KR20160067961A - 패키징된 다이용 세라믹 상의 안테나 - Google Patents

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안드레아스 월터
사라바나 마루사무수
미카엘 크누센
토르스텐 메이어
조지 세이데만
파블로 헤레로
파울리 야비넨
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Abstract

패키징된 다이를 위해 사용될 수 있는 세라믹 상에 있는 안테나가 설명된다. 일 예에서, 패키지는 다이, 다이 위에 있는 세라믹 기판, 세라믹 기판에 부착된 안테나, 및 안테나를 다이에 전기적으로 접속하는 도전성 리드를 갖는다.

Description

패키징된 다이용 세라믹 상의 안테나{ANTENNA ON CERAMICS FOR A PACKAGED DIE}
본 개시는 무선 칩 패키징(radio chip packaging)의 분야에 관한 것으로서, 특히 패키지 내의 칩으로의 접속을 위해 세라믹과 안테나를 조합하는 것에 관한 것이다.
반도체 및 마이크로기계 다이 또는 칩은 외부 환경에 대한 보호를 위해 빈번히 패키징된다. 패키지는 패키지 내부의 다이에 물리적 보호, 안정성, 외부 접속, 및 몇몇 경우에 냉각을 제공한다. 통상적으로, 다이는 기판에 부착되고, 이어서 기판에 부착하는 커버가 다이 위에 배치된다. 대안적으로, 다이는 커버에 부착되고, 이어서 패키지 기판이 다이 상에 형성된다. 더 많은 디바이스가 무선 접속성을 제공하도록 설계됨에 따라, 패키지는 안테나가 패키지 내부에 있는 하나 이상의 칩에 접속되게 하도록 적용된다. 외부 안테나 접속부는 조립체 복잡성 및 디바이스의 제조 비용을 증가시킨다.
안테나는 통상적으로 디바이스를 위한 시스템 기판 상에 또는 접속된 PCB(Printed Circuit Board: 인쇄 회로 기판) 상에 형성된다. 칩 패키지로의 접속은 PCB를 거쳐 이루어진다. 이는 칩에 도달하기 위해 PCB 및 패키지 기판을 통한 길고 복잡한 접속부이다. 임피던스는 제어가 곤란하고, 인터페이스에서 반향이 존재한다. PCB 상의 안테나는 저가이지만, 안테나의 품질이 제한된다. 몇몇 경우에, 제조 및 패키징이 더 고가이고 심지어 더 복잡한 접속 경로를 가질 수 있는 개별의 외부 안테나가 사용된다.
무선 디바이스의 크기가 감소함에 따라, RF(Radio Frequency: 무선 주파수) 패키지가 디지털 및 기저대역 패키지에 더욱 더 근접하여 배치된다. 디지털 및 기저대역 패키지는 통상적으로 RF 시스템의 동작을 혼란시키거나 손상할 수 있는 노이즈 및 간섭을 발생한다. RF 패키지 및 안테나는 통상적으로 서로의 동작 및 디지털 및 기저대역 패키지의 동작을 혼란시킬 수 있는 노이즈 및 간섭을 발생한다. 그 결과, 구성요소들은 공간적으로 이격되고, 패키지 내부의 칩을 커버하는 금속 케이스에 의해 차폐된다. 몇몇 경우에, 패키지는 디지털 회로 또는 RF 구성요소로부터의 간섭을 회피하기 위한 내부 차폐부를 포함할 수 있다. 이는 디바이스의 크기 및 복잡성을 더 증가시킨다.
본 발명의 실시예는 유사한 도면 부호가 유사한 요소를 나타내는 첨부 도면에, 한정이 아니라, 예로서 도시되어 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 세라믹 기판 상의 안테나를 갖는 eWLB 패키지의 측단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 부착된 세라믹 기판을 갖는 대안적인 eWLB 패키지의 측단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 세라믹 기판으로부터 정면 RDL로 직접 비아를 갖는 eWLB 패키지의 측단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 세라믹 기판 내에 매립형 안테나를 갖는 eWLB 패키지의 측단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 eWLB 패키지 위에 적층된 세라믹 기판 상의 안테나의 측단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 eWLB 패키지 위에 적층된 대안적인 세라믹 기판의 측단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 eWLB 패키지 위에 적층된 다른 대안적인 세라믹 기판 상의 안테나의 측단면도이다.
도 8a는 본 발명의 실시예에 따른 세라믹 기판 상에 매립형 안테나를 갖는 eWLB 패키지를 형성하는 프로세스 흐름도이다.
도 8b는 본 발명의 실시예에 따른 세라믹 기판 상의 매립형 안테나를 갖는 플립칩 패키지를 형성하는 프로세스 흐름도이다.
도 9는 실시예에 따른 세라믹 기판 상에 안테나를 갖는 패키지를 구비하는 컴퓨터 디바이스의 블록도이다.
패키지 내로의 안테나의 일체화는 저감된 비용 및 더 간단한 디바이스 조립을 허용한다. 휴대폰과 같은 시스템에서, 패키지는 안테나 및 안테나에 접속된 RF 칩을 포함할 수도 있다. 패키지는 부가의 칩, 수동 구성요소, 재분배층 및 차폐부와 같은 다른 구성요소를 또한 포함할 수 있다. 칩은 패키지를 통해 휴대폰의 시스템 기판에 그리고 이에 의해 다른 구성요소에 접속될 수 있다. 일체형 안테나는 안테나를 칩에 접속하는 것을 용이하게 한다. 이는 안테나 및 그 접속부를 위한 더 용이한 임피던스 정합을 허용한다. 이러한 것은 더 소형의 폼팩터(form factor), 더 높은 안테나 품질 팩터, 더 높은 안테나 효율 및 향상된 안테나 감도를 제시한다.
본 명세서에 설명된 바와 같이, 안테나는 세라믹 상에 또는 내에 구성되고 패키지 내에 또는 패키지 온 패키지 구성(package on package construction)으로 일체화될 수 있다. 패키지 내의 능동칩은 동일한 패키지 내로 일체화된 차폐부에 의해 안테나에 의해 방출된 RF로부터 보호될 수 있다. 세라믹 기판 상의 패키지 내의 이 안테나는 무엇보다도, eWLB(embedded Wafer Level Ball Grid Array: 매립형 웨이퍼 레벨 볼 그리드 어레이), 및 플립칩 인 패키지(Flip Chip in Package)를 포함하는 다양한 상이한 유형의 패키지 내로 일체화될 수 있다.
다수의 경우에, 그 공진 주파수에서 안테나를 사용하는 것이 유리하다. 공진시에 안테나의 최소 가능한 치수는 1/4 파장의 정도이다. 휴대폰을 위해 사용된 통상의 주파수에서, 이 치수는 안테나에 통상적으로 접속된 칩의 유형의 다수의 패키지보다 크다. 따라서, 안테나는 패키지가 훨씬 더 대형으로 제조되지 않으면 패키지 내에 또는 상에 끼워지지 않을 것인데, 이는 패키지의 비용을 증가시키게 된다. 예를 들어, 웨이퍼 레벨 패키지의 비용은 패키지의 크기에 직접 관련하여 증가한다.
안테나의 크기는 세라믹 기판 상에 이를 형성함으로써 감소될 수 있다. 높은 유전 상수를 갖는 세라믹 재료가 이용 가능하다. 높은 유전 상수는 안테나의 공진 주파수가 유전 상수의 제곱근의 역수에 관련되기 때문에, 안테나의 크기가 감소되게 한다. 예를 들어, 클래스 1 세라믹 캐패시터를 위해 사용된 세라믹 재료는 최대 200의 유전 상수 및 0.005 미만인 손실 탄젠트(loss tangents)를 갖는다. 표준 FR4 재료로 제조된 PCB에 있어서, 유전 상수는 약 4.2이고, 손실 탄젠트는 약 0.02이다.
다양한 상이한 세라믹 재료가 안테나를 위한 세라믹 기판으로서 사용될 수 있다. 특히 통상의 세라믹은 9의 유전 상수 및 0.0001의 손실 탄젠트를 갖는 산화알루미늄(III)(Al2O3)이다. 저온 동시 소성 세라믹(Low temperature co-fired ceramics: LTCC)이 또한 사용될 수 있다. 이들 세라믹은 더 저온에서 소결을 허용하도록 몇몇 글래스를 갖는 산화알루미늄(III)의 형태를 취할 수 있다. LTCC는 약 5 내지 16의 유전 상수 및 약 0.0005 내지 0.0035의 손실 탄젠트를 가질 수 있다.
게다가, 사용될 수 있는 캐패시터를 위해 개발된 다양한 세라믹이 존재한다. 클래스 1 및 클래스 2 캐패시터 세라믹의 모두가 사용될 수 있다. 클래스 1 재료는 무엇보다도, MgNb2O6, ZnNb2O6, MgTa2O6, ZnTa2O6, (ZnMg)TiO3, (ZrSn)TiO4, Ba2Ti9O20을 포함할 수 있다. 클래스 2 재료는 알루미늄 실리케이트, 마그네슘 실리케이트, 및 산화알루미늄과 같은, 하나 이상의 첨가제를 갖는 바륨 티타네이트(BaTiO3)에 기초하는 강유전성 재료를 포함한다.
세라믹 상에 형성된 감소된 크기의 안테나는 통상의 크기의 패키지 내에 일체화될 수 있다. 그 결과, 패키지 내의 칩과 안테나 사이의 접속부는 PCB 상의 개별 안테나의 경우에서보다 훨씬 더 짧다. 이는 향상된 전체 성능을 유도한다. 단일 패키지 내에 안테나 및 칩을 갖는 완전한 시스템이 조립을 위해 제공될 수 있고, 이들은 이어서 단일 구성요소로서 디바이스 시스템 기판에 간단히 부착될 수 있다. 안테나 패키지는 또한 안테나 접속부를 위한 임의의 임피던스 정합을 구체화할 수도 있다. 이는 시스템 기판으로부터 안테나 접속부를 제거하는 것이 그 제거된 접속부를 위한 시스템 기판 상의 임피던스를 정합할 필요성을 제거하기 때문에, 시스템 기판의 설계 및 제조를 간단화한다.
크기 감소는 안테나 품질 팩터(Q)를 증가시켜, 효율을 증가시키고 사용자의 영향을 감소시킨다. 안테나는 어떻게 디바이스가 사용자에 의해 파지되는지에 의해 영향을 받을 가능성이 훨씬 적다.
안테나가 패키지 내에 일체화될 때, 안테나는 통상의 패키징 재료와 접촉하거나 또는 물리적으로 근접한다. 다수의 이들 재료는 안테나의 효율 및 품질 팩터를 감소시키는 재료를 통해 RF 에너지의 강한 소산을 유도하는 상당히 높은 손실 탄젠트를 갖는다. 적합한 세라믹 기판 상에 또는 내에 안테나를 구성함으로써, 이들 손실은 감소된다. 안테나에 있어서, 고손실 패키징 재료는 저손실 세라믹으로 대체된다. 세라믹은 또한 안테나의 RF 에너지에 의해 고도로 편광된다. 편광은 다이로부터 안테나의 RF 필드를 차폐하고, 패키징 재료로부터 안테나의 RF 필드를 차폐한다. 차폐는 세라믹 기판 상에 또는 다이 위에 금속 차폐부를 사용하여 여전히 더 증가될 수 있다.
안테나가 다이를 갖는 패키지 상에 일체화되어 있는 실시예가 설명된다. 다른 실시예에서, 세라믹 상의 안테나는 다이를 갖는 하부 패키지에 개별 POP(Package on Package: 패키지 온 패키지)로서 접속된다. 모듈형 POP 접근법은 패키징 프로세스를 간단화하고, 안테나와 칩의 독립적인 시험을 허용한다.
도 1은 매립형 다이(116)와, 매립형 세라믹 기판(124) 또는 세라믹 블록의 상부 상에 형성된 안테나(126)를 갖는 eWLB(매립형 웨이퍼 레벨) 패키지의 측단면도이다. 패키지는 시스템 기판 또는 다른 구성요소로의 땜납볼(112) 접속부를 위한 다수의 패드를 갖는 재분배층(redistribution layer: RDL)(110) 또는 패키지 기판을 갖는다. 매립형 칩(116)은 패키지 기판(110)에 부착되고, 기판으로의 접속을 위한 패드(114)를 갖는다. RDL은 매립형 칩으로부터 땜납볼 어레이(112)를 통해 시스템 기판으로 패드(114)를 접속한다.
통상의 eWLB 패키지에 있어서, 칩(116)은 몰딩 화합물(118)이라 또한 칭하는 몰드 화합물 내에 먼저 매립된다. 정면 재분배층(110)이 이어서 칩의 정면 표면 상에 형성된다. RDL은 칩에 가장 근접한 제 1 유전층, 금속 경로를 갖는 도전체층, 및 땜납 정지층을 가질 수 있다. 칩은 제 1 유전층을 통해 비아에 의해 금속 경로에 접속된다. 금속 경로는 구리, 알루미늄, 티타늄, 텅스텐, 니켈, 팔라듐, 금을 포함하는 다양한 상이한 금속, 또는 구리, 알루미늄, 티타늄, 텅스텐, 니켈, 팔라듐 및 금 중 하나 이상을 포함하는 금속 합금 중 임의의 것으로 형성될 수 있다.
세라믹 기판(124)은 또한 몰딩 화합물(118) 내에 매립된다. 몰딩 화합물(118)은 패키지 커버로서 기능하고, 보호를 위해 매립형 칩을 완전히 에워싼다. 제 2 이면 RDL이 몰드 화합물 위에 그리고 세라믹 위에 형성된다. 이 제 2 이면 RDL은 정면 RDL로부터 칩의 대향측에 있다. 이면 RDL은 안테나(126) 및 몰드 화합물을 통해 비아(120)로의 그 접속부(122)를 포함하는 것으로서 도시되어 있다. 몰드 화합물을 통한 비아(120)는 안테나를 정면 RDL 및 이에 의해 매립형 칩 또는 외부 접속을 위한 땜납볼에 안테나를 접속시킨다. 도전성 라인(122)은 비아를 안테나(124)에 접속시키고, 안테나가 접지되거나 전력 공급되게 하는데 또는 원하는 바에 따라 안테나와 다이 사이에 신호를 통신하는데 사용될 수 있다. 단지 단일의 칩 및 단일의 몰드 관통 비아가 도시되어 있지만, 다수의 더 많은 것이 존재할 수도 있다. 단지 몇 개의 땜납볼 접속부만이 도시되어 있지만, 다수의 더 많은 것이 존재할 수도 있다.
몰드 또는 몰딩 화합물은 패키지의 성질 및 그 의도된 용도에 따라, 다양한 상이한 재료 중 임의의 것으로 형성될 수 있다. 적합한 몰드 화합물은 열경화성 폴리머 또는 에폭시 수지 또는 열경화성 몰드 화합물과 같은 충전된 에폭시 수지와 같은 플라스틱 재료를 포함할 수 있고, 또는 이들 플라스틱 재료로 이루어질 수도 있다. 대안적으로, 언더필(underfill) 또는 다른 재료가 다이를 보호하는데 사용될 수 있다.
칩은 몰딩 화합물 또는 몰딩 화합물(118)을 갖는 적층체에 의해 매립된다. 세라믹 플레이트(124)는 몰딩 화합물이 도포됨에 따라 몰딩 화합물 내에 매립될 수 있다. 예를 들어, 몰드 도구가 폐쇄될 때 세라믹이 상부 몰드 체이스(mold chase)에 의해 패키지 기판 상에 하강되면, 세라믹은 몰딩 화합물 내로 매립될 수 있다. 이는 또한 특정하게 제어된 거리가 매립형 칩(116)과 세라믹 기판(124) 사이에 유지되게 한다. 도시되지는 않았지만, 안테나(126)는 접속 경로 또는 비아(도시 생략)를 사용하여 또는 몰드 관통 비아(120)와 같은 몰드 화합물 및 패키지 기판을 통한 비아를 사용하여 매립형 칩에 직접 접속될 수 있다. 패키지 기판(110)은 안테나(126)에 매립형 칩(116)을 접속시킬 뿐만 아니라 칩 상의 상이한 접속점을 서로 접속시키는 재분배층(RDL)일 수 있다.
eWLB-패키지 대신에, 패키지는 대안적으로 플립칩 패키지일 수도 있다. 플립칩 패키지에 있어서, 정면 RDL은 기판으로 대체된다. 칩은 플립칩 상호접속부에 의해 이 기판에 접속된다. 기판은 통상적으로 실리콘, 또는 FR4와 같은 다양한 PCB 재료로 형성된다. 다른 패키지 유형에 있어서, 금속 경로를 갖는 빌드업층이 상이한 패드를 함께 접속시키고 칩 상의 접속부를 팬아웃(fan out)하여 회로 기판 상의 대응 패드 또는 다른 구성요소에 접속시키는데 사용될 수 있다.
도 2는 특정 실시예에 따라 사용될 수 있는 몇몇 부가의 선택적 특징과 함께 안테나를 갖는 매립형 세라믹 기판을 포함하는 대안적인 패키지를 도시하고 있다. 패키지 기판(210)은 도 1의 예에서와 같이 접속 패드 및 비아(214)를 사용하여 패키지 기판(210)에 전기적으로 접속되는 매립형 칩(216)을 지지한다. 패키지 기판(210)은 칩 상의 접속점을 다양한 땜납볼 접속부(212)에 그리고 땜납볼 접속부를 통해 시스템 또는 논리 기판에 접속시키기 위한 RDL일 수 있다. 패키지는 본 예에서 패키지 기판 및 매립형 칩을 완전히 커버하는 몰딩 화합물(218)로 커버된다.
도 2의 패키지는 먼저 세라믹 기판(224) 상에 안테나(226)를 형성함으로써 조립될 수 있다. 차폐층(238)은 이어서 세라믹 및 조합된 차폐된 안테나의 대향측에 부착되고, 세라믹은 이어서 접착제(238)로 다이(216)에 부착될 수 있다. 대안적으로, 차폐층이 세라믹 기판 상에 형성되고 세라믹 기판은 이어서 다이에 부착될 수 있다. 안테나층은 이면 RDL(234, 222)를 형성하는 부분으로서 이후에 형성될 수 있다.
몰딩 화합물(218)이 이어서 조립체 위에 도포될 수 있어 다이 및 세라믹 기판의 조립체를 갖는 몰딩 화합물의 재구성된 웨이퍼를 생성한다. 세라믹 기판은 이어서 몰딩 화합물을 이면 연삭(back grinding)함으로써 노출될 수 있고, 몰드 관통 비아는 몰드를 통해 차폐부로 드릴링될 수 있다.
안테나에 대향하는 다이의 정면은 이제 몰딩 화합물에 의해 보호되고, 정면 RDL(210)은 다이 위에 빌드업될 수 있다. 몰드 관통 비아(220)는 마찬가지로 금속 도금될 수 있어 정면 RDL을 통한 접속부를 형성한다. 예로서, 차폐층으로의 몰드 관통 비아는 정면 RDL의 제 1 유전층 내에 비아를 개방한 후에 개방될 수 있다. 개방 후에, 시드층이 증착된다. 다음에, 포토레지스트는 정면에 도포되어 구조화된다. 다음에, 비아 및 정면 RDL은 레지스트 개구 내에 함께 도금된다. 구조화는 시드층을 에칭함으로써 완성된다. 이들과 같은 프로세스는 원하는 바에 따라 RDL 내에 다수의 상호접속층으로서 빌드업하도록 반복될 수도 있다.
몰드 관통 비아(220)는 또한 패키지의 이면으로 개방될 수 있고, 이면 RDL(234, 222)이 패키지 위에 형성될 수 있다. 비아는 이제 몰드 화합물을 통해 정면 RDL로 직접 안테나를 접속시킬 수 있다. 패키지는 땜납볼(212)을 부착하고 몰드 화합물을 통해 슬라이스하여 웨이퍼를 개별 패키지로 분리함으로써 완성될 수 있다.
대안적으로, 도 2의 예의 것과 유사한 구조체가 플립칩 패키지로서 형성될 수 있다. 먼저, 매립형 칩이 세라믹 기판(224)과 조립된다. 세라믹 기판은 접착제(238)를 사용하여 매립형 칩에 부착될 수 있다. 2개의 구성요소는 매립형 칩이 이어서 패키지 기판(210)에 부착되기 전에 부착될 수 있다. 세라믹은 기판으로의 부착 전에 그리고 몰딩 전에 다이 부착 필름(die attach film: DAF)과 같은 접착제에 의해 다이에 부착될 수 있다. 칩과 부착 세라믹의 사전제작된 조합은 이어서 몰딩 및 적층 중에 몰드 화합물 또는 유사한 재료 내에 매립될 수 있다.
몰딩 후에, 세라믹은 예를 들어 연삭에 의해 몰드 화합물로부터 해제될 수 있다. 이는 이어서 얇은 몰드층으로 여전히 커버될 수 있다. 얇은 유전체가 특정 구현예에 따라 몰드 화합물 대신에 도포될 수 있다. 본 예에서, 차폐 금속층(238)은 세라믹이 매립형 칩에 부착되기 전에 세라믹 기판(224)의 하부에 도포된다. 이 차폐층(232)은 몰드 관통 비아(230)를 통해 정의된 전기 전위에 결합될 수 있다.
칩 및 세라믹이 기판에 부착되고 몰딩 화합물이 세라믹의 상부의 층까지 제거된 후에, 안테나가 부착될 수 있다. 본 예에서, 유전층(234)은 먼저 전체 패키지의 상부 위에 도포된다. 외부 접지 또는 임의의 다른 원하는 접속부에 접속하는 몰드 관통 비아(220)가 이어서 성형 화합물을 통해 패키지 기판(210) 상의 대응 패드에 에칭된다. 안테나(226)는 유전층 위에 특정 형상 및 구성으로 형성되고 트레이스(222)를 통해 안테나 비아(220)에 접속하도록 배열될 수 있다. 전체 패키지 및 안테나는 이어서 통상적으로 유전층인, 다른 보호층(236)으로 커버될 수 있다.
도 3은 도 1 및 도 2의 것에 유사한 측단면도로서 패키지의 다른 예를 도시한다. 패키지 기판 또는 RDL(310)은 외부 인쇄 회로 기판(printed circuit board: PCB), 시스템 기판, 논리 기판 또는 다른 외부 구성요소에 부착을 위한 볼 그리드 어레이와 같은 땜납볼 접속부(312)를 갖는다. 도 2의 예에서와 같이, 세라믹 기판(324)은 접착제(338)를 사용하여 매립형 칩(316)에 부착된다. 패키지 기판(310)은 매립형 칩 상의 접속 패드 위에 형성된다. 기판을 통한 비아(314)는 칩(316) 상의 패드가 패키지 기판과 그리고 기판 및 땜납볼을 통해 외부 접속부에 접속하게 한다.
세라믹은 몰드 관통 비아(330)를 사용하여 전위의 소스에 결합된 차폐층(332)을 가질 수 있다. 이들 비아는 기판을 통해 외부 구성요소 또는 전원에 접속될 수 있다. 대안적으로, 비아는 기판에 의해 지지된 전위에 액세스하기 위해 기판에 접속될 수 있다. 차폐층(332)은 매립형 칩과 세라믹 기판 사이에서 세라믹의 하부측 위에 있다.
게다가, 안테나(326)가 패키지의 상부에서 세라믹 기판 위에 형성된다. 그러나, 접속 트레이스(222)가 상부로부터 하부로 패키지를 통해 전체 거리로 연장하는 몰드 관통 비아로 패키지의 상부를 가로질러 이어지는 도 2의 예에 대조적으로, 본 예에서, 도전성 트레이스(322)는 세라믹 기판의 하부 부분 및 단부를 가로질러 도포되어 있다. 그 결과, 훨씬 더 짧은 몰드 관통 비아(320)는 안테나 신호를 접속하는데 사용될 수 있다. 비아는 세라믹 기판의 하부의 부분을 패키지 기판(310)에 접속시킨다. 세라믹 기판은 도 4에 도시된 바와 같은 세라믹을 통한 비아를 갖고 또는 단부캡 상에 도전성 경로(332)를 갖고 형성될 수 있다. 이들은 세라믹의 상부 상에 안테나 구조체(326)에 접속된다. 도전성 경로를 형성하는 금속화부가 세라믹이 매립형 칩에 부착되기 전에 세라믹의 하부 및 단부캡을 따라 도포될 수 있다. 이 프로세스 중에, 안테나(324) 및 차폐층(332)은 또한 특정 구현예에 따라 도포될 수 있다.
다이 및 세라믹이 몰드 화합물 내에 매립된 후에, 비아 및 정면 RDL이 형성된다. 패키지는 임의의 다양한 상이한 방식으로 완성될 수 있다. 이 스테이지에서, 세라믹은 몰드 화합물층으로 커버될 것이다. 안테나는 몰드 화합물의 연삭에 의해 노출될 수 있다. 연삭은 또한 정지될 수 있어 얇은 몰드 화합물층이 보존되게 된다. 대안적으로, 노출된 안테나는 얇은 유전체에 의해 커버될 수 있다.
도 4의 예에서, 안테나(426)는 세라믹 기판(424) 내에 매립된다. 안테나는 세라믹을 통한 비아의 형태의 도전성 경로(422)를 통해 접속된다. 이 도전성 경로는 패키지 기판(410)에 결합하는 몰드 관통 비아(420)에 접속된다. 다른 예에서와 같이, 이 패키지는 외부 구성요소로의 볼 그리드 어레이 접속부(412)를 갖는 패키지 기판을 포함한다. 패키지 내에 매립된 칩(416)은 접착제(438)를 사용하여 세라믹 기판(424)에 부착된다. 세라믹 기판은 또한 세라믹 내에 매립된 안테나(426)와 함께 하부층 차폐부(440)를 포함하는 것으로서 도시되어 있다. 안테나를 세라믹 내에 매립함으로써, 안테나는 부식 및 다른 외부 손상으로부터 보호된다. 게다가, 세라믹은 안테나의 손상의 위험 없이 연삭, 코팅 및 도금과 같은 다양한 상이한 프로세스에 노출될 수 있다.
도 5는 다른 대안적인 패키지 디자인을 도시하고 있다. 이 경우에, 매립형 칩(516)은 제 1 하부 패키지에 있고, 반면에 세라믹 기판(524) 및 안테나(526)는 제 2 상부 패키지에 있다. 2개의 패키지는 패키지 온 패키지(POP)로서 부착된다. 이들 패키지는 특정 구현예에 따라, 적층된 eWLB 패키지, 플립칩 패키지, 매립형 다이 패키지, 또는 임의의 다른 유형의 패키지일 수 있다. 2개의 패키지를 별도로 형성함으로써, 상이한 패키지는 상이한 크기일 수 있다. 예를 들어, 매립형 안테나는 매립형 칩을 유지하는 패키지와 동일한 크기이거나 클 수 있다. 하부 패키지로부터 안테나로의 접속부는 예를 들어, 땜납볼을 사용하여 2개의 패키지를 함께 접속시키는 관통 비아이다. 패키지 접속부 상의 다양한 상이한 패키지 및 적층 기술이 특정 구현예에 따라 적용될 수 있다.
도시된 예에서, 하부 패키지는 몰드 관통 비아(520) 및 이면 RDL(532)을 갖는 eWLB 패키지이다. 이면 RDL(552)은 금속화층(532), 금속화층 아래의 유전체 및 금속화층 위의 땜납 정지부로 이루어진다. 정면 RDL(510)은 PCB로의 접속을 위한 땜납볼 어레이(512)를 갖는다. 정면 RDL(510)은 몰드 화합물(518)로 커버된 매립형 칩(516)에 부착된다. 상부 또는 이면 재분배층(552)은 상부 땜납볼 접속 어레이(550)를 포함한다. 상부 패키지 상의 땜납볼 접속 어레이는 상부 패키지가 단지 안테나만을 포함하기 때문에 하부 패키지(512) 상의 땜납볼 접속 어레이보다 훨씬 더 간단하다. 재분배층(552)은 하부 패키지 내에 또한 매립될 수 있는 부가의 칩(도시 생략)으로의 접속부를 또한 포함할 수 있다. 게다가, 상부 재분배층(552)은 특정 전위에 접속될 수도 있고 또는 접속되지 않을 수도 있는 차폐부를 포함할 수 있다. 본 예에서, RDL은 차폐부를 제공하고, 상부 패키지로의 땜납볼 접속부를 위한 패드를 포함한다. RDL은 차폐부를 접지하기 위해 몰드 관통 비아(520s) 중 적어도 하나에 결합된다. 차폐부는 또한 또는 대안적으로 RDL(552) 내에, RDL 위에 또는 RDL 아래에 있을 수 있다.
상부 패키지는 그 상부면(526) 상에 형성된 안테나를 갖는 세라믹 기판을 포함한다. 상부 패키지는 상부 땜납볼 어레이(550)를 통해 하부 패키지에 접속되는 세라믹(522)을 통한 비아를 또한 포함할 수 있다. 이들 비아는 이어서 하부 패키지 내의 칩으로의 접속을 위해 그리고 이전의 예에서와 같이 외부 접속을 위해 몰드 관통 비아(520)를 사용하여 정면 RDL(510)에 접속될 수 있다.
도 6은 세라믹 기판(624) 상에 또는 위에 형성된 안테나(626)의 다른 예를 도시한다. 이 단면도에서, 패키지 접근법에서 다른 패키지가 도시되어 있다. 이 경우에 차폐부는 도 6에서와 같이 상부 RDL(552)이 아니라 세라믹 기판(24)의 하부에 도포되어 있다. 게다가, 본 예는 땜납 충전된 몰드 관통 비아(620)를 갖는 하부 eWLB 패키지를 사용한다. 이는 이면 재분배층 및 특정 땜납 패드의 사용을 회피함으로써 하부 패키지를 간단화되게 한다.
도 6을 더 상세히 참조하면, 매립형 칩(616)은 패키지 기판으로서 정면 RDL(610)에 접속된다. 칩 및 기판은 몰드 화합물(618) 내에 커버된다. 상부 패키지는 세라믹 기판(624) 및 부착된 안테나(626)를 갖는다. 차폐층(632)은 안테나에 대향하는 세라믹 기판의 하부측에 도포되어 있다. 차폐층은 일 측에서 땜납 상호접속부(650) 및 땜납 충전 구멍을 통해 패키지 기판(610)에 접속한다. 유사하게, 안테나는 세라믹 관통 비아(622)를 사용하여 반대측에서 접속한다. 세라믹 기판의 하부측으로부터, 안테나는 유사하게는 패키지의 다른 측에서 땜납 충전된 비아를 통해 패키지 기판에 접속한다.
도 7은 안테나(726)가 세라믹 기판(724) 내부에 매립되어 있는 유사한 패키지를 도시한다. 하부 패키지는 몰드 화합물(718)에 의해 커버된 매립형 칩(716)을 지지하기 위한 하부 패키지 RDL 또는 기판(710)을 갖는다. 몰드 관통 비아(720)는 패키지 기판으로부터 패키지의 상부까지 접속한다. 대안적으로, 땜납 충전된 몰드 관통 구멍이 도 6에 도시된 바와 같이 대신에 사용될 수 있다. 세라믹 기판 상부 패키지는 하부 패키지의 상부에서 땜납볼 접속부(750)에 접속된다. 이들 땜납볼 접속부는 세라믹 기판의 하부 상의 차폐층 및 기판 내에 매립된 안테나로의 접속부를 허용한다. 대안적으로, 본 예 및 도 5 및 도 6의 예에서, RDL은 세라믹 기판의 하나 또는 양 측면 상에 형성될 수 있다.
다양한 상이한 실시예가 본 명세서에 상세히 설명되어 있다. 각각의 경우에, 안테나는 세라믹 기판 상에 또는 내에 금속 라인으로서 형성된다. 세라믹은 안테나의 품질 팩터가 다수배 증가되게 한다. 다수의 패키지 재료의 주 구성요소는 약 3.5의 상대 유전율을 갖는 폴리이미드이다. 폴리이미드 상의 구리 트레이스 안테나는 약 3 GHz의 주파수에서 약 20의 Q 팩터를 갖는다. 다른 한편으로 세라믹 재료는 약 10의 상대 유전율을 가질 수 있다. 이러한 세라믹 상의 구리 트레이스 안테나는 약 500의 Q 팩터를 가질 수 있다. 이는 신호의 품질에 있어서 상당한 이익을 제공하고, 안테나가 실질적으로 더 소형으로 제조되게 한다. 폴리이미드에 대한 훨씬 더 낮은 Q 팩터는 부분적으로는 안테나가 패키지 상의 칩에 강한 용량성 결합을 갖기 때문이다. 이는 실질적으로 세라믹으로 감소된다.
안테나의 Q 팩터는 단지 얇은 세라믹 기판으로 향상된다. 세라믹은 대략 10 ㎛ 두께이면 충분하다. 이러한 얇은층은 제조 및 취급이 어려울 수 있고, 따라서 세라믹 기판은 안테나를 위해 동일한 또는 더 양호한 이익을 여전히 제공하면서 훨씬 더 두껍게 제조될 수도 있다. 몇몇 실시예에서, 세라믹 기판은 50 ㎛, 또는 심지어 최대 500 ㎛ 초과만큼 두꺼울 수 있다.
세라믹 및 안테나 조합은 다양한 상이한 유형의 패키지 구성으로 사용될 수 있다. 본 명세서에 설명된 바와 같이, 조합은 반도체, 무선 주파수, 또는 다른 유형의 칩을 포함하는 패키지 내로 추가될 수 있다. 도 1, 도 2, 도 3 및 도 4는 세라믹 및 안테나 조합이 상부에 배치되어 있는 상태의 eWLB 패키지의 상이한 변형예를 도시하고 있다. 조합은 마찬가지로 다른 유형의 패키지 내에 추가될 수 있다. 대안적으로, 세라믹 및 안테나 조합은 개별 패키지인 것처럼 다른 패키지 상에 적층될 수 있다. 도 5, 도 6 및 도 7은 eWLB 하부 패키지를 갖는 PoP 구조체의 상이한 변형예를 도시하고 있지만, 세라믹 및 안테나 조합이 다른 방식으로 다른 패키지와 적층될 수 있다.
다수의 상이한 변형예가 예시된 예를 설명하지만, 이들 변형예는 대신에 다른 예에 적용될 수도 있다. 도전성 차폐부는 동일한 패키지 내에 또는 이웃 패키지 내에 있는 다이와 안테나 사이의 다양한 상이한 위치에 적용될 수도 있다. 차폐부는 세라믹 상에, 인터포저 상에, RDL 상에 또는 내에, 또는 패키지 또는 그 커버 재료 내의 다른 위치 내에 형성될 수 있다.
동일한 방식으로, 예시된 예의 대부분에서 상부층으로서 도시된 안테나는 다수의 상이한 방식으로 커버되거나 보호될 수 있다. 안테나는 부식 및 물리적 손상을 받게될 수도 있다. 이들 손상은 코팅, 필름 및 커버를 단독으로 또는 조합하여 사용하여 방지될 수 있다. 예시된 예의 임의의 하나에서, 안테나는 Al 또는 Au와 같은 금속으로 커버될 수 있다. 다양한 산화물 및 폴리머와 같은 유전성 코팅이 또한 사용될 수 있다. 게다가, 개별 커버는 본 명세서에 도시되거나 설명된 임의의 안테나 위에 설치될 수 있다.
폴리이미드, 폴리벤족사졸(PBO)계 유전 재료, 벤조사이클로부텐(BCB)계 유전 재료, 및 다른 폴리머 재료가 안테나 위에 커버층으로서 그리고 안테나 아래에 커버층으로서 사용될 수 있다. 도 2는 안테나와 세라믹 사이에서 안테나 위아래의 모두의 유전층을 도시하고 있다. 이들 유전체의 사용의 하나 또는 모두는 안테나 및 세라믹 조합의 임의의 사용에 적용될 수 있다. 도 4 및 도 7은 세라믹 내에 매립된 안테나를 도시하고 있지만, 매립형 안테나에 있어서도, 안테나는 폴리머와 같은 개별의 유전 재료로 하나 이상의 측면에서 커버될 수 있다. 세라믹은 안테나의 상부측 상에 부가의 커버로서 사용될 수 있다. 커버는 세라믹의 주요부로부터 별도로 형성되어, 이어서 안테나 위에 부착될 수 있고, 또는 안테나 및 세라믹의 주요부 위에 직접 형성될 수도 있다.
안테나 및 임의의 차폐부를 위한 접속부는 실리콘 기판, 몰드 화합물을 통해, 세라믹을 통해 또는 이들 표면의 일부 주위에 다양한 다른 방식으로 제조될 수 있다. 접속부는 또한 와이어 리드 또는 외부 커넥터를 통한 것과 같은 다른 방식으로(도시 생략) 제조될 수 있다.
설명된 세라믹 및 안테나 조합은 안테나가 다른 구성요소와 함께 패키지 내로 일체화되게 하고 또는 다른 구성요소 패키지 위에 적층되게 한다. 이는 디바이스의 조립을 위한 부품 및 작업의 수를 감소시키고, 안테나 구성요소 조합의 크기를 감소시킨다. 이들 조합은 안테나를 다른 구성요소에 더 근접하게 함으로써 효율을 향상시켜 전력 소비를 감소시킨다. 이는 임피던스 정합 안테나 경로를 시스템 내로 설계할 필요가 없기 때문에 시스템 디자인을 또한 간단화한다. 안테나 접속부는 구성요소 내로 설계된다.
도 8a는 매립형 세라믹 상에 안테나를 갖는 패키지를 조립하는 방법을 도시한다. 먼저, 810에서, 하나 이상의 안테나가 세라믹 기판 상에 또는 내에 형성된다. 안테나는 증착, 페이스트 인쇄, 또는 다양한 다른 방식으로 형성될 수 있다. 안테나 또는 안테나들은 세라믹 기판의 표면 상에 도전성 라인을 증착함으로써 부착될 수 있다. 안테나는 세라믹의 부분 상에 안테나를 형성하고 이어서 안테나 위에 세라믹의 제 2 부분을 부착함으로써 세라믹의 내부에 형성될 수 있다. 예는 LTCC 기술이다. 대안적으로, 세라믹은 금속 안테나 구조체 주위에 형성될 수 있다. 다른 대안으로서, 안테나는 세라믹과 다이가 패키징된 후에 세라믹 위에 이면 RDL의 부분으로서 형성될 수 있다. 어떻게 형성되는지에 무관하게, 안테나는 또한 방청 금속 또는 유전성 보호 코팅과 같은 보호 코팅으로 커버될 수 있다.
812에서, 세라믹 기판이 하나 이상의 다이에 부착된다. 전술된 바와 같이, 차폐층이 세라믹과 다이 사이에 사용될 수 있다. 안테나에 대향하는 측에서 세라믹 기판 상에는 전기 경로가 존재할 수 있고, 이들 전기 경로는 유전체에 의해 또는 차폐부에 의해 또는 양자 모두에 의해 격리될 수 있다.
814에서, 몰딩 또는 충전제가 다이 및 세라믹 기판 위에 도포되어 다이를 물리적 및 다른 환경적 영향으로부터 보호하고, 816에서, 비아가 의도된 접속부를 위해 요구되는 바와 같이 몰드 화합물 또는 충전제 내에 형성된다. 비아는 먼저 채널을 에칭하고, 이어서 구리 또는 땜납으로 충전함으로써 또는 다양한 다른 방식 중 임의의 하나로 형성될 수 있다.
818에서, 재분배층이 다이, 몰드 화합물, 및 안테나를 갖는 세라믹 위에 형성된다. 재분배층은 일 측에서 비아 및 다이에 접속부를 가질 수 있다. 대향측의 접점 어레이는 컴퓨팅 시스템의 시스템 기판에 또는 다른 구성요소에 접속을 위해 사용될 수 있다. 재분배층은 또한 피치 변환을 갖고, 다이 및 시스템 기판의 모두에 안테나를 접속시키는 경로를 포함할 수 있다.
대안적으로, 세라믹 기판은 개별 패키지로서 취급될 수 있고 다이와 연계된 상부 RDL 또는 패키지 커버 위에 도포될 수 있다. 820에서, 안테나와 임의의 다른 구성요소 또는 패드 사이의 접속부가 구성된다. 접속부는 패키지 기판을 통해 안테나를 다이에 전기적으로 접속시키는 것을 포함할 것이다. 이 패키지는 이제 동작하게 된다. 패키지는 안테나 및 다이 위에 부가의 커버 또는 보호 재료를 형성함으로써 더 안전하게 제조될 수 있다.
대안적인 프로세스로서, 도 8b는 842에서 세라믹 상에 또는 내에 안테나를 형성하는 것으로 시작한다. 844에서, 세라믹 기판은 이어서 예를 들어 접착제로 하나 이상의 다이에 부착된다. 846에서, 안테나 기판을 갖는 다이는 패키지 기판에 부착된다. 이러한 프로세스는 예를 들어 플립칩 패키지를 위해 사용될 수 있다.
몰드 화합물과 같은 커버가 848에서 다이(들) 및 안테나(들) 위에 도포될 수 있고, 이어서 도전성 비아가 850에서 형성되고 852에서 안테나(들)에 접속될 수 있다. 패키지는 이어서 954에서 완성될 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 구현예에 따른 컴퓨팅 디바이스(900)를 도시한다. 컴퓨팅 디바이스(900)는 시스템 기판(902)을 수용한다. 기판(902)은 이들에 한정되는 것은 아니지만, 프로세서(904) 및 적어도 하나의 통신 패키지(906)를 포함하는 다수의 구성요소를 포함할 수 있다. 통신 패키지는 하나 이상의 안테나(916)에 결합된다. 프로세서(904)는 기판(902)에 물리적으로 그리고 전기적으로 결합된다. 적어도 하나의 안테나(916)가 통신 패키지(906)와 일체화되고, 패키지를 통해 보드(902)에 물리적으로 그리고 전기적으로 결합된다. 본 발명의 몇몇 구현예에서, 구성요소, 콘트롤러, 허브, 또는 인터페이스 중 임의의 하나 이상은 전술된 바와 같이 실리콘 관통 비아를 사용하여 다이 상에 형성된다.
패키징된 다이(906, 924, 926)는 설명된 바와 같이 세라믹 기판을 사용하여 패키지 내에 또는 패키지 스택 내에 있는 안테나(916)에 접속될 수 있다. 블록도의 안테나(916)는 이들 유형의 안테나 위치 및 접속부의 각각을 표현한다. 이는 또한 디바이스에 의해 사용될 수 있는 모든 상이한 유형의 안테나 및 안테나 어레이를 표현한다.
그 용례에 따라, 컴퓨팅 디바이스(900)는 기판(902)에 물리적으로 그리고 전기적으로 결합될 수도 있고 또는 결합되지 않을 수도 있는 다른 구성요소를 포함할 수 있다. 이들 다른 구성요소는, 휘발성 메모리(예를 들어, DRAM)(908), 비휘발성 메모리(예를 들어, ROM)(909), 플래시 메모리(도시 생략), 그래픽 프로세서(912), 디지털 신호 프로세서(도시 생략), 암호화 프로세서(도시 생략), 칩셋(914), 안테나(916), 터치스크린 디스플레이와 같은 디스플레이(918), 터치스크린 콘트롤러(920), 배터리(922), 오디오 코덱(도시 생략), 비디오 코덱(도시 생략), 전력 증폭기(924), 글로벌 포지셔닝 시스템(global positioning system: GPS) 디바이스(926), 나침반(928), 가속도계(도시 생략), 자이로스코프(도시 생략), 스피커(930), 카메라(932), 및 대용량 저장 디바이스(하드 디스크 드라이브(910), 콤팩트 디스크(compact disk: CD)(도시 생략), 디지털 다기능 디스크(digital versatile disk: DVD)(도시 생략) 등과 같은)를 포함하지만, 이들에 한정되는 것은 아니다. 이들 구성요소는 시스템 기판(902)에 접속되고, 시스템 기판에 장착되거나, 또는 임의의 다른 구성요소와 조합될 수 있다.
통신 패키지(906)는 컴퓨팅 디바이스(900)로 그리고 그로부터 데이터의 전송을 위해 무선 및/또는 유선 통신을 인에이블링한다. 용어 "무선" 및 그 파생어는 비고체 매체를 통한 변조된 전자기 방사선의 사용을 통해 데이터를 통신할 수 있는 회로, 디바이스, 시스템, 방법, 기술, 통신 채널 등을 설명하는데 사용될 수 있다. 이 용어는 연계된 디바이스가 어떠한 와이어도 포함하지 않는 것을 암시하는 것은 아니지만, 몇몇 실시예에서 이들 디바이스는 그렇지 않을 수도 있다. 통신 패키지(906)는 이들에 한정되는 것은 아니지만, 와이파이(Wi-Fi)(IEEE 802.11 패밀리), WiMAX(IEEE 802.16 패밀리), IEEE 802.20, 장기 진화(long term evolution: LTE), Ev-DO, HSPA+, HSDPA+, HSUPA+, EDGE, GSM, GPRS, CDMA, TDMA, DECT, 블루투스(Bluetooth), 이들의 이더넷 유도체, 뿐만 아니라 3G, 4G, 5G 및 이후 버전으로서 설계되는 임의의 다른 무선 및 유선 프로토콜을 포함하는 다수의 무선 또는 유선 표준 또는 프로토콜 중 임의의 하나를 구현할 수 있다. 컴퓨팅 디바이스(900)는 복수의 통신 패키지(906)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 1 통신 패키지(906)는 와이파이 및 블루투스와 같은 더 단거리 무선 통신에 전용될 수 있고, 제 2 통신 패키지(906)는 GPS, EDGE, GPRS, CDMA, WiMAX, LTE, Ev-DO 및 다른 것들과 같은 더 장거리 통신에 전용될 수도 있다.
컴퓨팅 디바이스(900)의 프로세서(904)는 프로세서(904) 내에 패키징된 집적 회로를 포함한다. 용어 "프로세서"는 레지스터 및/또는 메모리로부터 전자 데이터를 프로세싱하여 전자 데이터를 레지스터 및/또는 메모리 내에 저장될 수 있는 다른 전자 데이터로 변환하는 임의의 디바이스 또는 디바이스의 부분일 칭할 수 있다.
다양한 구현예에서, 컴퓨팅 디바이스(900)는 랩탑, 넷북, 노트북, 울트라북, 스마트폰, 태블릿, 개인 휴대 정보 단말(personal digital assistant: PDA), 울트라 모바일 PC, 휴대폰, 데스크탑 컴퓨터, 서버, 프린터, 스캐너, 모니터, 셋탑 박스, 엔터테인먼트 콘트롤 유닛, 디지털 카메라, 휴대형 음악 플레이어, 또는 디지털 비디오 레코더일 수 있다. 다른 구현예에서, 컴퓨팅 디바이스(900)는 데이터를 프로세싱하는 임의의 다른 전자 디바이스일 수 있다.
실시예는 하나 이상의 메모리칩, 콘트롤러, CPU(Central Processing Unit: 중앙 처리 유닛), 마더보드를 사용하여 상호접속된 마이크로칩 또는 집적 회로, 응용 주문형 집적 회로(application specific integrated circuit: ASIC), 및/또는 필드 프로그램 가능 게이트 어레이(field programmable gate array: FPGA)의 부분으로서 구현될 수 있다.
"일 실시예", "실시예", "예시적인 실시예", "다양한 실시예" 등의 언급은 이와 같이 설명된 본 발명의 실시예(들)가 특정 특징, 구조, 또는 특성을 포함할 수도 있지만, 모든 실시예가 반드시 특정 특징, 구조, 또는 특성을 포함하는 것은 아니다. 또한, 몇몇 실시예는 다른 실시예에 대해 설명된 특징들의 일부, 전부를 가질 수도 있고 또는 전혀 갖지 않을 수도 있다.
이하의 설명 및 청구범위에서, 용어 "결합된"이 그 파생어와 함께 사용될 수 있다. "결합된"은 2개 이상의 요소가 서로 협동하거나 상호작용하는 것을 지시하는데 사용되지만, 이들 요소는 이들 사이에 개입하는 물리적 또는 전기적 구성요소를 가질 수도 있고 또는 갖지 않을 수도 있다.
청구범위에 사용될 때, 달리 설명되지 않으면, 공통의 요소를 설명하기 위한 서수사 "제 1", "제 2", "제 3" 등의 사용은, 단지 유사한 요소의 상이한 경우가 언급되는 것을 지시하는 것이고, 이와 같이 설명된 요소들이 시간적, 공간적, 순위상의 또는 임의의 다른 방식으로, 제공된 순서이어야 한다는 것을 암시하도록 의도된 것은 아니다.
도면 및 상기 상세한 설명은 실시예의 예를 제공한다. 당 기술 분야의 숙련자들은 설명된 요소들 중 하나 이상이 단일의 기능적 요소로 양호하게 조합될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 대안적으로, 특정 요소는 다수의 기능적 요소로 분할될 수도 있다. 일 실시예로부터의 요소는 다른 실시예에 추가될 수도 있다. 예를 들어, 본 명세서에 설명된 프로세스의 순서는 변경될 수 있고, 본 명세서에 설명된 방식에 한정되는 것은 아니다. 더욱이, 임의의 흐름도의 동작은 도시된 순서로 구현될 필요는 없고, 또한 모든 동작이 반드시 수행되어야 하는 것은 아니다. 또한, 다른 동작에 의존하지 않는 이들 동작은 다른 동작과 병행하여 수행될 수도 있다. 실시예의 범주는 결코 이들 특정 예에 의해 한정되지 않는다. 명세서에 명시적으로 제공되건 제공되지 않았건간에, 구조, 치수 및 재료의 사용의 차이와 같은 수많은 변형이 가능하다. 실시예의 범주는 적어도 이하의 청구범위에 의해 제공된 만큼 넓다.
이하의 예는 다른 실시예에 관한 것이다. 상이한 실시예의 다양한 특징은 다양한 상이한 용례에 적합하도록 포함된 몇몇 특징 및 배제된 다른 특징과 다양하게 조합될 수 있다. 몇몇 실시예는 다이, 다이 위에 있는 세라믹 기판, 세라믹 기판에 부착된 안테나, 및 안테나를 다이에 전기적으로 접속시키는 도전성 리드를 갖는 패키지에 관한 것이다. 몇몇 실시예에서, 안테나는 세라믹 기판의 표면 상에 형성된다. 몇몇 실시예에서, 세라믹 기판은 다이에 대면하는 제 1 면 및 다이에 대향하는 제 2 면을 갖고, 안테나는 제 2 면 상에 형성된다.
몇몇 실시예에서, 안테나는 세라믹 기판 내에 형성된다. 몇몇 실시예는 다이 위에 몰드 화합물을 포함하고, 도전성 리드는 안테나로부터 다이로의 몰드 관통 비아를 포함한다. 몇몇 실시예에서, 몰드 화합물은 세라믹 기판 위에 있다.
몇몇 실시예는 다이와 안테나 사이에 도전성 차폐부를 포함한다. 몇몇 실시예에서, 차폐부는 다이와 세라믹 기판 사이에 있다. 몇몇 실시예에서, 차폐부는 세라믹 기판에 부착된다. 몇몇 실시예에서, 차폐부는 비아를 통해 외부 접속부에 접지된다.
몇몇 실시예는 패키지 기판을 포함하고, 도전성 리드의 적어도 일부는 패키지 기판에 결합된다. 몇몇 실시예에서, 도전성 리드는 패키지 기판 내에 라우팅 경로를 포함한다. 몇몇 실시예는 세라믹 기판 및 다이 위에 몰드 화합물을 포함하고, 패키지 기판은 다이의 정면 상에 그리고 몰드 화합물 상에 형성된 재분배층을 포함한다.
몇몇 실시예에서, 세라믹 기판은 다이에 대면하는 제 1 면 및 다이에 대향하는 제 2 면을 갖고, 안테나는 제 2 면 상에 형성되고, 차폐부가 제 1 면 상에 형성되어 다이로부터 안테나를 격리하고, 도전성 트레이스가 제 1 면과 제 2 면 사이의 제 3 면 상에 형성되어 제 1 면에 근접한 도전성 리드에 안테나를 전기적으로 접속시킨다.
몇몇 실시예는 다이와 세라믹 기판 사이에서 다이 위에 패키지 커버를 포함하고, 세라믹 기판은 안테나에 결합된 도전성 패드를 갖고, 세라믹 기판은 패드 상의 땜납볼을 사용하여 패키지 커버에 부착되고, 도전성 리드는 패드 및 땜납볼을 포함한다.
몇몇 실시예에서, 패키지 커버는 제 2 다이로의 접속부를 갖는 재분배층을 포함한다. 몇몇 실시예에서, 도전성 리드는 땜납 충전된 비아를 포함한다.
몇몇 실시예는 프로세서, 사용자 인터페이스, 및 패키지 내의 통신 칩을 갖는 컴퓨팅 시스템에 관한 것이다. 패키지는 다이, 다이 위에 있는 세라믹 기판, 세라믹 기판에 부착된 안테나, 세라믹 기판 및 다이 위에 있는 몰드 화합물, 다이의 정면 상에 그리고 몰드 화합물 상에 형성된 재분배층 및 안테나를 재분배층에 전기적으로 접속시키는 도전성 리드를 갖는다. 몇몇 실시예는 기판의 일측에서 안테나를 기판의 대향측에 접속된 비아에 접속시키기 위한 세라믹 기판 상의 도전성 경로를 포함한다.
몇몇 실시예는 안테나를 세라믹 기판에 부착하는 단계, 세라믹 기판을 다이에 부착하는 단계, 다이 위에 커버를 형성하는 단계, 커버 및 다이 위에 재분배층을 형성하는 단계, 및 안테나를 재분배층을 통해 다이에 전기적으로 접속시키는 단계를 갖는 방법에 관한 것이다. 몇몇 실시예에서 안테나를 부착하는 단계는 세라믹 기판의 표면 상에 도전성 라인을 증착하는 단계를 포함한다.

Claims (21)

  1. 다이와,
    상기 다이 위에 있는 세라믹 기판과,
    상기 세라믹 기판에 부착된 안테나와,
    상기 안테나를 상기 다이에 전기적으로 접속시키는 도전성 리드를 포함하는
    패키지.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 안테나는 상기 세라믹 기판의 표면 상에 형성되는
    패키지.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 세라믹 기판은 상기 다이에 대면하는(facing) 제 1 면 및 상기 다이에 대향하는(opposite) 제 2 면을 갖고, 상기 안테나는 상기 제 2 면 상에 형성되는
    패키지.
  4. 제 1 항, 제 2 항 또는 제 3 항 중 적어도 한 항에 있어서,
    상기 안테나는 상기 세라믹 기판 내에 형성되는
    패키지.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 적어도 한 항에 있어서,
    상기 다이 위에 몰드 화합물을 더 포함하고, 상기 도전성 리드는 상기 안테나로부터 상기 다이로의 몰드 관통 비아(through-mold via)를 포함하는
    패키지.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 몰드 화합물은 상기 세라믹 기판 위에 있는
    패키지.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 적어도 한 항에 있어서,
    상기 다이와 상기 안테나 사이에 도전성 차폐부를 더 포함하는
    패키지.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 차폐부는 상기 다이와 상기 세라믹 기판 사이에 있는
    패키지.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 차폐부는 상기 세라믹 기판에 부착되는
    패키지.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 차폐부는 비아를 통해 외부 접속부에 접지되는
    패키지.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 적어도 한 항에 있어서,
    패키지 기판을 더 포함하고, 상기 도전성 리드의 적어도 일부는 상기 패키지 기판에 결합되는
    패키지.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 도전성 리드는 상기 패키지 기판 내에 라우팅 경로를 포함하는
    패키지.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 세라믹 기판 및 상기 다이 위에 몰드 화합물을 더 포함하고, 상기 패키지 기판은 상기 다이의 정면 상에 그리고 상기 몰드 화합물 상에 형성된 재분배층을 포함하는
    패키지.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 적어도 한 항에 있어서,
    상기 세라믹 기판은 상기 다이에 대면하는 제 1 면 및 상기 다이에 대향하는 제 2 면을 갖고, 상기 안테나는 상기 제 2 면 상에 형성되고, 차폐부가 상기 제 1 면 상에 형성되어 상기 다이로부터 상기 안테나를 격리하고, 도전성 트레이스가 상기 제 1 면과 상기 제 2 면 사이의 제 3 면 상에 형성되어 상기 제 1 면에 근접한 도전성 리드에 상기 안테나를 전기적으로 접속시키는
    패키지.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 적어도 한 항에 있어서,
    상기 다이와 상기 세라믹 기판 사이에서 상기 다이 위에 패키지 커버를 더 포함하고, 상기 세라믹 기판은 상기 안테나에 결합된 도전성 패드를 갖고, 상기 세라믹 기판은 상기 패드 상의 땜납볼을 사용하여 상기 패키지 커버에 부착되고, 상기 도전성 리드는 상기 패드 및 상기 땜납볼을 포함하는
    패키지.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 패키지 커버는 제 2 다이로의 접속부를 갖는 재분배층을 포함하는
    패키지.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 도전성 리드는 땜납 충전된 비아를 포함하는
    패키지.
  18. 컴퓨팅 시스템으로서,
    프로세서와,
    사용자 인터페이스와,
    패키지 내의 통신 칩을 포함하고,
    상기 패키지는 다이, 상기 다이 위에 있는 세라믹 기판, 상기 세라믹 기판에 부착된 안테나, 상기 세라믹 기판 및 상기 다이 위에 있는 몰드 화합물, 상기 다이의 정면 위에 그리고 상기 몰드 화합물 위에 형성된 재분배층 및 상기 안테나를 상기 재분배층에 전기적으로 접속하는 도전성 리드를 포함하는
    컴퓨팅 시스템.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 기판의 일측에서 상기 안테나를 상기 기판의 대향측에 접속된 비아에 접속시키기 위한 상기 세라믹 기판 상의 도전성 경로를 더 포함하는
    컴퓨팅 시스템.
  20. 안테나를 세라믹 기판에 부착하는 단계와,
    상기 세라믹 기판을 다이에 부착하는 단계와,
    상기 다이 위에 커버를 형성하는 단계와,
    상기 커버 및 상기 다이 위에 재분배층을 형성하는 단계와,
    상기 안테나를 상기 재분배층을 통해 상기 다이에 전기적으로 접속시키는 단계를 포함하는
    방법.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 안테나를 부착하는 단계는 상기 세라믹 기판의 표면 상에 도전성 라인을 증착하는 단계를 포함하는
    방법.
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018101767A1 (ko) * 2016-12-01 2018-06-07 주식회사 네패스 Ems 안테나 모듈 및 그 제조방법과 이를 포함하는 반도체 패키지
KR20180127144A (ko) * 2017-05-19 2018-11-28 삼성전기주식회사 안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈
KR20190019804A (ko) * 2017-08-18 2019-02-27 삼성전기주식회사 팬-아웃 반도체 패키지
KR20190066940A (ko) * 2017-12-06 2019-06-14 삼성전자주식회사 안테나 모듈
KR20190068469A (ko) * 2017-12-08 2019-06-18 타이완 세미콘덕터 매뉴팩쳐링 컴퍼니 리미티드 Info 패키지의 emi 차폐 구조체
KR20190074193A (ko) * 2017-12-19 2019-06-27 국립 중산 과학 기술 연구원 다중 대역 안테나 패키지 구조 및 그 제조방법, 그리고 통신장치
KR20190093194A (ko) * 2016-12-30 2019-08-08 인텔 코포레이션 고주파수 통신을 위한 3d 적층된 초박형 패키지 모듈로 설계된 마이크로 전자 디바이스
KR20200020632A (ko) * 2018-08-16 2020-02-26 타이완 세미콘덕터 매뉴팩쳐링 컴퍼니 리미티드 반도체 디바이스 및 제조 방법
KR20200119730A (ko) * 2019-04-10 2020-10-20 주식회사 네패스 안테나를 포함하는 반도체 패키지
KR20220000362A (ko) * 2020-06-25 2022-01-03 주식회사 네패스 안테나를 포함하는 반도체 패키지
WO2022149950A1 (ko) * 2021-01-11 2022-07-14 엘지이노텍 주식회사 안테나 모듈

Families Citing this family (71)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9252107B2 (en) * 2012-05-31 2016-02-02 Skyworks Solutions, Inc. Semiconductor package having a metal paint layer
US9515017B2 (en) * 2014-12-18 2016-12-06 Intel Corporation Ground via clustering for crosstalk mitigation
US20170040266A1 (en) 2015-05-05 2017-02-09 Mediatek Inc. Fan-out package structure including antenna
TWI655719B (zh) * 2015-08-12 2019-04-01 矽品精密工業股份有限公司 電子模組
US10784206B2 (en) 2015-09-21 2020-09-22 Mediatek Inc. Semiconductor package
US9490222B1 (en) * 2015-10-12 2016-11-08 Invensas Corporation Wire bond wires for interference shielding
WO2017111975A1 (en) * 2015-12-22 2017-06-29 Intel Corporation Microelectronic devices with high frequency communication modules having compound semiconductor devices integrated on a package fabric
EP3764466A1 (en) * 2015-12-22 2021-01-13 INTEL Corporation Microelectronic devices designed with integrated antennas on a substrate
US10050013B2 (en) 2015-12-29 2018-08-14 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Packaged semiconductor devices and packaging methods
US9961774B2 (en) * 2016-01-29 2018-05-01 Peraso Technologies Inc. Wireless communications assembly
US11195787B2 (en) * 2016-02-17 2021-12-07 Infineon Technologies Ag Semiconductor device including an antenna
DE112017001101T5 (de) 2016-03-01 2018-11-29 Sony Corporation Halbleitervorrichtung, elektronisches Modul, elektronische Einrichtung und Herstellungsverfahren für eine Halbleitervorrichtung
CN107369673B (zh) * 2016-05-13 2019-11-05 华为技术有限公司 设置有天线的集成电路封装装置及其制造方法
US10130302B2 (en) 2016-06-29 2018-11-20 International Business Machines Corporation Via and trench filling using injection molded soldering
JP6360264B2 (ja) * 2016-07-22 2018-07-18 京セラ株式会社 Ｒｆｉｄタグ用基板、ｒｆｉｄタグおよびｒｆｉｄシステム
EP3370303B1 (en) * 2016-10-21 2021-12-08 KYOCERA Corporation Substrate for tags, rfid tag and rfid system
JP7089519B2 (ja) 2016-12-21 2022-06-22 インテル コーポレイション 無線通信技術、装置及び方法
US10593634B2 (en) * 2016-12-30 2020-03-17 Analog Devices, Inc. Packaged devices with integrated antennas
DE102017200122B4 (de) 2017-01-05 2020-07-23 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Wafer Level Package mit integrierten Antennen und Mittel zum Schirmen, System dieses umfassend und Verfahren zu dessen Herstellung
DE102017200121A1 (de) 2017-01-05 2018-07-05 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Wafer Level Package mit zumindest einem integrierten Antennenelement
DE102017200124A1 (de) * 2017-01-05 2018-07-05 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Wafer Level Packages mit integrierter oder eingebetteter Antenne
US10354964B2 (en) * 2017-02-24 2019-07-16 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Integrated devices in semiconductor packages and methods of forming same
US10347598B2 (en) 2017-05-19 2019-07-09 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Composite antenna substrate and semiconductor package module
US11509038B2 (en) 2017-06-07 2022-11-22 Mediatek Inc. Semiconductor package having discrete antenna device
US10847869B2 (en) * 2017-06-07 2020-11-24 Mediatek Inc. Semiconductor package having discrete antenna device
US10700024B2 (en) * 2017-08-18 2020-06-30 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Fan-out semiconductor package
US10511080B2 (en) 2017-08-18 2019-12-17 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Fan-out semiconductor package
US10685924B2 (en) 2017-08-24 2020-06-16 Qualcomm Incorporated Antenna-on-package arrangements
JPWO2019048981A1 (ja) * 2017-09-06 2020-11-12 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置、バッテリーユニット、バッテリーモジュール
CN111247694A (zh) * 2017-09-29 2020-06-05 英特尔公司 使用球附接阵列连接天线和基座基板的天线封装
KR101939046B1 (ko) 2017-10-31 2019-01-16 삼성전기 주식회사 팬-아웃 반도체 패키지
JP6789202B2 (ja) * 2017-11-27 2020-11-25 株式会社エスケーエレクトロニクス ブースターアンテナ
KR102028714B1 (ko) * 2017-12-06 2019-10-07 삼성전자주식회사 안테나 모듈 및 안테나 모듈 제조 방법
CN107910312A (zh) * 2017-12-07 2018-04-13 中芯长电半导体（江阴）有限公司 具有天线组件的扇出型半导体封装结构及其制备方法
KR102209123B1 (ko) 2017-12-19 2021-01-28 삼성전자 주식회사 안테나와 rf 소자를 포함하는 모듈 및 이를 포함하는 기지국
CN108242439A (zh) * 2018-01-05 2018-07-03 中芯长电半导体（江阴）有限公司 具有电磁防护的扇出型天线封装结构及其制备方法
US10749245B2 (en) * 2018-01-19 2020-08-18 Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp., Ltd. Antenna assembly, electronic device and method for switching antenna
US10826194B2 (en) 2018-02-21 2020-11-03 International Business Machines Corporation Scalable phased array package
US10784563B2 (en) 2018-02-21 2020-09-22 International Business Machines Corporation Scalable phased array package
US11005155B2 (en) * 2018-03-08 2021-05-11 Sony Corporation Microwave antenna apparatus and package
WO2019185205A2 (en) * 2018-03-28 2019-10-03 Eaton Intelligent Power Limited Sensors with multiple antennae used for multi-dimensional location of an object
US11735570B2 (en) * 2018-04-04 2023-08-22 Intel Corporation Fan out packaging pop mechanical attach method
WO2019196028A1 (zh) * 2018-04-11 2019-10-17 深圳市可信华成通信科技有限公司 一种陶瓷天线制作方法和陶瓷天线及陶瓷后盖
US11189905B2 (en) * 2018-04-13 2021-11-30 International Business Machines Corporation Integrated antenna array packaging structures and methods
US11024954B2 (en) 2018-05-14 2021-06-01 Mediatek Inc. Semiconductor package with antenna and fabrication method thereof
US20190348747A1 (en) 2018-05-14 2019-11-14 Mediatek Inc. Innovative air gap for antenna fan out package
US11043730B2 (en) 2018-05-14 2021-06-22 Mediatek Inc. Fan-out package structure with integrated antenna
CN109037898B (zh) * 2018-06-12 2023-09-26 京信通信技术(广州)有限公司 天线系统
KR102089285B1 (ko) * 2018-07-17 2020-03-16 삼성전자주식회사 안테나 모듈
CN109166845B (zh) * 2018-08-07 2022-09-13 清华大学 封装天线及其制造方法
CN109244642B (zh) * 2018-08-07 2020-11-13 清华大学 封装天线的制造方法
JP7140969B2 (ja) 2018-10-22 2022-09-22 富士通株式会社 アンテナ一体型増幅器及び通信機
US10411752B1 (en) * 2018-10-29 2019-09-10 Globalfoundries Inc. Methods, apparatus, and system for high-bandwidth on-mold antennas
TWI695472B (zh) * 2018-11-07 2020-06-01 欣興電子股份有限公司 晶片封裝結構及其製造方法
KR102499038B1 (ko) * 2018-12-06 2023-02-13 삼성전자주식회사 안테나 모듈
US11532867B2 (en) 2018-12-28 2022-12-20 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Heterogeneous antenna in fan-out package
DE102019124237A1 (de) * 2018-12-28 2020-07-02 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Heterogene antenne im fan-out-package
US10886617B2 (en) * 2019-02-28 2021-01-05 Apple Inc. Electronic devices with probe-fed dielectric resonator antennas
KR102166126B1 (ko) * 2019-04-11 2020-10-15 삼성전기주식회사 칩 안테나 모듈 및 이를 포함하는 전자기기
US11223100B2 (en) * 2019-03-25 2022-01-11 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Chip antenna
KR20200114084A (ko) 2019-03-27 2020-10-07 삼성전자주식회사 반도체 패키지
KR102574415B1 (ko) 2019-04-04 2023-09-04 삼성전기주식회사 안테나 모듈
KR102593888B1 (ko) * 2019-06-13 2023-10-24 삼성전기주식회사 안테나 모듈 및 이를 포함하는 전자기기
US11264316B2 (en) * 2019-07-17 2022-03-01 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Package structure and method of manufacturing the same
TWI710093B (zh) * 2019-08-29 2020-11-11 力成科技股份有限公司 天線置頂之半導體封裝結構
CN110739526B (zh) * 2019-10-29 2021-07-13 中国科学院微电子研究所 天线射频前端封装制造方法
WO2021117310A1 (ja) * 2019-12-09 2021-06-17 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 半導体装置およびその製造方法
KR20220000087A (ko) * 2020-06-25 2022-01-03 삼성전기주식회사 전자 소자 모듈
DE102020216456B4 (de) 2020-12-22 2022-10-13 Infineon Technologies Ag Schaltungsanordnung mit thermischer Schnittstelle
WO2022139828A1 (en) * 2020-12-23 2022-06-30 Intel Corporation Device-to-device communication system, packages, and package system
US20220368003A1 (en) * 2021-05-14 2022-11-17 Mediatek Inc. Antenna module and manufacturing method thereof

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6686649B1 (en) 2001-05-14 2004-02-03 Amkor Technology, Inc. Multi-chip semiconductor package with integral shield and antenna
US7633765B1 (en) * 2004-03-23 2009-12-15 Amkor Technology, Inc. Semiconductor package including a top-surface metal layer for implementing circuit features
US7345231B2 (en) 2002-10-22 2008-03-18 Matthew Guinness Slide rule for music
US7122891B2 (en) 2003-12-23 2006-10-17 Intel Corporation Ceramic embedded wireless antenna
JP4809704B2 (ja) 2005-03-31 2011-11-09 株式会社半導体エネルギー研究所 無線チップ
JP4732128B2 (ja) 2005-11-01 2011-07-27 太陽誘電株式会社 高周波無線モジュール
DE102006007381A1 (de) * 2006-02-15 2007-08-23 Infineon Technologies Ag Halbleiterbauelement für einen Ultraweitband-Standard in der Ultrahochfrequenz-Kommunikation und Verfahren zur Herstellung desselben
JP2008166373A (ja) * 2006-12-27 2008-07-17 Nec Electronics Corp 半導体装置およびその製造方法
US20110316117A1 (en) 2007-08-14 2011-12-29 Agency For Science, Technology And Research Die package and a method for manufacturing the die package
JP4833192B2 (ja) * 2007-12-27 2011-12-07 新光電気工業株式会社 電子装置
US7852281B2 (en) 2008-06-30 2010-12-14 Intel Corporation Integrated high performance package systems for mm-wave array applications
US8058714B2 (en) 2008-09-25 2011-11-15 Skyworks Solutions, Inc. Overmolded semiconductor package with an integrated antenna
US7851894B1 (en) * 2008-12-23 2010-12-14 Amkor Technology, Inc. System and method for shielding of package on package (PoP) assemblies
US8502735B1 (en) * 2009-11-18 2013-08-06 Ball Aerospace & Technologies Corp. Antenna system with integrated circuit package integrated radiators
JP5640992B2 (ja) * 2009-11-20 2014-12-17 日立金属株式会社 アンテナ
US7928552B1 (en) * 2010-03-12 2011-04-19 Stats Chippac Ltd. Integrated circuit packaging system with multi-tier conductive interconnects and method of manufacture thereof
US8299595B2 (en) * 2010-03-18 2012-10-30 Stats Chippac Ltd. Integrated circuit package system with package stacking and method of manufacture thereof
US8236617B2 (en) * 2010-06-04 2012-08-07 Stats Chippac, Ltd. Semiconductor device and method of forming thermally conductive layer between semiconductor die and build-up interconnect structure
US20120012991A1 (en) 2010-07-16 2012-01-19 Qualcomm Incorporated Integrated shielding for a package-on-package system
WO2012014527A1 (ja) * 2010-07-29 2012-02-02 株式会社村田製作所 高周波モジュールおよび通信装置
US9007273B2 (en) * 2010-09-09 2015-04-14 Advances Semiconductor Engineering, Inc. Semiconductor package integrated with conformal shield and antenna
CN102324416B (zh) 2010-09-16 2015-07-22 日月光半导体制造股份有限公司 整合屏蔽膜及天线的半导体封装件
KR101434003B1 (ko) 2011-07-07 2014-08-27 삼성전기주식회사 반도체 패키지 및 그 제조 방법
JP5729186B2 (ja) 2011-07-14 2015-06-03 富士通セミコンダクター株式会社 半導体装置及びその製造方法
US8718550B2 (en) 2011-09-28 2014-05-06 Broadcom Corporation Interposer package structure for wireless communication element, thermal enhancement, and EMI shielding
US8786060B2 (en) * 2012-05-04 2014-07-22 Advanced Semiconductor Engineering, Inc. Semiconductor package integrated with conformal shield and antenna
US9196958B2 (en) * 2012-07-26 2015-11-24 Apple Inc. Antenna structures and shield layers on packaged wireless circuits
US9196951B2 (en) * 2012-11-26 2015-11-24 International Business Machines Corporation Millimeter-wave radio frequency integrated circuit packages with integrated antennas
JP5942273B2 (ja) 2013-01-29 2016-06-29 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 無線モジュール及び無線モジュールの製造方法
US9806422B2 (en) * 2013-09-11 2017-10-31 International Business Machines Corporation Antenna-in-package structures with broadside and end-fire radiations
US9819098B2 (en) * 2013-09-11 2017-11-14 International Business Machines Corporation Antenna-in-package structures with broadside and end-fire radiations

Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180063403A (ko) 2016-12-01 2018-06-12 주식회사 네패스 Ems 안테나 모듈 및 그 제조방법과 이를 포함하는 반도체 패키지
WO2018101767A1 (ko) * 2016-12-01 2018-06-07 주식회사 네패스 Ems 안테나 모듈 및 그 제조방법과 이를 포함하는 반도체 패키지
KR20190093194A (ko) * 2016-12-30 2019-08-08 인텔 코포레이션 고주파수 통신을 위한 3d 적층된 초박형 패키지 모듈로 설계된 마이크로 전자 디바이스
KR20180127144A (ko) * 2017-05-19 2018-11-28 삼성전기주식회사 안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈
KR20190019804A (ko) * 2017-08-18 2019-02-27 삼성전기주식회사 팬-아웃 반도체 패키지
KR20190066940A (ko) * 2017-12-06 2019-06-14 삼성전자주식회사 안테나 모듈
US11038279B2 (en) 2017-12-06 2021-06-15 Samsung Electronics Co., Ltd. Antenna module
US10547119B2 (en) 2017-12-06 2020-01-28 Samsung Electronics Co., Ltd. Antenna Module
CN110010503B (zh) * 2017-12-08 2021-05-25 台湾积体电路制造股份有限公司 形成半导体器件的方法以及半导体器件
CN110010503A (zh) * 2017-12-08 2019-07-12 台湾积体电路制造股份有限公司 形成半导体器件的方法以及半导体器件
US10950556B2 (en) 2017-12-08 2021-03-16 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. EMI shielding structure in InFO package
KR20190068469A (ko) * 2017-12-08 2019-06-18 타이완 세미콘덕터 매뉴팩쳐링 컴퍼니 리미티드 Info 패키지의 emi 차폐 구조체
US10566299B2 (en) 2017-12-19 2020-02-18 National Chung Shan Institute Of Science And Technology Method for manufacturing a multi-band antenna package structure
KR20190074193A (ko) * 2017-12-19 2019-06-27 국립 중산 과학 기술 연구원 다중 대역 안테나 패키지 구조 및 그 제조방법, 그리고 통신장치
KR20200020632A (ko) * 2018-08-16 2020-02-26 타이완 세미콘덕터 매뉴팩쳐링 컴퍼니 리미티드 반도체 디바이스 및 제조 방법
US10971461B2 (en) 2018-08-16 2021-04-06 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Semiconductor device and method of manufacture
US11610854B2 (en) 2018-08-16 2023-03-21 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Semiconductor device and method of manufacture
KR20200119730A (ko) * 2019-04-10 2020-10-20 주식회사 네패스 안테나를 포함하는 반도체 패키지
KR20220000362A (ko) * 2020-06-25 2022-01-03 주식회사 네패스 안테나를 포함하는 반도체 패키지
KR20220000329A (ko) * 2020-06-25 2022-01-03 주식회사 네패스 안테나를 포함하는 반도체 패키지
WO2022149950A1 (ko) * 2021-01-11 2022-07-14 엘지이노텍 주식회사 안테나 모듈

Also Published As

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