半导体封装结构及其制造方法

技术领域

本公开涉及半导体技术领域，具体涉及半导体封装结构及其制造方法。

背景技术

为了满足RF(Radio Frequency，射频)信号的共振腔高度的需求，在一种AiP(Antenna-in-Package，封装天线)/AiM(Antenna-in-Module，天线模块)结构中，采用多层介电层，使得基板层数过多，良率低且成本较高。在又一种AiP/AiM结构中，利用射频基板与天线基板的堆栈，使射频信号通过空气腔耦合。然而上述两种结构，共振腔高度不易控制，又或者需要制作高成本的支撑件(例如铜球)来满足共振腔高度的需求。在另外一种混合AiP/AiM结构中，即采用非对称结构以及不同的材料(天线基板使用低介电材料)，热膨胀系数(Coefficient of Thermal Expansion，CTE)不匹配而产生翘曲。

发明内容

本公开提供了一种半导体封装结构及其制造方法。

第一方面，本公开提供了一种半导体封装结构，包括：

基板，具有第一天线部、第二天线部以及连接所述第一天线部与所述第二天线部的弯曲部；

支撑件，设于所述第一天线部与所述第二天线部之间，所述支撑件与所述弯曲部共同限定一共振腔。

在一些可选的实施方式中，所述第一天线部内设有辐射导体。

在一些可选的实施方式中，所述第二天线部内设有接地反射导体。

在一些可选的实施方式中，所述半导体结构还包括：

射频芯片，设于所述第一天线部上且分别与所述辐射导体和所述接地反射导体电连接。

在一些可选的实施方式中，所述第一天线部与所述支撑件之间设有第一粘合层。

在一些可选的实施方式中，所述第二天线部与所述支撑件之间设有第二粘合层。

在一些可选的实施方式中，所述支撑件的介电系数小于所述基板的介电系数。

在一些可选的实施方式中，所述支撑件采用低介电常数/介电损耗材料。

在一些可选的实施方式中，所述支撑件具有通孔。

在一些可选的实施方式中，所述支撑件为线路基板。

在一些可选的实施方式中，所述基板为柔性线路板，所述第一天线部、第二天线部以及所述弯曲部是一体成型。

第二方面，本公开提供了一种半导体封装结构的制造方法，包括：

提供基板，所述基板包括第一天线部和第二天线部；

在所述第一天线部上设置支撑件；

绕折所述基板，使所述第二天线部绕折至所述第一天线部的相对面，使所述支撑体设于所述第一天线部与所述第二天线部之间。

在一些可选的实施方式中，所述第一天线部包括辐射导体，所述第二天线部包括接地反射导体；以及

所述使所述第二天线部绕折至所述第一天线部的相对面，包括：

使所述接地反射导体绕折至所述辐射导体的相对面。

本公开提供的半导体封装结构及其制造方法，利用柔性线路板(FlexiblePrinted Circuit，FPC)可绕折的特点，将低介电常数/介电损耗(low dk/df)的载体作为支撑件，使FPC的接地反射导体绕折至FPC的辐射导体的相对面，支撑件的厚度即为共振腔高度，由此天线导体之间的共振距离可以不受制程能力的限制。同时由于AiP/AiM整体结构为FPC-支撑件-FPC，所以整体的热膨胀系数(Coefficient of Thermal Expansion，CTE)较为平衡。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本公开的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1至图6是根据本公开的半导体封装结构的第一结构示意图至第六结构图；

图7至图10根据本公开的半导体封装结构的制造过程中的结构示意图。

符号说明：

1-基板，11-第一天线部，111-辐射导体，12-弯曲部，13-第二天线部，131-接地反射导体，2-支撑件，21-通孔，3-第一粘合层，4-第二粘合层，5-射频芯片，6-第一功能芯片，7-载板，8-第二功能芯片，9-第三功能芯片，H-共振腔高度。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对说明本公开的具体实施方式，通过本说明书记载的内容本领域技术人员可以轻易了解本公开所解决的技术问题以及所产生的技术效果。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。

需要说明的是，说明书附图中所绘示的结构、比例、大小等，仅用于配合说明书所记载的内容，以供本领域技术人员的了解与阅读，并非用以限定本公开可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本公开所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本公开所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“第一”、“第二”及“一”等用语，也仅为便于叙述的明了，而非用以限定本公开可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当也视为本公开可实施的范畴。

应容易理解，本公开中的“在...上”、“在...之上”和“在...上面”的含义应该以最广义的方式解释，使得“在...上”不仅意味着“直接在某物上”，而且还意味着包括存在两者之间的中间部件或层的“在某物上”。

此外，为了便于描述，本公开中可能使用诸如“在...下面”、“在...之下”、“下部”、“在...之上”、“上部”等空间相对术语来描述一个元件或部件与附图中所示的另一元件或部件的关系。除了在图中描述的方位之外，空间相对术语还意图涵盖装置在使用或操作中的不同方位。设备可以以其他方式定向(旋转90°或以其他定向)，并且在本公开中使用的空间相对描述语可以被同样地相应地解释。

另外，在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本公开。

图1是根据本公开的半导体封装结构的第一结构示意图。如图1所示，该半导体封装结构包括基板1、支撑件2以及射频芯片5。其中，基板1可以具有第一天线部11、第二天线部13以及连接第一天线部11与第二天线部13的弯曲部12。支撑件2可以设于第一天线部11与第二天线部13之间。支撑件2与弯曲部12可以共同限定一共振腔，该共振腔可以用于信号耦合，共振腔高度H即为支撑件2的高度。

在本实施例中，基板1可以为柔性线路板，第一天线部11、第二天线部13以及弯曲部12可以是一体成型的。支撑件2的介电系数可以小于基板1的介电系数。

在本实施例中，第一天线部11与支撑件2之间可以设有第一粘合层3。第二天线部13与支撑件2之间可以设有第二粘合层4，由此可以将第一天线部11和第二天线部13分别固定于支撑件2的两侧。

在本实施例中，辐射导体111所在的平面与接地反射导体131所在的平面平行。接地反射导体131可以反射辐射导体111所辐射的电磁波。

如图2所示，沿辐射导体111的上表面对基板1进行局部剖切，沿接地反射导体131的上表面对基板1进行局部剖切，从俯视角度可以看到绕折前的半导体封装结构。由此可以看出，辐射导体111可以设于第一天线部11，接地反射导体131可以设于第二天线部13，辐射导体111可以与射频芯片5电连接，接地反射导体131可以与射频芯片5电连接，第一天线部11相对于第二天线部13更靠近射频芯片5，因此将辐射导体111设于第一天线部11上，可以使射频芯片5馈入信号至辐射导体111的路径较短，进而可以减少信号的传输损失。相反亦可，即辐射导体111可以设于第二天线部13，接地反射导体131可以设于第一天线部11。辐射导体111的面积可以比接地反射导体131的面积小。

如图3所示，沿辐射导体111的上表面对基板1进行局部剖切，从俯视角度可以看出绕折后的半导体封装结构。由此可以看出，接地反射导体131可以在辐射导体111所在平面的投影与辐射导体111部分重合。

如图4所示的半导体封装结构，与图1所示的半导体封装结构的区别在于的区别在于，支撑件2可以具有通孔21，由此可以将空气作为共振介质。空气是低介电常数材料，可以增强辐射效果。

如图5所示的半导体封装结构，与图1所示的半导体封装结构的区别在于，支撑件2可以为线路基板。线路基板上可以设置第一功能芯片6，第一天线部11上可以设置第二功能芯片8，第二天线部13上可以设置第三功能芯片9。线路基板可以与第一天线部11以及第二天线部13之间电连接，因此第一功能芯片6与第二功能芯片8、第三功能芯片9以及射频芯片5之间可以实现电连接。

如图6所示的半导体封装结构，与图5所示的半导体封装结构的区别在于，支撑件2可以为线路基板，且可以具有通孔21，由此可以将空气作为共振介质。空气是低介电常数材料，可以增强辐射效果。

图7至图10是根据本公开的半导体封装结构的制造过程中的结构示意图。

如图7所示，在载板7上形成基板1。基板1包括辐射导体111和接地反射导体131。这里，可以通过电镀、光刻等工艺形成基板1。

如图8所示，在基板1(包括辐射导体111的一侧)上设置支撑件2。这里，可以通过第一粘合层3将支撑件2固定在基板1上。在支撑件2的另一表面设置第二粘合层4。也可以基板1(包括接地反射导体131的一侧)上设置第二粘合层4。

如图9所示，去除载板7。

如图10所示，绕折基板1，使接地反射导体131绕折至辐射导体111的相对面，使支撑件2设于辐射导体111和接地反射导体131之间，得到半导体封装结构。这里，可以通过第二粘合层4将基板1固定在支撑件2的另一表面。

本公开提供的半导体封装结构及其制造方法，利用柔性线路板(FlexiblePrinted Circuit，FPC)可绕折的特点，将低介电常数/介电损耗(low dk/df)的载体作为支撑件，使FPC的接地反射导体绕折至FPC的辐射导体的相对面，支撑件的厚度即为共振腔高度，由此天线导体之间的共振距离可以不受制程能力的限制。同时由于AiP/AiM整体结构为FPC-支撑件-FPC，所以整体的热膨胀系数(Coefficient of Thermal Expansion，CTE)较为平衡。

尽管已参考本公开的特定实施例描述并说明本公开，但这些描述和说明并不限制本公开。所属领域的技术人员可清楚地理解，可进行各种改变，且可在实施例内替代等效元件而不脱离如由所附权利要求书限定的本公开的真实精神和范围。图示可能未必按比例绘制。归因于制造过程中的变量等等，本公开中的技术再现与实际设备之间可能存在区别。可存在未特定说明的本公开的其它实施例。应将说明书和图式视为说明性的，而非限制性的。可作出修改，以使特定情况、材料、物质组成、方法或过程适应于本公开的目标、精神以及范围。所有此些修改都落入在此所附权利要求书的范围内。虽然已参考按特定次序执行的特定操作描述本公开中所公开的方法，但应理解，可在不脱离本公开的教示的情况下组合、细分或重新排序这些操作以形成等效方法。因此，除非本公开中特别指示，否则操作的次序和分组并不限制本公开。