowellen-Frequenzelektroden, Steuerelektroden, etc., können eine oder mehrere Elektroden-Metallschichten umfassen, die auf das Halbleitermaterial aufgebracht werden.
  • Die hierin beschriebene Mikrowellenvorrichtung schließt ein Wellenleiter-Bauteil ein, das dem einen oder den mehreren Halbleitergehäusen zugehörig und, z.B., damit verbunden ist. Das Wellenleiter-Bauteil ist zur Übertragung eines Mikrowellen-Wellenleitersignals, das durch das/die Halbleitergehäuse bereitgestellt oder davon geleitet wird, ausgestaltet. Das Wellenleiter-Bauteil kann eine Mikrowellen-Komponente, wie z.B. einen Mikrowellen-Filter, eine Mikrowellen-Antenne, eine Mikrowellen-Antennenanordnung, einen Mikrowellen-Resonator, einen Mikrowellen-Leistungskoppler oder einen Mikrowellen-Leistungsteiler, umfassen.
  • Beispielsweise kann die Mikrowellenkomponente einen Wellenleiter umfassen oder ein Wellenleiter sein, insbesondere z.B. ein rechteckiger Wellenleiter, der in das Wellenleiter-Bauteil integriert und so geformt ist, dass er die erwünschte Komponenten-Funktionsvielfalt aufweist. Die Mikrowellenkomponente kann in einem oder mehreren der zuvor genannten Frequenzbereiche betrieben werden.
  • Das Wellenleiter-Bauteil kann ein einzelnes Teil oder eine Mehrzahl von Teilen umfassen oder sein, von welchen jedes beispielsweise einen Wand-Metallbelag (Wandmetallisierung) für eine Mikrowellen-Übertragung aufweist. Das Teil/die Teile kann/können durch unterschiedliche Techniken gebildet werden. Das Teil/die Teile kann/können beispielsweise aus Kunststoff sein.
  • Beispielsweise kann das Wellenleiter-Bauteil oder das eine oder die mehreren Teile davon (z.B. aus Kunststoff) durch 3D-Drucken gebildet werden. Auf diese Weise kann ein hohes Maß an Variabilität bei der Ausgestaltung erhalten werden. Da die Variabilität bei der Ausgestaltung einer Mikrowellenkomponente mit einer funktionalen Vielfalt einhergeht, kann eine Vielzahl unterschiedlicher Vorrichtungseigenschaften und Vorrichtungsmerkmale im Wellenleiter-Bauteil unter Verwendung von beispielsweise 3D-Drucktechniken zur Bildung des Wellenleiter-Bauteils und beispielsweise der darin enthaltenen Mikrowellenkomponente(n) implementiert werden.
  • Das Halbleitergehäuse kann ein Kapselungsmaterial umfassen, das eine Verkapselung bildet, die den/die Mikrowellen-Halbleiterchip(s) einbettet.
  • Das Kapselungsmaterial kann ein elektrisch isolierendes Material sein und kann ein Duroplastmaterial oder ein Thermoplastmaterial sein oder umfassen. Ein Duroplastmaterial kann beispielsweise auf Basis eines Epoxidharzes, eines Silikonharzes oder eines Acrylharzes hergestellt werden. Ein Thermoplastmaterial kann beispielsweise eines oder mehrere der Materialien umfassen, die aus der Gruppe aus Polyetherimid (PEI), Polyethersulfon (PES), Polyphenylensulfid (PPS), Polyamid-Imid (PAI) und Polyethylen-Terephthalat (PET) ausgewählt sind. Thermoplastmaterialien schmelzen bei Aufbringung von Druck und Wärme während des Formens oder Laminierens und härten (umgekehrt) bei Kühlung und Druckentlastung aus.
  • Das Kapselungsmaterial kann ein Polymermaterial umfassen oder sein, z.B. ein Duroplast-Polymermaterial. Das Kapselungsmaterial kann wenigstens eines der folgenden umfassen oder sein: eine gefüllte oder ungefüllte Formmasse, ein gefülltes oder ungefülltes thermoplastisches Material, ein gefülltes oder ungefülltes Duroplastmaterial, ein gefülltes oder ungefülltes Laminat, ein faserverstärktes Polymerlaminat und ein faserverstärktes Polymerlaminat mit Füllpartikeln.
  • Das Kapselungsmaterial kann über dem/den Mikrowellen-Halbleiterchip(s) durch Einbetten des/der Mikrowellen-Halbleiterchips in das Kapselungsmaterial beispielsweise durch Formen oder Laminieren aufgebracht werden.
  • In dem ersten Fall, d.h. wenn das Kapselungsmaterial ein Formmaterial ist, können unterschiedliche Techniken, wie z.B. Formpressen, Spritzgießen, Pulverpressen oder Liquid Molding, verwendet werden, um das Kapselungsmaterial zu bilden. Die Formmasse kann so aufgebracht werden, dass der/die Mikrowellen-Halbleiterchip(s) und ein vorübergehender Träger umspritzt werden, auf welchem der/die Halbleiterchip(s) platziert sein kann/können.
  • Im zweiten Fall, d.h. wenn das Kapselungsmaterial aus einem Laminatmaterial hergestellt ist, kann das Kapselungsmaterial die Form eines Stücks einer Schicht aufweisen, z.B. eines Stücks eines Bogens oder einer Folie, der/die über den Mikrowellen-Halbleiterchips und über einem vorübergehenden Träger laminiert ist, auf welchem die Mikrowellen-Halbleiterchips platziert sind. Wärme und Druck können über einen Zeitraum aufgebracht werden, der geeignet ist, das Folien- oder Bogenstück an der darunterliegenden Struktur zu befestigen. Während des Laminierens ist die elektrisch isolierende Folie oder der elektrisch isolierende Bogen fließfähig (d.h. in einem plastischen Zustand), wodurch Spalten zwischen den Mikrowellen-Halbleiterchips und/oder anderen topologischen Strukturen (wie z.B. einem Mikrowellen-Transformatorelement) auf dem vorübergehenden Träger mit dem Polymermaterial der elektrisch isolierenden Folie oder des elektrisch isolierenden Bogens gefüllt werden. Die elektrisch isolierende Folie oder der elektrisch isolierende Bogen kann ein geeignetes thermoplastisches oder duroplastisches Material umfassen oder sein. In verschiedenen Ausführungsformen kann die isolierende Folie oder der isolierende Bogen ein Prepreg (kurz für vorimprägniertes Fasermaterial) umfassen oder sein, das beispielsweise aus einer Kombination aus einer Faserschicht, beispielsweise Glas- oder Karbonfasern, und einem Harz, beispielsweise ein duroplastisches oder ein thermoplastisches Material, hergestellt ist. Prepreg-Materialien werden normalerweise zur Herstellung von PCBs (gedruckten Leiterplatten) verwendet.
  • Das hierin beschriebene Halbleitergehäuse kann ein eingebettetes Chipgehäuse auf Waferebene (eWLP) sein. Das Kapselungsmaterial kann eine (untere) erste Hauptoberfläche aufweisen, die beispielsweise teilweise oder vollständig von einer elektrischen Umverteilungsschicht (RDL) bedeckt sein kann. Die RDL kann elektrisch mit der/den Mikrowellen-Halbleiterchip-Elektrode(n) verbunden sein. Die RDL kann eine oder mehrere Metallbelagsschichten umfassen. Die eine oder die mehreren Metallbelagsschichten können als elektrische Zwischenverbindung dienen, die dazu ausgestaltet ist, ein oder mehrere Mikrowellen-Transformatorelement(e), das/die beispielsweise auch in dem Kapselungsmaterial eingebettet ist/sind, elektrisch mit dem/den Mikrowellen-Halbleiterchip(s) zu verbinden. Ferner kann die RDL so strukturiert sein, dass sie eine untere Metallplatte des Mikrowellen-Transformatorelements/der Mikrowellen-Transformatorelemente bildet. Es ist auch möglich, dass die eine oder die mehreren Metallbelagsschichten der RDL so geformt sind, dass sie eine Antenne für die Mikrowellen-Übertragung bilden.
  • In diesen bestimmten Fällen (d.h. wenn die RDL als elektrische Zwischenverbindung zu dem/den und/oder Bodenplatte des/der Mikrowellen-Transformatorelement(s/e) dient oder wenn ein Teil der RDL so gebildet ist, dass eine Antenne gebildet wird) oder im Allgemeinen kann die RDL beispielsweise so strukturiert sein, dass sie eine Mikrowellen-Übertragungsleitung, wie z.B. eine koplanare Mikrowellen-Übertragungsleitung (CTL) oder eine Mikrostreifenleitung, umfasst.
  • Die hierin beschriebenen Mikrowellenvorrichtungen können in unterschiedlichen Anwendungen verwendet werden. Beispielsweise kann eine hierin beschriebene Mikrowellenvorrichtung zu Telekommunikations-, Industrie-, Fahrzeug-, Wissenschafts- oder Medizin-Zwecken verwendet werden. Insbesondere kann sie in schnurlosen Telefonen, Bluetooth-Vorrichtungen, Vorrichtungen der Nahfeldkommunikation (NFC), Motorfahrzeugen und drahtlosen Computernetzen verwendet werden. Derartige Anwendungen sind inter alia von den ISM-Funkbändern (Industrie, Wissenschaft, Medizin) abgedeckt, die inter alia von den ITU-R in 5.138, 5.150 und 5.280 der ITU-Funkverordnungen definiert sind, die hierin durch Bezugnahme aufgenommen sind. Beispielsweise können ISM-Funkbänder bei Frequenzen von ungefähr 24 GHz, 61 GHz, 80 GHz und 122 GHz verwendet werden.
  • Ferner können die hierin beschriebenen Mikrowellenvorrichtungen für Radaranwendungen (Funkerfassung und Entfernungsbestimmung) verwendet werden. Radar-Mikrowellenvorrichtungen werden oftmals in Fahrzeug- oder Industrieanwendungen für Entfernungsermittlungs-/Entfernungsmesssysteme verwendet. Beispielsweise werden automatische Routenführer-Steuersysteme für Fahrzeuge oder Abstandswarnsysteme für Fahrzeuge im Mikrowellen-Frequenzbereich beispielsweise von ungefähr 24 GHz oder 80 GHz betrieben. Bei all diesen Anwendungen ist es wichtig, dass die Gehäusekosten (Package-Kosten) minimiert werden, Mikrowellen-Strahlungsverluste gering sind, die Zuverlässigkeit hoch ist und die Leistung (z.B. Auflösung, Maximalabstandsmessbereich) hoch ist.
  • 1 stellt eine beispielhafte Mikrowellenvorrichtung 100 dar. Die Mikrowellenvorrichtung 100 umfasst ein Halbleitergehäuse 10 (Halbleiter-Package). Das Halbleitergehäuse 10 umfasst einen Mikrowellen-Halbleiterchip 20. Das Halbleitergehäuse 10 kann ferner ein Kapselungsmaterial 30 umfassen, das den Mikrowellen-Halbleiterchip 20 einbettet.
  • Wie in 1 dargestellt ist, kann der Mikrowellen-Halbleiterchip 20 eine untere Oberfläche 20a und eine obere Oberfläche 20b gegenüber der unteren Oberfläche 20a aufweisen. Die obere Oberfläche 20b und die Seitenflächen 20c des Mikrowellen-Halbleiterchips 20 können teilweise oder vollständig von dem Kapselungsmaterial 30 bedeckt sein. Die untere Oberfläche 20a kann an dem Halbleitergehäuse 10 freiliegen, d.h. es kann sein, dass sie nicht von dem Kapselungsmaterial 30 bedeckt ist. Die untere Oberfläche 20a kann mit Chipelektroden (nicht in 1 dargestellt) des Mikrowellen-Halbleiterchips 20 versehen sein.
  • Die Mikrowellenvorrichtung 100 umfasst ferner ein Wellenleiter-Bauteil 60. Das Wellenleiter-Bauteil 60 ist dem Halbleitergehäuse 10 zugehörig und dazu ausgestaltet, ein Mikrowellen-Wellenleitersignal zu übertragen, das von dem Halbleitergehäuse 10 bereitgestellt ist oder dort hingeleitet wird. Genauer gesagt ist das Wellenleiter-Bauteil 60 mit wenigstens einem Wellenleiter 61, z.B. einem rechteckigen Wellenleiter, versehen. Der in dem Wellenleiter-Bauteil 60 gebildete Wellenleiter 61 ist ein hohler Wellenleiter mit elektrisch leitfähigen (z.B. metallischen) Wänden. Der (beispielsweise rechteckige) Wellenleiter 61 kann z.B. transversale elektrische (TE), transversale magnetische (TM) oder transversale elektromagnetische (TEM) Mikrowellen-Wellentypen ausbreiten.
  • Die Mikrowellenvorrichtung 100 schließt ferner ein Transformatorelement 110 ein, das zur Umwandlung eines durch den Mikrowellen-Halbleiterchip 20 erzeugten Signals in ein Mikrowellen-Wellenleitersignal ausgestaltet ist, das von dem Wellenleiter 61 des Wellenleiter-Bauteils 60 (Richtung TX) empfangen wird, und/oder das zur Umwandlung eines von dem Wellenleiter 61 empfangenen Mikrowellen-Wellenleitersignals in ein Mikrowellensignal ausgestaltet ist, das für den Mikrowellen-Halbleiterchip 20 bereitgestellt wird (Richtung RX). Das Transformatorelement 110 ist schematisch in 1 dargestellt, da eine Vielzahl von unterschiedlichen Umsetzungen verfügbar ist, wie nachstehend erläutert ist.
  • Ein hierin verwendeter Wellenleiter, z.B. ein rechteckiger Wellenleiter, ist eine nicht-planare oder dreidimensionale (3D-)Struktur. Wellenleiter weisen hohe Mikrowellenausbreitungs-Leistungseigenschaften auf, die den Eigenschaften planarer 2D-Mikrowellen-Übertragungsleitungen, wie z.B. Mikrostreifenleitungen oder koplanaren Leitungen, überlegen sind.
  • Das Wellenleiter-Bauteil 60 kann ein oder mehrere Teile umfassen oder sein, die jeweils z.B. einen Wellenleiter-Wandmetallbelag (Metallisierung) zur Mikrowellenübertragung aufweisen. Das Wellenleiter-Bauteil 60 kann Kunststoff umfassen oder aus Kunststoff hergestellt sein. Der Wand-Metallbelag ist z.B. wenigstens an den Innenwänden 61c des hohlen Wellenleiters 61. Das Wellenleiter-Bauteil 60 kann auch Metall umfassen oder aus Metall hergestellt sein.
  • Der Wand-Metallbelag kann beispielsweise durch Kunststoffbeschichtungsverfahren (PoP-Verfahren) hergestellt werden. Beispielsweise kann der Wand-Metallbelag z.B. durch Aufstäuben (Sputtern), stromloses Plattieren oder galvanisches Plattieren (d.h. Elektroplattieren) gebildet werden.
  • Die Abscheidung eines Metalls durch Aufstäuben ermöglicht Metallabscheidungen auf allen Oberflächen, einschließlich innerhalb von Blindlöchern. Stromloses Plattieren ist ein Verfahren, das kein Anlegen eines externen elektrischen Stroms erfordert. Das stromlose Plattieren umfasst das Aufbringen eines Aktivators auf die Innenfläche (Wände 61c) des Wellenleiters 61. Nach der Aktivierung wird das Metallplattieren durchgeführt. Das Aktivieren und Metallplattieren kann in verschiedenen Bädern erfolgen, die jeweils entsprechende Substanzen (Aktivator, Metall) enthalten, die auf die Wände 61c des Wellenleiters 61 aufgebracht werden sollen. Wenn der Wand-Metallbelag beispielsweise durch Elektroplattieren erzeugt wird, wird ferner eine Keimschicht auf die zu plattierenden Oberflächen aufgebracht, kann das Wellenleiter-Bauteil 60 in einen Elektrolyt mit Metallsalzen platziert werden und wird ein Strom angelegt, um die Metallansammlung auf der Keimschicht bereitzustellen.
  • In allen zuvor beschriebenen Verfahren können beliebige Metalle, wie z.B. Kupfer, Gold, Aluminium, etc., verwendet werden. Ferner kann in all diesen Verfahren eine große Vielzahl von Geometrien des hohlen Wellenleiters 61, einschließlich beispielsweise Kanäle, Hohlräume, Blindlöcher, etc., mit komplexer Form metallbeschichtet werden.
  • Das Wellenleiter-Bauteil 60, das ein oder mehrere Teile (z.B. aus Kunststoff) umfasst, kann beispielsweise durch Formen, Extrudieren, Laminieren, Formen oder 3D-Drucken hergestellt werden. Insbesondere können Wellenleiter mit beliebiger Form durch 3D-Drucken einstückig oder als Kombination aus Teilen gebildet werden. Das 3D-Drucken, auch bekannt als additives Herstellungsverfahren (AM), kann so verstanden werden, dass ein beliebiges Verfahren verschiedener Verfahren zur Herstellung eines dreidimensionalen Objekts aus einem 3D-Model oder einer anderen elektronischen Datenquelle hauptsächlich durch additive Prozesse gemeint ist, bei welchen aufeinanderfolgende Materialschichten unter Computersteuerung abgelegt werden. Ein industrieller Roboter, der als 3D-Drucker bezeichnet wird, wird normalerweise verwendet, das Wellenleiter-Bauteil 60 entweder einstückig oder aus mehreren Teilen bestehend zu erzeugen, wobei letztere, wenn sie zusammengefügt sind, das Wellenleiter-Bauteil 60 bilden.
  • Beispielsweise kann Stereolithographie (SLA) zur Herstellung des Wellenleiter-Bauteils 60 verwendet werden. SLA wendet UV-Laserstrahlung in einem additiven Herstellungsverfahren (d.h. in einem 3D-Druckverfahren) an, bei welchem ein Photopolymer oder Harz durch UV-Licht zur Bildung der 3D-Struktur (Wellenleiter-Bauteil 60) Schicht für Schicht ausgehärtet wird.
  • Das 3D-Drucken (oder andere wie zuvor beschriebene Verfahren) kann auch zur Bereitstellung eines (beispielsweise rechteckigen) Wellenleiter-Bauteils 60 mit einer Eigenleitfähigkeit verwendet werden. Beispielsweise können Kunststoff-Verbundwerkstoffe, die mit einer elektrisch leitenden Substanz, wie z.B. amorphem Kohlenstoff, geladen sind, als Aufbaumaterial verwendet werden. In diesem Fall kann ein Metallbelag der Wände 61c des (beispielsweise rechteckigen) Wellenleiters 61 oder anderer Mikrowellenkomponenten, die in dem Wellenleiter-Bauteil 60 enthalten sind, weggelassen werden.
  • Wie weiter unten detailliert beschrieben wird, kann das Wellenleiter-Bauteil 60 eine Mikrowellenkomponente (nicht in 1 dargestellt) umfassen, die aus der Gruppe passiver Komponenten bestehend aus beispielsweise einem Filter, einer Antenne, einem Resonator, einem Leistungskoppler und einem Leistungsteiler ausgewählt wird. Die Mikrowellenkomponente kann in den Wellenleiter 61 integriert sein, d.h. sie kann selbst durch einen bestimmten Abschnitt des (beispielsweise rechteckigen) Wellenleiters 61 gebildet sein.
  • Das Halbleitergehäuse 10 kann ein eingebettetes Chipgehäuse auf Waferebene (embedded wafer level packaging, eWLP) sein. Das eWLP basiert auf einer Technologie für eingebettete Vorrichtungen, was bedeutet, dass der Mikrowellen-Halbleiterchip 20 in einer Formfüllung oder einem Laminat eingebettet ist, die das Kapselungsmaterial 30 bilden. Die eWLP-Technologie kann Gehäuse mit einer planen unteren Oberfläche bereitstellen, die aus der unteren Oberfläche 20a des Halbleiterchips 20, der unteren Oberfläche 30a des Kapselungsmaterials 30 und, wenn vorhanden, einer unteren Oberfläche anderer Bauteile (z.B. Inserts), die in dem Kapselungsmaterial 30 eingebettet sind, zusammengesetzt ist. Diese plane untere Oberfläche des eWLP-Gehäuses ermöglicht die Verwendung von planaren Technologien für das Aufbringen einer elektrischen Zwischenverbindung, z.B. einer elektrischen Umverteilungsschicht (RDL – nicht in 1 dargestellt) unter Verwendung von Dünnschichttechniken. Eine derartige elektrische Zwischenverbindung oder RDL ermöglicht die Realisierung von Übertragungsleitungen mit geringem Verlust für Mikrowellenübertragung. Beispielsweise kann ein koplanarer Wellenleiter (coplanar waveguide, CPW) für Single-ended Signale oder koplanare Streifen (coplanar strips, CPS) für differentielle Signale in einer einschichtigen RDL gebildet werden. Wenn eine doppelschichtige RDL verwendet wird, sind eine Dünnschicht-Mikrostreifenleitung (thin-film microstrip line, TFMSL) und verschiedene spezialisierte Mikrowellen-Übertragungsleitungen verfügbar, z.B. Quasi-CPW mit erhöhtem Signalleiter, etc.
  • Wie weiter unten detailliert beschrieben wird, kann ein eWLP-Gehäuse ferner mit einer oder mehreren passiven Mikrowellenkomponenten (nicht in 1 dargestellt) ausgestattet sein, die direkt innerhalb des Kapselungsmaterials 30 gebildet sein können, oder die in einem Insert (nicht in 1 dargestellt) gebildet sein können, das in dem Kapselungsmaterial 30 eingebettet ist, ähnlich wie der Mikrowellen-Halbleiterchip 20 in dem Kapselungsmaterial 30 eingebettet ist. Eine derartige Mikrowellenkomponente kann elektrisch mit dem Mikrowellen-Halbleiterchip 20 über die elektrische Zwischenverbindung, z.B. durch die RDL gebildete Mikrowellen-Übertragungsleitung(en), verbunden sein.
  • Ferner kann die RDL (nicht in 1 dargestellt) dazu verwendet werden, das Halbleitergehäuse 10 elektrisch mit einem internen oder externen Träger 40 zu verbinden. Der Träger 40 kann beispielsweise ein Mikrowellenvorrichtungsträger sein, auf welchem sowohl das Halbleitergehäuse 10 als auch das Wellenleiter-Bauteil 60 befestigt sind, oder der Träger kann beispielsweise eine externe Montageplatte sein, auf welcher diese Bauteile (Halbleitergehäuse 10 und Wellenleiter-Bauteil 60) montiert sind.
  • Das Halbleitergehäuse 10 kann beispielsweise ein eWLB-Gehäuse (eingebettete Kugelgitteranordnung auf Waferebene – embedded wafer level ball grid array) sein. Ein eWLB-Gehäuse ist eine bestimmte Art von eWLP-Gehäuse. Alle zuvor beschriebenen Merkmale von eWLP-Gehäusen betreffen auch eWLB-Gehäuse.
  • Es gibt viele Möglichkeiten, das Halbleitergehäuse 10, das den Mikrowellen-Halbleiterchip 20 umfasst, mit dem 3D-Wellenleiter-Bauteil 60 zu kombinieren. Unter Bezugnahme auf 2 ist eine beispielhafte Mikrowellenvorrichtung 200 dargestellt. In der Mikrowellenvorrichtung 200 ist das Transformatorelement 110 von 1 beispielsweise durch ein Transformatorelement 210 umgesetzt, das teilweise oder vollständig in das Kapselungsmaterial 30 eingebettet ist.
  • Das Transformatorelement 210 kann elektrisch mit dem Mikrowellen-Halbleiterchip 20 über eine elektrische Zwischenverbindung 220 verbunden sein. Es ist zu beachten, dass die elektrische Zwischenverbindung 220 in 2 in schematischer Darstellung gezeigt ist. Die elektrische Zwischenverbindung 220 kann beispielsweise teilweise oder vollständig in dem Kapselungsmaterial 30 eingebettet sein. Gemäß einer weiteren Möglichkeit, wie weiter unten dargestellt ist, kann die elektrische Zwischenverbindung 220 in einer elektrischen Umverteilungsschicht (RDL), die an einer unteren Oberfläche des Halbleitergehäuses 10 positioniert ist, gebildet sein.
  • Das Transformatorelement 210 kann in dem Kapselungsmaterial 30 in einem beabstandeten Verhältnis zum Mikrowellen-Halbleiterchip 20 positioniert sein. Gemäß einer Möglichkeit kann das Transformatorelement 210 ein vorgefertigtes Bauteil oder Insert sein, das in das Kapselungsmaterial 30 unter Verwendung von beispielsweise ähnlichen oder gleichen Techniken, wie sie bei der Einbettung des Mikrowellen-Halbleiterchips 20 in das Kapselungsmaterial 30 verwendet werden, eingebettet worden ist. Gemäß weiteren Möglichkeiten kann das Transformatorelement 210 direkt in dem Kapselungsmaterial 30 nach Bildung (beispielsweise Formen, Laminieren, etc.) des Kapselungsmaterials 30 erzeugt werden. In diesem Fall kann das Transformatorelement 210 in dem Kapselungsmaterial 30 unter Verwendung ähnlicher Verfahren, wie sie zur Erzeugung von in einem Substrat integrierten Wellenleiter-Bauteilen (substrate integrated waveguide, SIW, components) verwendet werden, erzeugt werden. Insbesondere können Kontaktlöcher direkt in dem Kapselungsmaterial erzeugt werden. Beispielsweise können Löcher in dem Kapselungsmaterial 30 durch Laser-Bohren oder Mikro-Bohren erzeugt werden, und ihr Metallbelag zur Bildung von Kontaktlöchern kann unter Verwendung beispielsweise von Leitpasten- oder Metallplattierung erzeugt werden.
  • Das Transformatorelement 210 kann eine untere Oberfläche 210a und eine obere Oberfläche 210b aufweisen. In einigen Ausführungsformen kann die untere Oberfläche 210a durch eine Metallplatte gebildet sein (nicht in 1 dargestellt). In anderen Fällen kann eine Metallschicht einer RDL als Boden-Metallbelag des Transformatorelements 210 dienen. Eine plane untere Oberfläche 10a des Halbleitergehäuses 10 kann die unteren Oberflächen 20a, 30a und beispielsweise 210a umfassen oder daraus zusammengesetzt sein, die von der RDL bedeckt sein können.
  • Das Transformatorelement 210 kann so ausgestaltet sein, dass es eine transversale elektromagnetische Mode (TEM-Mode) der Mikrowellen-Übertragungsleitung, die die elektrische Zwischenverbindung 220 bildet, in eine transversale elektrische Mode (TE-Mode) des Wellenleiters 61 umwandelt. Der Wellenleiter 61 kann an dem Transformatorelement 210 ausgerichtet sein, um eine effektive Kopplung des Mikrowellen-Wellenleitersignals an den Wellenleiter 61 bereitzustellen. Wenn das in 2 dargestellte Transformatorelement 210 als Sender arbeitet, kann es beispielsweise auch als Ausgeber (Launcher), z.B. TE01-Ausgeber, bezeichnet werden, wenn es dazu verwendet wird, die TE10-Mode in den Wellenleiter 61 zu senden.
  • Das Transformatorelement 210 kann wenigstens eine elektrische leitende Wandstruktur umfassen. In 2 kann die elektrisch leitende Wandstruktur eine „offene Struktur“ sein, die beispielsweise eine Reihe leitender Kontaktlöcher (Vias) 211 umfasst, die entweder direkt in dem Kapselungsmaterial 30 oder in einem Insert (Einsatzstück), das das Transformatorelement 210 implementiert, gebildet sind. In anderen Beispielen kann die elektrisch leitende Wandstruktur beispielsweise einen Metallbelag auf einer Wand eines derartigen Inserts umfassen. In diesem Fall kann die elektrisch leitende Wandstruktur als Gitter oder Netz von leitenden Streifen ausgestaltet sein, die auf den Seitenwänden des Inserts gebildet sind. Ferner kann die leitende Wandstruktur als kontinuierlicher Metallbelag auf den Seitenwänden des Inserts gebildet sein.
  • Die elektrische Zwischenverbindung 220, die dazu verwendet wird, ein Mikrowellensignal, das von dem Mikrowellen-Halbleiterchip 20 bereitgestellt ist, mit dem Transformatorelement 210 (TX-Richtung) elektrisch zu verbinden oder ein Mikrowellensignal, das von dem Transformatorelement 210 bereitgestellt ist, mit dem Mikrowellen-Halbleiterchip 20 (RX-Richtung) elektrisch zu verbinden, kann eine kurze Länge aufweisen. Beispielsweise kann die Länge der elektrischen Zwischenverbindung 220 2 mm, 1 mm, 0,5 mm oder 0,2 mm entsprechen oder geringer sein. Je kürzer die Länge der elektrischen Zwischenverbindung 220 ist, desto geringer sind die Ausbreitungsverluste der Mikrowellenübertragung über die elektrische Zwischenverbindung 220.
  • Wie in den 1 und 2 dargestellt, kann die obere Oberfläche 10b des Halbleitergehäuses 10 von einer unteren Oberfläche 60a des Wellenleiter-Bauteils 60, das über dem Halbleitergehäuse 10 angeordnet ist, mit einem Abstand h beabstandet sein. In 2 kann der Abstand h auch als der Abstand zwischen der oberen Oberfläche 210b des Transformatorelements 210 und der Eingangsebene 61a des Wellenleiters 61 definiert sein. Der Abstand h kann 500 µm, 400 µm, 300 µm, 200 µm, 100 µm, 50 µm, 20 µm entsprechen oder kleiner sein. Je kleiner der Abstand h, desto besser ist die Kopplung zwischen dem Transformatorelement 210 und dem Wellenleiter 61. Das Wellenleiter-Bauteil 60 kann daher entweder in direktem Kontakt mit der oberen Oberfläche 10b des Halbleitergehäuses 10 angeordnet sein oder es kann der Fall sein, dass ein kleiner Spalt (d.h. der Abstand h) erforderlich ist, z.B. um CTE-Differenzen (Wärmeausdehnungskoeffizient-Differenzen) zwischen dem Material des Halbleitergehäuses 10 und dem (z.B. Kunststoff-)Material des Wellenleiter-Bauteils 60 auszugleichen. In diesem Zusammenhang ist zu beachten, dass sich der CTE des Materials des Halbleitergehäuses 10 und der CTE des Materials des Wellenleiter-Bauteils 60 voneinander um gleich oder weniger als 10%, 25%, 50%, 75% oder 100% des entsprechenden Materials mit dem kleineren CTE unterscheiden können.
  • 3 stellt eine beispielhafte Mikrowellenvorrichtung 300 dar. Die Mikrowellenvorrichtung 300 kann den Mikrowellenvorrichtungen 100 oder 200 ähnlich sein, und Bezug wird auf die zuvor genannte Beschreibung genommen, um Wiederholungen zu vermeiden. In der Halbleitervorrichtung 300 ist jedoch das Transformatorelement 110 als Antenne innerhalb des Chips 310 ausgestaltet. Die Antenne innerhalb des Chips 310 ist innerhalb des Mikrowellen-Halbleiterchips 20, z.B. in einer der internen Metallschichten des Mikrowellen-Halbleiterchips 20, umgesetzt, die während der Chipherstellung strukturiert werden. Beispielsweise kann die Antenne innerhalb des Chips 310 in der oberen Metallschicht des Mikrowellen-Halbleiterchips 20 gebildet sein. Antennen innerhalb des Chips 310 können in einem Frequenzbereich, der 80 GHz, 100 GHz, 120 GHz, 140 GHz, 160 GHz, 180 GHz, oder 200 GHz entspricht oder größer ist, besonders effizient sein. Wiederum kann das Halbleitergehäuse 10 an dem Wellenleiter-Bauteil 60 ausgerichtet sein, so dass das Transformatorelement 110 (d.h. die Antenne innerhalb des Chips 310) in einer senkrechter Projektion unterhalb der unteren Öffnung des Wellenleiters 61 angeordnet sein kann.
  • 4 stellt eine beispielhafte Mikrowellenvorrichtung 400 dar. Die Mikrowellenvorrichtung 400 kann der Mikrowellenvorrichtung 300, die in 3 dargestellt ist, ähnlich sein, mit der Ausnahme, dass das Transformatorelement 110 als Antenne außerhalb des Chips 410 und nicht als Antenne innerhalb des Chips 310 (On-Chip Antenne) implementiert ist. Die Antenne außerhalb des Chips 410 (Off-Chip Antenne) kann als strukturierte Metallschicht auf der oberen Oberfläche 10b des Halbleitergehäuses 10 bereitgestellt sein. In anderen Ausführungsformen kann die Antenne außerhalb des Chips 410 von einer strukturierten Schicht einer RDL (nicht in 4 dargestellt) gebildet sein, die an der unteren Oberfläche 10a des Halbleitergehäuses 10, siehe beispielsweise 6, angeordnet ist.
  • Die 5A und 5B stellen ein beispielhaftes Transformatorelement 210 dar, das beispielsweise in der Mikrowellenvorrichtung 200, die in 2 dargestellt ist, verwendet werden kann. Das Transformatorelement 210 kann beispielsweise von einer koplanaren Mikrowellen-Übertragungsleitung (CTL) 510 gespeist werden. Eine CTL kann einen zentralen Leiter 511 und ein Paar Rückleiter 512 umfassen, die zu beiden Seiten des zentralen Leiters 511 angeordnet sind. Die CTL 510 kann in einer Leitungsebene hergestellt sein, z.B. unter Verwendung einer strukturierten Metallbelagsschicht von, beispielsweise, einer RDL.
  • Die in den 5A und 5B dargestellte CTL 510 ist ein Beispiel für die elektrische Zwischenverbindung 220. Andere Beispiele, wie z.B. Mikrostreifen-Übertragungsleitungen, die in zwei unterschiedlichen Metallschichten von, beispielsweise, der RDL umgesetzt sind, können auch als elektrische Zwischenverbindung 220 verwendet werden. Das Transformatorelement 210 kann eine sich verjüngende Leitungsstruktur 520 für eine Modentransformation umfassen. Die sich verjüngende Leitungsstruktur 520 kann mit dem zentralen Leiter 511 verbunden sein und kann als strukturierte Metallschicht gebildet sein.
  • Die strukturierte Metallschicht kann eine Basisplatte des Transformatorelements 210 bilden, die teilweise die Innenseite davon abdeckt. Ein Restabschnitt der Innenseite des Transformatorelements 210 kann als Öffnung 530 in der Basisplatte (Rückseiten-Metallbelag) geformt sein. Die Basisplatte (die die sich verjüngende Leitungsstruktur 520 umfasst) kann ferner eine rahmenartige Struktur 540 umfassen, die die Seitenwände des Transformatorelements 210 definiert. Die elektrisch leitenden Seitenwände können über eine oder mehrere Reihen von leitfähigen Kontaktlöchern 210, wie in den 5A und 5B dargestellt, realisiert sein. In anderen Beispielen können die elektrisch leitenden Seitenwände des Transformatorelements 210 über eine oder mehrere Reihen leitender Schlitze oder über Seitenwände mit einem kontinuierlichen Metallbelag realisiert sein. Wie bereits erwähnt, kann das Transformatorelement 210 entweder direkt in dem Kapselungsmaterial 30 gebildet sein (d.h. die leitenden Kontaktlöcher 211 sind Kontaktlöcher, die durch das Kapselungsmaterial 30 verlaufen) oder in einem separaten Insert, das in das Halbleitergehäuse 10 eingebettet (z.B. laminiert oder geformt) ist, ähnlich und beispielsweise zusammenwirkend mit dem Mikrowellen-Halbleiterchip 20. Der Rückseiten-Metallbelag (z.B. die sich verjüngende Leitungsstruktur 520, die rahmenartige Struktur 540 und die Öffnung 530) können jeweils innerhalb einer Metallschicht einer RDL realisiert sein.
  • Es ist zu beachten, dass die sich verjüngende Leitungsstruktur 520 lediglich eine Möglichkeit der Umwandlung einer TEM-Mode in eine TE-Mode oder umgekehrt ist. Andere Möglichkeiten, wie z.B. ein einzelnes Kontaktloch, das in der Innenseite des Transformatorelements 210 angeordnet ist und mit dem zentralen Leiter 511 zur Anregung der TE-Wellenleitermode verbunden ist, sind auch realisierbar.
  • 6 stellt ein beispielhaftes Halbleitergehäuse 10 dar, das an einem Träger 40 montiert ist. Das Halbleitergehäuse 10 ist ein WLP-Gehäuse, genauer gesagt ein eWLB-Gehäuse. Das Halbleitergehäuse 10 ist mit einer elektrischen Umverteilungsstruktur, die hierin als RDL (elektrische Umverteilungsschicht) 50 bezeichnet wird, ausgestattet. Die RDL 50 kann über der unteren Oberfläche 10a des Halbleitergehäuses 10 aufgebracht sein. Die RDL 50 kann beispielsweise eine oder mehrere strukturierte Metallbelagsschichten 51 und eine oder mehrere strukturierte dielektrische (oder isolierende) Schichten 52 umfassen.
  • Die dielektrische (oder isolierende) Schicht 52 der RDL 50 kann ein Polymermaterial (z.B. Polyimid, Epoxid, Silikon, etc.) umfassen oder sein. Die dielektrische Schicht 52 kann Öffnungen 52a aufweisen, die an den Elektroden (nicht dargestellt) des Mikrowellen-Halbleiterchips 20 ausgerichtet sind. Die Metallbelagsschicht(en) 51 kann/können elektrisch durch die Öffnungen 52a mit dem Mikrowellen-Halbleiterchip 20 verbunden sein. Insbesondere kann ein strukturiertes Bauteil 51a von einer oder mehreren der Metallbelagsschichten 51 elektrisch mit dem Halbleiterchip 20 verbunden sein und kann eine Antenne außerhalb des Chips in der RDL bilden.
  • Der Träger 40 kann eine PCB (gedruckte Leiterplatte) sein. Wie in 6 dargestellt, kann das Halbleitergehäuse 10 auf der PCB 40 über Lötmetallabscheidungen 70 angebracht sein. Eine obere Metallschicht 41 des Trägers 40 kann so strukturiert sein, dass Leiterzüge 41a und beispielsweise ein Reflektor 41b bereitgestellt werden, die gegenüber der Antenne außerhalb des Chips angeordnet sind, die in der Metallbelagsschicht 51 gebildet ist.
  • Die Pfeile in 6 zeigen beispielsweise die Richtung eines TX-Mikrowellen-Wellenleitersignals. Es ist zu beachten, dass es auch möglich ist, eine TX-Richtung des Mikrowellen-Wellenleitersignals in die entgegengesetzte Richtung, d.h. durch den Träger 40, oder in eine seitliche Richtung zu haben. In diesen Fällen ist das Wellenleiter-Bauteil 60, und der darin gebildete Wellenleiter 61, unter oder in seitlicher Richtung des Halbleitergehäuses 10 positioniert. Analog dazu kann die RX-Richtung beispielsweise die Richtung nach oben oder unten oder zur Seite sein.
  • Das in 6 dargestellte Halbleitergehäuse 10 kann als Gehäuse in der Mikrowellenvorrichtung 400 von 4 verwendet werden, das eine Antenne außerhalb des Chips 410 verwendet. Es ist jedoch zu beachten, dass andere Merkmale, die in Zusammenhang mit 6 erklärt sind (z.B. das WLP-Gehäuse, die RDL 50, die PCB 40, die Realisierung der Antenne in dem Fan-out-Bereich des Gehäuses, etc.) alle anderen hierin beschriebenen Mikrowellenvorrichtungen betreffen kann, insbesondere die Mikrowellenvorrichtungen 100, 200.
  • Die in der RDL 50 des Halbleitergehäuses 10 hergestellte Antenne außerhalb des Chips kann beispielsweise eine Dipolantenne, eine koplanare Patchantenne (CPW), eine Anordnung von zwei Dipolantennen oder eine sogenannte Vivaldi-Antenne sein. Dies betrifft nicht nur Antennen außerhalb des Chips, sondern auch Antennen innerhalb des Chips, wie beispielsweise in der Mikrowellenvorrichtung 300 von 3.
  • 7 stellt eine beispielhafte Mikrowellenvorrichtung 700 dar. Die Mikrowellenvorrichtung 700 umfasst ein Halbleitergehäuse 10, z.B. ein WLP-Gehäuse wie beispielsweise ein eWLB-Gehäuse, und ein Wellenleiter-Bauteil 60, das das Halbleitergehäuse 10 abdeckt. Die Mikrowellenvorrichtung 700 kann zwei oder mehr Transformatorelemente 110 umfassen, die beispielsweise ähnlich den Transformatorelementen 210, die in 2 dargestellt sind, sein können. Das bedeutet, dass die Transformatorelemente 110 in dem Kapselungsmaterial 30 eingebettet sein können und zwei oder mehr „Ausgeber“ bereitstellen können, die dazu ausgestaltet sind, das Mikrowellen-Wellenleitersignal in entsprechende Wellenleiter 60 zu koppeln oder umgekehrt. Die Transformatorelemente 110 der Mikrowellenvorrichtung 700 können beide in dem Fan-out-Bereich des Halbleitergehäuses 10 positioniert sein. Die Transformatorelemente 110 können mit dem Mikrowellen-Halbleiterchip 20 über eine beliebige der zuvor genannten Mikrowellen-Übertragungsleitungen verbunden sein. Das (z.B. integrale) Wellenleiter-Bauteil 60 nimmt zwei oder mehr Wellenleiter 61 auf, die jeweils an der Position eines entsprechenden Transformatorelements 110 ausgerichtet sind. Wiederum kann lediglich ein kleiner oder verschwindender Spalt eines Abstands h zwischen der oberen Oberfläche 10b des Halbleitergehäuses 10 und der unteren Oberfläche 60a des rechteckigen Wellenleiter-Bauteils 60 bereitgestellt sein. Das Wellenleiter-Bauteil 60 kann auf demselben Träger 40 montiert sein, auf welchem das Halbleitergehäuse 10 über beispielsweise Lötmetallabscheidungen 70 montiert ist.
  • 8 stellt eine beispielhafte Mikrowellenvorrichtung 800 dar. Die Mikrowellenvorrichtung 800 ist der Mikrowellenvorrichtung 700 ähnlich, und Bezug wird auf die zuvor genannte Beschreibung genommen, um Wiederholungen zu vermeiden. In 8 können beispielsweise die (z.B. rechteckigen) Wellenleiter 61 ferner eine Mikrowellenkomponente 810 umfassen. Beispielsweise kann die Mikrowellenkomponente 810 eine Antenne sein, die an dem Ausgangsabschnitt des Wellenleiters 61 in dem Wellenleiter-Bauteil 60 gebildet ist. Genauer gesagt kann der Endabschnitt des Wellenleiters 61 erweiternde Wände aufweisen, die beispielsweise eine Hornantenne bereitstellen. Andere Möglichkeiten von Mikrowellenkomponenten, die in dem Wellenleiter 61 enthalten sein können, sind Filter, Resonatoren, Leistungskoppler, Leistungsteiler, Übertragungsleitungen, etc.
  • 8 stellt ferner dar, dass die untere Oberfläche des Wellenleiter-Bauteils 60, die dem Halbleitergehäuse 10 zugewandt ist, mit einer stufigen oder gewellten Oberflächenstruktur 820 versehen sein kann. Die Aussparungen in der Oberflächenkontur stellen „Fangstellen“ bereit, die die Verbindungseffizienz zwischen dem Transformatorelement 110 und dem Wellenleiter 61 verbessern, und die auch die Isolierung zwischen zwei Wellenleitern 61 (d.h. zwei Kanälen), wenn vorhanden, verbessern können. Die gewellte oder krenelierte Struktur 820, oder in ähnlicher Weise eine Zick-Zack-Struktur 820, kann insbesondere hilfreich sein, wenn der Abstand h zwischen dem Wellenleiter-Bauteil 60 nicht weiter verringert werden könnte, beispielsweise aus thermomechanischen Gründen.
  • Unter Bezugnahme auf 9 ist eine perspektivische Ansicht des Wellenleiter-Bauteils 60 der Mikrowellenvorrichtung 800 dargestellt. Beispielsweise kann das Wellenleiter-Bauteil 60 eine Mehrzahl von Wellenleitern 61, z.B. vier Wellenleiter 61, aufweisen. Die Wellenleiter 61 können beispielsweise eine gebogene Kontur aufweisen. Eine gebogene Kontur oder andere komplexe Geometrien können leicht z.B. durch ein 3D-Druck-Herstellungsverfahren gebildet werden. Insbesondere kann das Wellenleiter-Bauteil 60 durch ein integrales Teil implementiert sein, auch wenn eine komplexe Geometrie des Wellenleiters/der Wellenleiter 61 oder der Mikrowellenkomponenten, die in dem Wellenleiter/den Wellenleitern 61 enthalten sind, erzeugt werden soll.
  • 10 stellt eine beispielhafte Mikrowellenvorrichtung 1000 dar. Die Mikrowellenvorrichtung 1000 umfasst eine Mehrzahl von Halbleitergehäusen 10_1, 10_2. Jedes der Mehrzahl von Halbleitergehäusen 10_1, 10_2 kann gemäß der obigen Beschreibung des Halbleitergehäuses 10 gebildet sein. Das Wellenleiter-Bauteil 60 kann z.B. einen ersten Wellenleiter 61_1 umfassen, der dem ersten Halbleitergehäuse 10_1 zugehörig ist, und kann einen zweiten Wellenleiter 61_2 umfassen, der dem zweiten Halbleitergehäuse 10_2 zugehörig ist. Der erste und der zweite Wellenleiter 61_1 und 61_2 können Mikrowellenkomponenten, wie z.B. eine Antenne (hier als Hornantenne veranschaulicht), einen Filter, einen Resonator, einen Leistungskoppler, einen Leistungsteiler, etc., umfassen.
  • Ferner kann das Wellenleiter-Bauteil 60 mit einem Wellenleiter 1062 für einen Halbleitergehäuse-zu-Halbleitergehäuse-Übergang versehen sein. Beispielsweise kann der Wellenleiter 1062 als Brückenkanal geformt sein, der ein Transformatorelement 110 des ersten Halbleitergehäuses 10_1 mit einem Transformatorelement 110 des zweiten Halbleitergehäuses 10_2 zwischenverbindet. Es ist zu beachten, dass jeder der Wellenleiter 61_1, 61_2 und 1062 optional ist, d.h. dass das Wellenleiter-Bauteil 60 mit wenigstens lediglich zwei dieser Wellenleiter 61_1, 61_2 und 1062 hergestellt sein kann.
  • Der (beispielsweise rechteckige) Wellenleiter 1062 in Kombination mit der Umsetzung der Mehrzahl von Halbleitergehäusen 10_1, 10_2 kann einen Mikrowellen-Halbleiter-Chip-zu-Chip-Übergang mit geringen Verlusten bereitstellen. Ferner kann, wie in 10 dargestellt, die Verbindung des Wellenleiter-Bauteils 60 mit den Halbleitergehäusen 10_1 und 10_2 durch eine gewellte untere Oberflächenstruktur 820 des Wellenleiter-Bauteils 60 nahe den Halbleitergehäusen 10_1, 10_2 verbessert werden.
  • Beispielsweise können die Halbleitergehäuse 10_1, 10_2 z.B. seitliche Abmessungen aufweisen, die 5 mm, 10 mm, 20 mm, 30 mm entsprechen oder kleiner oder größer sind. Die seitliche Abmessung D der Mikrowellenvorrichtung 1000 kann z.B. 5 mm, 10 mm, 20 mm, 30 mm, 40 mm, 50 mm entsprechen oder kleiner oder größer sein. Die Höhe der Halbleitergehäuse 10_1, 10_2 über dem Träger 40 kann z.B. 100 µm, 300 µm, 500 µm, 700 µm, 1 mm entsprechen oder kleiner oder größer sein. Die Höhe H des Wellenleiter-Bauteils 60 kann z.B. 1 mm, 2 mm, 4 mm, 6 mm, 8 mm, 10 mm entsprechen oder kleiner oder größer sein, oder kann sogar größer sein.
  • 11 stellt ein Beispiel für eine Mikrowellenvorrichtung 1100 dar. Die Mikrowellenvorrichtung 1100 ist der Mikrowellenvorrichtung 1000 ähnlich, und Bezug wird auf die obige Beschreibung genommen, um Wiederholungen zu vermeiden. Bei der Mikrowellenvorrichtung 1100 ist der Wellenleiter 1062 mit einer passiven Mikrowellenkomponente 1110 ausgestattet, die beispielsweise in 11 beispielhaft als Filter veranschaulicht ist. Alle anderen passiven Mikrowellenkomponenten, auf die zuvor Bezug genommen wurde, können zusätzlich oder alternativ in dem Wellenleiter 1062 enthalten sein.
  • Ferner ist der erste (z.B. rechteckige) Wellenleiter 61_1 der Mikrowellenvorrichtung 1100 beispielsweise mit einer Hornantennenanordnung 1120 (oder einer beliebigen anderen Mikrowellenkomponente) ausgestattet. Ferner zeigt 11 beispielsweise, dass das zweite Halbleitergehäuse 10_2 der Mikrowellenvorrichtung 1100 lediglich mit dem ersten Halbleitergehäuse 10_1 über den Wellenleiter 1062 in Verbindung stehen kann, und nicht mit einer externen Anwendung, da das Wellenleiter-Bauteil 60 z.B. keinen Wellenleiter (wie z.B. Wellenleiter 61_2) von dem Halbleitergehäuse 10_2 an die Umgebung umfasst.
  • 12 stellt eine beispielhafte Mikrowellenvorrichtung 1200 dar. Die Mikrowellenvorrichtung 1200 kann den Mikrowellenvorrichtungen 1000 und 1100 ähnlich sein, und Bezug wird auf die zuvor genannte Beschreibung genommen, um Wiederholungen zu vermeiden. Bei der Mikrowellenvorrichtung 1200 kann das Wellenleiter-Bauteil 60 einen weiteren Wellenleiter 1263 umfassen. Der Wellenleiter 1263 kann über den Wellenleiterkoppler 1265 mit einem weiteren Wellenleiter des Wellenleiter-Bauteils 60, z.B. mit dem Wellenleiter 1062, verbunden sein. Der Wellenleiter 1263 kann ferner mit einer Mikrowellenkomponente, wie z.B. einer geschlitzten Wellenleiter-Antennenanordnung 1264 ausgestattet sein.
  • 13 stellt ein weiteres Beispiel für eine Multi-Halbleitergehäuse-Mikrowellenvorrichtung 1300 dar. Die Mikrowellenvorrichtung 1300 kann den Mikrowellenvorrichtungen 1000 bis 1200 ähnlich sein, und die in Zusammenhang mit diesen Vorrichtungen beschriebenen Merkmale können auch auf die Mikrowellenvorrichtung 1300 zutreffen, und umgekehrt. Bei der Mikrowellenvorrichtung 1300 kann der Wellenleiter 61_1, der mit dem ersten Halbleitergehäuse 10_1 in Verbindung steht, so ausgestaltet sein, dass er eine Antenne (z.B. eine Hornantenne) umfasst, und der Wellenleiter 61_2, der mit dem zweiten Halbleitergehäuse 10_2 in Verbindung steht, kann so ausgestaltet sein, dass er eine Antenne (z.B. eine geschlitzte Wellenleiter-Antennenanordnung) umfasst. Wiederum kann die Form der Halbleitergehäuse 10_1 und 10_2 mit der Form des Wellenleiter-Bauteils 60 übereinstimmen, das mit den Halbleitergehäusen 10_1, 10_2 verbunden ist. Genauer gesagt, wie in 13 dargestellt, können die Halbleitergehäuse 10_1, 10_2 z.B. in komplementär geformte Aussparungen an der unteren Oberfläche 60a des Wellenleiter-Bauteils 60 passen, und die Wellenleiter 61_1, 61_2 und 1062, die in dem Wellenleiter-Bauteil 60 vorgesehen sind, können z.B. an den Positionen der Transformatorelemente 110 in den Halbleitergehäusen 10_1, 10_2 ausgerichtet sein, sobald die Gehäuse innerhalb der Aussparungen in Position gebracht wurden.
  • Unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm von 14 kann eine wie hierin beschriebene Mikrowellenvorrichtung unter Verwendung von z.B. der WLP- oder der eWLB-Technologie hergestellt werden. Bei S1 wird ein Mikrowellen-Halbleiterchip verpackt, um ein Halbleitergehäuse zu bilden. Wie zuvor beschrieben wurde, kann das Verpacken ein Einbetten eines Transformatorelements 110 in ein Kapselungsmaterial 30 und (optional) ein Bereitstellen einer RDL 50 umfassen, um den Mikrowellen-Halbleiterchip 20 mit dem Transformatorelement 110 zu verbinden.
  • Bei S2 wird ein Wellenleiter-Bauteil 60, das ein Teil oder mehrere Teile umfasst, an dem Halbleitergehäuse 10 montiert, um das Mikrowellen-Wellenleitersignal von dem oder an das Halbleitergehäuse 10 zu übertragen. Wie zuvor beschrieben, kann ein geeignetes Formen der unteren Oberfläche 60a des Wellenleiter-Bauteils 60 und/oder Positionieren des Wellenleiter-Bauteils 60 relativ zum Halbleitergehäuse 10 Verluste an dem Gehäuse-Wellenleiterbauteil-Übergang minimieren.
  • Es ist zu beachten, dass das Wellenleiter-Bauteil 60 und das/die Halbleitergehäuse 10, die in der Mikrowellenvorrichtung enthalten sind, aneinander befestigt werden können, um ein einziges Modul zu bilden.
  • In allen hierin beschriebenen Beispielen kann eine sehr kompakte und leichte Realisierung einer Mikrowellenvorrichtung erhalten werden, die günstig in der Herstellung sein kann. Deshalb ist über den Ansatz des Kombinierens der Gehäusetechnologie (z.B. WLP-Technologie) mit einem Wellenleiter-Bauteil 60, wie hierin beschrieben, eine günstige und schnelle Prototyperstellung möglich.
  • Obwohl bestimmte Ausführungsformen hierin dargestellt und beschrieben worden sind, ist von Personen mit durchschnittlichen Fertigkeiten anzuerkennen, dass eine Vielzahl alternativer und/oder äquivalenter Umsetzungen die bestimmten dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen ersetzen kann, ohne vom Konzept der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Diese Anmeldung soll jegliche Anpassungen oder Variationen der bestimmten hierin erörterten Ausführungsformen abdecken.

Claims (21)

  1. Mikrowellenvorrichtung, die aufweist: ein Halbleitergehäuse mit einem Mikrowellen-Halbleiterchip; ein Wellenleiter-Bauteil, das dem Halbleitergehäuse zugeordnet ist und dazu ausgestaltet ist, ein Mikrowellen-Wellenleitersignal zu übertragen, wobei das Wellenleiter-Bauteil ein Teil oder mehrere Teile umfasst; und ein Transformator-Element, das zur Umwandlung eines Mikrowellensignals von dem Mikrowellen-Halbleiterchip in das Mikrowellen-Wellenleitersignal für das Wellenleiter-Bauteil oder zur Umwandlung des Mikrowellen-Wellenleitersignals von dem Wellenleiter-Bauteil in ein Mikrowellen-Signal für den Mikrowellen-Halbleiterchip ausgestaltet ist.
  2. Mikrowellenvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Wellenleiter-Bauteil oder das eine Teil oder die mehreren Teile desselben aus Kunststoff, insbesondere aus 3D-gedruckten Kunststoffteilen, hergestellt ist bzw. sind.
  3. Mikrowellenvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Wellenleiter-Bauteil eine Mikrowellenkomponente umfasst, die aus der Gruppe bestehend aus einem Filter, einer Antenne, einem Resonator, einem Leistungskoppler und einem Leistungsteiler ausgewählt ist.
  4. Mikrowellenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Wellenleiter-Bauteil einen Wand-Metallbelag umfasst oder elektrisch leitfähig ist.
  5. Mikrowellenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Wellenleiter-Bauteil wenigstens einen ersten Wellenleiter und einen zweiten Wellenleiter aufweist.
  6. Mikrowellenvorrichtung nach Anspruch 5, wobei das Wellenleiter-Bauteil einen dritten Wellenleiter umfasst, der dazu ausgestaltet ist, den ersten Wellenleiter und den zweiten Wellenleiter miteinander zu verbinden.
  7. Mikrowellenvorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Mikrowellenvorrichtung wenigstens ein erstes Halbleitergehäuse, das einen ersten Mikrowellen-Halbleiterchip umfasst, und ein zweites Halbleitergehäuse, das einen zweiten Mikrowellen-Halbleiterchip umfasst, aufweist, wobei der erste Wellenleiter dem ersten Halbleitergehäuse zugeordnet ist, der zweite Wellenleiter dem zweiten Halbleitergehäuse zugeordnet ist, und wobei der dritte Wellenleiter eine Halbleitergehäuse-Wellenleiter-Zwischenverbindung bereitstellt.
  8. Mikrowellenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Halbleitergehäuse ein eingebettetes Chipgehäuse auf Waferebene ist.
  9. Mikrowellenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Transformatorelement eine Antenne ist.
  10. Mikrowellenvorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Antenne eine Antenne innerhalb des Chips oder eine Antenne außerhalb des Chips ist.
  11. Mikrowellenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Halbleitergehäuse ferner aufweist: ein Kapselungsmaterial, das wenigstens teilweise den Mikrowellen-Halbleiterchip einbettet, wobei das Transformatorelement wenigstens eine elektrisch leitende Wandstruktur umfasst und wenigstens teilweise in das Kapselungsmaterial eingebettet ist.
  12. Mikrowellenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Halbleitergehäuse ferner aufweist: eine elektrische Zwischenverbindung, die zur elektrischen Verbindung des Halbleiterchips mit dem Transformatorelement ausgestaltet ist.
  13. Mikrowellenvorrichtung nach Anspruch 12, wobei die elektrische Zwischenverbindung von einer elektrischen Umverteilungsschicht des Halbleitergehäuses gebildet ist.
  14. Mikrowellenvorrichtung, die aufweist: ein Halbleitergehäuse mit einem Mikrowellen-Halbleiterchip; ein 3D-gedrucktes Wellenleiter-Bauteil, das dem Halbleitergehäuse zugeordnet ist und zur Übertragung eines Mikrowellen-Wellenleitersignals ausgestaltet ist; und ein Transformator-Element, das zur Umwandlung eines Mikrowellensignals von dem Mikrowellen-Halbleiterchip in das Mikrowellen-Wellenleitersignal für das Wellenleiter-Bauteil oder zur Umwandlung des Mikrowellen-Wellenleitersignals von dem Wellenleiter-Bauteil in ein Mikrowellen-Signal für den Mikrowellen-Halbleiterchip ausgestaltet ist.
  15. Mikrowellenvorrichtung nach Anspruch 14, wobei das 3D-gedruckte Wellenleiter-Bauteil eine passive Mikrowellenkomponente umfasst, die durch 3D-Druck geformt ist.
  16. Mikrowellenvorrichtung nach Anspruch 15, wobei die passive Mikrowellenkomponente aus der Gruppe bestehend aus einem Filter, einer Antenne, einem Resonator, einem Leistungskoppler und einem Leistungsteiler ausgewählt ist.
  17. Mikrowellenvorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, wobei das Halbleitergehäuse ein eingebettetes Chipgehäuse auf Waferebene ist.
  18. Verfahren zur Herstellung einer Mikrowellenvorrichtung, das umfasst: Verpacken eines Mikrowellen-Halbleiterchips, so dass ein Halbleitergehäuse gebildet wird; und Montieren eines Wellenleiter-Bauteils an dem Halbleitergehäuse, um ein Mikrowellen-Wellenleitersignal von oder an das Halbleitergehäuse zu übertragen.
  19. Verfahren nach Anspruch 18, wobei das Verpacken des Mikrowellen-Halbleiterchips umfasst: Platzieren einer Mehrzahl von Mikrowellen-Halbleiterchips auf einem temporären Träger; Bedecken der Mehrzahl von Mikrowellen-Halbleiterchips mit einem Kapselungsmaterial zur Bildung eines Kapselungskörpers; und Trennen des Kapselungskörpers in einzelne Halbleitergehäuse, von welchen jedes einen Mikrowellen-Halbleiterchip umfasst.
  20. Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, das ferner umfasst: Bilden des Wellenleiter-Bauteils durch 3D-Drucken.
  21. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 20, das ferner umfasst: Abscheiden einer Metallschicht auf einer Wand des Wellenleiter-Bauteils.
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