一种封装模块天线的封装方法及封装结构与流程

本发明涉及半导体封装技术领域，尤其涉及一种封装模块天线的封装方法及封装结构。

背景技术：

现有技术中天线和芯片封装模块是相互独立的二个元件，通过外部的电路板线路形成电连接和信号连接,这样需要比较大的空间给外部天线和连接线路,随着集成电路的高集成化和小型化，把天线整合到芯片封装模块内的需求越来越多。如专利号为200680016566.7、名称为“用于封装天线和用于毫米波应用的集成电路芯片的装置和方法”的中国发明专利中,就公开了一种把天线整合到芯片封装模块的的装置和方法，主要是在引线框上加工出天线形状，起到天线的作用，但是该方案存在一些缺点，比如把天线设置在引线框上，不覆盖塑封料，天线位置较低，没有设置在芯片顶面，实际效果不够理想，制作方法也比较常规，流程较为复杂，有必要进一步改进。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种封装模块天线的封装方法及封装结构，把天线整合到芯片封装模块上，省去了线路板上芯片和天线之间的连接线路，同时体积空间大幅减小。

本发明是这样实现的：一种封装模块天线的封装方法，包括以下步骤：

s1:采用倒装的方式将芯片焊接在引线框上，所述引线框包括多个引脚，还向上弯折出水平的天线预加工层，所述天线预加工层的上表面与芯片上表面平齐，或高于芯片上表面；

s2:用塑封料对芯片和引线框进行塑封，塑封料将芯片和天线预加工层包裹住；

s3:把天线预加工层上方的塑封料去除掉，使天线预加工层上表面裸露出来；

s4:采用蚀刻工艺在天线预加工层上蚀刻出天线形状。

其中，在步骤s3中，通过激光开口的方式去除天线预加工层上方的塑封料。

其中，利用激光对天线预加工层上表面处的塑封料进行点烧，直至天线预加工层上表面裸露；或者利用金属盖板掩盖封装模块，在金属盖板上设置与天线预加工层位置相对应的孔，进行面烧，直至天线预加工层上表面裸露。

其中，在步骤s3中，通过机械加工磨削的方式去除天线预加工层上方的塑封料。

其中，所述天线预加工层上还设有塑封锁紧点。

其中，所述天线预加工层上表面的塑封料的厚度为50-200μm。

其中，所述引线框材料为铜材或铜基合金材料，厚度为100-500μm。

本发明提供的另一种技术方案为：一种根据上述封装方法制作的封装结构，包括芯片、引线框和塑封料，所述芯片采用倒装的方式焊接在引线框上，所述引线框包括多个引脚，还向上弯折出水平的天线，所述天线的上表面与芯片上表面平齐，或高于芯片上表面，所述塑封料对芯片和引线框进行塑封，所述天线上方的塑封料还加工出开口，使天线上表面裸露。

本发明的有益效果为：本发明所述封装模块天线的封装方法采用了特殊结构的引线框，不仅包括引脚，还向上弯折出水平的天线预加工层，作为后期加工天线的原材料，芯片焊接到引线框上后，就进行塑封工艺，把芯片和天线预加工层包裹住，由于引线框厚度较薄，天线预加工层强度不够，在塑封模具内不能与模具上表面抵紧，为了避免引线框受压变形，出现品质问题，在天线预加工层与模具上表面必须留有间隙，这样其上方就会成型一层塑封料，需要先把天线预加工层上方的塑封料去除掉，才能进行后期的蚀刻工艺，由于天线预加工层已被固定在塑封料上，所以可以采用蚀刻工艺在天线预加工层上蚀刻出天线形状，这样就把天线整合到芯片模块上，不需要外部连接电路，减少信号传输路径，减小了封装模块的整体体积；天线位于封装模块的上方，没有塑封料覆盖，位置最佳，天线与下方的塑封料结合力度大，不易脱离。工艺上设计非常巧妙，天线采用后成型方式，可以轻松成型出各种形状的天线，如果在制作引线框上时就加工出天线形状，是无法固定天线并完成塑封工艺的，相比现有技术，具有显著的进步。

附图说明

图1是本发明所述封装方法把芯片焊接到引线框的示意图；

图2是本发明所述封装方法把芯片和引线框进行塑封的示意图；

图3是本发明所述封装方法把天线预加工层上方的塑封料去除掉的结构示意图；

图4是本发明所述封装方法把天线预加工层上方的塑封料去除掉的俯视图；

图5是本发明所述封装方法利用蚀刻工艺在天线预加工层上成型出天线的结构示意图；

图6是本发明所述封装方法利用蚀刻工艺在天线预加工层上成型出天线的俯视图；

图7是本发明所述封装结构实施例一的内部透视图；

图8是本发明所述封装结构实施例二的剖面图；

图9是本发明所述封装结构实施例二的俯视图。

其中，1、芯片；2、引线框；21、引脚；22、天线预加工层；23、天线；24、塑封锁紧点；3、塑封料；31、开口；4、激光。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

作为本发明所述封装模块天线的封装方法的实施例，如图1至图7所示，包括以下步骤：

s1:采用倒装的方式将芯片1焊接在引线框2上，所述引线框2包括多个引脚21，还向上弯折出水平的天线预加工层22，所述天线预加工层22的上表面与芯片1上表面平齐，或高于芯片1上表面；(后期去除塑封料时，不会伤到芯片)

s2:用塑封料3对芯片1和引线框2进行塑封，塑封料3将芯片1和天线预加工层22包裹住；

s3:把天线预加工层22上方的塑封料去除掉，使天线预加工层22上表面裸露出来；

s4:采用蚀刻工艺在天线预加工层22上蚀刻出天线形状。

本实施例中，采用蚀刻工艺仅腐蚀天线预加工层22，通过选择性蚀刻工艺蚀刻出需要的天线形状，不需要的部分全部腐蚀掉，本实施例所述天线23形状为常见的弓字折线形。

作为本发明所述根据上述封装方法制作的封装结构实施例一，如图5至图7所示，包括芯片1、引线框2和塑封料3，所述芯片1采用倒装的方式焊接在引线框2上，所述引线框2包括多个引脚21，还向上弯折出水平的天线23，所述天线23的上表面与芯片1上表面平齐，或高于芯片1上表面，所述塑封料3对芯片1和引线框2进行塑封，所述天线23上方的塑封料还加工出开口，使天线23上表面裸露。

本发明所述封装模块天线的封装方法采用了特殊结构的引线框2，不仅包括引脚21，还向上弯折出水平的天线预加工层22，作为后期加工天线23的原材料，芯片1焊接到引线框2上后，就进行塑封工艺，把芯片1和天线预加工层22包裹住，由于引线框2厚度较薄，天线预加工层22强度不够，在塑封模具内不能与模具上表面抵紧，为了避免引线框受压变形，出现品质问题，在天线预加工层与模具上表面必须留有间隙，这样其上方就会成型一层塑封料，需要先把天线预加工层上方的塑封料去除掉，才能进行后期的蚀刻工艺，由于天线预加工层22已被固定在塑封料3上，所以可以采用蚀刻工艺在天线预加工层上蚀刻出天线形状，这样就把天线整合到芯片模块上，不需要外部连接电路，减少信号传输路径，减小了封装模块的整体体积；天线23位于封装模块的上方，没有塑封料3覆盖，位置最佳，天线23与下方的塑封料3结合力度大，不易脱离。工艺上设计非常巧妙，天线采用后成型方式，可以轻松成型出各种形状的天线，如果在制作引线框上时就加工出天线形状，是无法固定天线并完成塑封工艺的，相比现有技术，具有显著的进步。

在本实施例中，所述天线预加工层22上表面的塑封料的厚度为50-200μm。理论上天线预加工层上表面的塑封料越薄越易于后期去除工作，但设计越薄，塑封工艺越难实现，天线预加工层越易受压变形，经本申请人通过研究试验，确定此处的塑封料的厚度优选值为50-200μm。另外，所述引线框材料为铜材或铜基合金材料，厚度为100-500μm，主要根据天设计要求来选择引线框的材料、厚度、尺寸。

在本实施例中，所述天线预加工层22上还设有塑封锁紧点24，可以增加让天线预加工层22与塑封料3的结合强度，更不易脱离。

在本实施例中，在步骤s3中，通过激光4(烧蚀)开口的方式去除天线预加工层22上方的塑封料，速度快，效率高，开口形状精度高。具体到细节，可以利用激光对天线预加工层上表面处的塑封料进行点烧，从点到线，从线到面，直至天线预加工层上表面裸露；或者利用金属盖板掩盖封装模块，在金属盖板上设置与天线预加工层位置相对应的孔，进行面烧，直至天线预加工层上表面裸露，此种方式需要设计专用的金属盖板，但加工效率高。

作为本发明所述根据上述封装方法制作的封装结构实施例二，如图8至图9所示，在步骤s3中，与实施例一不同之处在于没有采用激光去除材料，而是通过机械加工磨削的方式去除天线预加工层上方的塑封料3，并且采用了全部去除的方式，非常适合机械加工，可以快速进行加工去材料。另外，所述天线23形状为另一种常见的螺旋形。其它结构及有益效果均与实施例一一致，此处不再赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。