电子封装件的制作方法

文档序号:20122647发布日期:2020-03-20 05:44阅读:223来源:国知局
电子封装件的制作方法

本发明关于一种电子封装件,特别是关于一种具有天线结构的电子封装件。



背景技术:

目前无线通讯技术已广泛应用于各式消费性电子产品(如手机、平板电脑等),以利接收或发送各种无线讯号,此外,为满足消费性电子产品的携带及上网便利性,无线通讯模块的制造与设计朝轻、薄、短、小的需求作开发,其中,平面天线(patchantenna)因具有体积小、重量轻与制造容易等特性而广泛利用在电子产品的无线通讯模块中。

目前的多媒体内容因画质的提升而造成其档案资料量变得更大,故无线传输的频宽也需变大,因而产生第五代的无线传输(5g),且5g因传输频率较高,其相关无线通讯模块的尺寸的要求也较高。

5g相关应用预估于2020年全面商品化,其应用频率范围约在1ghz~1000ghz之间的高频频段,其商业应用模式为5g搭配4glte,并于户外架设一蜂巢式基站以配合设于室内的小基站,故5g移动通讯会于基站内使用大量天线以符合5g系统的大容量快速传输且低延迟。

图1为悉知无线通讯模块的立体示意图。如图1所示,该无线通讯模块1包括:一基板10、设于该基板10上的多个电子元件11、天线结构12以及封装材13。该基板10为电路板并呈矩形体;该电子元件11设于该基板10上且电性连接该基板10;该天线结构12为平面型且具有一天线本体120与一导线121,该天线本体120经由该导线121电性连接该电子元件11;该封装材13覆盖该电子元件11与该部分导线121。另一方面,于5g系统中,因讯号品质与传输速度要求,需更多天线配置,以提升讯号的品质与传输速度。

然而,悉知无线通讯模块1中,该天线结构12为平面型,且该基板10的长宽尺寸均为固定,因而限制该天线结构12的功能,若配合5g系统的天线运作,会造成发出的讯号效率不佳,因而该无线通讯模块1难以达到5g系统的天线运作的需求。

因此,如何克服上述悉知技术的种种问题,实已成目前亟欲解决的课题。



技术实现要素:

鉴于上述悉知技术的缺失,本发明提供一种电子封装件,以减少该天线结构的耦合能量的损失。

本发明的电子封装件包括:承载结构;电子元件,其接置于该承载结构上;绝缘体,其设于该承载结构上,且该绝缘体具有相对的第一表面与第二表面,并以该第二表面结合该承载结构;以及天线结构,其设于该绝缘体的第一表面上,其中,该绝缘体的第一表面上与该天线结构接触的接触面为光滑面。

前述的电子封装件中,该承载结构包含有线路部以电性连接该电子元件。

前述的电子封装件中,该绝缘体的第一表面作为该接触面,其表面粗糙度低于2微米。

前述的电子封装件中,该绝缘体的介电耗散因子为0.004。

前述的电子封装件中,该天线结构包含有相对配置的第一天线层与第二天线层,该第一天线层位于该绝缘体的第一表面上,且该第二天线层位于该绝缘体的第二表面上。

前述的电子封装件中,还包括多个导电元件,其设于该承载结构上。

前述的电子封装件中,还包括绝缘前驱体,其设于该绝缘体的第一表面上以接触结合该天线结构,以令该绝缘前驱体作为该接触面。例如,该绝缘前驱体含有环氧树脂材,且该绝缘前驱体的表面粗糙度低于0.28微米,使该绝缘前驱体的表面粗糙度与该绝缘体的表面粗糙度不相同。进一步,该绝缘前驱体的介电耗散因子为0.03至0.04。

由上可知,本发明的电子封装件,主要经由将该天线结构结合光滑面上,以减少该天线结构的耦合能量的损失,故相较于悉知技术,若配合5g系统的天线运作,本发明因接触该天线结构的接触面的表面粗糙度较小,使该天线结构的讯号较集中而不会有散射的情形发生。

此外,本发明在该承载结构的第二侧上形成绝缘体,且于该绝缘体上形成天线结构,故相较于悉知技术,本发明的承载结构的第二侧无需增加布设区域,因而能于预定的承载结构尺寸下增加该天线结构的长度,不仅能达到天线运作的需求,且能使该电子封装件符合微小化的需求。

附图说明

图1为悉知无线通讯模块的剖面示意图。

图2为本发明的电子封装件的第一实施例的剖面示意图。

图3为本发明的电子封装件的第二实施例的剖面示意图。

符号说明

1无线通讯模块10基板

11,21电子元件12,23天线结构

120天线本体121导线

13封装材2,3电子封装件

20承载结构20a第一侧

20b第二侧200第一线路部

201介电材210导电凸块

22绝缘体22a第一表面

22b第二表面23a第一天线层

23b第二天线层24第二线路部

240导电层241布线层

242外接垫26导电元件

30绝缘前驱物。

具体实施方式

以下经由特定的具体实施例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

须知,本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供本领域技术人员的了解与阅读,并非用以限定本发明可实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时,本说明书中所引用的如“上”、“第一”、“第二”及“一”等的用语,也仅为便于叙述的明了,而非用以限定本发明可实施的范围,其相对关系的改变或调整,在无实质变更技术内容下,当也视为本发明可实施的范畴。

图2为本发明的电子封装件2的第一实施例的剖面示意图。

如图2所示,所述的电子封装件2包括一承载结构20、至少一电子元件21、一绝缘体22以及一天线结构23。

所述的承载结构20具有相对的第一侧20a与第二侧20b,其例如为具有核心层与线路结构的封装基板(substrate)或无核心层(coreless)的线路结构,该线路结构包含介电材201及至少一形成于该介电材201上的第一线路部200,如至少一扇出(fanout)型重布线路层(redistributionlayer,简称rdl)。

于本实施例中,该承载结构20还配置有第二线路部24,其包含一提供天线结构23接地的导电层240、至少一电性连接该导电层240与该第一线路部200的布线层241、及多个电性连接该布线层241的外接垫242。例如,该第二线路部24为嵌埋于该承载结构20中的导电结构,其可与该第一线路部200一起制作。具体地,该导电层240可为至少一、网状或任意图案的金属薄片(foil);或者,该导电层240可为图案化的导电材。

此外,该些外接垫242外露出该承载结构20的第一侧20a,且该些外接垫242可作为讯号埠(i/o)或接地埠(i/o)。

所述的电子元件21设于该承载结构20上,其可设于该第一侧20a上或该第二侧20b上,甚至可依需求同时配置于该第一侧20a与该第二侧20b上。

于本实施例中,该电子元件21为主动元件、被动元件或其二者组合等,其中,该主动元件例如为半导体芯片,且该被动元件例如为电阻、电容及电感。例如,该电子元件21为具毫米波(㎜wave)功能的半导体芯片,并经由多个如焊锡材料或铜材料的导电凸块210以覆晶方式设于该第一线路部200上并电性连接该第一线路部200;或者,该电子元件21可经由多个焊线(图略)以打线方式电性连接该第一线路部200;亦或,该电子元件21可直接接触该第一线路部200。然而,有关该电子元件21电性连接该承载结构20的方式不限于上述。

所述的绝缘体22结合于该承载结构20的第二侧20b上,该绝缘体22具有相对的第一表面22a与第二表面22b,并以该第二表面22b结合该承载结构20的第二侧20b,且该第一表面22a为光滑面。

于本实施例中,该绝缘体22的第一表面22a为光滑面是指其表面粗糙度为2微米(um)以下,且该绝缘体22的介电耗散因子(dissipationfactor,简称df)为0.004。

此外,形成该绝缘体22的材质例如为聚酰亚胺(polyimide,简称pi)、干膜(dryfilm)或封装材(moldingcompound)等,但并不限于上述。

所述的天线结构23结合该绝缘体22并电性连接该电子元件21。

于本实施例中,该天线结构23包含相互分离且相对应配置于该绝缘体22两侧的一第一天线层23a与一第二天线层23b,该第一天线层23a设于该绝缘体22的第一表面22a上,且该第二天线层23b位于该绝缘体22的第二表面22b上以接触该承载结构20的第二侧20b并电性连接该第一线路部200,其中,该第一天线层23a的布设位置对应该第二天线层23b的布设位置。

此外,可经由溅镀(sputtering)、蒸镀(vaporing)、电镀、无电电镀、化镀或贴膜(foiling)等方式制作厚度轻薄的第一或第二天线层。例如,于该绝缘体22(或该承载结构20)上形成图案化导电材,以作为第一天线层23a或第二天线层23b,并令该导电层240于该承载结构20的布设面积大于该第二天线层23b结合该承载结构20的布设面积。

又,该第一天线层23a与该第二天线层23b以耦合方式传输讯号。例如,该第一天线层23a与该第二天线层23b可由交变电压、交变电流或辐射变化产生辐射能量,且该辐射能量为电磁场,以令该第一天线层23a与该第二天线层23b能相互电磁耦合,使天线讯号能于该第一天线层23a与该第二天线层23b之间传递。

另外,该电子封装件2还包括多个导电元件26,其设于该承载结构20的第一侧20a上。

于本实施例中,该导电元件26例如为焊球(solderball),其设于该承载结构20的第一侧20a的外接垫242上,以电性连接该承载结构20。

本发明的电子封装件2主要经由该绝缘体22的第一表面22a作为接触该天线结构23的接触面,且其为光滑面,以减少该第一天线层23a与第二天线层23b之间的耦合能量的损失,故相较于悉知技术,本发明因该绝缘体22的第一表面22a的表面粗糙度够小,以集中该天线结构23的讯号,因而不会有散射的情形发生。

此外,本发明通过于该绝缘体22上利用各种加工方式形成天线图案的天线结构23,故相较于悉知技术,本发明的承载结构20的第二侧20b无需增加布设区域,因而能于预定的承载结构20的尺寸下增加该第一与第二天线层23a,23b的长度,因而得以达到天线运作的需求,且能使该电子封装件2符合微小化的需求。

又,本发明可利用该导电层240防止该天线结构23对该电子元件21的串音干扰(crosstalking)、噪音干涉(noiseinterfering)及辐射干扰(radiationinterference)等问题。较佳者,该导电层240由多层金属薄片所制成,以强化上述功能。

图3为本发明的电子封装件3的第二实施例的剖面示意图。本实施例与第一实施例的差异在于增设绝缘前驱体(primer),其它配置大致相同,故以下仅说明相异处,而不再赘述相同处。

如图3所示,所述的电子封装件3还包括一绝缘前驱体30,其设于该绝缘体22的第一表面22a上以结合该天线结构23的第一天线层23a。

于本实施例中,该绝缘前驱体30例如为含有环氧树脂(epoxy)材的薄膜,且该绝缘前驱体30的表面粗糙度与该绝缘体22的第一表面22a的表面粗糙度不相同且该绝缘前驱体30的介电耗散因子与该绝缘体22的介电耗散因子不同,例如,该绝缘前驱体30的表面粗糙度为0.28微米以下,且该绝缘前驱体30的介电耗散因子为0.03至0.04。

因此,该电子封装件3经由在该绝缘体22的第一表面22a上形成一表面粗糙度更小的绝缘前驱体30,以提高接触该天线结构23的接触面的光滑度,进而减少该第一天线层23a与第二天线层23b之间的耦合能量的耗损,使该电子封装件3于5g应用中的讯号更集中而不易消散。

例如,图2的电子封装件2(并未设置绝缘前驱体)于使用的频率范围10ghz至79ghz下,该天线结构23的布设区域(如该绝缘体22)所测得的介电耗散因子(df)约介于0.004~0.01之间(即变异的数值为0.01-0.004=0.096);相对地,图3的电子封装件3(设置有绝缘前驱体30)在使用的频率范围10ghz至79ghz下,该天线结构23的布设区域(如该绝缘体22与该绝缘前驱体30)所测得的介电耗散因子(df)约介于0.003~0.004之间(即变异的数值为0.004-0.003=0.001),故相较于该电子封装件2的介电耗散因子的变异,配置有该绝缘前驱体30的电子封装件3的介电耗散因子的变异较小,因而该电子封装件3的讯号较稳定,特别是应用于高频(60ghz~79ghz)时,因为其介电耗散因子变异较小,故提高了高频讯号的稳定性。

综上所述,本发明的电子封装件,经由将该天线结构接触光滑面,以减少该天线结构的耦合能量的损失,且较集中该天线结构的讯号,因而不会有散射的情形发生,使5g的讯号不易消散。

此外,本发明利用在该承载结构的第二侧上的绝缘体形成天线结构,故本发明的承载结构无需增加布设区域,因而能于预定的承载结构尺寸下增加该天线结构的长度,不仅能达到天线运作的需求,且能使该电子封装件符合微小化的需求。

上述实施例仅用以例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何本领域技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修改。因此本发明的权利保护范围,应如权利要求书所列。

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