TW201917836A - 天線封裝和通訊裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明公開一種天線封裝，包括：介面層，包括至少一個天線層和設置在該天線層下面的絕緣層，其中該天線層包括第一天線區域和與該第一天線區域分隔開的第二天線區域；積體電路晶粒，設置在該介面層上，其中該積體電路晶粒介於該第一天線區域與該第二天線區域之間，其中該第一天線區域與該積體電路晶粒的第一邊緣相鄰設置，第二天線區域與該積體電路晶粒的第二邊緣相鄰設置，該第二邊緣與該第一邊緣相對；以及複數個焊球，設置在介面層的底表面上。

Description

天線封裝和通訊裝置
本發明涉及半導體技術領域，尤其涉及一種天線封裝和通訊裝置。
毫米波（mmW，millimeter-wave）汽車雷達系統是未來自適應巡航（cruise）控制系統的關鍵技術。隨著對車輛運輸安全問題的認識和關注的增加，已經研究和開發了各種障礙探測器，其中前瞻性的汽車雷達受到特別關注，因為汽車雷達認為是完成車輛安全系統的基本要素。
與紅外或鐳射的感測器相比，mmW雷達系統的主要優點是mmW雷達系統在惡劣天氣條件下的優異性能。因此，對低成本W波段部件的需求持續增加，引領了汽車雷達系統的商業成功。
如本領域中已知的，透過採用嵌入式晶圓級球柵陣列（eWLB，embedded wafer level ball grid array）或天線封裝（AiP，Antenna-in-Package）技術已經實現了將天線集成到晶片封裝中。然而，在本行業中仍然需要為AiP提供更好的天線性能和效率。
有鑑於此，本發明提供一種具有更好的天線性能和效率的天線封裝和通訊裝置。
根據本發明的第一方面，公開一種天線封裝，包括：
介面層，包括至少一個天線層和設置在該天線層下面的絕緣層，其中該天線層包括第一天線區域和與該第一天線區域分隔開的第二天線區域；
積體電路晶粒，設置在該介面層上，其中該積體電路晶粒介於該第一天線區域與該第二天線區域之間，其中該第一天線區域與該積體電路晶粒的第一邊緣相鄰設置，第二天線區域與該積體電路晶粒的第二邊緣相鄰設置，該第二邊緣與該第一邊緣相對；以及
複數個焊球，設置在介面層的底表面上。
根據本發明的第二方面，公開一種通訊裝置，包括：
天線封裝，該天線封裝包括：
介面層，包括至少一個天線層和設置在該天線層下面的絕緣層，其中該天線層包括第一天線區域和與該第一天線區域分隔開的第二天線區域；
積體電路晶粒，設置在該介面層上，其中該積體電路晶粒介於該第一天線區域和該第二天線區域之間，其中該第一天線區域與該積體電路晶粒的第一邊緣相鄰設置，該第二天線區域與該積體電路晶粒的第二邊緣相鄰設置，該第二邊緣與該第一邊緣相對；
複數個焊球，設置在該介面層的底表面上；以及
該通訊裝置還包括：
印刷電路板，包括接地反射層，其中該介面層經由該複數個焊球設置在該印刷電路板上。
本發明提供的天線封裝由於包括積體電路晶粒，設置在該介面層上，積體電路晶粒介於該第一天線區域與該第二天線區域之間，第一天線區域與積體電路晶粒的第一邊緣相鄰設置，第二天線區域與積體電路晶粒的第二邊緣相鄰設置，第二邊緣與第一邊緣相對。採用這種方式，將第一天線區域和第二天線區域設置在積體電路晶粒的兩個相對較遠的邊緣，即可以透過積體電路晶粒將第一天線區域與第二天線區域分隔開，從而可以減小第一天線區域和第二天線區域之間的幹擾，保證每個天線區域的性能和效率。同時本發明中巧妙地利用積體電路晶粒作隔離，可以無需使用其他的隔離結構，充分利用了積體電路晶粒的優勢，降低了天線封裝的結構複雜性，並且方便製造。
以下描述為本發明實施的較佳實施例。以下實施例僅用來例舉闡釋本發明的技術特徵，並非用來限制本發明的範疇。在通篇說明書及申請專利範圍當中使用了某些詞彙來指稱特定的元件。所屬領域技術人員應可理解，製造商可能會用不同的名詞來稱呼同樣的元件。本說明書及申請專利範圍並不以名稱的差異來作為區別元件的方式，而係以元件在功能上的差異來作為區別的基準。本發明的範圍應當參考後附的申請專利範圍來確定。本發明中使用的術語“元件”、“系統”和“裝置”可以係與電腦相關的實體，其中，該電腦可以係硬體、軟體、或硬體和軟體的接合。在以下描述和申請專利範圍當中所提及的術語“包含”和“包括”為開放式用語，故應解釋成“包含，但不限定於…”的意思。此外，術語“耦接”意指間接或直接的電氣連接。因此，若文中描述一個裝置耦接至另一裝置，則代表該裝置可直接電氣連接於該另一裝置，或者透過其它裝置或連接手段間接地電氣連接至該另一裝置。
對這些實施例進行了詳細的描述係為了使本領域的技術人員能夠實施這些實施例，並且應當理解，在不脫離本發明的精神和範圍情況下，可以利用其他實施例進行機械、化學、電氣和程式上的改變。因此，以下詳細描述並非係限制性的，並且本發明的實施例的範圍僅由所附申請專利範圍限定。
下面將參考特定實施例並且參考某些附圖來描述本發明，但係本發明不限於此，並且僅由申請專利範圍限制。所描述的附圖僅係示意性的而並非限制性的。在附圖中，為了說明的目的，一些元件的尺寸可能被誇大，而不係按比例繪製。在本發明的實踐中，尺寸和相對尺寸不對應於實際尺寸。
在整個說明書中，術語“晶粒”，“晶片”，“半導體晶片”和“半導體晶粒”可互換使用，以表示積體電路晶片或晶粒。這裡使用的術語“水平”可以定義為平行於平面或表面（例如基板或平臺的表面）的方向，而不管其取向如何。這裡使用的術語“垂直”可以指與剛剛描述的水平方向正交的方向。術語，例如“上”，“上方”，“下方”，“底部”，“頂部”，“側面”（如“側壁”），“更高”，“更低”，“上面”，“在…之上”，和“在…之下”，可以相對參考水平面。
本發明涉及改進的天線封裝（AiP），該天線封裝（AiP）在發射（Tx）天線和接收（Rx）天線之間具有更好的隔離（isolation），該天線封裝（AiP）特別適用於諸如77GHz或79GHz汽車雷達系統的mmW雷達應用，以用於自適應巡航控制或其他汽車雷達應用。
為了說明性的目的，將特別參考折疊偶極天線（folded dipole antenna）元件和這些元件在天線封裝（AiP）中的配置來描述本發明的示例性實施例。然而，應該理解，本發明不限於任何特定的天線類型或操作頻率。相反，本發明更通常地適用於適合於特定的應用和/或操作頻率提供寬頻寬和高效率的產品天線。
請參考第1圖和第2圖，第1圖是根據本發明一個實施例的示例性天線封裝（AiP）的示意性透視圖。第2圖是沿第1圖中的虛線I-I'截取的示意性橫截面圖。
如第1圖和第2圖所示，根據一個實施例，天線封裝（AiP）1包括介面（interface）層10，積體電路晶粒20（第1圖中以虛線示出），例如設置在介面層10上的射頻（RF，radio-frequency）晶粒，設置在介面層10上並封裝積體電路晶粒20的模塑料30，以及設置在介面層10的底表面上的複數個焊球50。透過焊球50，介面層10將積體電路晶粒20與諸如印刷電路板（PCB，printed circuit board）的外部電路板（圖未示）電連接。應理解，介面層10可包括基板，互連結構，重分佈層（RDL，redistribution layer）結構，插入基板（interposer substrate）等。
根據本發明的一個實施例，介面層10可以包括至少一個天線層110，位於天線層110下方的接地反射層120，以及位於天線層110和接地反射層之間的絕緣層130。介面層10還可以包括複數個球墊122，用於連接焊球50。根據本發明的一個實施例，球墊122和接地反射層120是共面的並且形成在介面層10的同一金屬層（例如銅層）中。接地反射層120可以用於反射經由天線層發出的電磁輻射（或電磁波），使電磁輻射更多的朝外界發出，增強天線的增益。
然而，應當理解的是，在其他實施例中，前述的接地反射層可設置在印刷電路板內。如第5圖所示，接地反射層712設置在印刷電路板70中。接地反射層712設置在天線層110的正下方，並且可以與天線層110完全重疊。採用這種方式可以是介面層10的厚度更小，減少天線封裝1的製造成本。
根據本發明的一個實施例，天線層110和接地反射層120形成在兩個不同的金屬層（例如均為銅層）中。兩個金屬層位於不同的水平面上。例如，介面層10可以具有與積體電路晶粒20相鄰的上表面和與上表面相對的下表面。天線層110可以形成在上表面處，並且可以透過互連線或跡線112電連接到積體電路晶粒20。雖然圖中未示出，但是應該理解，如果需要，介面層10中的金屬層（例如本段中所述的兩個不同的金屬層）可以透過導電通孔互連。
可以電連接到印刷電路板（PCB）的接地平面的接地反射層120可以形成在介面層10的下表面處。接地反射層120可以將主要的天線輻射限制在天線層110之上的上半空間。根據本發明的一個實施例，接地反射層120可以是固體金屬層，例如實心銅層，當從上方觀察時，接地反射層120與天線層110完全重疊。此外，接地反射層所占的區域或面積（尺寸）大於天線層110所占的區域或面積（尺寸）。因此當從正上方觀察時，天線層110沒有完全覆蓋接地反射層120，天線層110遮住了接地反射層120的部分區域（例如靠內的部分區域），而未遮住接地反射層120的另一部分區域（例如靠外圍的部分區域）。這樣設置接地反射層120比天線層110更大，因此可以反射更多經由天線層110發出的電磁輻射，從而進一步增強天線增益。天線層110也可以與天線層接地反射層120部分重疊。當然接地反射層所占的區域或面積（尺寸）也可以等於或小於天線層110所占的區域或面積（尺寸）。此外，當從正上方觀察時，天線層110和接地反射層120兩者的中心（如幾何中心）是對齊的，例如在一條直線上。這樣可以使接地反射層120反射的電磁輻射較為均勻，使天線場型更加均勻。此外，天線層110和接地反射層120兩者的中心（如幾何中心）也可以不是對齊的，例如兩者的中心之間有一些偏差，或略有偏差。
根據本發明的一個實施例，積體電路晶粒20可以是積體電路矽晶粒或半導體晶片，積體電路晶粒20包括用於發送和/或接收mmW或RF訊號的相關功能電路。根據本發明的一個實施例，積體電路晶粒20可以具有主動表面20a和與主動表面20a相對的被動表面20b。複數個輸入/輸出（I/O，input/output）焊盤210可以設置在主動表面20a上。根據本發明的一個實施例，積體電路晶粒20的主動表面20a可以與介面層10的上表面整體連接（即RF晶粒20的主動表面20a完全貼在基板10的上表面上）。天線層110可以透過互連或跡線112電連接到RF晶粒20的主動表面20a上相應的I/O焊盤210。
根據本發明的一個實施例，模塑料30可以包括通常用於積體電路器件的封裝的有機樹脂，並且選擇用於低透濕性和低熱膨脹係數，以分別避免封裝晶片暴露於濕氣或機械應力。例如，根據本發明的一個實施方案，模塑料30可包含環氧材料。模塑料30還可包含填料，例如無定形氧化矽（二氧化矽玻璃）和結晶氧化矽（石英）填料。可以添加合適的添加劑以增強模塑料30的導熱性。根據本發明的一個實施方案，模塑料30的介電常數k可以例如在3.3至3.4之間。根據本發明的一個實施方案，模塑料30可具有約0.4~1.3mm的厚度（或高度），例如1.2mm。
根據本發明的一個實施例，半導體封裝1可以是扇出型晶圓級封裝（FOWLP，fan-out wafer level package），並且介面層10可以是重分佈層（RDL）結構。如本領域中已知的，晶片級封裝（WLP，wafer level package）涉及在晶粒仍在晶圓上時封裝晶粒。通常，WLP是無基板封裝。WLP使用薄膜佈線層或重分佈層（RDL）代替基板，WLP在封裝中提供電連接。WLP利用封裝底部的焊球50將RDL連接到板或印刷電路板（PCB）。
第3圖是示出根據本發明的一個實施例的AiP中的積體電路晶粒和天線元件的示例性佈局的透視俯視圖。參照第3圖，並且簡要地回顧第2圖，積體電路晶粒20可以具有四個邊緣E1~E4（包括第一邊緣E1，第二邊緣E2，第三邊緣E3，第四邊緣E4），四個邊緣E1~E4均由模塑料30封裝，第一邊緣E1，第三邊緣E3，第二邊緣E2，第四邊緣E4按照次序首尾連接。天線層110的第一天線區域110a設置在與積體電路晶粒20的第一邊緣E1相鄰並超出積體電路晶粒20的第一邊緣E1的位置。天線層110的第二天線區域110b設置在與積體電路晶粒20的第二邊緣E2相鄰並超出積體電路晶粒20的第二邊緣E2的位置，第二邊緣E2與第一邊緣E1相對。根據本發明的一個實施例，第一天線區域110a用於發射訊號，第二天線區域110b用於接收訊號，當然也可以第一天線區域110a用於接收訊號，第二天線區域110b用於發射訊號。根據本發明的一個實施例，積體電路晶粒20可以包括發射器電路201和接收器電路202，分別電耦合到第一天線區域110a和第二天線區域110b。
透過利用積體電路晶粒20將第一天線區域110a與第二天線區域110b分隔開，可以減小第一天線區域110a和第二天線區域110b之間的幹擾，從而提供更好的天線性能和發射（Tx）天線和接收（Rx）天線之間更好的隔離。同時本發明中巧妙地利用積體電路晶粒作隔離，可以無需使用其他的隔離結構，充分利用了積體電路晶粒的優勢，降低了天線封裝的結構複雜性，並且方便製造。
如第3圖的放大圖所示，第一天線區域110a可以包括沿參考軸X軸水平延伸的天線元件ANT-1和ANT-2。根據一個示例性實施例，天線元件ANT-1和ANT-2是彼此平行佈置的兩個折疊偶極天線元件，彼此平行佈置可以使天線的輻射場型均勻。天線元件ANT-1和ANT-2經由能量組合（power combine）的饋入網路（feeding network）140電耦合到積體電路晶粒20，其中能量組合是指將天線元件ANT-1和ANT-2兩者的輻射能量組合在一起。根據本發明的一個實施例，饋入網路140可以包括兩條並聯的饋入線路（feed line）141和142。根據本發明的一個實施例，饋入網路140和天線元件ANT-1，ANT-2形成在同一天線層（例如天線層110）中，因此饋入網路140和天線元件ANT-1，ANT-2是共面的，這樣可以方便製造，例如在同一製程中一起形成，以減少製程步驟，節省製造成本。天線元件ANT-1和ANT-2之間的長度和/或寬度可以相等，以使天線的輻射場型均勻，當然也可以不等，可以根據需求進行調整和設計。
根據本發明的一個實施例，饋送網路140可以分成兩個整體部分：沿參考軸Y軸延伸的縱向部分140a和沿參考軸X軸延伸的橫向部分140b。縱向部分140a的兩個遠端分別電耦合到天線元件ANT-1和ANT-2。橫向部分140b整體地連接到縱向部分140a並且還電耦合到積體電路晶粒20（即橫向部分140b連接縱向部分140a和積體電路晶粒20）。縱向部分140a包括饋入線路141和142，饋入線路141和142可以相互平行，並且設有間隙143分隔開。饋入線路141和142相互平行可以使電流流過的時間差更小，從而使天線的輻射場型更加均勻。此外橫向部件140b可以連接到饋入線路141上，橫向部分140b可以包括兩條平行的饋入線路，並且設有間隙（該間隙的寬度可以與間隙143相同）將該兩條平行的饋入線路分隔開，該間隙還將饋入線路141分為兩段，該兩條平行的饋入線路中的一條連接到饋入線路141其中的一段，該兩條平行的饋入線路中的另一條連接到饋入線路141其中的另一段。
如本領域技術人員所知，饋入網路140設計為具有可以匹配天線元件ANT-1和ANT-2的阻抗的固有（intrinsic）阻抗。饋入網路140的（固有）阻抗可以透過例如改變饋入線路141和142的寬度以及饋入線路141和142之間的間隙143的尺寸來調節。根據本發明的一個實施例，例如，間隙143可以具有約20-50μm的寬度。根據本發明的一個實施例，例如，饋入線路141和142可以具有大約20-50μm的寬度。
根據本發明的一個實施例，折疊偶極天線元件ANT-1包括第一半波長偶極子（half-wavelength dipole）元件410以及第二半波長偶極子元件420，第一半波長偶極子元件410與第二半波長偶極子元件420相互平行設置並由間隙430分隔開，第一半波長偶極子元件410與第二半波長偶極子元件420的長度可以相同，相同的長度可以使天線的輻射場型更加均勻，另外兩者的寬度也可以相同，這樣也可以使輻射場型更加均勻。第一半波長偶極子元件410包括由饋入網路140的間隙143將第一半波長偶極子元件410分隔成的第一四分之一波長元件412和第二四分之一波長元件414。其中第一四分之一波長元件412和第二四分之一波長元件414的長度可以相同，相同的長度可以使天線的輻射場型更加均勻。當然第一四分之一波長元件412和第二四分之一波長元件414的長度也可以不相等。第一四分之一波長元件412的一個端部和第二四分之一波長元件414的一個端部分別透過元件442和444連接（短路）到第二半波長偶極子元件420的兩個端部。折疊偶極天線元件ANT-1具有表示為LD 的長度和表示為WD 的寬度。根據本發明的一個實施例，長度LD 可以在900和1300μm之間的範圍內，並且寬度WD 可以在30μm和200μm之間的範圍內。長度LD 和寬度WD 將根據操作頻率和基板（或介面層）的介電常數而變化。
同樣，折疊偶極天線元件ANT-2包括第一半波長偶極子元件510以及第二半波長偶極子元件520，第一半波長偶極子元件510以及第二半波長偶極子元件520相互平行設置相互平行設置並由間隙530分隔開。第一半波長偶極子元件510包括由饋入網路140的間隙143將第一半波長偶極子元件510分隔成的第一四分之一波長元件512和第二四分之一波長元件514。第一四分之一波長元件512的一個端部和第二四分之一波長元件514的一個端部分別透過元件542和544連接（短路）到第二半波長偶極子元件520的兩個端部。根據本發明的一個實施例，折疊偶極天線元件ANT-2的尺寸（即長度和寬度）與折疊偶極天線元件ANT-1的尺寸（即長度和寬度）相同（當然也如同折疊偶極天線元件ANT-1類似的可變化），當然也可以不同。
根據本發明的一個實施例，如第3圖所示，折疊偶極天線元件ANT-1設置得相對遠離積體電路晶粒20，折疊偶極天線元件ANT-2設置得相對靠近積體電路。這種設置方式可以方便控制折疊偶極天線元件ANT-1與ANT-2之間輻射的相位差。折疊偶極天線元件ANT-1與饋入網路140的橫向部分140b之間的距離L1 大於折疊偶極天線元件ANT-2與饋入網路140的橫向部分140b之間的距離L2 。根據本發明的一個實施例，優選地，L1 和L2 之間的差值（L1 -L2 ）近似等於半波長（λg /2），其中λg 是經由天線層110傳輸的電磁輻射的引導波長（guided wavelength），例如工作在77GHz的W波段雷達的λg /2=1~1.5mm，其中基板（或介面層）介電常數（εr ）約為3.6。透過提供這樣的配置（L1 和L2 之間的差值（L1 -L2 ）近似等於半波長（λg /2）），折疊偶極天線元件ANT-1和ANT-2可以同相輻射。這是因為，來自晶粒的電流在透過縱向部分140b之後分流為向上方的部分（與L1 對應）和向下方的部分（與L2 對應），流向這兩個部分的電流即為反相了（例如相差為半波長對應的週期，即為半週期（T/2，T為一個週期））；而將L1 和L2 之間的差值設為半波長（λg /2）後，電流達到折疊偶極天線元件ANT-1和折疊偶極天線元件ANT-2之間的時間差將會是半週期（T/2），因此最後折疊偶極天線元件ANT-1和ANT-2之間輻射的時間差可以為一個週期（T/2+T/2=T）或者為0（T/2-T/2=0）。因此最後折疊偶極天線元件ANT-1和ANT-2可以同相輻射。此外，一個天線層110（如第2圖所示）可以包括折疊偶極天線元件ANT-1，折疊偶極天線元件ANT-2，饋入網路140。或者說折疊偶極天線元件ANT-1，折疊偶極天線元件ANT-2，饋入網路140組成了一個天線層110（如第2圖所示），當然天線層還可以包括其他的結構或部分。
根據本發明的一個實施例，第二天線區域110b具有相對於中心軸CA與如上所述的第一天線區域110a的佈局鏡像對稱（mirror symmetric）的佈局，這樣可以方便製造，節省製程步驟，降低製程成本。第二天線區域110b可以包括沿參考軸X軸水平延伸的天線元件ANT-3（類似於ANT-1）和ANT-4（類似於ANT-2）。根據一個示例性實施例，天線元件ANT-3和ANT-4是彼此平行佈置的兩個折疊偶極天線元件。天線元件ANT-3和ANT-4經由能量組合的饋入網路240電耦合到積體電路晶粒20。根據本發明的一個實施例，饋入網路240和天線元件ANT-3，ANT-4形成在同一天線層（例如天線層110）中，因此饋入網路240和天線元件ANT-3，ANT-4是共面的，這樣可以方便製造，例如在同一製程中一起形成，以減少製程步驟，節省製造成本。
應當理解，在其他實施例中，第二天線區域110b可以具有與第一天線區域110a的佈局不鏡像對稱的佈局。也就是說第二天線區域110b中饋入網路240和天線元件ANT-3，ANT-4等的尺寸可以與第一天線區域110a中的饋入網路140和天線元件ANT-1，ANT-2等的尺寸不同，第二天線區域110b中饋入網路240和天線元件ANT-3，ANT-4等的相對位置也可以與第一天線區域110a中的饋入網路140和天線元件ANT-1，ANT-2等的相對位置不同，或者第二天線區域110b與第一天線區域110a還可以具有其他不同。此外，另一個天線層110（如第2圖所示）可以包括折疊偶極天線元件ANT-3，折疊偶極天線元件ANT-4，饋入網路240。或者說折疊偶極天線元件ANT-3，折疊偶極天線元件ANT-4，饋入網路240組成了另一個天線層110（如第2圖所示），當然天線層還可以包括其他的結構或部分。
根據本發明的一個實施例，如第3圖所示，為了提供更好的Tx/Rx隔離，可以在第一天線區域110a周圍設置第一環形保護環610a，並且可以在第二天線區域110b周圍設置第二環形保護環610b。第一環形保護環610a連續地圍繞第一天線區域110a，第二環形保護環610b連續地圍繞第二天線區域110b。第一環形保護環610a和第二環形保護環610b與折疊偶極天線元件ANT-1~ANT-4共面。第一環形保護環610a和第二環形保護環610b可以採用金屬材料，例如銅等。第一環形保護環610a和第二環形保護環610b與折疊偶極天線元件ANT-1~ANT-4可以在同一製程中形成，方便封裝的設計和製造，節省製程成本。
現在請參考第4圖。第4圖是根據本發明的一個實施例的安裝在印刷電路板上的AiP的透視俯視圖，將AiP安裝在印刷電路板上後，可以組成通訊裝置，因此第4圖示出的可以是通訊裝置或通訊裝置的一部分，該通訊裝置包括天線封裝和印刷電路板。此外，通訊裝置可以包括行動電話，智慧平板，導航裝置，雷達等等。如第4圖所示，透過在包括複數個接地球墊722的晶片安裝區域內使用表面安裝技術（SMT，surface mount technique）將AiP 1安裝在印刷電路板700上。應當理解的是，用於印刷電路板700上的球柵陣列的接地球墊722的佈局對應於AiP1的底表面處的球墊122（如第2圖所示）的佈局。圍繞第一天線區域110a和第二天線區域110b的接地球墊722的網格類型佈局可以提供更好的Tx/Rx隔離和改善的SMT品質。當然上述的焊球50（如第2圖所示）也可以與接地球墊722的佈局相對應。
儘管已經對本發明實施例及其優點進行了詳細說明，但應當理解的係，在不脫離本發明的精神以及申請專利範圍所定義的範圍內，可以對本發明進行各種改變、替換和變更。所描述的實施例在所有方面僅用於說明的目的而並非用於限制本發明。本發明的保護範圍當視所附的申請專利範圍所界定者為准。本領域技術人員皆在不脫離本發明之精神以及範圍內做些許更動與潤飾。
1‧‧‧天線封裝
10‧‧‧介面層
20‧‧‧積體電路晶粒
20a‧‧‧主動表面
20b‧‧‧被動表面
30‧‧‧模塑料
50‧‧‧焊球
110‧‧‧天線層
110a‧‧‧第一天線區域
110b‧‧‧第二天線區域
112‧‧‧連線或跡線
120、712‧‧‧接地反射層
122‧‧‧球墊
140、240‧‧‧饋入網路
140a‧‧‧縱向部分
140b‧‧‧橫向部分
141、142、241、242‧‧‧饋入線路
143、430、530‧‧‧間隙
210‧‧‧焊盤
CA‧‧‧中心軸
E1‧‧‧第一邊緣
E2‧‧‧第二邊緣
E3‧‧‧第三邊緣
E4‧‧‧第四邊緣
201‧‧‧發射器電路
202‧‧‧接收器電路
410、510‧‧‧第一半波長偶極子元件
412、512‧‧‧第一四分之一波長元件
414、514‧‧‧第二四分之一波長元件
420、520‧‧‧第二半波長偶極子元件
442、444、542、544‧‧‧元件
610a‧‧‧第一環形保護環
610b‧‧‧第二環形保護環
70、700‧‧‧印刷電路板
722‧‧‧接地球墊
ANT-1、ANT-2、ANT-3、ANT-4‧‧‧天線元件
LD‧‧‧長度
WD‧‧‧寬度
L1、L2‧‧‧距離
透過閱讀後續的詳細描述和實施例可以更全面地理解本發明，本實施例參照附圖給出，其中： 第1圖是根據本發明的一個實施例的示例性天線封裝（AiP，Antenna-in-Package）的示意性透視圖； 第2圖是沿第1圖中的虛線I-I'截取的示意性橫截面圖； 第3圖是示出根據本發明的一個實施例的AiP中的積體電路晶粒和天線元件的示例性佈局的透視俯視圖； 第4圖是根據本發明的一個實施例的安裝在印刷電路板上的AiP的透視俯視圖；以及 第5圖是示出根據本發明另一實施例的接地反射層設置在印刷電路板中的示意性橫截面圖。

Claims (17)

  1. 一種天線封裝，包括： 介面層，包括至少一個天線層和設置在該天線層下面的絕緣層，其中該天線層包括第一天線區域和與該第一天線區域分隔開的第二天線區域； 積體電路晶粒，設置在該介面層上，其中該積體電路晶粒介於該第一天線區域與該第二天線區域之間，其中該第一天線區域與該積體電路晶粒的第一邊緣相鄰設置，第二天線區域與該積體電路晶粒的第二邊緣相鄰設置，該第二邊緣與該第一邊緣相對；以及 複數個焊球，設置在介面層的底表面上。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的天線封裝，其中該第一天線區域用於發送訊號，該第二天線區域用於接收訊號。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的天線封裝，其中該第一天線區域包括沿第一方向延伸的第一天線元件和第二天線元件，該第一天線區域還包括將該第一天線元件和該第二天線元件電連接到該積體電路晶粒的饋入網路。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的天線封裝，其中該第一天線元件相對遠離該積體電路晶粒設置，以及該第二天線元件相對靠近該積體電路晶粒設置。
  5. 如申請專利範圍第3項所述的天線封裝，其中該第一天線元件和該第二天線元件是彼此平行佈置的兩個折疊偶極天線元件。
  6. 如申請專利範圍第3項所述的天線封裝，其中該饋入網路，該第一天線元件和該第二天線元件是共面的。
  7. 如申請專利範圍第3項所述的天線封裝，其中該饋入網路包括兩條平行的饋入線路。
  8. 如申請專利範圍第3項所述的天線封裝，其中該饋入網路分成兩個整體部分：沿該第一方向延伸的橫向部分和沿與該第一方向垂直的第二方向延伸的縱向部分。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的天線封裝，其中該縱向部分的兩個遠端分別電耦合到該第一天線元件和該第二天線元件。
  10. 如申請專利範圍第8項所述的天線封裝，其中該橫向部分整體地連接到該縱向部分並且還電耦合到該積體電路晶粒。
  11. 如申請專利範圍第8項所述的天線封裝，其中該第一天線元件與該饋入網路的該橫向部分之間的距離大於該第二天線元件與該饋入網路的該橫向部分之間的距離。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的天線封裝，其中該第一天線元件與該饋入網路的該橫向部分之間的距離和第二天線元件與該饋入網路的該橫向部分之間的距離之間的差值等於半波長，其中波長是經由該天線層傳輸的電磁輻射的引導波長。
  13. 如申請專利範圍第1項所述的天線封裝，其中該第二天線區域具有與該第一天線區域的佈局鏡像對稱的佈局。
  14. 如申請專利範圍第6項所述的天線封裝，還包括： 第一環形保護環，設置在該第一天線區域周圍；以及 第二環形保護環，設置在該第二天線區域周圍，其中該第一環形保護環連續地圍繞第一天線區域，該第二環形保護環連續地圍繞該第二天線區域。
  15. 如申請專利範圍第14項所述的天線封裝，其中該第一環形保護環和該第二環形保護環與該第一天線元件和該第二天線元件共面。
  16. 如申請專利範圍第1項所述的天線封裝，其中該第一天線區域和該第二天線區域周圍的球墊具有網格類型佈局，並圍繞該第一天線區域和該第二天線區域。
  17. 一種通訊裝置，包括： 天線封裝，該天線封裝包括： 介面層，包括至少一個天線層和設置在該天線層下面的絕緣層，其中該天線層包括第一天線區域和與該第一天線區域分隔開的第二天線區域； 積體電路晶粒，設置在該介面層上，其中該積體電路晶粒介於該第一天線區域和該第二天線區域之間，其中該第一天線區域與該積體電路晶粒的第一邊緣相鄰設置，該第二天線區域與該積體電路晶粒的第二邊緣相鄰設置，該第二邊緣與該第一邊緣相對； 複數個焊球，設置在該介面層的底表面上；以及 該通訊裝置還包括： 印刷電路板，包括接地反射層，其中該介面層經由該複數個焊球設置在該印刷電路板上。
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