天线模块的制作方法

文档序号:28420395发布日期:2022-01-11 21:46阅读:65来源:国知局
天线模块的制作方法
天线模块
1.本技术要求于2020年7月9日在韩国知识产权局提交的第10-2020-0084612号韩国专利申请的优先权的权益,所述韩国专利申请的公开内容通过引用被全部包含于此。
技术领域
2.本公开涉及一种天线模块。


背景技术:

3.随着5g的出现,频带增大,并且用于发送/接收频率的天线模块已变得更加重要。在天线模块中,片型天线可通过焊料结合而表面安装在天线基板上。然而,在减小上述类型的天线模块的尺寸方面可能存在困难,并且由于使用焊料结合,天线性能可能由于信号损耗而劣化。


技术实现要素:

4.本公开的一方面在于提供一种可通过减小厚度等而具有减小的尺寸的天线模块。
5.本公开的另一方面在于提供一种可改善天线性能的天线模块。
6.根据本公开的一方面,可提供一种嵌有天线的天线模块。
7.根据本公开的另一方面,天线可通过镀覆技术而不是焊料结合而连接到布线结构。
8.例如,根据本公开的一方面,一种天线模块包括:布线结构,包括多个绝缘层、多个布线层和多个过孔层;天线,设置在所述布线结构的上表面上;以及包封部,设置在所述布线结构的所述上表面上并覆盖所述天线的至少一部分。所述多个布线层中的最上布线层通过所述多个过孔层中的最上过孔层的连接过孔连接到所述天线。所述连接过孔贯穿所述包封部的至少一部分。
9.例如,根据本公开的一方面,一种天线模块包括:布线结构,包括多个绝缘层、多个布线层和多个过孔层;天线,设置在所述布线结构的上表面上;以及包封部,设置在所述布线结构的所述上表面上并覆盖所述天线的至少一部分。所述多个布线层中的最上布线层通过所述多个过孔层中的最上过孔层的连接过孔连接到所述天线。所述包封部设置在所述多个绝缘层中的最上绝缘层的上表面与所述天线的下表面之间的区域的至少一部分中。
10.例如,根据本公开的一方面,一种天线模块包括:布线结构,包括多个绝缘层、多个布线层和多个过孔层;天线,设置在所述布线结构的上表面上;以及包封部,设置在所述布线结构的所述上表面上并覆盖所述天线的至少一部分。所述多个布线层中的最上布线层连接到所述天线的设置在所述天线的下表面上的垫图案。所述天线的与所述天线的所述下表面相对的上表面从所述包封部暴露。
11.例如,根据本公开的一方面,一种天线模块包括:布线结构,包括绝缘层、布线层和过孔层;天线,设置在所述布线结构的上表面上;以及包封部,设置在所述布线结构的所述上表面上并覆盖所述天线的至少一部分。所述布线层通过所述过孔层的连接过孔连接到所
述天线,并且所述连接过孔贯穿所述包封部的至少一部分。
附图说明
12.通过以下结合附图描述的具体实施方式,本公开的以上和其他方面、特征和优点将被更清楚地理解,在附图中:
13.图1是示出电子装置系统的示例的框图;
14.图2是示出电子装置的示例的平面图;
15.图3是示出天线模块的示例的截面图;
16.图4至图6是示出制造图3中所示的天线模块的工艺的示例的截面图;
17.图7是示出天线模块的另一示例的截面图;
18.图8是示出天线模块的另一示例的截面图;
19.图9是示出天线模块的另一示例的截面图;
20.图10是示出天线模块的另一示例的截面图;
21.图11是示出天线模块的另一示例的截面图;
22.图12是示出天线模块的另一示例的截面图;以及
23.图13是示出天线模块的另一示例的截面图。
具体实施方式
24.在下文中,将参照附图描述本公开的示例实施例。在附图中,为了描述的清楚性,可夸大或简要地示出元件的形状、尺寸等。
25.图1是示出电子装置系统的示例的框图。
26.参照图1,电子装置1000可将主板1010容纳在其中。芯片相关组件1020、网络相关组件1030、其他组件1040等可物理连接或电连接到主板1010。这些组件可通过各种信号线1090连接到下面将要描述的其他部件。
27.芯片相关组件1020可包括:存储器芯片,诸如易失性存储器(例如,动态随机存取存储器(dram))、非易失性存储器(例如,只读存储器(rom))、闪存等;应用处理器芯片,诸如中央处理器(例如,中央处理单元(cpu))、图形处理器(例如,图形处理单元(gpu))、数字信号处理器、密码处理器、微处理器、微控制器等;以及逻辑芯片,诸如模数转换器(adc)、专用集成电路(asic)等。然而,芯片相关组件1020不限于此,而是还可包括其他类型的芯片相关组件。另外,芯片相关组件1020可彼此组合。芯片相关组件1020可具有包括上述芯片的封装件形式。
28.网络相关组件1030可包括与诸如以下协议兼容或者根据诸如以下协议操作的组件:无线保真(wi-fi)(电气与电子工程师协会(ieee)802.11族等)、全球微波接入互操作性(wimax)(ieee 802.16族等)、ieee 802.20、长期演进(lte)、演进仅数据(ev-do)、高速分组接入+(hspa+)、高速下行链路分组接入+(hsdpa+)、高速上行链路分组接入+(hsupa+)、增强型数据gsm环境(edge)、全球移动通信系统(gsm)、全球定位系统(gps)、通用分组无线业务(gprs)、码分多址(cdma)、时分多址(tdma)、数字增强型无绳电信(dect)、蓝牙、3g协议、4g协议和5g协议以及在上述协议之后指定的任意其他无线协议和有线协议。然而,网络相关组件1030不限于此,而是还可包括与各种其他无线标准或协议或者有线标准或协议兼容或
者根据各种其他无线标准或协议或者有线标准或协议操作的组件。另外,网络相关组件1030可与上述芯片相关组件1020一起彼此组合。
29.其他组件1040可包括高频率电感器、铁氧体电感器、功率电感器、铁氧体磁珠、低温共烧陶瓷(ltcc)组件、电磁干扰(emi)滤波器、多层陶瓷电容器(mlcc)等。然而,其他组件1040不限于此,而是还可包括用于各种其他目的的无源组件等。另外,其他组件1040可与上述芯片相关组件1020和/或网络相关组件1030一起彼此组合。
30.根据电子装置1000的类型,电子装置1000可包括物理连接或电连接到主板1010或者不物理连接或不电连接到主板1010的其他部件。这些其他部件可包括例如相机1050、天线1060、显示器1070、电池1080、音频编解码器、视频编解码器、功率放大器、指南针、加速度计、陀螺仪、扬声器、大容量存储单元(例如,硬盘驱动器)、光盘(cd)驱动器、数字通用光盘(dvd)驱动器等。然而,这些其他部件不限于此,而是还可包括根据电子装置1000的类型等用于各种目的的其他部件。
31.电子装置1000可以是智能电话、个人数字助理(pda)、数字摄像机、数码相机、网络系统、计算机、监视器、平板pc、膝上型pc、上网本pc、电视机、视频游戏机、智能手表、汽车组件等。然而,电子装置1000不限于此,而可以是能够处理数据的任意其他电子装置。
32.图2是示出电子装置的示例的平面图。
33.参照图2,电子装置可实现为智能电话1100。调制解调器1101以及通过刚性印刷电路板、柔性印刷电路板和/或刚柔印刷电路板连接到调制解调器1101的各种类型的天线模块1102、1103、1104、1105和1106可设置在智能电话1100中。如果需要,还可设置wi-fi模块1107。天线模块1102、1103、1104、1105和1106可包括用于5g移动通信的各种频带,诸如用于3.5ghz频带的天线模块1102、用于5ghz频带的天线模块1103、用于28ghz频带的天线模块1104、用于39ghz频带的天线模块1105等,并且还可包括用于4g的天线模块1106,但其示例实施例不限于此。电子装置不限于智能电话1100,并且可实现为上述的其他电子装置。
34.图3是示出天线模块的示例的截面图。
35.参照附图,示例实施例中的天线模块800a可包括:布线结构300,包括多个绝缘层310、多个布线层320和多个过孔层330;天线100,设置在布线结构300的上表面上;以及包封部400,设置在布线结构300的上表面上并覆盖天线100中的每个天线的至少一部分。如果需要,示例实施例中的天线模块800a还可包括:钝化层600,设置在布线结构300的下表面上并且具有用于覆盖多个布线层320中的最下布线层320的至少一部分并使多个布线层320中的最下布线层320的另一部分暴露的开口;和/或电连接金属650,设置在钝化层600的开口上并连接到最下布线层320的暴露的部分。
36.多个布线层320中的最上布线层320可通过多个过孔层330中的最上过孔层330的连接过孔335连接到天线100。例如,包封部400可填充多个绝缘层310中的最上绝缘层310的上表面与天线100的下表面之间的区域g1的至少一部分,并且连接过孔335可贯穿包封部400的至少一部分并可连接到天线100的垫图案100p。
37.因此,示例实施例中的天线模块800a可具有天线100可嵌在其中的形式,并且天线100可通过连接过孔335(而不是焊料结合)电连接到基板中的布线层320。因此,可减小天线模块800a的厚度,因此,天线模块800a可具有减小的尺寸。此外,可通过使用连接过孔335的电连接来减少信号损耗,从而可改善天线性能。
38.此外,最上绝缘层310的上表面可设置在与最上布线层320的上表面的高度相同的高度上。此外,包封部400的上表面可设置在与天线100的上表面(即,例如,作为天线100的最上元件的天线图案100a的上表面)的高度相同的高度上。元件可设置在相同高度上的含义包括元件可设置在完全相同或大体相同高度上的含义。天线100可通过载体容易地嵌在包封部400中,使得布线结构300可容易地形成在包封部400上。因此,天线100可埋设在包封部400中,使得最上元件(天线图案100a)的上表面可从包封部400的上表面暴露。此外,最上布线层320可埋设在最上绝缘层310的上侧中,并且可与包封部400接触。
39.在下面的描述中,将参照附图更详细地描述根据示例实施例的天线模块800a的元件中的每个元件。
40.天线100可被构造为片型天线。例如,天线100可以是可基本上包括介电体的各种类型的片型天线中的一种,并且天线图案100a和垫图案100p可分别设置在介电体的上表面和下表面上。可仅设置单个天线100,但其示例实施例不限于此,并且多个天线100可并排设置在布线结构300上。例如,天线100可布置为各种形式,诸如1
×
2的阵列、1
×
4的阵列和2
×
2的阵列。
41.天线100的介电体可包括具有高介电常数(dk)的材料。例如,介电体可包括陶瓷层和/或陶瓷-聚合物复合层。可选地,介电体可包括绝缘层,该绝缘层包括具有高介电常数(dk)的绝缘材料,诸如聚四氟乙烯(ptfe)。陶瓷-聚合物复合层可通过将陶瓷填料分散在有机粘合剂中来获得。可使用诸如ptfe或环氧树脂的聚合物作为有机粘合剂。可使用包括sio2、tio2、al2o3等的填料作为陶瓷填料。陶瓷填料可具有各种形状,诸如角形状或圆形状。陶瓷填料的直径可小于或等于50μm。如果需要,陶瓷-聚合物复合层可包括玻璃纤维作为增强材料。
42.天线图案100a和垫图案100p中的每个图案可包括金属材料。可使用铜(cu)、铝(al)、银(ag)、锡(sn)、金(au)、镍(ni)、铅(pb)、钛(ti)或它们的合金作为该金属材料。天线图案100a可以是耦合图案,并且可在介电体中进一步设置与天线图案100a耦合的贴片图案。可通过天线图案100a在厚度方向上发送和接收rf信号。垫图案100p可将天线100连接到布线结构300。垫图案100p中的至少一个垫图案可通过设置在介电体中的馈电过孔连接到设置在介电体中的贴片图案,并且还可连接到布线结构300的馈电图案。垫图案100p中的至少另一垫图案可连接到布线结构300的接地。
43.布线结构300可包括多个绝缘层310、多个布线层320和多个过孔层330。多个布线层320可分别设置在多个绝缘层310上和/或多个绝缘层310内。多个过孔层330可分别贯穿多个绝缘层310,并且最上过孔层330可贯穿包封部400的至少一部分。多个绝缘层310的数量、多个布线层320的数量和多个过孔层330的数量可不限于任意具体数量,并且可大于或小于附图中的示例中的数量。
44.多个绝缘层310可包括绝缘材料。可使用诸如环氧树脂的热固性树脂、诸如聚酰亚胺的热塑性树脂或者通过将芯材料(诸如玻璃纤维、玻璃布或者玻璃织物)和/或无机填料浸渍在热固性树脂或热塑性树脂中而制备的树脂(诸如半固化片、味之素堆积膜(ajinomoto build-up film,abf))等作为该绝缘材料。然而,其示例实施例不限于此,如果需要,每个绝缘层310可包括热塑性树脂层和热固性树脂层。例如,多个绝缘层310可包括热塑性树脂层和热固性树脂层交替层压的层压体(laminate)。热塑性树脂层可包括有效传输
高频信号的材料,热固性树脂层可包括有利于传输高频信号并具有良好的结合性的材料。通过这样的多层树脂层,可提供有利于高频信号传输并具有优异的粘合性的绝缘体。
45.为了容易地传输高频信号,可使用液晶聚合物(lcp)、聚四氟乙烯(ptfe)、聚苯硫醚(pps)、聚苯醚(ppe)、聚酰亚胺(pi)等作为热塑性树脂层。可根据包括在热塑性树脂层中的树脂的类型、包含在该树脂中的填料的类型和该填料的含量来调节介电损耗因数(df)。介电损耗因数(df)是反映介电损耗的值,并且介电损耗指的是当在树脂层(电介质)中形成交流(ac)电场时产生的电力损耗。介电损耗因数(df)与介电损耗成比例,并且介电损耗因数(df)越小,介电损耗越小。具有低介电损耗性质的热塑性树脂层在降低高频信号传输中的损耗方面可以是有利的。热塑性树脂层的介电损耗因数(df)可小于或等于0.003,例如,可小于或等于0.002。热塑性树脂层还可具有低介电常数性质,例如,介电常数(dk)可小于或等于3.5。
46.为了容易地传输高频信号,可使用改性聚酰亚胺、改性聚苯醚、环氧树脂、改性环氧树脂等作为热固性树脂层。可根据热固性树脂层的树脂的类型、包含在该树脂中的填料的类型和该填料的含量来调节介电损耗因数(df)。具有低介电损耗性质的热固性树脂层在降低高频信号传输中的损耗方面可以是有利的。热固性树脂层的介电损耗因数(df)可小于或等于0.003,例如,可小于或等于0.002。热固性树脂层的介电常数(dk)还可具有低介电常数性质,例如,介电常数(dk)可小于或等于3.5。
47.多个布线层320可包括金属材料。可使用铜(cu)、铝(al)、银(ag)、锡(sn)、金(au)、镍(ni)、铅(pb)、钛(ti)或它们的合金作为该金属材料。多个布线层320可通过诸如加成工艺(ap)、半ap(sap)工艺、改性sap(msap)工艺、封孔(tt)工艺等的镀覆工艺形成,因此可包括种子层(无电镀覆层)和基于该种子层形成的电解镀覆层。如果需要,还可包括底漆铜箔。多个布线层320可根据相应层的设计而执行各种功能。例如,多个布线层320可包括连接到天线100的馈电图案,并且还可包括接地图案和电力图案。如果需要,多个布线层320可包括除了馈电图案之外的其他信号传输图案。这些图案中的每个图案可包括线图案、面图案和/或垫图案。
48.多个过孔层330可包括金属材料。可使用铜(cu)、铝(al)、银(ag)、锡(sn)、金(au)、镍(ni)、铅(pb)、钛(ti)或它们的合金作为该金属材料。多个过孔层330可通过诸如ap、sap、msap或tt的镀覆工艺形成,因此可包括种子层(无电镀覆层)和基于该种子层形成的电解镀覆层。多个过孔层330可根据设计而执行各种功能。例如,多个过孔层330可包括用于连接馈电图案的连接过孔、用于接地连接的连接过孔、用于电力连接的连接过孔和用于其他信号连接的连接过孔。例如,设置在最上侧的过孔层330可包括上述连接过孔335,并且连接过孔335可包括用于馈电的连接过孔和/或用于接地的连接过孔。每个连接过孔可以是通过利用金属材料完全填充通路孔形成的填充型过孔,或者可以是金属材料沿着通路孔的壁表面形成的共形型过孔。此外,连接过孔可具有各种形状,诸如锥形形状。
49.包封部400可包括绝缘材料。可使用诸如环氧树脂的热固性树脂、诸如聚酰亚胺的热塑性树脂或者通过将芯材料(诸如玻璃纤维、玻璃布或者玻璃织物)和/或无机填料浸渍在热固性树脂或热塑性树脂中而制备的树脂(诸如半固化片、味之素堆积膜(ajinomoto build-up film,abf))等作为该绝缘材料。然而,其示例实施例不限于此,并且可使用具有低介电损耗因数(df)的其他类型的绝缘树脂。包封部400可覆盖天线100的整个侧面,并且
可覆盖天线100的上表面和下表面中的每个的至少一部分。
50.钝化层600可包括绝缘材料。可使用诸如环氧树脂的热固性树脂、诸如聚酰亚胺的热塑性树脂或者通过将芯材料(诸如玻璃纤维、玻璃布或者玻璃织物)和/或无机填料浸渍在热固性树脂或热塑性树脂中而制备的树脂(诸如半固化片、味之素堆积膜(ajinomoto build-up film,abf))等作为该绝缘材料。然而,其示例实施例不限于此,并且可使用包括感光材料的阻焊剂(sr)。钝化层600可覆盖设置在最下侧处的布线层320的至少一部分,并且可具有使布线层320的其他部分暴露的开口。
51.电连接金属650可设置在钝化层600的开口上,并且可连接到设置在最下侧的布线层320的暴露部分的至少一部分。电连接金属650可提供用于将天线模块800a物理连接和/或电连接到外部实体的路径。例如,电连接金属650可利用熔点低于铜(cu)的熔点的低熔点金属(诸如锡(sn)或包括锡(sn)的合金)形成。例如,电连接金属650可利用焊料形成,但其示例实施例不限于此。电连接金属650可以是焊盘、球、引脚等,并且可包括多层或单层。当电连接金属650包括多层时,可包括铜柱和焊料,并且当电连接金属650包括单层时,可包括锡-银焊料,但其示例实施例不限于此。
52.图4至图6是示出制造图3中所示的天线模块的工艺的示例的截面图。
53.参照图4,可制备载体900。可使用玻璃基板、金属基板、绝缘基板等作为载体900。此后,可在载体900的上表面和下表面上分别附着粘合剂膜910(诸如裸片附着膜(daf))。此后,可将片型的天线100附着到粘合剂膜910并且使天线100的垫图案100p面向外部。
54.参照图5,可通过层叠abf来形成可覆盖天线100的包封部400。此后,可通过堆积工艺在包封部400上形成布线结构300。例如,可通过激光工艺在包封部400中形成用于使天线100的垫图案100p暴露的通路孔,可通过镀覆工艺形成布线层和过孔层,可将绝缘材料层压在包封部400上,可通过激光工艺在绝缘材料中形成通路孔,并且可通过镀覆工艺重复地形成布线层和过孔层,从而形成布线结构300。
55.参照图6,如果需要,可在布线结构300上形成钝化层600。此后,可将制造的结构与载体900分离,并且可去除粘合剂膜910。如果需要,可在钝化层600的开口上进一步形成电连接金属650。通过一系列工艺,可制造根据上述示例的天线模块800a。
56.由于其他描述与上述描述基本相同,因此将不重复重复的描述。
57.图7是示出天线模块的另一示例的截面图。
58.参照附图,与前述示例实施例中描述的天线模块800a不同,另一示例实施例中的天线模块800b还可包括设置在布线结构300的上表面上、与天线100间隔开并且围绕天线100的侧表面的至少一部分的芯结构500。在下面的描述中,将描述另一示例实施例的天线模块800b,并且将不重复重复的描述。
59.芯结构500可根据具体材料而进一步改善天线模块800b的刚性,并且可帮助确保包封部400的厚度均匀性。芯结构500可具有通孔500h,并且天线100可设置在通孔500h中。由于芯结构500具有通孔500h并且天线100设置在通孔500h中,因此可容易地设置和嵌入天线100。芯结构500的通孔500h可具有连续地围绕天线100的侧表面的内壁,但其示例实施例不限于此。如果需要,芯结构500可包括彼此间隔开的多个芯单元。
60.芯结构500可包括各种类型的材料。例如,可使用绝缘材料。在这种情况下,可使用包括玻璃纤维和增强材料的材料(诸如覆铜层压板(ccl)或半固化片的绝缘材料)作为该绝
缘材料。可选地,可使用具有优异的刚性和导热性的金属,例如,可使用fe-ni基合金。此外,可使用玻璃、陶瓷、塑料等。
61.芯结构500的上表面可设置在与包封部400的上表面的高度相同的高度上。如上所述,天线100可通过载体容易地埋设在包封部400中,在这种情况下,芯结构500也可与天线100一起埋设在包封部400中,因此,芯结构500可埋设在包封部400中,使得芯结构500的上表面可从包封部400的上表面暴露。此外,包封部400还可填充最上绝缘层310的上表面与天线100的下表面之间的区域g1以及最上绝缘层310的上表面与芯结构500的下表面之间的区域g2的至少一部分。
62.由于其他描述与上述描述基本相同,因此将不重复重复的描述。
63.图8是示出天线模块的另一示例的截面图。
64.图9是示出天线模块的另一示例的截面图。
65.参照附图,与天线模块800c不同,天线模块800d还可包括设置在布线结构300的上表面上、与天线100间隔开并且围绕天线100的侧表面的至少一部分的芯结构500。在另一示例中的天线模块800c和800d中,布线结构300可包括:第一区域150,包括多个第一绝缘层160、多个第一布线层170和多个第一过孔层180;以及第二区域200,设置在第一区域150下方并且包括多个第二绝缘层210、多个第二布线层220和多个第二过孔层230。第一区域150可主要用作天线构件,第二区域200可主要用作重新分布构件。例如,多个第一绝缘层160的至少一部分可包括介电损耗因数(df)低于多个第二绝缘层210的至少一部分的介电损耗因数的材料。
66.多个第一绝缘层160可包括热塑性树脂层161和热固性树脂层162交替层叠的层压体。热塑性树脂层161可包括有效传输高频信号的材料,热固性树脂层162可包括有利于传输高频信号并具有优异的结合性的材料。通过多层树脂层161和162,可提供有利于高频信号传输并具有优异的粘合性质的绝缘体。多个第一布线层170中的每个第一布线层170可设置在热塑性树脂层161上并可埋设在热固性树脂层162中,并且可通过多个第一过孔层180彼此连接。多个第一过孔层180中的每个第一过孔层180可包括同时贯穿彼此相邻的热塑性树脂层161和热固性树脂层162的连接过孔。
67.在高频信号传输方面,可使用液晶聚合物(lcp)、ptfe(聚四氟乙烯)、pps(聚苯硫醚)、ppe(聚苯醚)、pi(聚酰亚胺)等作为热塑性树脂层161。可根据热塑性树脂层161中的树脂的类型、包含在该树脂中的填料的类型和该填料的含量来调节介电损耗因数(df)。介电损耗因数(df)是反映介电损耗的值,并且介电损耗指的是当在树脂层(电介质)中形成交流(ac)电场时产生的电力损耗。介电损耗因数(df)与介电损耗成比例,并且介电损耗因数(df)越小,介电损耗越小。具有低介电损耗性质的热塑性树脂层161在降低高频信号传输中的损耗方面可以是有利的。热塑性树脂层161的介电损耗因数(df)可小于或等于0.003,例如,可小于或等于0.002。热塑性树脂层161的介电常数(dk)可小于或等于3.5。
68.在高频信号传输方面,可使用改性聚苯醚、改性聚酰亚胺、环氧树脂、改性环氧树脂等作为热固性树脂层162。可根据热固性树脂层162中的树脂的类型、包括在该树脂中的填料的类型和该填料的含量来调节介电损耗因数(df)。具有低介电损耗性质的热固性树脂层162在降低高频信号传输中的损耗方面可以是有利的。热固性树脂层162的介电损耗因数(df)可小于或等于0.003,例如,可小于或等于0.002。热固性树脂层162的介电常数(dk)可
小于或等于3.5。
69.热塑性树脂层161的厚度可大于热固性树脂层162的厚度。在高频信号传输方面,上述厚度关系可以是期望的。彼此竖直相邻的热塑性树脂层161与热固性树脂层162之间的界面可包括粗糙表面。粗糙表面指的是已被粗糙化以具有锯齿状的表面。彼此上下相邻的热塑性树脂层161和热固性树脂层162可通过粗糙表面确保朝向彼此的粘合力。
70.多个第一布线层170可包括金属材料。可使用铜(cu)、铝(al)、银(ag)、锡(sn)、金(au)、镍(ni)、铅(pb)、钛(ti)或它们的合金作为该金属材料。多个第一布线层170可通过诸如ap、sap、msap或tt的镀覆工艺形成,因此可包括种子层(无电镀覆层)和基于该种子层形成的电解镀覆层。如果需要,还可包括底漆铜箔。多个第一布线层170可根据相应层的设计而执行各种功能。例如,多个第一布线层170可包括连接到天线100的馈电图案,还可包括设置在馈电图案周围的接地图案,并且还可包括电力图案。这些图案中的每个图案可包括线图案、面图案和/或垫图案。
71.多个第一过孔层180可包括金属材料。可使用铜(cu)、铝(al)、银(ag)、锡(sn)、金(au)、镍(ni)、铅(pb)、钛(ti)或它们的合金作为该金属材料。多个第一过孔层180可通过诸如ap、sap、msap或tt的镀覆工艺形成,因此可包括种子层(无电镀覆层)和基于该种子层形成的电解镀覆层。多个第一过孔层180可根据设计而执行各种功能。例如,多个第一过孔层180可包括用于连接馈电图案的连接过孔、用于接地连接的连接过孔、用于电力连接的连接过孔和用于其他信号连接的连接过孔。多个第一过孔层180的最上过孔层可包括连接过孔135,并且连接过孔135可包括用于馈电的连接过孔和/或用于接地的连接过孔。每个连接过孔可以是通过利用金属材料完全填充通路孔形成的填充型过孔,或者可以是金属材料沿着通路孔的壁表面形成的共形型过孔。此外,连接过孔可具有各种形状,诸如锥形形状。
72.多个第二绝缘层210可包括绝缘材料。例如,可使用诸如环氧树脂的热固性树脂、诸如聚酰亚胺的热塑性树脂、通过将芯材料(诸如玻璃纤维、玻璃布或者玻璃织物)和/或无机填料浸渍在热固性树脂或热塑性树脂中而制备的树脂(诸如半固化片、abf)或者感光电介质(pid)作为该绝缘材料。
73.多个第二布线层220可包括金属材料。可使用铜(cu)、铝(al)、银(ag)、锡(sn)、金(au)、镍(ni)、铅(pb)、钛(ti)或它们的合金作为该金属材料。多个第二布线层220可通过诸如ap、sap、msap或tt的镀覆工艺形成,因此可包括种子层(无电镀覆层)和基于该种子层形成的电解镀覆层。如果需要,还可包括底漆铜箔。多个第二布线层220可根据相应层的设计而执行各种功能。例如,多个第二布线层220可包括接地图案、电力图案和信号图案。例如,信号图案可包括除了接地图案、电力图案等之外的各种信号图案,诸如天线信号图案、数据信号图案等。这些图案中的每个图案可包括线图案、面图案和/或垫图案。
74.多个第二过孔层230可包括金属材料。可使用铜(cu)、铝(al)、银(ag)、锡(sn)、金(au)、镍(ni)、铅(pb)、钛(ti)或它们的合金作为该金属材料。多个第二过孔层230可通过诸如ap、sap、msap或tt的镀覆工艺形成,因此可包括种子层(无电镀覆层)和基于该种子层形成的电解镀覆层。多个第二过孔层230可根据设计而执行各种功能。例如,多个第二过孔层230可包括用于信号连接的连接过孔、用于接地连接的连接过孔和用于电力连接的连接过孔。每个连接过孔可以是通过利用金属材料完全填充通路孔形成的填充型过孔,或者可以是金属材料沿着通路孔的壁表面形成的共形型过孔。此外,连接过孔可具有各种形状,诸如
锥形形状。
75.此外,在示例实施例中的天线模块800c和800d中,与前述示例实施例中描述的天线模块800a和800b不同,天线100'可以是包括电介质110和形成在电介质110中和上的天线图案121、122、123和124的片型贴片天线。多个片型贴片天线可独立地设置在布线结构300上。多个天线100'可布置为各种形式,诸如1
×
2的阵列、1
×
4的阵列和2
×
2的阵列。
76.电介质110可包括第一介电层111和第二介电层112,以及设置在第一介电层111和第二介电层112之间并将第一介电层111和第二介电层112彼此结合的结合层113。第一介电层111和第二介电层112中的每个介电层可包括具有高介电常数(dk)的材料。例如,第一介电层111和第二介电层112可包括陶瓷层和陶瓷-聚合物复合层中的一者。然而,示例实施例不限于此,例如,第一介电层111和第二介电层112可包括相同的材料或不同的材料,并且第一介电层111和第二介电层112可包括具有高介电常数(dk)的绝缘材料,诸如ptfe。陶瓷-聚合物复合层可通过将陶瓷填料分散在有机粘合剂中来获得。可使用诸如ptfe或环氧树脂的聚合物作为有机粘合剂。可使用包括sio2、tio2、al2o3等的填料作为陶瓷填料。陶瓷填料可具有各种形状,诸如角形状或圆形状。陶瓷填料的直径可小于或等于50μm。如果需要,陶瓷-聚合物复合层可包括玻璃纤维作为增强材料。结合层113的介电常数(dk)可小于第一介电层111和第二介电层112的介电常数,并且可包括具有良好的结合强度的材料。例如,结合层113可包括介电常数(dk)低于第一介电层111和第二介电层112的材料的介电常数的聚合物,诸如ptfe或环氧树脂。结合层113的厚度可小于第一介电层111和第二介电层112中的每个介电层的厚度。
77.天线图案120可包括金属材料。可使用铜(cu)、铝(al)、银(ag)、锡(sn)、金(au)、镍(ni)、铅(pb)、钛(ti)或它们的合金作为该金属材料。天线图案120可通过诸如ap、sap、msap或tt的镀覆工艺形成,因此可包括种子层(无电镀覆层)和基于该种子层形成的电解镀覆层。天线图案120可包括贴片图案121、耦合图案122以及垫图案123和124。
78.贴片图案121可通过设置在布线结构300中的馈电图案和馈电过孔接收rf信号,并可在厚度方向上发送信号,并且可通过设置在布线结构300中的馈电图案和馈电过孔将在厚度方向上接收到的rf信号发送到电子组件700(例如,射频ic(rfic)710)。贴片图案121可具有根据诸如形状、尺寸和高度的固有因素的固有谐振频率,诸如28ghz或39ghz。例如,贴片图案121可通过设置在布线结构300中的馈电图案和馈电过孔电连接到电子组件700(例如,rfic 710),使得贴片图案121可发送和接收水平极化(h极化)rf信号和竖直极化(v极化)rf信号。贴片图案121可设置在第一介电层111中,并且贴片图案121的上表面可设置在与第一介电层111的上表面的高度相同的高度上,但不限于此,例如,贴片图案121可设置在第一介电层111上并与结合层113接触。
79.例如,耦合图案122可诸如在厚度方向上设置在贴片图案121上方并设置在第二介电层112上。耦合图案122可设置为使得耦合图案122的至少一部分可在平面上与贴片图案121的至少一部分叠置。由于耦合图案122与贴片图案121之间的电磁耦合,可获得与上述固有谐振频率相邻的附加谐振频率,因此可获得更宽的带宽。
80.垫图案123和124可设置在第一介电层111的下表面上并将天线100'连接到布线结构300。例如,垫图案123可通过贯穿第一介电层111的馈电过孔130连接到贴片图案121,并且可通过连接过孔135连接到设置在布线结构300的第一区域150中的多个第一布线层170
的馈电图案。此外,垫图案124可设置为围绕垫图案123,如果需要,垫图案124可通过连接过孔连接到设置在布线结构300的第一区域150中的多个第一布线层170的接地图案。
81.馈电过孔130可包括金属材料。可使用铜(cu)、铝(al)、银(ag)、锡(sn)、金(au)、镍(ni)、铅(pb)、钛(ti)或它们的合金作为该金属材料。馈电过孔130可通过诸如ap、sap、msap或tt的镀覆工艺形成,因此可包括种子层(无电镀覆层)和基于该种子层形成的电解镀覆层。馈电过孔130可以是通过利用金属材料完全填充通路孔形成的填充型过孔,或者可以是金属材料沿着通路孔的壁表面形成的共形型过孔。此外,馈电过孔130可具有各种形状,诸如圆柱形形状、沙漏形形状等。
82.此外,与前述示例实施例中描述的天线模块800a和800b不同,另一示例中的天线模块800c和800d还可包括表面安装在布线结构300的下表面上的电子组件700。电子组件700可包括各种类型的有源组件和/或无源组件。例如,电子组件700可包括rfic 710、电源管理ic(pmic)720等。例如,电子组件700也可包括片型无源组件,诸如片型电容器或片型电感器。电子组件700可通过连接金属715和725连接到设置在布线结构300的第二区域200中的多个第二布线层220的最下布线层的至少一部分。例如,连接金属715和725可利用熔点低于铜(cu)的熔点的低熔点金属(诸如锡(sn)或包括锡(sn)的合金)形成。例如,连接金属715和725可利用例如焊料形成,但材料的示例不限于此。
83.由于其他描述与上述描述基本相同,因此将不重复重复的描述。
84.图10是示出天线模块的另一示例的截面图。
85.图11是示出天线模块的另一示例的截面图。
86.参照附图,与天线模块800e不同,天线模块800f还可包括设置在布线结构300的上表面上、与天线100间隔开并且围绕天线100的侧表面的至少一部分的芯结构500。在另一示例中的天线模块800e和800f中,与前述示例实施例中描述的天线模块800c和800d不同,半导体芯片730和无源组件740可表面安装在布线结构300的下表面上作为电子组件。半导体芯片730可包括rfic、pmic等。无源组件740可包括片型电容器、片型电感器等。半导体芯片730可通过连接金属735表面安装。无源组件740也可通过连接金属(诸如焊料)表面安装和设置。半导体芯片730可通过设置在布线结构300的下表面上的底部填充树脂750a固定。底部填充树脂750a可包括具有粘合性质的普通的绝缘树脂,诸如环氧树脂。
87.此外,在另一示例中的天线模块800e和800f中,与前述示例实施例中描述的天线模块800c和800d不同,覆盖半导体芯片730和无源组件740的模制材料791可设置在布线结构300的下表面上。电子组件可被模制材料791保护。模制材料791可以是普通的环氧塑封料(emc)。然而,其示例实施例不限于此,并且abf等可用作模制材料791。
88.此外,在另一示例中的天线模块800e和800f中,与前述示例实施例中描述的天线模块800c和800d不同,中介体780可设置在布线结构300的下表面上。中介体780可与诸如半导体芯片730和无源组件740的电子组件并排设置。中介体780可通过设置在上部的连接金属785连接到设置在布线结构300的第二区域200中的多个第二布线层220的最下布线层的至少一部分。此外,中介体780可通过位于下侧的连接金属787连接到其他类型的印刷电路板(诸如主板)。中介体780可通过底部填充树脂750b固定。中介体780可以是使用绝缘树脂作为绝缘体的有机中介体。然而,其示例实施例不限于此,并且中介体780可以是使用硅作为绝缘体的硅中介体。中介体780可以是具有设置有诸如半导体芯片730的电子组件的贯通
部的环形状的单个基板,或者可包括彼此间隔开的多个单元。
89.由于其他描述与上述描述基本相同,因此将不重复重复的描述。
90.图12是示出天线模块的另一示例的截面图。
91.图13是示出天线模块的另一示例的截面图。
92.参照附图,与天线模块800g不同,天线模块800h还可包括设置在布线结构300的上表面上、与天线100间隔开并且围绕天线100的侧表面的至少一部分的芯结构500。例如,另一示例中的天线模块800g和800h还可包括屏蔽罩792(代替模制材料791),屏蔽罩792设置在布线结构300的下表面上并围绕电子组件(诸如半导体芯片730和无源组件740)。可通过屏蔽罩792屏蔽电磁干扰(emi)。屏蔽罩792可包括金属材料。可使用铜(cu)、铝(al)、银(ag)、锡(sn)、金(au)、镍(ni)、铅(pb)、钛(ti)或它们的合金作为该金属材料。然而,屏蔽罩792的材料不限于金属,并且可以是例如包括金属粉末的合成树脂材料。
93.此外,在另一示例中的天线模块800g和800h中,与前述示例实施例中描述的天线模块800e和800f不同,左连接器795和右连接器797(代替中介体780)可进一步设置在布线结构300的下表面上。左连接器795可以是rf接收器,并可连接到设置在布线结构300的第二区域200中的多个第二布线层220的至少一部分。右连接器797可以是用于连接信号和/或电力的连接器,并可连接到设置在布线结构300的第二区域200中的多个第二布线层220的至少一部分。天线模块800g和800h可通过左连接器795和右连接器797连接到其他类型的印刷电路板(诸如主板)。
94.由于其他描述与上述描述基本相同,因此将不重复重复的描述。
95.根据前述示例实施例,可提供一种可通过减小厚度而具有减小的尺寸的天线模块。
96.此外,可提供一种可改善天线性能的天线模块。
97.在示例实施例中,为了便于描述,术语“侧部”、“侧表面”等可用于指代相对于附图中的截面在向右/向左方向上被截取而形成的表面,为了便于描述,术语“上侧”、“上部”、“上表面”等可用于指代相对于附图中的截面在向上方向上被截取而形成的表面,术语“下侧”、“下部”、“下表面”等可用于指代相对于附图中的截面在向下方向上被截取而形成的表面。元件设置在侧面区域、上侧、上部区域或下部区域上的概念可包括元件在各个方向上与被构造为参照的元件直接接触的概念,以及元件不与参照元件直接接触的概念。然而,这些术语可被如上定义以便于描述,但是示例实施例的权利范围不特别受限于以上术语。
98.在示例实施例中,术语“连接”可不仅指的是“直接连接”,而且还包括借助于粘合剂层等的“间接连接”。此外,术语“电连接”可包括元件“物理连接”的情况和元件“不物理连接”的情况两者。此外,术语“第一”、“第二”等可用于将一个元件与另一元件区分开,并且可不限制与元件相关的顺序和/或重要性等。在一些情况下,在不脱离示例实施例的权利范围的情况下,第一元件可被称为第二元件,类似地,第二元件可被称为第一元件。
99.在示例实施例中,术语“示例实施例”可不指的是一个相同的示例实施例,而可被提供以描述和强调每个示例实施例的不同的独特特征。以上提出的可实现的示例实施例不排除与其他示例实施例的特征组合的可行性。例如,除非另有说明,否则即使在一个示例实施例中描述的特征没有在另一示例实施例中描述,该描述也可被理解为与另一示例实施例有关。
100.虽然上面已经示出和描述了示例实施例,但是对于本领域技术人员来说将明显的是,在不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围的情况下,可进行修改和变型。
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