具有天线阵列的半导体封装结构的制作方法

本发明涉及一种半导体封装，尤其涉及一种具有天线阵列的半导体封装结构。

背景技术：

1、诸如蜂窝电话、笔记本电脑、平板电脑或智能手表之类的无线电子设备通常包括电耦接至发射器和接收器以支持通信的天线设备(例如，天线阵列)。这样的天线设备可以设置在包括一个或多个半导体芯片/晶片的半导体封装中。为了使无线电子设备获得更高的带宽和更高的数据传输速率，已经开发和引入了毫米波(millimeterwave，mmw)应用。

2、然而，由于毫米波传输的引入，存在许多技术挑战。例如，信号传播过程中的路径损耗就是挑战之一。

技术实现思路

1、本发明的实施例提供了一种改进的半导体封装结构，其具有改进的天线配置，以解决如上所述的缺陷和缺陷。

2、本发明实施例提供一种半导体封装结构。半导体封装结构包括一封装基板，其具有第一表面及相对于第一表面的第二表面，且封装基板内嵌有接地层。半导体封装结构还包括形成于封装基板的第一表面上的半导体晶片。半导体封装结构还包括形成于封装基板的第二表面上且布置成阵列的天线图层。此外，半导体封装结构包括形成于封装基板的第二表面上的第一连接器与第二连接器，以及对应接合至第一连接器的第一焊盘(pad)。第一连接器和第二连接器布置在阵列的第一行和第一侧。第一连接器与第二连接器电性隔离，而第二连接器电耦接至接地层。

3、本发明的另一个实施例提供了一种无线通信设备。无线通信设备包括具有内表面和外表面的柔性材料基板。无线通信设备还包括上述的半导体封装结构。这种半导体封装结构邻近柔性材料基板的内表面设置。无线通信设备还包括形成于柔性材料基板的内表面或外表面上的第二天线图层。第二天线图层中的至少一个电耦接至第一连接器中的一个。

4、本发明又一实施例提供一种半导体封装结构。半导体封装结构包括一封装基板，其具有第一表面及相对于第一表面的第二表面，且封装基板内嵌有接地层。半导体封装结构还包括形成于封装基板的第一表面上的半导体晶片。半导体封装结构还包括形成于封装基板的第二表面上并电耦接至半导体晶片的天线图层。此外，半导体封装结构包括第一连接器与第二连接器，第一连接器与第二连接器形成于封装基板的第二表面且布置邻近天线图层。第一连接器电耦接至半导体晶片并电隔离到接地层，第二连接器电耦接至接地层。

技术特征：

1.一种基半导体封装结构，包括：

2.如权利要求1所述的半导体封装结构，其特征在于，所述封装基板还包括：

3.如权利要求2所述的半导体封装结构，其特征在于，所述第一导电通孔与所述第二导电通孔各包括周围有一导电层的一介电材料。

4.如权利要求1所述的半导体封装结构，其特征在于，所述第一连接器与所述第二连接器的距离在λ/100至λ/25的范围内，其中λ为由所述天线方向图层发射/接收的无线电波的波长。

5.如权利要求1所述的半导体封装结构，其特征在于，所述第一连接器与所述第二连接器的中心与沿面对所述第一连接器与所述第二连接器的所述天线图层之一的边缘延伸的直线之间的最小距离在λ/35到λ/20的范围内，其中λ是由所述天线图层发送/接收的无线电波的波长。

6.如权利要求1所述的半导体封装结构，其特征在于，还包括：

7.一种半导体封装结构，包括：

8.如权利要求7所述的半导体封装结构，其特征在于，还包括一第二焊盘，接合于所述多个第二连接器的每一个。

9.如权利要求8所述的半导体封装结构，其特征在于，还包括：

10.如权利要求7所述的半导体封装结构，其特征在于，还包括多个第二焊盘，对应接合于所述多个第二连接器。

11.如权利要求10所述的半导体封装结构，还包括：

12.如权利要求11所述的半导体封装结构，其特征在于，所述多个第三连接器之一的中心与沿着面向所述多个第三连接器的所述多个天线图层之一的边缘延伸的直线之间的最小距离在从λ/35到λ/20的范围内，其中λ是由所述多个天线图层发送/接收的无线电波的波长。

13.如权利要求10所述的半导体封装结构，还包括：

14.如权利要求13所述的半导体封装结构，其特征在于，所述多个第一连接器与所述多个第二连接器沿所述第一行交替布置，并且所述多个第三连接器与所述多个第四连接器沿所述第二行交替布置。

15.如权利要求13所述的半导体封装结构，还包括：

16.如权利要求7所述的半导体封装结构，其特征在于，所述第一连接器与所述第二连接器的距离在从λ/100到λ/25的范围内，其中λ是由所述多个天线图层发送/接收的无线电波的波长。

17.如权利要求7所述的半导体封装结构，还包括：

18.一种无线通信设备，包括：

19.如权利要求18所述的无线通信设备，其特征在于，所述柔性材料基板包括：

20.如权利要求19所述的无线通信设备，还包括形成于所述柔性材料基板的所述内表面或所述外表面的多个第三天线图层，并且所述多个第三天线图层的至少一个电耦接至所述多个第一连接器中的另一个，

21.如权利要求18所述的无线通信设备，其特征在于，还包括形成于所述柔性材料基板的所述内表面或所述外表面的多个第三天线图层，其中所述多个第三天线图层中的至少一个电耦接至所述多个第一连接器中的另一个。

技术总结
提供了一种半导体封装结构。该结构包括封装基板，该封装基板具有第一表面和与第一表面相对的第二表面并且包括嵌入其中的接地层。半导体晶片形成于封装基板的第一表面上并且天线图层形成于封装基板的第二表面上并且电耦接至半导体晶片。该结构还包括第一连接器和第二连接器，该第一连接器和第二连接器形成于封装基板的第二表面上并邻近天线图层布置。第一连接器电耦接至半导体晶片并电隔离到接地层，第二连接器电耦接至接地层。还提供一种包括该半导体封装结构的无线通信设备。

技术研发人员：林文坚,叶世晃,许辰豪
受保护的技术使用者：联发科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13