DE102015117747B4

DE102015117747B4 - Testen von Halbleiterpaketen mit integrierten Antennen

Info

Publication number: DE102015117747B4
Application number: DE102015117747.1A
Authority: DE
Inventors: Saverio Trotta
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2014-10-28
Filing date: 2015-10-19
Publication date: 2020-07-30
Anticipated expiration: 2035-10-20
Also published as: DE102015117747A1; US20160116523A1; US9568541B2

Abstract

Halbleiterpaket, aufweisend:ein Halbleiterplättchen;eine Antenne, die in Isoliermaterial, welches eine erste Hauptseite des Halbleiterplättchens kontaktiert, eingebettet und elektrisch mit einer ersten Kontaktfläche des Halbleiterplättchens verbunden ist; undeine Kopplungsstruktur, die im Isoliermaterial eingebettet ist, elektrisch mit einer zweiten Kontaktfläche des Halbleiterplättchens verbunden ist und zur Antenne beabstandet ist,wobei die Kopplungsstruktur zum Erfassen von Energie konfiguriert ist, die von der Antenne oder einer Zuleitung, die mit der Antenne verbunden ist, abgestrahlt wird,wobei das Halbleiterplättchen einen Senderkreis enthält, der zum Treiben eines Signals durch die Zuleitung zur Antenne betriebsfähig ist,wobei das Halbleiterplättchen einen Sendewegverifizierungskreis enthält, der zum Anzeigen, ob die Antenne elektrisch mit der ersten Kontaktfläche des Halbleiterplättchens verbunden ist, betriebsfähig ist, basierend auf einem Signal von der Kopplungsstruktur, das der Energie entspricht, die durch die Kopplungsstruktur erfasst wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Halbleiterpakete mit Antennen, insbesondere das Verifizieren der inneren Antennenverbindungen.
Millimeterwellenkommunikation und Radarsysteme basieren häufig auf kostspieligen Leiterplatten (PCB), die geeignete dielektrische Eigenschaften aufweisen. Die Antennenelemente sind auf diesen PCB gestaltet. Das Gesamtsystem, mit der Antenne, wird typischerweise vom Endkunden getestet. Bei einigen kostengünstigen Nahbereichskommunikations- und Abstandsmessungssystemen ist die Antenne entweder auf dem Chip integriert oder im Halbleiterpaket eingebettet. In diesem Fall werden keine kostspieligen HF-PCB benötigt. Halbleiterpakete (Halbleiter-Packages) mit integrierten Antennen sehen sich jedoch dahingehend vor neue Herausforderungen gestellt, dass die inneren Antennenverbindungen verifiziert werden müssen, und außerdem, ob ein Magnetfeld vorhanden ist.
US 2011/0267086 A1 zeigt eine Testschaltung für eine Antenne, die in einen Wafer eingebettet ist. Es werden eine Testantenne und ein Test-Sendeempfänger bereitgestellt, um bereits auf dem Wafer die Funktionstüchtigkeit der Antenne zu testen.
US 8,791,862 B1 lehrt die Ankopplung einer Antenne an einen Chip mit reduzierter Induktanz. Ein Halbleiterpaket umfasst einen integrierten Schaltkreis und eine Antenne, die über eine Antennenkontaktfläche mit dem Schaltkreis gekoppelt ist.
Eine Aufgabenstellung der Erfindung kann darin gesehen werden, verbesserte Halbleiterpakete und Verfahren zu deren Herstellung anzugeben.
Die Aufgabenstellung wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Gemäß einer Ausführungsform eines Halbleiterpakets weist das Halbleiterpaket ein Halbleiterplättchen, eine Antenne, die in Isoliermaterial, welches eine erste Hauptseite des Halbleiterplättchens kontaktiert, eingebettet und elektrisch mit einer ersten Kontaktfläche des Halbleiterplättchens verbunden ist, und eine Kopplungsstruktur auf, die im Isoliermaterial eingebettet ist, elektrisch mit einer zweiten Kontaktfläche des Halbleiterplättchens verbunden ist und von der Antenne beabstandet ist. Die Kopplungsstruktur ist zum Erfassen von Energie, die von der Antenne oder einer Zuleitung, welche mit der Antenne verbunden ist, abgestrahlt wird, konfiguriert. Das Halbleiterplättchen enthält einen Sender(schalt)kreis, der zum Zuführen (Treiben) eines Signals zur Antenne über die Zuleitung betriebsfähig ist. Das Halbleiterplättchen enthält einen Sendewegverifizierungs(schalt)kreis, der zum Anzeigen, ob die Antenne elektrisch mit der ersten Kontaktfläche des Halbleiterplättchens verbunden ist, betriebsfähig ist, basierend auf einem Signal von der Kopplungsstruktur, das der Energie entspricht, die durch die Kopplungsstruktur erfasst ist.
Gemäß einer Ausführungsform zum Verifizieren der inneren Antennenverbindung innerhalb des oben beschriebenen Halbleiterpakets weist das Verfahren auf: Zuführen (Treiben) eines Signals zur Antenne durch die Zuleitung; Erfassen, durch die Kopplungsstruktur, von Energie, die infolge des Übertragens des Signals von der Antenne oder einer Zuleitung, die mit der Antenne verbunden ist, abgestrahlt wird; und Anzeigen, ob die Antenne elektrisch mit der ersten Kontaktfläche des Halbleiterplättchens verbunden ist, basierend auf einem Signal von der Kopplungsstruktur, das der Energie entspricht, die durch die Kopplungsstruktur erfasst ist.
Gemäß einer anderen Ausführungsform eines Halbleiterpakets weist das Halbleiterpaket ein Halbleiterplättchen, eine Antenne, die in Isoliermaterial, das eine erste Hauptseite des Halbleiterplättchens kontaktiert, eingebettet und elektrisch mit einer ersten Kontaktfläche des Halbleiterplättchens verbunden ist, und eine Kopplungsstruktur auf, die im Isoliermaterial eingebettet ist, elektrisch mit einer zweiten Kontaktfläche des Halbleiterplättchens verbunden ist und von der Antenne beabstandet ist, wobei die Kopplungsstruktur zum Erfassen von Energie, die von der Antenne oder einer Zuleitung, welche mit der Antenne verbunden ist, abgestrahlt wird, konfiguriert ist. Das Halbleiterplättchen enthält einen Empfänger (schalt) kreis, der zum Empfangen eines Signals von der Zuleitung, welche mit der Antenne verbunden ist, betriebsfähig ist. Das Halbleiterplättchen enthält einen Empfangswegverifizierungskreis, der zum Zuführen (Treiben) eines Testsignals zur Kopplungsstruktur betriebsfähig ist, sodass Energie vom Testsignal zur Antenne oder zur Zuleitung koppelt, die mit der Antenne verbunden ist, und der Empfängerkreis ein Kopplungssignal detektiert, das der Energie des Testsignals entspricht, die zur Antenne oder zur Zuleitung, die mit der Antenne verbunden ist, gekoppelt ist. Das Kopplungssignal, das durch den Empfängerkreis erkannt ist, zeigt an, ob die Antenne elektrisch mit der ersten Kontaktfläche des Halbleiterplättchens verbunden ist.
Der Fachmann wird nach Lektüre der folgenden detaillierten Beschreibung und Ansicht der beiliegenden Zeichnungen zusätzliche Merkmale und Vorteile erkennen.
Die Elemente der Zeichnungen sind in Bezug zueinander nicht notwendigerweise maßstabsgetreu. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen entsprechende gleichartige Teile. Die Merkmale der verschiedenen dargestellten Ausführungsformen können kombiniert werden, solange sie einander nicht ausschließen. Ausführungsformen sind in den Zeichnungen dargestellt und in der folgenden Beschreibung detailliert ausgeführt.

1 stellt eine Schnittansicht einer Ausführungsform eines Halbleiterpakets dar, das eine integrierte Antenne und eine Kopplungsstruktur und entsprechende Schaltungen zum Verifizieren der inneren Antennenverbindungen enthält.
2 stellt eine Draufsicht einer Ausführungsform eines Halbleiterpakets dar, das eine integrierte Antenne und eine Kopplungsstruktur und entsprechende Schaltungen zum Verifizieren der inneren Antennenverbindungen enthält.
3, die die 3A und 3B beinhaltet, stellt eine Draufsicht einer anderen Ausführungsform eines Halbleiterpakets dar, das das eine integrierte Antenne und eine Kopplungsstruktur und entsprechende Schaltungen zum Verifizieren der inneren Antennenverbindungen enthält.
4 stellt eine Draufsicht wiederum einer anderen Ausführungsform eines Halbleiterpakets dar, das eine integrierte Antenne und eine Kopplungsstruktur und entsprechende Schaltungen zum Verifizieren der inneren Antennenverbindungen enthält.
5 stellt eine Draufsicht von wiederum einer anderen Ausführungsform eines Halbleiterpakets dar, das eine integrierte Antenne und eine Kopplungsstruktur und entsprechende Schaltungen zum Verifizieren der inneren Antennenverbindungen enthält.
6 stellt ein Blockdiagramm einer Ausführungsform eines Halbleiterpakets dar, das eine integrierte Sendeantenne und eine Kopplungsstruktur und entsprechende Schaltungen zum Verifizieren der inneren Sendeantennenverbindungen enthält.
7 stellt ein Blockdiagramm einer anderen Ausführungsform eines Halbleiterpakets dar, das eine integrierte Sendeantenne und eine Kopplungsstruktur und entsprechende Schaltungen zum Verifizieren der inneren Sendeantennenverbindungen enthält.
8 stellt ein Blockdiagramm wiederum einer anderen Ausführungsform eines Halbleiterpakets dar, das eine integrierte Sendeantenne und eine Kopplungsstruktur und entsprechende Schaltungen zum Verifizieren der inneren Sendeantennenverbindungen enthält.
9 stellt ein Blockdiagramm wiederum einer anderen Ausführungsform eines Halbleiterpakets dar, das eine integrierte Sendeantenne und eine Kopplungsstruktur und entsprechende Schaltungen zum Verifizieren der inneren Sendeantennenverbindungen enthält.
10 stellt ein Blockdiagramm einer Ausführungsform eines Halbleiterpakets dar, das eine integrierte Empfangsantenne und eine Kopplungsstruktur und entsprechende Schaltungen zum Verifizieren der inneren Empfangsantennenverbindungen enthält.

Hierin beschriebene Ausführungsformen sehen das Verifizieren der inneren Verbindungen zu eingebauten Antennenelementen vor, die in Halbleiterpaketen (sog. Halbleiter-Packages) integriert sind. Die hierin beschriebenen Ausführungsformen enthalten Verifizierungsschaltungen für die Sende- und/oder Empfangsseite. Auf der Sendeseite ist eine Kopplungsstruktur in enger Nähe zur Sendeantenne oder Zuleitung, die mit der Sendeantenne verbunden ist, beabstandet, sodass etwas elektromagnetische Energie, die von der Sendeantenne/Zuleitung abgestrahlt wird, durch die Kopplungsstruktur erfasst wird. Diese gekoppelte Energie, die durch ein Signal dargestellt ist, das sich entlang der Kopplungsstruktur ausbreitet, wird durch einen Sendewegverifizierungskreis verarbeitet, der im Halbleiterplättchen (sog. Halbleiter-Die oder Halbleiterchip) enthalten ist. Der Sendewegverifizierungskreis zeigt an, ob die Antenne elektrisch mit der entsprechenden Kontaktfläche (sog. Pad) des Halbleiterplättchens verbunden ist, basierend auf dem Signal von der Kopplungsstruktur, das der Energie entspricht, die durch die Kopplungsstruktur erfasst wurde. Auf der Empfangsseite befindet sich eine Kopplungsstruktur in enger Nähe zur Empfangsantenne oder Zuleitung, die mit der Empfangsantenne verbunden ist, sodass etwas Energie aus einem Testsignal, das der Kopplungsstruktur zugeführt wurde, in die Empfangsantenne/Zuleitung gekoppelt wird. Die Energiehöhe des Testsignals ist hoch genug, dass die Energie, die in die Empfangsantenne/Zuleitung gekoppelt wurde, durch den Empfängerkreis, der im Halbleiterplättchen enthalten ist, in der Form eines Kopplungssignals wahrnehmbar ist. Während Normalbetrieb verarbeitet der Empfängerkreis elektromagnetische Übertragungssignale, die durch die Empfangsantenne erfasst werden. Während des Antennenverifikationsprozesses zeigt das Kopplungssignal, das durch den Empfängerkreis erkannt ist, an, ob die Empfangsantenne elektrisch mit der entsprechenden Kontaktfläche des Halbleiterplättchens verbunden ist.
1 stellt eine Schnittansicht einer Ausführungsform eines Halbleiterpakets 100 dar, das integrierte Antennenelemente enthält. Gemäß dieser Ausführungsform ist das Halbleiterpaket 100 in der Weise formverpackt, dass ein oder mehr Halbleiterplättchen 102, die im Paket 100 enthalten sind, in einer Formmasse 104, wie etwa einer Siliziumformmasse, Epoxidformmasse usw., eingebettet sind. Die Unterseite 101 jedes Halbleiterplättchens 102 ist von der Formmasse 104 unbedeckt, und ein Isoliermaterial 106, das eine oder mehr Isolierschichten 108 beinhalten kann, befindet sich auf derselben Seite der Formmasse 104 wie der Seite 101 des Halbleiterplättchens 102, das von der Formmasse 104 unbedeckt ist. In anderen Ausführungsformen ist das Halbleiterpaket 100 nicht geformt (gegossen), und jedes Halbleiterplättchen 102, das im Paket 100 enthalten ist, ist nicht in eine Formmasse (Gussmasse) eingebettet.
Eine oder mehr Metallumverteilungsschichten 110 sind im Isoliermaterial 106 angeordnet, die die Unterseite 101 des Halbleiterplättchens 102 kontaktiert, und externe Kontakte 112, wie etwa Löthöcker, Säulen usw., kontaktieren die letzte Umverteilungsschicht 110, um externe elektrische Kontaktpunkte für das Paket 100 vorzusehen. In einer Ausführungsform wird eWLB- (embedded wafer level ball grid array) Verpackungstechnologie zum Fertigen des Halbleiterpakets 100 verwendet. Bei eWLB und ähnlichen Verpackungstechnologien werden die Paketverdrahtungen auf einen künstlichen Wafer aufgebracht, der aus Siliziumplättchen und Vergussmasse hergestellt ist. Elektrische Verbindungen von den Plättchenkontaktflächen 114 zu den Verdrahtungen werden in Dünnfilmtechnologie verwirklicht. Dies beinhaltet eine oder mehr Metallumverteilungsschichten 112, die im Isoliermaterial 106 angeordnet sind. Jede Metallumverteilungsschicht 112 ist durch Öffnungen im Isoliermaterial 106 mit einer oder mehr Kontaktflächen 114 des Halbleiterplättchens 102 elektrisch verbunden.
Das Halbleiterpaket 100 enthält ferner eine Antenne, die im Isoliermaterial 106 des Pakets 100 eingebettet ist, anstatt außerhalb des Pakets 100 ausgebildet zu sein, beispielsweise auf einer Platine. Die Antenne ist elektrisch mit einer oder mehr Kontaktflächen 114 des Halbleiterplättchens 102 verbunden. Eine Kopplungsstruktur ist ebenfalls im Isoliermaterial 106 des Halbleiterpakets 100 eingebettet. Die Kopplungsstruktur ist zum Verifizieren der inneren Verbindungen zur Antenne vorgesehen. Die Kopplungsstruktur ist elektrisch mit einer oder mehr anderen Kontaktflächen 114 des Halbleiterplättchens 102 verbunden und von der Antenne beabstandet. Die Kopplungsstruktur ist zum Erfassen von Energie konfiguriert, die von der Antenne oder einer Zuleitung, die mit der Antenne verbunden ist, abgestrahlt wird. Das Halbleiterplättchen 102 enthält einen Verifizierungskreis zum Anzeigen, ob die Antenne elektrisch mit der (den) Kontaktfläche(n) 114 des Halbleiterplättchens 102 verbunden ist, basierend auf einem Signal von der Kopplungsstruktur, das der Energie entspricht, die durch die Kopplungsstruktur erfasst ist.
In einer Ausführungsform ist eWLB oder ähnliche Verpackungstechnologie zum Fertigen des Halbleiterpakets 100 verwendet, und die Antenne ist in einer der Metallumverteilungsschichten 112 ausgebildet, die im Isoliermaterial 106 des Pakets 100 angeordnet sind. Die Kopplungsstruktur kann in derselben Metallschicht 112 wie die Antenne ausgebildet sein (beispielsweise im Falle eines Pakets mit einzelner Metallumverteilungsschicht) oder in einer anderen Metallschicht 112 des Halbleiterpakets 100 (beispielsweise im Falle eines Pakets mit mehreren Metallumverteilungsschichten). 1 zeigt einen allgemeinen beispielhaften Bau des Halbleiterpakets 100, wobei zahlreiche Details der Antenne und Kopplungsstruktur nicht sichtbar sind. Das Halbleiterpaket 100 kann jegliche Standardbauweise aufweisen, bei der die Antenne in das Paket integriert ist, beispielsweise in das Isoliermaterial 106 des Pakets 100 eingebettet oder innerhalb der internen Metallisierung des Halbleiterplättchens 102 ausgebildet. Verschiedene Antennen- und Kopplungsstrukturausführungsformen sind detaillierter in den 2 bis 5 gezeigt.
2 stellt eine Untenansicht des Halbleiterpakets 100 gemäß einer Ausführungsform dar. Das Halbleiterplättchen 102 und die Kontaktflächen 114 sind mit gestrichelten Kästen in 2 dargestellt, da sie durch das Isoliermaterial 106 bedeckt sind und daher nicht sichtbar sind. Gemäß dieser Ausführungsform enthält das Paket 100 eine Sendeantenne 120 und eine Empfangsantenne 112. Beide Antennen 120, 122 sind in diesem Beispiel Monopolantennen. Die Kopplungsstruktur 124 auf der Sendeseite weist ein einzelnes Kopplungselement 126 auf, wie etwa einen Richtkoppler, das als eine Metallleitung implementiert ist, die in enger Nähe und parallel zur Sendeantenne 120 oder Zuleitung 128, die mit der Sendeantenne 120 verbunden ist, beabstandet ist. Der Begriff „enge Nähe“ bedeutet hierin, dass die Kopplungsstruktur 124 die entsprechende Sendeantenne 120 oder Zuleitung 128 nicht kontaktiert, jedoch eng genug daran liegt, um Energie zu erfassen, die von der Antenne/Zuleitung 120/128 abgestrahlt wird. Die Beabstandung (S) zwischen der Kopplungsstruktur 124 und der Antenne/Zuleitung 120/128 hängt von verschiedenen Variablen ab, darunter Stärke der Metallschicht 110, in der die Kopplungsstruktur 124 ausgebildet ist, Dielektrizitätszahl des Isoliermaterials 106, Leitungsverlust der Metallschicht 110 usw. In einer Ausführungsform ist die Beabstandung derart, dass die Kopplungsstruktur 124 zwischen -30 dB und -40 dB Kopplung zwischen der Antenne/Zuleitung 120/128 aufweist. Auf diesen Kopplungsenergien kann die Kopplungsstruktur 124 während des Testens immer noch genügend Energie, die von der Antenne/Zuleitung 120/128 abgestrahlt wird, erfassen, um die inneren Antennenverbindungselemente zu verifizieren, während die die Antennenfunktion während normalem Sende- (Empfangs-) Betrieb nicht merklich beeinflusst wird. In 2 ist die Kopplungsstruktur 124 in enger Nähe zur Sendeantennenzuleitung 128 und erfasst daher Energie ab, die von der Zuleitung 128 abgestrahlt wird.
Ferner gemäß der Ausführungsform, die in 2 gezeigt ist, sind die Sendeantenne 120 und die entsprechende Kopplungsstruktur 124 beide in derselben Metallschicht 110 ausgebildet, die im Isoliermaterial 106 des Pakets 100 angeordnet ist. Diese Metallschicht 110 ist durch Öffnungen im Isoliermaterial 106 elektrisch mit Kontaktflächen 114 des Halbleiterplättchens 102 verbunden. Die Kopplungsstruktur 124 ist in enger seitlicher (horizontaler) Nähe zur Sendeantennenzuleitung 128 beabstandet.
Das Halbleiterpaket 100 kann im Falle eines Pakets, das sowohl sendet als auch empfängt, ferner eine Empfangsantenne 122 enthalten. Die Empfangsantenne 122 ist im Isoliermaterial 106 des Pakets 100 eingebettet und elektrisch mit einer dritten Kontaktfläche 114 des Halbleiterplättchens 102 verbunden. Ferner gemäß dieser Ausführungsform ist eine zusätzliche Kopplungsstruktur 130 zum Verifizieren der inneren Verbindungen zur Empfangsantenne 122 vorgesehen. Die Kopplungsstruktur 130 auf der Empfangsseite ist im Paketisoliermaterial 106 eingebettet, elektrisch mit einer vierten Kontaktfläche 114 des Halbleiterplättchens 102 verbunden und von der Empfangsantenne 122 beabstandet. Die Kopplungsstruktur 130 auf der Empfangsseite weist ein Kopplungselement 132 auf, das zum Erfassen von Energie konfiguriert ist, die von der Empfangsantenne 122 oder der Zuleitung 134, die mit der Empfangsantenne 122 verbunden ist, abgestrahlt wird. In 2 befindet sich das Kopplungselement 132 der Empfangskopplungsstruktur 130 in enger Nähe und parallel zur Empfangsantennenzuleitung 134 und erfasst daher Energie ab, die von dieser Zuleitung 134 abgestrahlt wird.
Das Halbleiterplättchen 102 enthält einen Empfängerkreis zum Empfangen von Signalen von der Empfangsantenne 122 während Normalbetrieb. Das Halbleiterplättchen 102 enthält außerdem einen Empfangswegverifizierungskreis zum Zuführen (Treiben) eines Testsignals zur Kopplungsstruktur 130 auf der Empfangsseite, sodass Energie des Testsignals zur Empfangsantenne 122 oder Empfangsantennenzuleitung 134 koppelt. Der Empfängerkreis detektiert ein Kopplungssignal, das der Energie des Testsignals entspricht, die zur Empfangsantenne/Zuleitung 122/134 gekoppelt wurde. Das Kopplungssignal, das durch den Empfängerkreis erkannt wird, zeigt an, ob die Empfangsantenne 122 elektrisch mit der entsprechenden Kontaktfläche 114 des Halbleiterplättchens 102 verbunden ist. Nur die Antennen 120, 122 und Kopplungsstrukturen 124, 130 sind in 2 in der Metallschicht 110 des Pakets 100 ausgebildet gezeigt. In Wirklichkeit sind zusätzliche Fan-out-Verbindungen zum Halbleiterplättchen 102 in dieser Metallschicht 110 vorgesehen, in 2 der Übersichtlichkeit halber jedoch nicht gezeigt.
3, die die 3A und 3B beinhaltet, stellt eine Untenansicht des Halbleiterpakets 100 gemäß einer anderen Ausführungsform dar. Die Ausführungsform, die in 3 gezeigt ist, gleicht der Ausführungsform, die in 2 gezeigt ist, wobei die Antennen 120, 122 und die entsprechenden Kopplungsstrukturen 124, 130 jedoch in verschiedenen Metallschichten 110 ausgebildet sind, welche im Isoliermaterial 106 des Pakets 100 angeordnet sind. Das Kopplungselement 126/132 jeder Kopplungsstruktur 124/130 ist in enger Nähe und parallel zur entsprechenden Antenne 120/122 oder Antennenzuleitung 128/134 beabstandet. 3A zeigt das Paket 100, nachdem eine erste Isolierschicht 108 auf der Rückseite des Halbleiterplättchens 102 ausgebildet wurde und eine erste Metallschicht 110 in der ersten Isolierschicht 108 angeordnet wurde. Die Kopplungsstrukturen 124, 130 können in der ersten Metallschicht 110 ausgebildet sein, wobei jede durch Öffnungen in der ersten Isolierschicht 108 mit einer oder mehr Kontaktflächen 114 des Halbleiterplättchens 102 verbunden ist. 3B zeigt das Paket 100, nachdem eine zweite Isolierschicht 108' auf der ersten Metallschicht 110 ausgebildet wurde und eine zweite Metallschicht 110' in der zweiten Isolierschicht 108' angeordnet wurde. Die Antennen 120, 122 und entsprechenden Zuleitungen 128, 134 sind in der zweiten Metallschicht 110' ausgebildet, die durch Öffnungen in der zweiten Isolierschicht 108' direkt mit einer oder mehr Kontaktflächen 114 des Halbleiterplättchens 102 verbunden ist oder indirekt über die erste Metallschicht 110. Die darunterliegende Kopplungsstruktur ist in 3B mit gestrichelten Linien gezeigt, da sie durch die zweite Isolierschicht bedeckt ist und daher nicht sichtbar ist. Die Antenne und Kopplungsstrukturen können in jeglicher/en Metallschicht/en des Pakets ausgebildet sein.
4 stellt eine Untenansicht des Halbleiterpakets 100 gemäß wiederum einer anderen Ausführungsform dar. Die Ausführungsform, die in 4 gezeigt ist, gleicht der Ausführungsform, die in 2 gezeigt ist, wobei die Sende- und Empfangsantennen 120, 122 jedoch als Dipolantennen statt als Monopolantennen implementiert sind. Jede Dipolantenne 120, 122 weist zwei leitfähige Elemente 120', 120'', 122', 122'' auf, wie etwa Metallleitungen, die bilateral symmetrisch sein können. Der Ansteuerungsstrom vom Sender wird zwischen den zwei Hälften der jeweiligen Antennen 120, 122 angelegt, oder für Empfangsantennen wird das Ausgangssignal zum Empfänger dort abgenommen. Jede Kopplungsstruktur 124, 130 befindet sich in enger Nähe zu einem oder beiden Leitern 120', 120'', 122', 122'' der entsprechenden Dipolantenne 120, 122 oder zur jeweiligen Zuleitung 128, 134 für diese Dipolantenne 120, 122.
5 stellt eine Untenansicht des Halbleiterpakets 100 gemäß wiederum einer anderen Ausführungsform dar. Die Ausführungsform, die in 5 gezeigt ist, gleicht der Ausführungsform, die in 2 gezeigt ist, wobei jedoch die Sende- und Empfangsantennen 120, 122 auf andere Art und Weise implementiert sind. In diesem Fall weisen die Sende- und Empfangsseite jeweils zwei Antennen 140, 142, 144, 146 auf, die direkt oder indirekt mit verschiedenen Kontaktflächen 114 des Halbleiterplättchens 102 durch separate Zuleitungen 148, 150, 152, 154 verbunden sind. Jede entsprechende Kopplungsstruktur 124/130 weist ein erstes Kopplungselement 156/158, wie etwa einen ersten Richtkoppler, das in enger Nähe und parallel zu einer Antenne 140/144 oder der entsprechenden Zuleitung 148/152 beabstandet ist, ein zweites Kopplungselement 160/162, wie etwa einen zweiten Richtkoppler, das in enger Nähe und parallel zur anderen Antenne 142/146 oder der entsprechenden Zuleitung 150/154 beabstandet ist, und ein λ/2 Kopplungselement 164/166 auf, das die ersten und zweiten Kopplungselemente 156/160, 158/162 direkt oder indirekt mit einer Kontaktfläche des Halbleiterplättchens 102 verbindet, wobei A die Wellenlänge ist. Jedes λ/2 Kopplungselement 164, 166 erzeugt eine Verschiebung von 180 Grad zwischen den differentiellen Leitungen 156/160, 158/162, sodass sich das resultierende Signal in Phase addiert, wodurch Einzelanschluss (single-ended Terminierung) am Halbleiterplättchen 102 ermöglicht wird und die Gestaltung der jeweiligen Sende- und Empfangswegverifizierungskreise vereinfacht, die im Plättchen 102 enthalten sind. Andernfalls wird ein separater Sende-(Empfangs-) Wegverifizierungskreis für jede Sende- (Empfangs-) Antenne in diesem differentiellen Fall benötigt.
Auf der Empfangsseite empfängt der Empfängerkreis, der im Halbleiterplättchen 102 enthalten ist, während Normalbetrieb ein Differentialsignal von den zwei Empfangsantennen 144, 146. Im Testmodus führt der Empfangswegverifizierungskreis ein Einzeltestsignal zum λ/2 Kopplungselement 166 zum Verifizieren der Empfangsantennenverbindungen zu. Auf der Sendeseite führt der Senderkreis, der im Halbleiterplättchen 102 enthalten ist, während Normalbetrieb den zwei Sendeantennen 140, 142 ein Differentialsignal zu. Im Testmodus zeigt der Sendewegverifizierungskreis an, ob die Sendeantennen 140, 142 elektrisch mit den jeweiligen Kontaktflächen 114 des Halbleiterplättchens 102 verbunden sind, basierend auf einem Signal vom λ/2 Kopplungselement 164, das der Energie entspricht, die durch das erste und zweite Kopplungselement 156, 160 der Kopplungsstruktur 124 auf der Sendeseite erfasst wurde.
6 stellt ein Blockdiagramm einer Ausführungsform eines Halbleiterpakets 100 dar, das integrierte Antennenelemente enthält. Das Halbleiterpaket 100 enthält ein Halbleiterplättchen 102, eine Antenne 120, die in Isoliermaterial 106 des Pakets 100 eingebettet ist und elektrisch mit einer ersten Kontaktfläche 114 des Halbleiterplättchens 102 verbunden ist, und eine Kopplungsstruktur 124, die im Isoliermaterial 106 eingebettet ist. Die Kopplungsstruktur 124 ist elektrisch mit einer zweiten Kontaktfläche 114 des Halbleiterplättchens 102 verbunden und zur Antenne 120 beabstandet. Die Kopplungsstruktur 124 ist zum Erfassen von Energie konfiguriert, die von der Zuleitung 128 abgestrahlt wird, welche mit der Antenne 120 verbunden ist, wie vorher hierin in Verbindung mit 1 bis 5 beschrieben.
Das Halbleiterplättchen 102 enthält einen Senderkreis (Tx Chain (Tx Pfad)) 200 zum Zuführen (Treiben) eines Signals während Normalbetrieb durch die Zuleitung 128 zur Antenne 120. Das Halbleiterplättchen 102 enthält außerdem einen Sendewegverifizierungskreis zum Anzeigen, ob die Antenne 120 elektrisch mit der ersten Kontaktfläche 114 des Halbleiterplättchens 102 verbunden ist, basierend auf einem Signal von der Kopplungsstruktur 124, das der Energie entspricht, die durch die Kopplungsstruktur 124 erfasst wurde. Gemäß dieser Ausführungsform weist der Sendewegverifizierungskreis einen Verstärker 202, wie etwa einen rauscharmen Verstärker (LNA), auf, der zum Verstärken des Signals von der Kopplungsstruktur 124 elektrisch mit der zweiten Kontaktfläche 114 des Halbleiterplättchens 102 verbunden ist. Der Sendewegverifizierungskreis weist außerdem einen Spitzenwertdetektor 204 auf. Das verstärkte Signal von der Kopplungsstruktur 124 wird dem Spitzenwertdetektor 204 zugeführt. Die Ausgangsspannung des Spitzenwertdetektors 204 entspricht dem Spitzenwert des verstärkten Signals von der Kopplungsstruktur 124. Der Ausgang des Spitzenwertdetektors 204 kann elektrisch mit einer Ausgangskontaktfläche 114 des Halbleiterplättchens 102 verbunden sein und vom Paket 100 zur externen Untersuchung abgeführt werden, wobei der Spitzenwert anzeigt, ob die Antenne 120 intern mit dem Halbleiterplättchen 102 verbunden ist und ob ein elektromagnetisches Feld vorliegt.
7 stellt ein Blockdiagramm einer anderen Ausführungsform eines Halbleiterpakets 100 dar, das integrierte Antennenelemente enthält. Die Ausführungsform, die in 7 gezeigt ist, gleicht der Ausführungsform, die in 6 gezeigt ist, wobei die Kopplungsstruktur 124 jedoch in enger Nähe zur Antenne 120 statt zur Antennenzuleitung 128 beabstandet ist. Gemäß dieser Ausführungsform liegt die Kopplungsstruktur 124 im elektromagnetischen Strahlungsweg der Antenne 120. Mit dieser Konfiguration modifiziert die Kopplungsstruktur 124 das Verhalten der Antenne 120 und sollte so wenig Kopplung wie möglich zur Antenne 120 aufweisen, jedoch so viel, dass die Kopplungsstruktur 124 immer noch genug Energie erfassen kann, die von der Antenne 120 abgestrahlt wird, dass der Sendewegverifizierungskreis anzeigen kann, ob die Antenne 120 sachgemäß verbunden ist.
8 stellt ein Blockdiagramm wiederum einer anderen Ausführungsform eines Halbleiterpakets 100 dar, das integrierte Antennenelemente enthält. Die Ausführungsform, die in 7 gezeigt ist, gleicht der Ausführungsform, die in 6 gezeigt ist, wobei die Antenne 120 jedoch auf andere Art und Weise implementiert ist. In diesem Falle sind zwei Antennen 140, 142 direkt oder indirekt durch separate Zuleitungen 148, 150 mit verschiedenen Kontaktflächen 114 des Halbleiterplättchens 102 verbunden. Die Kopplungsstruktur 124 weist ein erstes Kopplungselement 156, wie etwa einen ersten Richtkoppler, das in enger Nähe und parallel zu einer Antenne 140 oder Zuleitung 148, die mit dieser Antenne 140 verbunden ist, beabstandet ist, ein zweites Kopplungselement 160, wie etwa einen zweiten Richtkoppler, das in enger Nähe und parallel zu der anderen Antenne 142 oder Zuleitung 150, die mit dieser Antenne 142 verbunden ist, beabstandet ist, und ein λ/2 Kopplungselement 164 auf, das die ersten und zweiten Kopplungselemente 156, 160 direkt oder indirekt mit einer Kontaktfläche 114 des Halbleiterplättchens 102 verbindet, wobei A die Wellenlänge ist. Das λ/2 Kopplungselement 164 ermöglicht Einzelanschluss (single-ended Terminierung) am Halbleiterplättchen 102, wodurch die Gestaltung des Sendewegverifizierungskreises, der im Plättchen 102 enthalten ist, vereinfacht ist. Von daher wird nur ein einzelner Verstärker 202 und Spitzenwertdetektor 204 zum Anzeigen benötigt, ob die Antennen 140, 142 elektrisch mit den entsprechenden Kontaktflächen 114 des Halbleiterplättchens 102 verbunden sind, basierend auf dem kombinierten Signal von der Kopplungsstruktur 124, das wiederum der Energie entspricht, die durch die zwei Kopplungselemente 156, 160 der Kopplungsstruktur 124 erfasst wurde. Der Senderkreis 200, der im Halbleiterplättchen 102 enthalten ist, führt den zwei Sendeantennen 140, 142 während Normalbetrieb ein Differentialsignal zu. Im Testmodus wird das Einzelsignal vom λ/2 Kopplungselement 164 durch den Verstärker 202 verstärkt und dem Spitzenwertdetektor 204 zugeführt. Der Spitzenwertdetektor 204 gibt eine Spannung aus, die dem Spitzenwert der verstärkten Einzelsignal vom λ/2 Kopplungselement 164 entspricht, das zur Untersuchung vom Plättchen und aus dem Paket 100 abgeführt werden kann, wie vorher hierin beschrieben.
9 stellt ein Blockdiagramm wiederum einer anderen Ausführungsform eines Halbleiterpakets 100 dar, das integrierte Antennenelemente enthält. Die Ausführungsform, die in 9 gezeigt ist, gleicht der Ausführungsform, die in 8 gezeigt ist, wobei der Sendewegverifizierungskreis jedoch einen Mischer 206 anstelle eines Spitzenwertdetektors 204 aufweist. Der Mischer 206 ist zum Mischen des verstärkten Signals von der Kopplungsstruktur 124 mit einem Empfangsoszillator- (LO-) Signal vom Senderkreis betriebsfähig. Da das verstärkte Signal von der Kopplungsstruktur und das Empfangsoszillatorsignal dieselbe Frequenz aufweisen, ist der Mischerausgang DC (GS: Gleichspannungssignal) und die Phase setzt sich in eine Amplitude um. Fehler der Amplitude und Phasengleichheit in den Symmetriegliedern oder Fehlanpassungen in den Dioden des Mischers 206 führen zu einer inhärenten GS-Offsetspannung, selbst wenn die Signale völlig phasengleich sind. Dies wird als die GS-Offsetspannung des Mischers 206 bezeichnet und ist eine Anzeige dafür, ob die Antennen 140, 142 elektrisch mit den entsprechenden Kontaktflächen 114 des Halbleiterplättchens 102 verbunden sind.
10 stellt ein Blockdiagramm wiederum einer anderen Ausführungsform eines Halbleiterpakets 100 dar, das integrierte Antennenelemente enthält. Gemäß dieser Ausführungsform enthält das Paket 100 eine Empfangsantenne, die in Isoliermaterial 106 eingebettet ist. Die Empfangsantenne ist dahingehend auf andere Art und Weise implementiert, dass die Empfangsseite zwei Antennen 144, 146 aufweist, die durch separate Zuleitungen 152, 154 direkt oder indirekt mit verschiedenen Kontaktflächen 114 des Halbleiterplättchens 102 verbunden sind. Die Kopplungsstruktur 130 auf der Empfangsseite weist ein erstes Kopplungselement 158, wie etwa einen ersten Richtkoppler, das in enger Nähe und parallel zu einer Empfangsantenne 144 oder der Zuleitung 152, die mit dieser Empfangsantenne 144 verbunden ist, beabstandet ist, ein zweites Kopplungselement 162, wie etwa einen zweiten Richtkoppler, das in enger Nähe und parallel zu der anderen Empfangsantenne 146 oder der Zuleitung 154, die mit dieser Empfangsantenne 146 verbunden ist, beabstandet ist, und ein λ/2 Kopplungselement 166 auf, das das erste und zweite Kopplungselement 158, 162 direkt oder indirekt mit einer Kontaktfläche 114 des Halbleiterplättchens 102 verbindet, wobei A die Wellenlänge ist. Das λ/2 Kopplungselement 166 ermöglicht Einzelanschluss am Halbleiterplättchen 102, wodurch die Gestaltung des Empfangswegverifizierungskreises vereinfacht ist, der im Plättchen 102 enthalten ist. Beispielsweise wird gemäß dieser Ausführungsform nur ein einzelner Mischer 300 und Verstärker 302 zum Zuführen (Treiben) eines Testsignals zur Kopplungsstruktur 130 auf der Empfangsseite benötigt.
Das Halbleiterplättchen 102 enthält einen Empfängerkreis (Rx Chain (Rx Pfad)) 304 zum Empfangen von Signalen von den Zuleitungen 152, 154, die mit den jeweiligen Empfangsantennen 144, 146 verbunden sind, während Normalbetrieb. Der Empfängerkreis 304 wird während des Testens zum Verifizieren der inneren Empfangsantennenverbindungen benutzt. Insbesondere führt der Empfangswegverifizierungskreis ein Testsignal zur Kopplungsstruktur 130 auf der Empfangsseite zu, sodass Energie aus dem Testsignal zu den Empfangsantennen 144, 146 oder den Zuleitungen 152, 154, die mit den Empfangsantennen 144, 146 verbunden sind, koppelt. Der Empfängerkreis 304 detektiert ein Kopplungssignal, das der Energie des Testsignals entspricht, das zu den Empfangsantennen 144, 146/den Zuleitungen 152, 154 gekoppelt ist. Das Kopplungssignal, das durch den Empfängerkreis 304 erkannt wird, zeigt an, ob die Antenne elektrisch mit der ersten Kontaktfläche des Halbleiterplättchens verbunden ist.
In einer Ausführungsform weist der Empfangswegverifizierungskreis einen Mischer 300 auf, zum Mischen eines Zwischenfrequenztestsignals (IF_in), das dem Paket 100 von außen zugeführt wird, mit einem Empfangsoszillator- (LO-) Signal, das durch den Empfängerkreis 304 erzeugt wird, zum Ausbilden eines HF-Testsignals (HF: Hochfrequenz). Der Empfangswegverifizierungskreis weist außerdem einen Verstärker 302 zum Verstärken des HF-Testsignals auf, das dann über eine Kontaktfläche 114 des Plättchens 102 zur Kopplungsstruktur 130 auf der Empfangsseite zugeführt wird. Mit einem Kopplungsbereich von beispielsweise -30 dB bis -40 dB zwischen der Kopplungsstruktur 130 auf der Empfangsseite und den Empfangsantennen 144, 146/Zuleitungen 152, 154 koppelt ein angemessener Energiebetrag aus dem HF-Testsignal zu den Empfangsantennen 144, 146/Zuleitungen 152, 154 (abhängig von der Platzierung der Kopplungsstruktur 130). Der Empfängerkreis 304, der im Halbleiterplättchen 102 enthalten ist, detektiert ein Kopplungssignal von den Empfangsantennenzuleitungen 152, 154, das der HF-Energie des Testsignals entspricht, die zu den Empfangsantennen 144, 146/Zuleitungen 152, 154 gekoppelt ist. Der Empfängerkreis 304 gibt ein Signal (IF_out) aus, das anzeigt, ob die Empfangsantennen 144, 146 elektrisch mit den entsprechenden Kontaktflächen 114 des Halbleiterplättchens 102 verbunden sind, basierend auf dem erkannten Kopplungssignal. Wenn die inneren Empfangsantennenverbindungen fehlerhaft sind, wird kein Kopplungssignal erkannt. Das Empfängerkreisausgangssignal IF_out kann zur externen Untersuchung über eine Ausgangskontaktfläche 114 vom Halbleiterplättchen 102 und aus dem Halbleiterpaket 100 abgeführt werden. Eine Einzeldipol- oder -monopolempfangsantennenkonfiguration kann stattdessen eingesetzt werden, wie vorher hierin in Verbindung mit 2 bis 4 beschrieben.
Raumbezogene Begriffe, wie etwa „unter“, „unterhalb“, „untere/r/s“, „über“, „obere/r/s“ und dergleichen, sind der Erleichterung der Beschreibung halber zum Beschreiben der Anordnung eines Elements bezüglich eines zweiten Elements benutzt. Diese Begriffe sollen verschiedene Ausrichtungen der Vorrichtung neben anderen Ausrichtungen als jenen, die in den Figuren abgebildet sind, einfassen. Ferner werden außerdem Begriffe wie etwa „erste/r/s“, „zweite/r/s“ und dergleichen zum Beschreiben verschiedener Elemente, Bereiche, Abschnitte usw. benutzt, und diese sollen ebenfalls nicht einschränkend sein. Gleiche Begriffe betreffen in der Beschreibung durchwegs gleiche Elemente.
Wie hierin benutzt, sind Begriffe wie „aufweisen“, „enthalten“, „beinhalten“, „umfassen“ und dergleichen offene Begriffe, die das Vorhandensein von angeführten Elementen oder Merkmalen anzeigen, zusätzliche Elemente oder Merkmale jedoch nicht ausschließen. Die Artikel „ein/e“ und „der/die/das“ sollen sowohl den Plural als auch den Singular beinhalten, solange der Kontext dies nicht deutlich anderweitig angibt.

Claims

Halbleiterpaket, aufweisend: ein Halbleiterplättchen; eine Antenne, die in Isoliermaterial, welches eine erste Hauptseite des Halbleiterplättchens kontaktiert, eingebettet und elektrisch mit einer ersten Kontaktfläche des Halbleiterplättchens verbunden ist; und eine Kopplungsstruktur, die im Isoliermaterial eingebettet ist, elektrisch mit einer zweiten Kontaktfläche des Halbleiterplättchens verbunden ist und zur Antenne beabstandet ist, wobei die Kopplungsstruktur zum Erfassen von Energie konfiguriert ist, die von der Antenne oder einer Zuleitung, die mit der Antenne verbunden ist, abgestrahlt wird, wobei das Halbleiterplättchen einen Senderkreis enthält, der zum Treiben eines Signals durch die Zuleitung zur Antenne betriebsfähig ist, wobei das Halbleiterplättchen einen Sendewegverifizierungskreis enthält, der zum Anzeigen, ob die Antenne elektrisch mit der ersten Kontaktfläche des Halbleiterplättchens verbunden ist, betriebsfähig ist, basierend auf einem Signal von der Kopplungsstruktur, das der Energie entspricht, die durch die Kopplungsstruktur erfasst wird.
Halbleiterpaket nach Anspruch 1, wobei der Sendewegverifizierungskreis aufweist: einen Verstärker, der elektrisch mit der zweiten Kontaktfläche des Halbleiterplättchens verbunden ist und zum Verstärken des Signals von der Kopplungsstruktur betriebsfähig ist; und einen Spitzenwertdetektor, der zum Ausgeben einer Spannung betriebsfähig ist, die einem Spitzenwert des verstärkten Signals von der Kopplungsstruktur entspricht.
Halbleiterpaket nach Anspruch 1, wobei der Sendewegverifizierungskreis aufweist: einen Verstärker, der elektrisch mit der zweiten Kontaktfläche des Halbleiterplättchens verbunden ist und zum Verstärken des Signals von der Kopplungsstruktur betriebsfähig ist; und einen Mischer, der zum Mischen des verstärkten Signals von der Kopplungsstruktur mit einem Empfangsoszillatorsignal vom Senderkreis betriebsfähig ist, wobei das verstärkte Signal von der Kopplungsstruktur und das Empfangsoszillatorsignal dieselbe Frequenz aufweisen, wobei eine GS-Offsetspannung des Mischers anzeigt, ob die Antenne elektrisch mit der ersten Kontaktfläche des Halbleiterplättchens verbunden ist.
Halbleiterpaket nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Antenne eine Monopolantenne ist und die Kopplungsstruktur ein einzelnes Kopplungselement aufweist, das in enger Nähe zur Monopolantenne oder der Zuleitung, die mit der Monopolantenne verbunden ist, beabstandet ist.
Halbleiterpaket nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner aufweisend: eine zusätzliche Antenne, die im Isoliermaterial eingebettet ist und elektrisch mit einer dritten Kontaktfläche des Halbleiterplättchens verbunden ist, wobei die Kopplungsstruktur ein erstes Kopplungselement, das in enger Nähe zur Antenne oder der Zuleitung, die mit der Antenne verbunden ist, beabstandet ist, ein zweites Kopplungselement, das in enger Nähe zur zusätzlichen Antenne oder einer Zuleitung, die mit der zusätzlichen Antenne verbunden ist, beabstandet ist, und ein λ/2 Kopplungselement aufweist, das das erste und zweite Kopplungselement mit der zweiten Kontaktfläche des Halbleiterplättchens verbindet, wobei der Senderkreis zum Treiben eines Differentialsignals zur Antenne und der zusätzlichen Antenne betriebsfähig ist, wobei der Sendewegverifizierungskreis zum Anzeigen, ob die Antenne elektrisch mit der ersten Kontaktfläche des Halbleiterplättchens verbunden ist und ob die zusätzliche Antenne elektrisch mit der dritten Kontaktfläche des Halbleiterplättchens verbunden ist, betriebsfähig ist, basierend auf einem Signal vom λ/2 Kopplungselement, das Energie entspricht, die durch das erste und zweite Kopplungselement erfasst ist.
Halbleiterpaket nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei: die Antenne in einer Metallschicht ausgebildet ist, die im Isoliermaterial angeordnet ist; die Metallschicht durch Öffnungen im Isoliermaterial elektrisch mit der ersten und zweiten Kontaktfläche des Halbleiterplättchens verbunden ist; und die Kopplungsstruktur in derselben Metallschicht wie die Antenne oder in einer anderen Metallschicht des Halbleiterpakets ausgebildet ist.
Halbleiterpaket nach Anspruch 6, wobei die Kopplungsstruktur in derselben Metallschicht wie die Antenne ausgebildet ist und in enger seitlicher Nähe zur Antenne oder der Zuleitung, die mit der Antenne verbunden ist, beabstandet ist.
Halbleiterpaket nach Anspruch 6, wobei die Kopplungsstruktur in einer anderen Metallschicht des Halbleiterpakets als die Antenne ausgebildet ist und in enger vertikaler Nähe zur Antenne oder der Zuleitung, die mit der Antenne verbunden ist, beabstandet ist.
Halbleiterpaket nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei: das Halbleiterplättchen derart in einer Formmasse eingebettet ist, dass die erste Hauptfläche des Halbleiterplättchens von der Formmasse unbedeckt ist, und das Isoliermaterial auf derselben Seite der Formmasse wie die Seite des Halbleiterplättchens ist, die von der Formmasse unbedeckt ist; die Antenne in einer Metallschicht ausgebildet ist, die im Isoliermaterial angeordnet ist; die Metallschicht durch Öffnungen im Isoliermaterial elektrisch mit der ersten und zweiten Kontaktfläche des Halbleiterplättchens verbunden ist; und die Kopplungsstruktur in derselben Metallschicht wie die Antenne oder in einer anderen Metallschicht des Halbleiterpakets ausgebildet ist.
Halbleiterpaket nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Ausgang des Sendewegverifizierungskreises elektrisch mit einer Ausgangskontaktfläche des Halbleiterplättchens verbunden ist.
Halbleiterpaket nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kopplungsstruktur zwischen -30 dB und -40 dB Kopplung zwischen der Antenne oder der Zuleitung, die mit der Antenne verbunden ist, aufweist.
Halbleiterpaket nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner aufweisend: eine zusätzliche Antenne, die im Isoliermaterial eingebettet ist und elektrisch mit einer dritten Kontaktfläche des Halbleiterplättchens verbunden ist; und eine zusätzliche Kopplungsstruktur, die im Isoliermaterial eingebettet ist, elektrisch mit einer vierten Kontaktfläche des Halbleiterplättchens verbunden ist und von der zusätzlichen Antenne beabstandet ist, wobei die zusätzliche Kopplungsstruktur zum Erfassen von Energie konfiguriert ist, die von der zusätzlichen Antenne oder einer Zuleitung, die mit der zusätzlichen Antenne verbunden ist, abgestrahlt wird, wobei das Halbleiterplättchen einen Empfängerkreis enthält, der zum Empfangen eines Signals von der Antenne durch die zusätzliche Zuleitung betriebsfähig ist, wobei das Halbleiterplättchen einen Empfangswegverifizierungskreis enthält, der zum Treiben eines Testsignals zur zusätzlichen Kopplungsstruktur betriebsfähig ist, sodass Energie aus dem Testsignal zur zusätzlichen Antenne oder der Zuleitung, die mit der zusätzlichen Antenne verbunden ist, koppelt und der Empfängerkreis ein Kopplungssignal detektiert, das der Energie des Testsignals entspricht, die zur zusätzlichen Antenne oder der Zuleitung, die mit der zusätzlichen Antenne verbunden ist, gekoppelt wurde, wobei das Kopplungssignal, das durch den Empfängerkreis erkannt ist, anzeigt, ob die zusätzliche Antenne elektrisch mit der dritten Kontaktfläche des Halbleiterplättchens verbunden ist.
Halbleiterpaket nach Anspruch 12, wobei: der Empfangswegverifizierungskreis einen Mischer, der zum Mischen eines Zwischenfrequenztestsignals mit einem Empfangsoszillatorsignal, das durch den Empfängerkreis erzeugt ist, zum Ausbilden eines HF-Testsignals betriebsfähig ist, und einen Verstärker aufweist, der zum Verstärken des HF-Testsignals betriebsfähig ist.
Verfahren zum Verifizieren einer inneren Antennenverbindung innerhalb eines Halbleiterpakets, das ein Halbleiterplättchen, eine Antenne, die in Isoliermaterial, welches eine erste Hauptseite des Halbleiterplättchens kontaktiert, eingebettet und elektrisch mit einer ersten Kontaktfläche des Halbleiterplättchens verbunden ist, und eine Kopplungsstruktur aufweist, die im Isoliermaterial eingebettet ist, elektrisch mit einer zweiten Kontaktfläche des Halbleiterplättchens verbunden ist und von der Antenne beabstandet ist, wobei das Verfahren aufweist: Treiben eines Signals durch die Zuleitung zur Antenne; Erfassen, durch die Kopplungsstruktur, von Energie, die infolge des Übertragens des Signals von der Antenne oder einer Zuleitung, die mit der Antenne verbunden ist, abgestrahlt wird; und Anzeigen, ob die Antenne elektrisch mit der ersten Kontaktfläche des Halbleiterplättchens verbunden ist, basierend auf einem Signal von der Kopplungsstruktur, das der Energie entspricht, die durch die Kopplungsstruktur erfasst ist.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei das Anzeigen, ob die Antenne elektrisch mit der ersten Kontaktfläche des Halbleiterplättchens verbunden ist, basierend auf dem Signal von der Kopplungsstruktur, Folgendes aufweist: Verstärken des Signals von der Kopplungsstruktur durch einen Verstärker, der im Halbleiterplättchen enthalten ist und elektrisch mit der zweiten Kontaktfläche des Halbleiterplättchens verbunden ist; und Treiben des verstärkten Signals von der Kopplungsstruktur zu einem Spitzenwertdetektor, der im Halbleiterplättchen enthalten ist; und Ausgeben einer Spannung durch den Spitzenwertdetektor, die einem Spitzenwert des verstärkten Signals von der Kopplungsstruktur entspricht.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei das Anzeigen, ob die Antenne elektrisch mit der ersten Kontaktfläche des Halbleiterplättchens verbunden ist, basierend auf dem Signal von der Kopplungsstruktur, aufweist: Verstärken des Signals von der Kopplungsstruktur durch einen Verstärker, der im Halbleiterplättchen enthalten ist und elektrisch mit der zweiten Kontaktfläche des Halbleiterplättchens verbunden ist; Treiben des verstärkten Signals von der Kopplungsstruktur zu einem Mischer, der im Halbleiterplättchen enthalten ist; und Mischen des verstärkten Signals von der Kopplungsstruktur mit einem Empfangsoszillatorsignal vom Senderkreis, wobei das verstärkte Signal von der Kopplungsstruktur und das Empfangsoszillatorsignal dieselbe Frequenz aufweisen, wobei eine GS-Offsetspannung des Mischers anzeigt, ob die Antenne elektrisch mit der ersten Kontaktfläche des Halbleiterplättchens verbunden ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, ferner aufweisend: Abführen eines Ausgangssignals, das anzeigt, ob die Antenne elektrisch mit der ersten Kontaktfläche des Halbleiterplättchens verbunden ist, vom Halbleiterplättchen und aus dem Halbleiterpaket heraus.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 17, wobei das Halbleiterpaket ferner eine zusätzliche Antenne, die im Isoliermaterial eingebettet ist und elektrisch mit einer dritten Kontaktfläche des Halbleiterplättchens verbunden ist, und eine zusätzliche Kopplungsstruktur enthält, die im Isoliermaterial eingebettet ist, elektrisch mit einer vierten Kontaktfläche des Halbleiterplättchens verbunden ist und von der zusätzlichen Antenne beabstandet ist, wobei das Verfahren ferner aufweist: Treiben eines Testsignals zur zusätzlichen Kopplungsstruktur, sodass Energie vom Testsignal zur zusätzlichen Antenne oder einer Zuleitung, die mit der zusätzlichen Antenne verbunden ist, koppelt; Detektieren eines Kopplungssignals von der Zuleitung, die mit der zusätzlichen Antenne verbunden ist, welches der Energie des Testsignals entspricht, die zur zusätzlichen Antenne oder der Zuleitung, die mit der zusätzlichen Antenne verbunden ist, gekoppelt ist; und Anzeigen, ob die zusätzliche Antenne elektrisch mit der dritten Kontaktfläche des Halbleiterplättchens verbunden ist, basierend auf dem erkannten Kopplungssignal.
Halbleiterpaket, aufweisend: ein Halbleiterplättchen; eine Antenne, die in Isoliermaterial, welches eine erste Hauptseite des Halbleiterplättchens kontaktiert, eingebettet ist und elektrisch mit einer ersten Kontaktfläche des Halbleiterplättchens verbunden ist; und eine Kopplungsstruktur, die im Isoliermaterial eingebettet ist, elektrisch mit einer zweiten Kontaktfläche des Halbleiterplättchens verbunden ist und von der Antenne beabstandet ist, wobei die Kopplungsstruktur zum Erfassen von Energie konfiguriert ist, die von der Antenne oder einer Zuleitung, die mit der Antenne verbunden ist, abgestrahlt wird, wobei das Halbleiterplättchen einen Empfängerkreis enthält, der zum Empfangen eines Signals von der Zuleitung betriebsfähig ist, die mit der Antenne verbunden ist, wobei das Halbleiterplättchen einen Empfangswegverifizierungskreis enthält, der zum Treiben eines Testsignals zur Kopplungsstruktur betriebsfähig ist, sodass Energie vom Testsignal zur Antenne oder der Zuleitung, die mit der Antenne verbunden ist, koppelt und der Empfängerkreis ein Kopplungssignal detektiert, das der Energie des Testsignals entspricht, die zur Antenne oder der Zuleitung, die mit der Antenne verbunden ist, gekoppelt ist, wobei das Kopplungssignal, das durch den Empfängerkreis erkannt ist, anzeigt, ob die Antenne elektrisch mit der ersten Kontaktfläche des Halbleiterplättchens verbunden ist.