具有天线组件的扇出型半导体封装结构的制作方法

文档序号:15683639发布日期:2018-10-16 20:49阅读:135来源:国知局

本实用新型涉及半导体技术领域,特别是涉及一种具有天线组件的扇出型半导体封装结构。



背景技术:

目前,出于通信效果的考虑,射频芯片在使用时都会设置天线,射频芯片的扇出型晶圆级封装方法一般为:提供载体,在载体表面形成粘合层;在粘合层上光刻、电镀出重新布线层(Redistribution Layers,RDL);采用芯片键合工艺将射频芯片安装到重新布线层上;采用注塑工艺将芯片塑封于塑封材料层中;在所述塑封材料层的表面形成天线;去除载体和粘合层;在重新布线层上光刻、电镀形成凸块下金属层(UBM);在UBM上进行植球回流,形成焊球凸块;然后进行晶圆黏片、切割划片。由上可知,现有的射频芯片封装结构中,射频芯片塑封于塑封材料层中,天线制作于塑封材料层的表面与射频芯片配合使用,该封装结构存在如下问题:天线的下方为塑封材料层,塑封材料层会对天线讯号造成较大的损耗,从而影响结构的性能。



技术实现要素:

鉴于以上所述现有技术的缺点,本实用新型的目的在于提供一种具有天线组件的扇出型半导体封装结构,用于解决现有技术中天线直接形成于塑封材料层上,天线下方即为重新布线层而导致的对天线讯号损耗较大,从而影响结构的性能的问题。

为实现上述目的及其他相关目的,本实用新型提供一种具有天线组件的扇出型半导体封装结构,所述具有天线组件的扇出型半导体封装结构包括:

半导体芯片;

塑封材料层,包括相对的第一表面及第二表面,所述塑封材料层塑封于所述半导体芯片的外围,且暴露出所述半导体芯片的正面;

填充结构,位于所述塑封材料层内,且位于所述半导体芯片外围;所述填充结构对天线信号造成的损耗小于所述塑封材料层对天线信号造成的损耗;

天线组件,位于所述塑封材料层的第一表面,且所述天线组件在所述填充结构上的正投影完全位于所述填充结构上;

重新布线层,位于所述塑封材料层的第二表面,且与所述半导体芯片电连接;

焊料凸块,位于所述重新布线层远离所述塑封材料层的表面上,且与所述重新布线层电连接。

优选地,所述半导体芯片包括:

裸芯片;

接触焊盘,位于所述裸芯片上,并与所述裸芯片电连接;其中,所述接触焊盘所在的表面为所述半导体芯片的正面。

优选地,所述填充结构包括:玻璃填充结构、硅填充结构、Roger 5880填充结构、高分子材料填充结构或复合材料填充结构。

优选地,所述填充结构为环形结构,所述填充结构环绕于所述半导体芯片外围,且与所述半导体芯片具有间距。

优选地,所述天线组件包括若干个天线单元,若干个所述天线单元在所述塑封材料层的第一表面沿所述填充结构的周向间隔排布。

优选地,所述天线单元包括块状天线或螺旋状天线。

优选地,所述天线组件包括一沿所述填充结构周向环绕的螺旋状天线。

优选地,所述具有天线组件的扇出型半导体封装结构还包括互连结构,所述互连结构位于所述天线组件与所述重新布线层之间,且与所述天线组件及所述重新布线层电连接。

优选地,所述重新布线层包括:

绝缘层,位于所述塑封材料层的第二表面;

至少一层金属线层,位于所述绝缘层内;

凸块下金属层,位于所述绝缘层远离所述塑封材料层的表面,且与所述金属线层电连接。

本实用新型还提供一种具有天线组件的扇出型半导体封装结构的制备方法,所述具有天线组件的扇出型半导体封装结构的制备方法包括如下步骤:

1)提供一载体,于所述载体的上表面形成剥离层;

2)提供半导体芯片,将所述半导体芯片正面朝下装设于所述剥离层的表面;

3)提供一填充结构,将所述填充结构装设于所述剥离层的表面,所述填充结构位于所述半导体芯片的外围;

4)于所述剥离层的表面形成塑封材料层,所述塑封材料层将所述半导体芯片及所述填充结构塑封;所述塑封材料层包括相对的第一表面及第二表面,所述塑封材料层的第二表面与所述剥离层相接触;所述填充结构对天线信号造成的损耗小于所述塑封材料层对天线信号造成的损耗;

5)去除所述载体及所述剥离层;

6)于所述塑封材料层的第二表面形成重新布线层,所述重新布线层与所述半导体芯片电连接;

7)于所述塑封材料层的第一表面形成天线组件,所述天线组件在所述填充结构上的正投影完全位于所述填充结构上;

8)于所述重新布线层远离所述塑封材料层的表面形成焊球凸块,所述焊球凸块与所述重新布线层电连接。

优选地,步骤3)中提供给的所述填充结构包括:玻璃填充结构、硅填充结构、Roger 5880填充结构、高分子材料填充结构或复合材料填充结构。

优选地,步骤3)中提供的所述填充结构为环形结构,所述填充结构环绕于所述半导体芯片外围,且与所述半导体芯片具有间距。

优选地,步骤7)中,于所述塑封材料层的第一表面形成天线组件的具体方法为:

于所述塑封材料层的第一表面形成若干个沿所述填充结构周向间隔排布的天线单元,若干个所述天线单元共同作为所述天线组件;其中,所述天线单元包括块状天线或螺旋状天线。

优选地,步骤7)中,于所述塑封材料层的第一表面形成天线组件的具体方法为:

于所述塑封材料层的第一表面形成一沿所述填充结构周向环绕的螺旋状天线作为所述天线组件。

优选地,步骤6)与步骤7)之间还包括如下步骤:于所述填充结构内形成上下贯通所述填充结构及所述塑封材料层的互连结构,所述互连结构与所述重新布线层电连接;步骤7)中形成的所述天线与所述互连结构电连接。

如上所述,本实用新型的具有天线组件的扇出型半导体封装结构,具有以下有益效果:本实用新型的具有天线组件的扇出型半导体封装结构通过在天线组件下方的塑封材料层内设置对天线信号造成的损耗小于所述塑封材料层对天线信号造成的损耗的填充结构,可以有效降低对天线信号的损耗,从而显著提高器件的性能。

附图说明

图1显示为本实用新型实施例一中提供的具有天线组件的扇出型半导体封装结构的制备方法的流程图。

图2~图17显示为本实用新型实施例一中提供的具有天线组件的扇出型半导体封装结构的制备方法各步骤所呈现的结构示意图,其中,图16及图17显示为本实用新型的具有天线组件的扇出型半导体封装结构的结构示意图。

元件标号说明

10 载体

11 剥离层

12 半导体芯片

121 裸芯片

122 接触焊盘

13 填充结构

14 塑封材料层

15 重新布线层

151 绝缘层

152 金属线层

153 凸块下金属层

16 天线组件

161 天线单元

17 焊球凸块

18 互连结构

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅图1~图17。需要说明的是,本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想,虽图示中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制,其实际实施时各组件的形态、数量及比例可为一种随意的改变,且其组件布局形态也可能更为复杂。

实施例一

请参阅图1,本实施例提供一种具有天线组件的扇出型半导体封装结构的制备方法,所述具有天线组件的扇出型半导体封装结构的制备方法包括如下步骤:

1)提供一载体,于所述载体的上表面形成剥离层;

2)提供半导体芯片,将所述半导体芯片正面朝下装设于所述剥离层的表面;

3)提供一填充结构,将所述填充结构装设于所述剥离层的表面,所述填充结构位于所述半导体芯片的外围;

4)于所述剥离层的表面形成塑封材料层,所述塑封材料层将所述半导体芯片及所述填充结构塑封;所述塑封材料层包括相对的第一表面及第二表面,所述塑封材料层的第二表面与所述剥离层相接触;所述填充结构对天线信号造成的损耗小于所述塑封材料层对天线信号造成的损耗;

5)去除所述载体及所述剥离层;

6)于所述塑封材料层的第二表面形成重新布线层,所述重新布线层与所述半导体芯片电连接;

7)于所述塑封材料层的第一表面形成天线组件,所述天线组件在所述填充结构上的正投影完全位于所述填充结构上;

8)于所述重新布线层远离所述塑封材料层的表面形成焊球凸块,所述焊球凸块与所述重新布线层电连接。

在步骤1)中,请参阅图1中的S1步骤及图2及图3,提供一载体10,于所述载体10的上表面形成剥离层11。

作为示例,如图2所示,所述载体10的材料包括但不限于硅、玻璃、氧化硅、陶瓷、聚合物以及金属中的一种或两种以上的复合材料,其形状可以为晶圆形、方形或其它任意所需形状;本实施例通过所述载体10来防止后续制备过程中半导体芯片发生破裂、翘曲、断裂等问题。

作为示例,如图3所示,所述剥离层11在后续工艺中作为后续形成的所述半导体芯片12、所述填充结构13及所述塑封材料层14与所述载体10之间的分离层,其最好选用具有光洁表面的粘合材料制成,其必须与所述半导体芯片12、所述填充结构13及所述塑封材料层14具有一定的结合力,以保证所述半导体芯片12、所述填充结构13及所述塑封材料层14在后续工艺中不会产生移动等情况,另外,其与所述载体10亦具有较强的结合力;一般来说,所述剥离层11与载体10的结合力应大于其与所述半导体芯片12、所述填充结构13及所述塑封材料层14的结合力。作为示例,所述剥离层11的材料选自双面均具有粘性的胶带或通过旋涂工艺制作的粘合胶等。胶带优选采用UV胶带,其在UV光照射后很容易被撕离。在其它实施方式中,所述剥离层11也可选用物理气相沉积法或化学气相沉积法形成的其他材料层,如环氧树脂(Epoxy)、硅橡胶(silicone rubber)、聚酰亚胺(PI)、聚苯并恶唑(PBO)、苯并环丁烯(BCB)等。在后续分离所述载体10时,可采用湿法腐蚀、化学机械研磨、撕除等方法去除所述剥离层11。

在步骤2)中,请参阅图1中的S2步骤及图4,提供半导体芯片12,将所述半导体芯片12正面朝下装设于所述剥离层11的表面。

作为示例,所述半导体芯片12可以为任意一种芯片,譬如,射频芯片等等。所述半导体芯片12包括裸芯片121及接触焊盘122;其中,所述接触焊盘122位于所述裸芯片121上,并与所述裸芯片121内部的功能器件电连接;所述接触焊盘122所在的表面为所述半导体芯片12的正面。

需要说明的是,所述半导体芯片12可以为现有任一种射频通信芯片,用于发送和接收通信信息。所述半导体芯片12的厚度可以根据实际需要进行设定,优选地,本实施例中,所述半导体芯片12的厚度可以为但不仅限于100μm~200μm。

作为示例,所述半导体芯片12的数量可以根据实际进行设定,所述剥离层11上装设的所述半导体芯片12的数量可以为一个,两个或更多个。

在步骤3)中,请参阅图1中的S3步骤及图5,提供一填充结构13,将所述填充结构13装设于所述剥离层11的表面,所述填充结构13位于所述半导体芯片12的外围。

作为示例,所述填充结构13包括:玻璃填充结构、硅填充结构、Roger 5880填充结构、高分子材料填充结构或复合材料填充结构;即所述填充结构13的材料可以包括:玻璃、硅、Roger 5880、高分子材料或复合材料等等。

作为示例,所述填充结构13的形状可以根据实际需要进行设定,优选地,本实施例中,所述填充结构13可以为环形结构,此时,所述填充结构13环绕于所述半导体芯片12外围。所述填充结构13可以紧贴所述半导体芯片12的侧壁,也可以与所述半导体芯片12具有间距,优选地,本实施例中,所述填充结构13与所述半导体芯片12具有间距。

作为示例,所述填充结构13为环形结构时,所述填充结构13可以为圆环形结构或矩形环形结构等等。

需要说明的是,所述填充结构13为环形结构时,所述填充结构13可以为连续环形结构,也可以为包括若干个填充单元具有间隔排布成的环形结构。

作为示例,所述填充结构13的高度可以与所述半导体芯片12的高度相同,也可以小于所述半导体芯片12的高度,还可以大于所述半导体芯片12的高度;即所述填充结构13的上表面可以与所述半导体芯片12的上表面相平齐,也可以低于所述半导体芯片12的上表面,还可以高于所述半导体芯片12的上表面。图5中以所述填充结构13的高度与所述半导体芯片12的高度相同作为示例。

在步骤4)中,请参阅图1中的S4步骤及图6,于所述剥离层11的表面形成塑封材料层14,所述塑封材料层14将所述半导体芯片12及所述填充结构13塑封;所述塑封材料层14包括相对的第一表面及第二表面,所述塑封材料层14的第二表面与所述剥离层11相接触;所述填充结构13对天线信号造成的损耗小于所述塑封材料层14对天线信号造成的损耗。

作为示例,可以采用压缩成型工艺、转移成型工艺、液体密封成型工艺、模塑底部填充工艺、毛细底部填充工艺、真空层压工艺或旋涂工艺于所述剥离层11的上表面形成所述塑封材料层14。优选地,本实施例中,采用模塑底部填充工艺于所述剥离层11的上表面形成所述塑封材料层14。

作为示例,所述塑封材料层14的材料可以为但不仅限于聚酰亚胺层、硅胶层、环氧树脂层、可固化的聚合物基材料层或可固化的树脂基材料层。

在一示例中,如图6所示,于所述剥离层11的上表面形成的所述塑封材料层14将所述半导体芯片12及所述填充结构13完全封裹塑封,即所述塑封材料层14的第一表面高于所述半导体芯片12的背面及所述填充结构13的上表面。

在另一示例中,也可以依据所述半导体芯片12或/和所述填充结构13的高度形成所述塑封材料层14,使得形成的所述塑封材料层14的高度刚好与所述半导体芯片12高度或/和所述填充结构13的高度相同,即使得所述塑封材料层14的第一表面刚好与所述半导体芯片12的背面或/和所述填充结构13的上表面相平齐。

在步骤5)中,请参阅图1中的S5步骤及图7,去除所述载体10及所述剥离层11。

作为示例,可以采用研磨工艺、减薄工艺等进行去除所述载体10及所述剥离层11。优选地,本实施例中,采用撕掉所述剥离层11的方式以去除所述载体10。

作为示例,当所述塑封材料层14的上表面如图6及图7所示的高于所述半导体芯片12的背面及所述填充结构13的上表面时,如图8所示,步骤5)之后,还包括对所述塑封材料层14的第一表面进行减薄研磨的步骤,以得所述塑封材料层14的第一表面刚好与所述半导体芯片12的背面或/和所述填充结构13的上表面相平齐。具体的,可以采用化学机械抛光(CMP)工艺对所述塑封材料层14的第一表面进行减薄研磨。

当然,也可以在步骤4)与步骤5)之间执行对所述塑封材料层14的第一表面进行减薄研磨的步骤,即在去除所述载体10及所述剥离层11之前执行对所述塑封材料层14的第一表面进行减薄研磨的步骤。

在步骤6)中,请参阅图1中的S6步骤及图9,于所述塑封材料层14的第二表面形成重新布线层15,所述重新布线层15与所述半导体芯片12电连接。

在一示例中,如图9所示,所述重新布线层15内包括一层金属线层152、至少一层绝缘层151及凸块下金属层153,于所述塑封材料层14的第二表面形成所述重新布线层15包括如下步骤:

6-1)于所述塑封材料层14的第二表面形成所述一层所述金属线层152,所述金属线层152与所述半导体芯片12电连接;

6-2)于所述塑封材料层14的第二表面形成所述绝缘层151,所述绝缘层151将所述金属线层152封裹,且所述绝缘层151的上表面高于所述金属线层152的上表面;

6-3)于所述绝缘层151内形成开口,所述开口暴露出部分所述金属线层152;

6-4)于所述开口内形成所述下凸块金属层153。

在另一示例中,如图9所示,所述重新布线层15内包括一层金属线层152、至少一层绝缘层151及凸块下金属层153,于所述塑封材料层14的第二表面形成所述重新布线层15包括如下步骤:

6-1)于所述塑封材料层14的第二表面形成第一层所述绝缘层151;

6-2)于第一层所述绝缘层151内形成第一开口,所述第一开口暴露出部分所述半导体芯片12的所述接触焊盘122;

6-3)于所述第一开口内形成所述金属线层152;

6-4)于第一层所述绝缘层151的上表面形成第二层所述绝缘层151;

65)于第二层所述绝缘层151内形成第二开口,所述第二开口暴露出所述金属线层152;

6-6)于所述第二开口内形成所述下凸块金属层153。

作为示例,上述示例中,所述金属线层152的材料可以为但不仅限于铜、铝、镍、仅、银或钛中的一种材料或两种以上的组合材料,并可采用PVD、CVD、溅射、电镀或化学镀等工艺形成所述金属线层152。所述绝缘层121的材料可以为低k介电材料,具体的,所述绝缘层151的材料可以包括环氧树脂、硅胶、PI、PBO、BCB、氧化硅、磷硅玻璃及含氟玻璃中的一种材料,并可以采用诸如旋涂、CVD、等离子体增强CVD等工艺形成所述绝缘层151。

作为示例,如图10所示,步骤6)之后还可以包括一如下步骤:于所述填充结构13内形成上下贯通所述填充结构13及所述塑封材料层14的互连结构18,所述互连结构18与所述重新布线层15电连接;具体的,所述互连结构18与所述重新布线层15中的所述金属线层152电连接。所述互连结构18的材料可以为但不仅限于铜、铝、镍、仅、银或钛中的一种材料或两种以上的组合材料。

在步骤7)中,请参阅图1中的S7步骤及图11至图15,其中,图11中为不形成所述互连结构18的示例,图12为形成有所述互连结构18的示例,于所述塑封材料层14的第一表面形成天线组件16,所述天线组件16在所述填充结构13上的正投影完全位于所述填充结构13上。

在一示例中,如图13及图14所示,图13及图14为不同示例中图11及图12的俯视结构示意图,于所述塑封材料层14的第一表面形成天线组件16的具体方法为:于所述塑封材料层14的第一表面形成若干个沿所述填充结构13周向间隔排布的天线单元161,若干个所述天线单元161共同作为所述天线组件16;其中,所述天线单元161可以为如图13所示的块状天线,也可以为如图14所示的螺旋状天线。

作为示例,当所述天线单元161为如图13所示的块状天线时,所述块状天线可以为金属块;当所述天线单元161为如图14所示的螺旋状天线时,所述螺旋状天线可以为金属线绕制成螺旋状而形成,除了如图14所示的矩形螺旋状天线外,所述天线单元161还可以为其他任意螺旋状天线,譬如,圆形螺旋状天线等等。

在另一示例中,如图15所示,于所述塑封材料层14的第一表面形成天线组件16的具体方法为:于所述塑封材料层14的第一表面形成一沿所述填充结构13周向环绕的螺旋状天线作为所述天线组件16;即所述天线组件16为一根沿金属天线,所述金属天线沿所述填充结构13的周向环绕成螺旋状。

作为示例,上述示例中,所述天线组件16的材料可以包括但不仅限于铜、铝、镍、金、银、锡、钛中的一种或两种以上;其中,所述天线组件16可以通过物理气相沉积工艺(PVD)、化学气相沉积工艺(CVD)、溅射、电镀或化学镀中的一种制备得到。

作为示例,如图12所示,当所述半导体封装结构中形成有所述互连结构18时,所述天线组件16与所述互连结构18电连接,即所述天线组件16经由所述互连结构18与所述重新布线层15电连接。

需要说明的是,当所述填充结构13远离所述重新布线层15的表面与所述塑封材料层14的第一表面相平齐时,所述天线组件16直接形成于所述填充结构13远离所述重新布线层15的表面上。

需要进一步说明的是,在其他示例中,步骤6)与步骤7)的顺序可以互换,即也可以先于所述塑封材料层14的第一表面形成所述天线组件16,然后再于所述塑封材料层14的第二表面形成所述重新布线层15。

在步骤8)中,请参阅图1中的S8步骤及图16至图17,于所述重新布线层15远离所述塑封材料层14的表面形成焊球凸块17,所述焊球凸块17与所述重新布线层15电连接。

在一示例中,于所述重新布线层15远离所述塑封材料层14的表面形成所述焊球凸块17包括如下步骤:

8-1)于所述重新布线层15的远离所述塑封材料层14的表面形成金属柱(未示出),所述金属柱与所述重新布线层15中的所述金属线层152电连接;

8-2)于所述金属柱的远离所述重新布线层15的表面形成焊球。

作为示例,所述金属柱的材料可以为铜、铝、镍、金、银、钛中的一种材料或两种及两种以上的组合材料,可以通过物理气相沉积工艺(PVD)、化学气相沉积工艺(CVD)、溅射、电镀或化学镀中的任一种工艺形成所述金属柱。所述焊球的材料可以为铜、铝、镍、金、银、钛中的一种材料或两种及两种以上的组合材料,可以通过植球回流工艺形成所述焊球。

在另一示例中,如图16及图17所示,所述焊球凸块17即为一焊球,可以通过植球回流工艺直接形成焊球作为所述焊球凸块17,所述焊球凸块17直接与所述重新布线层15中的所述金属线层152电连接。作为示例,所述焊球凸块17的高度可以为但不仅限于190μm。

本实用新型制备的所述具有天线组件的扇出型半导体封装结构通过在所述天线组件16下方的所述塑封材料层14内设置对天线信号造成的损耗小于所述塑封材料层14对天线信号造成的损耗的所述填充结构13,可以有效降低对天线信号的损耗,从而显著提高器件的性能。

实施例二

请继续参阅图13至图17,本实施例还提供一种具有天线组件的扇出型半导体封装结构,所述具有天线组件的扇出型半导体封装结构可以采用如实施例一中所述的制备方法制备而得到,所述具有天线组件的扇出型半导体封装结构包括:半导体芯片12;塑封材料层14,所述塑封材料层14包括相对的第一表面及第二表面,所述塑封材料层14塑封于所述半导体芯片12的外围,且暴露出所述半导体芯片12的正面;填充结构13,所述填充结构13位于所述塑封材料层14内,且位于所述半导体芯片12外围;所述填充结构13对天线信号造成的损耗小于所述塑封材料层14对天线信号造成的损耗;天线组件16,所述天线组件16位于所述塑封材料层14的第一表面,且所述天线组件16在所述填充结构13上的正投影完全位于所述填充结构13上;重新布线层15,所述重新布线层15位于所述塑封材料层14的第二表面,且与所述半导体芯片12电连接;焊料凸块17,所述焊料凸块17位于所述重新布线层15远离所述塑封材料层14的表面上,且与所述重新布线层15电连接。

作为示例,所述半导体芯片12可以为任意一种芯片,譬如,射频芯片等等。所述半导体芯片12包括裸芯片121及接触焊盘122;其中,所述接触焊盘122位于所述裸芯片121上,并与所述裸芯片121内部的功能器件电连接;所述接触焊盘122所在的表面为所述半导体芯片12的正面。

需要说明的是,所述半导体芯片12可以为现有任一种射频通信芯片,用于发送和接收通信信息。所述半导体芯片12的厚度可以根据实际需要进行设定,优选地,本实施例中,所述半导体芯片12的厚度可以为但不仅限于100μm~200μm。

作为示例,所述半导体芯片12的数量可以根据实际进行设定,所述剥离层11上装设的所述半导体芯片12的数量可以为一个,两个或更多个。

作为示例,所述塑封材料层14的材料可以为但不仅限于聚酰亚胺层、硅胶层、环氧树脂层、可固化的聚合物基材料层或可固化的树脂基材料层。

作为示例,所述塑封材料层14的第一表面可以与所述半导体芯片12的背面或/和所述填充结构13远离所述重新布线层15的表面相平齐,也可以高于所述半导体芯片12的背面或/和所述填充结构13远离所述重新布线层15的表面。

作为示例,所述填充结构13包括:玻璃填充结构、硅填充结构、Roger 5880填充结构、高分子材料填充结构或复合材料填充结构;即所述填充结构13的材料可以包括:玻璃、硅、Roger 5880、高分子材料或复合材料等等。

作为示例,所述填充结构13的形状可以根据实际需要进行设定,优选地,本实施例中,所述填充结构13可以为环形结构,此时,所述填充结构13环绕于所述半导体芯片12外围。所述填充结构13可以紧贴所述半导体芯片12的侧壁,也可以与所述半导体芯片12具有间距,优选地,本实施例中,所述填充结构13与所述半导体芯片12具有间距。

作为示例,所述填充结构13为环形结构时,所述填充结构13可以为圆环形结构或矩形环形结构等等。

需要说明的是,所述填充结构13为环形结构时,所述填充结构13可以为连续环形结构,也可以为包括若干个填充单元具有间隔排布成的环形结构。

作为示例,所述填充结构13的高度可以与所述半导体芯片12的高度相同,也可以小于所述半导体芯片12的高度,还可以大于所述半导体芯片12的高度;即所述填充结构13的上表面可以与所述半导体芯片12的上表面相平齐,也可以低于所述半导体芯片12的上表面,还可以高于所述半导体芯片12的上表面。图5中以所述填充结构13的高度与所述半导体芯片12的高度相同作为示例。

在一示例中,所述天线组件16包括若干个天线单元161,若干个所述天线单元161在所述塑封材料层14的第一表面沿所述填充结构13的周向间隔排布。具体的,所述天线单元161可以为如图13所示的块状天线,也可以为如图14所述的螺旋状天线。当所述天线单元161为如图13所示的块状天线时,所述块状天线可以为金属块;当所述天线单元161为如图14所示的螺旋状天线时,所述螺旋状天线可以为金属线绕制成螺旋状而形成,除了如图14所示的矩形螺旋状天线外,所述天线单元161还可以为其他任意螺旋状天线,譬如,圆形螺旋状天线等等。

在另一示例中,如图15所示,所述天线组件16包括一沿所述填充结构周向环绕的螺旋状天线。即所述天线组件16为一根沿金属天线,所述金属天线沿所述填充结构13的周向环绕成螺旋状。

作为示例,上述示例中,所述天线组件16的材料可以包括但不仅限于铜、铝、镍、金、银、锡、钛中的一种或两种以上;其中,所述天线组件16可以通过物理气相沉积工艺(PVD)、化学气相沉积工艺(CVD)、溅射、电镀或化学镀中的一种制备得到。

作为示例,所述重新布线层15包括:绝缘层151,所述绝缘层151位于所述塑封材料层14的第二表面;至少一层金属线层152,所述金属线层152位于所述绝缘层151内;凸块下金属层153,所述凸块下金属层153位于所述绝缘层151远离所述塑封材料层14的表面,且与所述金属线层152电连接。

作为示例,所述金属线层152的材料可以为但不仅限于铜、铝、镍、仅、银或钛中的一种材料或两种以上的组合材料,并可采用PVD、CVD、溅射、电镀或化学镀等工艺形成所述金属线层152。所述绝缘层121的材料可以为低k介电材料,具体的,所述绝缘层151的材料可以包括环氧树脂、硅胶、PI、PBO、BCB、氧化硅、磷硅玻璃及含氟玻璃中的一种材料,并可以采用诸如旋涂、CVD、等离子体增强CVD等工艺形成所述绝缘层151。

作为示例,如图17所示,所述具有天线组件的扇出型半导体封装结构还包括互连结构18,所述互连结构18位于所述天线组件16与所述重新布线层15之间,且与所述天线组件16及所述重新布线层15电连接。所述互连结构18的材料可以为但不仅限于铜、铝、镍、仅、银或钛中的一种材料或两种以上的组合材料。

在一示例中,所述焊球凸块17包括:金属柱,所述金属柱位于所述重新布线层15远离所述塑封材料层14的表面,且与所述重新布线层15电连接;焊球,所述焊球位于所述金属柱的远离所述塑封材料层14的表面。

在另一示例中,如图16及图17所示,所述焊球凸块17为焊球。

综上所述,本实用新型的具有天线组件的扇出型半导体封装结构,所述具有天线组件的扇出型半导体封装结构包括:半导体芯片;塑封材料层,包括相对的第一表面及第二表面,所述塑封材料层塑封于所述半导体芯片的外围,且暴露出所述半导体芯片的正面;填充结构,位于所述塑封材料层内,且位于所述半导体芯片外围;所述填充结构对天线信号造成的损耗小于所述塑封材料层对天线信号造成的损耗;天线组件,位于所述塑封材料层的第一表面,且所述天线组件在所述填充结构上的正投影完全位于所述填充结构上;重新布线层,位于所述塑封材料层的第二表面,且与所述半导体芯片电连接;焊料凸块,位于所述重新布线层远离所述塑封材料层的表面上,且与所述重新布线层电连接。本实用新型的具有天线组件的扇出型半导体封装结构通过在天线组件下方的塑封材料层内设置对天线信号造成的损耗小于所述塑封材料层对天线信号造成的损耗的填充结构,可以有效降低对天线信号的损耗,从而显著提高器件的性能。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效,而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

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