在射频屏蔽应用中的轨道设计的制作方法
【专利说明】在射频屏蔽应用中的轨道设计
[0001]相关申请
[0002]本申请要求于2012年6月13日提交的、标题为“RACETRACK DESIGN IN RAD1FREQUENCY SHIELDING APPLICAT1NS” 的美国临时专利申请 N0.61/671，594 在 35U.S.C § 119(e)下的优先权，该临时专利申请的全部内容通过引用并入本文。
技术领域
[0003]本公开涉及封装半导体结构，并且更特别地涉及配置为提供射频(RF)隔离的结构。
【背景技术】
[0004]封装半导体模块可包括集成屏蔽技术。为形成屏蔽，也可以被称作“法拉第笼”，顶导电层可通过其它导电特征电连接至轨道。轨道可以是在基板中沿着该基板的周边的导电特征。轨道可以配置为处在接地电位。轨道可通过过孔电连接至在基板的不同层中的导电特征。在基板中的一个或者多个层可各自包括轨道。
[0005]例如，轨道可电连接至接地面并且形成在顶导电层和接地面之间的电连接的一部分。轨道本身可以作为屏蔽的一部分的使用。然而，轨道消耗在封装模块中的区域。同时，轨道能影响屏蔽的接地连接的强度。
【发明内容】
[0006]权利要求中描述的创新各自具有几个方面，其单一方面不对期望的属性单独地负责。现将简要讨论一些显著特征，而不是限制本发明的范围。
[0007]本公开的一方面是封装模块，该封装模块包括配置为容纳至少一个部件的基板、与基板的主表面耦合的射频(RF)部件以及RF隔离结构。该RF隔离结构包括布置在基板的主表面下方的轨道、布置在RF部件上方的导电层以及布置在轨道和导电层之间的一个或者多个导电特征。该一个多个导电特征配置为提供从轨道到该导电层的电连接的至少一部分。轨道配置为处在接地电位并且布置在基板中的RF部件周围。轨道具有中断和/或窄化区。
[0008]该中断或者窄化区可布置在该封装模块的低辐射区域中。在某些实现方式中，封装模块的低辐射区域可与在封装模块的周边的周围的最小辐射相关联。根据一些实现方式，相对于封装模块的其它区域，低辐射区域具有低活性因数。
[0009]在某些实现方式中，轨道可具有至少一中断和至少一窄化区。根据一些实现方式，轨道可包括多个窄化区。根据多个实现方式，轨道可具有多个中断。
[0010]根据多个实现方式，轨道可沿着封装模块的周边布置。在不同的实现方式中，该一个或者多个导电特征包括引线键合。
[0011]根据某些实现方式，RF隔离结构还可包括附加轨道，该附加的轨道被布置在该基板的该主表面的下方，通过多个过孔电连接至该轨道。附加轨道可具有中断和/或窄化区。
[0012]根据不同的实现方式，该RF部件包括功率放大器。
[0013]本公开的另一方面是封装模块，所述封装模块包括配置为容纳至少一个部件的基板、与该基板的主表面耦合的射频(RF)部件和RF隔离结构。RF隔离结构包括布置在基板的主表面的下方并在RF部件的周边周围的轨道。轨道被配置为接地电位。该轨道相比于在对应于封装模块的热点的轨道的区中的第二宽度，具有在对应于封装模块的低辐射区域的区中较窄的第一宽度。RF隔离结构也包括布置在RF部件上方的导电层和布置在轨道和导电层之间的导电特征。导电特征配置为提供从轨道到导电层的电连接的至少一部分。
[0014]本公开的另一方面是无线设备，该无线设备包括配置为促进射频(RF)信号发送和/或接收的天线、与天线通信的封装模块和与封装模块通信的其它电子模块。封装模块包括配置为容纳多个部件的基板；耦合至基板的主表面的射频(RF)部件。封装模块还包括在该基板中的轨道，被布置在该RF部件周围、该基板的主表面下方。轨道被配置为接地电位。轨道具有区域，该区域具有中断或者比轨道的其它部分更窄的宽度。封装模块还包括布置在RF部件上方的导电层。封装模块电连接至轨道，使得轨道和导电层在RF部件周围形成RF隔离结构的至少一部分。
[0015]在某些实现方式中，包括中断或者窄宽度的区可布置在封装模块的低辐射区域中。根据这些实现方式的一些，RF部件可配置为相比封装模块的其它区域，向封装模块的低辐射区域发射较少的电磁辐射。替换地或者附加地，封装模块可配置为相比在封装模块的其它区域，在该封装模块的低辐射区域处接收较少的来自该其它电子模块的电磁辐射。
[0016]轨道可具有一个或者多个中断或者一个或者多个窄化区。
[0017]根据一些实现方式，封装模块还可包括引线键合，配置为提供轨道和导电层之间的电连接的至少一部分，其中RF隔离结构包括该引线键合。
[0018]本公开的又一方面是确定轨道布局的方法。该方法包括识别模块的低辐射区域，该模块包括耦合至基板的主表面的射频(RF)组件；以及基于该识别确定轨道布局。轨道布置在该基板的主表面下方，并且被包括在RF部件周围的RF隔离结构中，RF隔离结构也包括在RF部件上方的导电层。
[0019]根据某些实现方式，确定的轨道布局可以包括在模块的识别的低辐射区域中的区，相比于在确定的轨道布局的其它区中的宽度，其具有减少的宽度。替换地或者附加地，确定后的轨道布局可包括在模块的识别的低辐射区域中的中断。
[0020]在一些实现方式中，RF隔离结构还可包括引线键合，配置为提供在轨道和在RF部件上方的导电层之间的电连接的至少一部分。
[0021]根据多个实现方式，确定后的轨道布局可被包括在基板中的至少两个隔开的层中。
[0022]根据不同的实现方式，该方法还可包括获得用于该模块的电磁干扰数据，以及基于该获得的电磁干扰数据识别低辐射区域。在这些实现方式的一些中，获得电磁干扰数据可包括获得用于RF的操作的至少两个不同模式的电磁干扰数据。
[0023]出于总结本公开的目的，本文已经描述了本发明的某些方面、优点和创新特征。应理解的是，根据本发明的任何特定实施例，并不一定可以实现所有这样的优点。因此，可以以实现或者最优化如本文教导的一个优点或者一组优点的方式具体化或者实现本发明，而不必实现在此教导或者建议的其它优点。
【附图说明】
[0024]图1A是示意的封装模块的俯视图。
[0025]图1B示出了图1A的封装模块沿着图1A的1B-1B线的截面。
[0026]图2示出了可实施为制备包括具有集成电路(IC)的封装模块的工艺。
[0027]图3A1和3A2示出了配置为容纳用于形成封装模块的多个裸芯的示例的叠层面板的前侧和后侧。
[0028]图3C示出了具有可以被切割以用于安装在叠层基板上的多个裸芯的制备的半导体晶片的不例。
[0029]图3D描述了独立裸芯，所述独立裸芯示出了当安装在叠层基板上时，用于促进连接性的示例的电接触焊盘。
[0030]图3E1和3E2示出了准备用于安装示例的表面安装技术(SMT)器件的叠层基板的各种视图。
[0031]图3F1和3F2示出了安装在叠层基板上的示例的SMT器件的各种视图。
[0032]图3G1和3G2示出了准备用于安装示例的裸芯的叠层基板的各种视图。
[0033]图3H1和3H2示出了安装在叠层基板上的示例的裸芯的各种视图。
[0034]图311和312示出了通过示例的引线键合电连接于叠层基板的裸芯的各种视图。
[0035]图3J1和3J2示出了形成在叠层基板上并且配置为促进在由引线键合限定的区域和在该引线键合外侧的区域之间的电磁(EM)隔离的引线键合各种视图。
[0036]图3K示出了用于将模塑料引入在叠层基板上方的区域的模制配置的侧视图。
[0037]图3L示出了经由图3K的模制配置形成的上模的侧视图。
[0038]图3M示出了具有上模的面板的前侧。
[0039]图3N示出了如何移除上模的上部以暴露EM隔离引线键合的上部的侧视图。
[0040]图30示出了面板的一部分的照片，其中上模的一部分移除了它的上部以更好地暴露EM隔离引线键合的上部。
[0041]图3P示出了导电层的侧视图，该导电层形成在上模上方，使得该导电层与该EM隔离引线键合的暴露的上部电接触。
[0042]图3Q示出了面板的照片，其中导电层可以是喷涂的金属涂料。
[0043]图3R示出了从面板切割下来的独立的封装模块。
[0044]图3S1至3S3示出了独立的封装模块的各种视图。
[0045]图3T示出了安装在无线电话板上的模块的一个或者多个可以包括如此处描述的一个或者多个特征。
[0046]图4A示出了可实施为将具有如此处描述的一个或者多个特征的封装模块安装在例如图3T的电话板的电路板上的工艺。
[0047]图4B示意地描述了具有封装模块安装在其上的电路板。
[0048]图4C示意地描述了具有封装模块安装在其上的电路板的无线设备。
[0049]图4D不意地描述了具有射频(RF)隔尚结构的电子设备。
[0050]图5A是根据一个实施例确定轨道布局的示意性的工艺的流程示意图。
[0051]图5B是根据另一个实施例确定轨道布局的示意性的工艺的流程示意图。
[0052]图6A至6G示出了根据某些实施例的在基板中的轨道布局的沿着图1B的线140-140的截面图。
[0053]参考以上总结的附图将描述装置、系统和方法的特征。贯穿附图，参考数字被重复使用以表示参考元件之间的一致性。应理解的是，所有的附图并不一定成比例。附图、相关联的描述和具体实现方式被提供为用于示意性的目的，而不意欲限制本公开的范围。
【具体实施方式】
[0054]在RF部件周围的RF隔离结构可将RF部件从外部辐射隔离和/或将外部部件从由该RF部件发射的辐射隔离。RF隔离结构可包括轨道、导电特征和布置在RF部件上方的导电层。在一些实现方式中，轨道可提供在接地面和顶导电层之间的电连接的一部分。例如引线键合的导电特征可提供在轨道和布置在RF部件上方的导电层之间的电连接的至少一部分。所期望的是具有RF隔离结构的强接地连接。RF隔离结构的强度可基于接地连接的强度。较厚的轨道可提供较强的接地连接。在之前的设计中，具有均匀宽度的连续轨道被包括为沿着封装模块的周边。这样的轨道消耗裸芯区域并且增加封装模块的成本。
[0055]在本公开中，认识到可基于例如EMI探针数据和/或近场扫描数据的电磁干扰(EMI)数据确定轨道布局。在本公开中也认识了涉及与RF信号相关联的隔离的特定特征。此处描述的一个或者多个特征涉及选择性地窄化和/或移除轨道的一部分，使得RF隔离结构提供期望的RF隔离，而不消耗过多的裸芯区域。例如，可获得来自特定环境的EMI数据，并且基于这样的数据可确定轨道布局。
[0056]大体描述，本公开的方面涉及确定作为RF隔离结构的一部分的轨道的布局。轨道布局可具有非均匀的宽度，以根据包括至少一个RF部件的模块的RF隔离的需要，匹配在所选区域中的RF隔离结构的相对强度。
[0057]从仿真和/或EMI数据，可确定封装模块的“热点”和/或“低辐射区域”的位置。“热点”可以是发射相对高的量的电磁辐射的封装模块的区域和/或接收相对高的量的外部电磁辐射的封装模块的区域。“低辐射区域”可以是发射相对低的量的电磁辐射的封装模块的区域和/或接收相对低的量的外部电磁辐射的封装模块的区域。
[0058]基于热点和/或低辐射区域的位置，轨道可包括在封装模块的一个或者多个选定区域中的中断，而不显著降低RF隔离结构的EMI性能。代替地或者附加地，基于热点和