天线封装件及其形成方法与流程

1.本技术的实施例涉及天线封装件及其形成方法。


背景技术：

2.目前毫米波(mmwave)的天线(antenna)封装产品结构中，大部分是将天线设计为单一方向，以至于终端系统产品需配置两个以上的天线模块，以符合于多面向的讯号传送与接收。
3.为解决上述问题，现有设计中，利用印刷电路板(fpc)做为天线板以及射频集成电路(rfic)的附加电路板，使得可视fpc弯折需求而将fpc一端的天线图案移动至指定方向，以提供该指定方向射频讯号的传送与接收，然而，fpc的成本偏高，且其刚性不足，承受打件的能力有限。


技术实现要素：

4.针对相关技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种天线封装件及其形成方法，以优化天线封装件的性能。
5.为实现上述目的，本发明的实施例提供了一种天线封装件，包括：基板；电子元件，电连接至基板的第一面；电路板，包括第一部分和第二部分，基板和电子元件夹置在第一部分和第二部分之间，第二部分贴合基板的与第一面相对设置的第二面；通孔，连接基板及第一部分；第一天线和第二天线，分别位于第一部分和第二部分上，电子元件通过基板、通孔和第一部分电连接至第一天线。
6.在一些实施例中，电路板还包括连接第一部分和第二部分的第三部分，第三部分位于电子元件的侧边，位于第三部分上的第三天线通过第三部分、第二部分和基板连接至电子元件。
7.在一些实施例中，第三部分具有未设置线路的线路净空区，线路净空区位于第三天线所在的位置与第二部分之间。
8.在一些实施例中，第三部分为电路板的弯折部分，在沿通孔的延伸方向观察的俯视图中，电路板具有第一侧边以及与第一侧边相交的第二侧边，第一侧边比第二侧边短，弯折部分位于第一侧边处。
9.在一些实施例中，还包括：第一连接件，位于基板的第一面上，第一连接件与电子元件并排设置，第一连接件电连接基板。
10.在一些实施例中，还包括：第二连接件，位于第一部分的与第一天线相背的一侧，第二连接件面向第一连接件，第二连接件通过第一部分电连接第一天线；引线，位于第一连接件和第二连接件之间。
11.在一些实施例中，还包括：模制化合物，包覆电子元件，第一部分贴合模制化合物，通孔穿过模制化合物。
12.在一些实施例中，基板具有相对于模制化合物和第二部分伸出的伸出部，第一连
接件位于基板的伸出部的第一面上。
13.在一些实施例中，电路板比基板软。
14.在一些实施例中，电路板的第一部分和第二部分未直接连接。
15.本技术的实施例还提供一种形成天线封装件的方法，包括：提供基板；将电子元件电连接至基板的第一面；形成位于基板的第一面上的通孔；将电路板的第一部分设置在通孔上，电路板的第二部分设置在基板的与第一面相对设置的第二面上；将第一天线和第二天线分别形成在第一部分和第二部分上，电子元件通过基板、通孔和电路板的第一部分电连接至第一天线。
16.在一些实施例中，在将电子元件设置在基板的第一面上后，使用模制化合物包封电子元件，通孔形成在模制化合物中，电路板的第一部分设置在模制化合物及通孔上。
17.在一些实施例中，还包括：在基板的第一面上形成第一连接件，模制化合物未包覆第一连接件。
18.在一些实施例中，还包括：在第一部分的与第一天线相背的一侧形成第二连接件，第二连接件未被模制化合物包封，第二连接件通过第一部分与第一天线电连接，第二连接件通过引线连接至第一连接件。
19.在一些实施例中，通过层压工艺使电路板的第二部分与基板的第二面贴合。
20.在一些实施例中，在将电路板的第二部分设置在第二面上之后，将电路板的第一部分设置在通孔上。
21.在一些实施例中，在将电路板的第一部分设置在通孔上之后，沿垂直于第一面的方向弯折电路板的与第一部分、第二部分相连的第三部分，并进一步沿平行于第一面的方向弯折第三部分，以将第二部分设置在第二面上，基板、电子元件及通孔夹持在第一部分和第二部分之间。
22.在一些实施例中，第三天线形成在第三部分上，第三天线通过第三部分、第二部分及基板电连接至电子元件。
23.在一些实施例中，第二天线形成在第二部分的与基板相背的一侧。
24.在一些实施例中，沿垂直于第一面的方向投影，基板具有与第一部分不重叠的伸出部，在伸出部的第一面上形成第一连接件，第一连接件通过基板及第二部分连接至第二天线。
附图说明
25.当结合附图进行阅读时，从以下详细描述可最佳理解本发明的各个方面。应该指出，根据工业中的标准实践，各个部件未按比例绘制。实际上，为了清楚的讨论，各个部件的尺寸可以任意地增大或减小。
26.图1至图10示出了根据本技术实施例的半导体封装件的形成过程。
27.图11至15示出了根据本技术另一些实施例的半导体封装件的形成过程。
28.图16至图17示出了本技术不同实施例的半导体封装件的结构示意图。
具体实施方式
29.为更好的理解本技术实施例的精神，以下结合本技术的部分优选实施例对其作进
一步说明。
30.本技术的实施例将会被详细的描示在下文中。在本技术说明书全文中，将相同或相似的组件以及具有相同或相似的功能的组件通过类似附图标记来表示。在此所描述的有关附图的实施例为说明性质的、图解性质的且用于提供对本技术的基本理解。本技术的实施例不应该被解释为对本技术的限制。
31.如本文中所使用，术语“大致”、“大体上”、“实质”及“约”用以描述及说明小的变化。当与事件或情形结合使用时，所述术语可指代其中事件或情形精确发生的例子以及其中事件或情形极近似地发生的例子。举例来说，当结合数值使用时，术语可指代小于或等于所述数值的
±
10％的变化范围，例如小于或等于
±
5％、小于或等于
±
4％、小于或等于
±
3％、小于或等于
±
2％、小于或等于
±
1％、小于或等于
±
0.5％、小于或等于
±
0.1％、或小于或等于
±
0.05％。举例来说，如果两个数值之间的差值小于或等于所述值的平均值的
±
10％(例如小于或等于
±
5％、小于或等于
±
4％、小于或等于
±
3％、小于或等于
±
2％、小于或等于
±
1％、小于或等于
±
0.5％、小于或等于
±
0.1％、或小于或等于
±
0.05％)，那么可认为所述两个数值“大体上”相同。
32.在本说明书中，除非经特别指定或限定之外，相对性的用词例如：“中央的”、“纵向的”、“侧向的”、“前方的”、“后方的”、“右方的”、“左方的”、“内部的”、“外部的”、“较低的”、“较高的”、“水平的”、“垂直的”、“高于”、“低于”、“上方的”、“下方的”、“顶部的”、“底部的”以及其衍生性的用词(例如“水平地”、“向下地”、“向上地”等等)应该解释成引用在讨论中所描述或在附图中所描示的方向。这些相对性的用词仅用于描述上的方便，且并不要求将本技术以特定的方向建构或操作。
33.另外，有时在本文中以范围格式呈现量、比率和其它数值。应理解，此类范围格式是用于便利及简洁起见，且应灵活地理解，不仅包含明确地指定为范围限制的数值，而且包含涵盖于所述范围内的所有个别数值或子范围，如同明确地指定每一数值及子范围一般。
34.再者，为便于描述，“第一”、“第二”、“第三”等等可在本文中用于区分一个图或一系列图的不同组件。“第一”、“第二”、“第三”等等不意欲描述对应组件。
35.下面将结合附图，对本技术的天线封装件及其形成方法作具体阐述。
36.参见图1，提供基板10，并在基板10上形成复数个接点12。在一些实施例中，接点12的材料包括焊料。
37.参见图2，通过表面安装技术(surface mounting technology,smt)将电子元件20电连接至基板10的第一面22。
38.参见图3，执行回焊工艺31，使得接点12与电子元件20接合。
39.参见图4，将接点12的从电子元件20和基板10之间溢出的材料清除【例如，助焊剂清洗(flux clean)】。在一些实施例中，执行等离子体去除工艺41以清除接点12的多余的材料。
40.参见图5，使用模制化合物50包封电子元件20以及接点12，模制化合物50覆盖基板10的第一面22的部分。在一些实施例中，模制化合物50使用高散热性材料。
41.参见图6，使用激光钻孔工艺在模制化合物50中形成多个开孔60以暴露基板20的第一面22。
42.参见图7，将电路板的第二部分70贴合于基板10的与第一面22相对设置的第二面
72，第二天线74设置在电路板的第二部分70上。在一些实施例中，电路板比基板软。在一些实施例中，通过层压工艺使电路板的第二部分70与基板10的第二面72贴合，例如通过黏合层连接基板10与第二部分70。
43.参见图8，在开孔60中填充导电材料以形成模制化合物中的通孔80。在一些实施例中，通孔80是贯穿模制化合物通孔(tmv)。在一些实施例中，可先执行图8所示的步骤，再执行图7所示的步骤，即先在开孔60中填充导电材料以形成通孔80，再将电路板的第二部分70贴合于基板10。
44.参见图9，将电路板的第一部分90设置在模制化合物50及通孔80上，第一天线92形成在第一部分90上。电路板的第一部分90和第二部分70未直接连接。参见路径b，电子元件20通过基板10、通孔80和电路板的第一部分90电连接至第一天线92。
45.参见图10，在基板10的第一面22上形成第一连接件100，模制化合物50未包覆第一连接件100。沿垂直于第一面22的方向投影，基板10具有相对于模制化合物50和第一部分90伸出的伸出部102，第一连接件100位于基板10的伸出部102的第一面22上。伸出部102的设置，使得后续在基板10上设置连接件不收空间限制，更加方便。参见路径d，第一连接件100通过基板10及第二部分70连接至第二天线74。至此，形成了本技术的天线封装件1000。在一些实施例中，第一连接件100用以将天线封装件1000之外的元件与天线封装件1000进行连接。在一些实施例中，第一连接件1000通过电子元件20或进一步通过通孔80电连接至第一天线92或第二天线74。
46.图11至图15示出了图7至图10的代替实施例，参见图11，首先在模制化合物50中形成通孔80。
47.参见图12，将将电路板的第一部分90设置在模制化合物50及通孔80上，第一天线92形成在第一部分90上。
48.参见图13，沿垂直于第一面22的方向弯折电路板的与第一部分90、第二部分70相连的第三部分130，并进一步沿平行于第一面22的方向弯折第三部分130，以将电路板的第二部分70贴合于基板10的与第一面22相对设置的第二面72，第二天线74设置在电路板的第二部分70上。基板10、电子元件20及通孔80夹持在第一部分90和第二部分70之间。第三天线132形成在第三部分130上。在一些实施例中，参见路径a，第三天线132通过第三部分130、第二部分70及基板10电连接至电子元件20。参见路径c，第三天线132通过第三部分130、第一部分电连接至第一天线92。同样地，图13所示的所示的实施例也存在图9的实施例所示的路线a。在一些实施例中，第三部分130具有未设置线路的线路净空区134，线路净空区134位于第三天线132所在的位置与第二部分70之间。净空区134提升电路板的弯折的能力，免除线路被过度弯折而损坏的风险。净空区134还可以避免第二天线92和第三天线132之间的干扰。
49.参见图14，在基板10的第一面22上形成第一连接件100，模制化合物50未包覆第一连接件100。第一连接件100与电子元件20并排设置并且电连接基板10。至此，形成了本技术的天线封装件1000。图14为本技术的天线封装件1000的一个截面，在其他的实施例中，围绕电子元件20的六面均可设置电路板以及电路板上的天线，实现天线的多方向辐射。
50.图15示出了图14所示的天线封装件1000的俯视图，在一些实施例中，第三部分130为电路板的弯折部分，在沿通孔的延伸方向观察的俯视图中，电路板具有第一侧边150以及
与第一侧边150相交的第二侧边152，第一侧边150比第二侧边152短，弯折部分位于第一侧边150处。在一些实施例中，多个第一天线92形成天线阵列。在天线封装件1000的一些实施例的未示出的仰视图中，多个第二天线74也形成天线阵列。
51.图16示出了本技术的天线封装件1000的又一实施例，其中还包括第二连接件160，位于第一部分90的与第一天线92相背的一侧，第二连接件160未被模制化合物50包封，第二连接件160面向第一连接件100。参见路径e，第二连接件160通过第一部分90电连接第一天线92。路径d和路径e将天线直接引出，使得天线讯号传递路径更短。引线162位于第一连接件100和第二连接件160之间，第二连接件160通过引线162连接至第一连接件100。本技术的实施例利用模制化合物50的厚度所垫高的空间容置分别配置于基板10与电路板的第一部分90上的连接件，以缩小天线封装件在水平和纵向上的尺寸，避免为了提供足够的输入/输出(i/o)而采用引脚数较多的连接件，进而影响基板10的所占面积。
52.图17示出了本技术的天线封装件1000的又一实施例，其中，使用热压熔锡焊接(hot bar)将第一连接件100形成在基板10上，并且连接线170将第一连接件100引出。热压熔锡焊接(hot bar)技术可以控制第一连接件100的厚度，减小第一连接件100的所需空间。
53.本发明的实施例利用软硬板的组合，将基板10(例如，射频(rf)板)做为打件的硬板，而利用电路板(例如，fpc)做为承载天线的软板，使得天线封装件的刚性及设计弹性兼具，有利于封装件的薄型化，并且天线在多方向配置。此外，当天线图案离电子元件20(例如，rfic)越远时，讯号的馈入路径越远，损失越大，本发明的实施例可通过并非仅经由电路板的馈入路径(例如，通过通孔80)来缩短电子元件20与天线图案的讯号传输路径，使得天线的辐射效能更佳。
54.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。