一种AOP射频天线封装结构及封装结构的制备方法技术

本申请适用于半导体封装技术领域，提供了一种AOP射频天线封装结构及封装结构的制备方法，该AOP射频天线封装结构包括：基板，开设有贯穿基板两侧的通孔；互联导体层，形成于基板两侧，且基板两侧的互联导体层通过通孔互联；组装导体层，形成于互联导体层上，包括安装端和天线端，安装端用于与母板连接；天线柱，形成于天线端上。本申请通过半导体工艺，在玻璃基板上制备互联导体层、组装导体层和天线柱，最终立式安装，基板做Z向支撑，机械强度高，中间互联导体层电路耦合匹配、设计灵活，顶部天线金属馈线柱悬置于空气中，带宽、损耗特性好。本申请将微型偶极子天线集成到射频封装上，实现了一种全新的AOP射频天线集成方式。了一种全新的AOP射频天线集成方式。了一种全新的AOP射频天线集成方式。

【技术实现步骤摘要】
一种AOP射频天线封装结构及封装结构的制备方法


[0001]本申请属于半导体封装
，尤其涉及一种AOP射频天线封装结构及封装结构的制备方法。

技术介绍

[0002]随着微波集成电路的发展，包含放大、耦合、滤波、开关、变频等完整功能的射频模块可以集成到一个封装内，实现了微波组件器件化。器件的体积、功率、效率极大提升。从整个微波段拓扑结构上分析，最前端的天线损耗、带宽成为进一步提升收发模块(TR，Transmit and Receive)性能的瓶颈。在毫米波乃至太赫兹相控阵雷达上，因通道间距的限制，天线需集成到微波器件封装上，AOP(Antenna
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on
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Package)封装射频天线是当下研究的热点。
[0003]AOP封装射频天线常规采用低温共烧陶瓷(LTCC，Low Temperature Co
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fired Ceramic)工艺和高密度互联(HDI，High Density Interconnector)工艺制备。LTCC工艺通过引入低介、超薄的介电陶瓷和低阻的银导体来降低损耗；HDI通过选择液晶高分子聚合物(LCP，Liquid Crystal Polymer)、玻璃等低介电芯板来提升性能。多层金属、介质叠加的贴片结构限制了这两类封装射频天线的带宽和损耗，无法满足多频复用TR对天线的要求。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本申请实施例提供了一种AOP射频天线封装结构及封装结构的制备方法，以实现一种天线AOP集成封装方式，满足多频复用TR对天线的要求。
[0005]本申请是通过如下技术方案实现的：
[0006]第一方面，本申请实施例提供了一种AOP射频天线封装结构，包括：基板，开设有贯穿基板两侧的通孔；互联导体层，形成于基板两侧，且基板两侧的互联导体层通过通孔互联；组装导体层，形成于互联导体层上，包括安装端和天线端，安装端用于与母板连接；天线柱，形成于天线端上。
[0007]本申请实施例中，通过半导体工艺，在玻璃基板上制备互联导体层、组装导体层和天线柱，最终实现了一种全新的AOP射频天线集成方式。这种集成封装方式，适用于多频复用的低损耗宽带天线，其对称布置的偶极子天线可覆盖毫米波段内绝大多数频段，满足了高频、多波束高集成的TR领域对天线的要求。
[0008]基于第一方面，在一些实施例中，所述基板两侧结构相同，依次为基板、互联导体层、组装导体层和天线柱。
[0009]本申请实施例中，基板两侧为空气、金属、基板、金属、空气的对称结构，基板两侧的互联导体层可根据需要制作低损耗的微带耦合电路，设计灵活，提升射频天线封装集成度。
[0010]基于第一方面，在一些实施例中，所述通孔内填充有第一导体，基板两侧的互联导体层通过第一导体互联。
[0011]基于第一方面，在一些实施例中，所述基板两侧的安装端用于与母板焊盘连接，实现AOP射频天线封装结构与母板的三维立体连接。
[0012]本申请实施例中，安装端作为焊盘，通过焊料与母版焊盘进行焊接，安装端与母版焊盘的XYZ三维尺寸皆可根据应力仿真结果调整，可采用增强设计，提升剪切强度。
[0013]基于第一方面，在一些实施例中，互联导体层的厚度小于组装导体层的厚度。
[0014]基于第一方面，在一些实施例中，基板为无机非金属材质。
[0015]在一些实施例中，采用无机非金属材质做基板避免了常规PCB有机材料在宇宙射线、原子氧辐照下特性退化的问题，可在宇宙粒子辐射中长期使用，提高了天线的环境可靠性。
[0016]第二方面，本申请实施例提供了一种AOP射频天线封装结构的制备方法，包括：在基板上开设贯穿基板两侧的通孔；在开设通孔后的基板的两侧形成互联导体层，且基板两侧的互联导体层通过通孔互联；在互联导体层上形成组装导体层，组装导体层包括安装端和天线端，安装端用于与母板连接；在天线端上形成天线柱。
[0017]基于第二方面，在一些实施例中，所述在开设通孔后的基板的两侧形成互联导体层，包括：在开设通孔后的基板的两侧溅射种子层；在种子层涂覆光阻层，通过光刻工艺获得第一图形；通过电镀在第一图形上沉积第一导体，同时填充通孔，使得基板两侧的耦合电路连通；通过平坦化工艺对第一图形上沉积的第一导体层进行厚度减薄和表面处理，形成互联导体层。
[0018]基于第二方面，在一些实施例中，所述在互联导体层上形成组装导体层，包括：在互联导体层涂覆光阻层，通过光刻工艺获得第二图形；通过电镀和平坦化工艺在第二图形上沉积第二导体形成组装导体层。
[0019]基于第二方面，在一些实施例中，形成天线柱后，通过去膜工艺，去除光阻材料至露出种子层；通过化学腐蚀法去除非第一图形定义区域的种子层至露出基板；通过镀膜工艺，对第一图形定义的表面区域进行覆膜保护。
[0020]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本说明书。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1是本申请实施例提供的AOP射频天线封装结构示意图；
[0023]图2是本申请实施例提供的AOP射频天线封装结构制备方法的流程图；
[0024]图3是本申请实施例提供的AOP射频天线封装结构制备方法步骤分解图。
具体实施方式
[0025]以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体
细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
[0026]应当理解，当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
[0027]还应当理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
[0028]如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
[0029]另外，在本申请说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种AOP射频天线封装结构，其特征在于，包括：基板，开设有贯穿所述基板两侧的通孔；互联导体层，形成于所述基板两侧，且所述基板两侧的互联导体层通过所述通孔互联；组装导体层，形成于所述互联导体层上，包括安装端和天线端，所述安装端用于与母板连接；天线柱，形成于所述天线端上。2.如权利要求1所述的AOP射频天线封装结构，其特征在于，所述基板两侧结构相同，依次为所述基板、所述互联导体层、所述组装导体层和所述天线柱。3.如权利要求1所述的AOP射频天线封装结构，其特征在于，所述通孔内填充有第一导体，所述基板两侧的互联导体层通过所述第一导体互联。4.如权利要求1所述的AOP射频天线封装结构，其特征在于，所述基板两侧的安装端用于与母板焊盘连接，实现AOP射频天线封装结构与母板的三维立体连接。5.如权利要求1所述的AOP射频天线封装结构，其特征在于，所述互联导体层的厚度小于所述组装导体层的厚度。6.如权利要求1所述的AOP射频天线封装结构，其特征在于，所述基板为无机非金属材质。7.一种AOP射频天线封装结构的制备方法，其特征在于，包括：在基板上开设贯穿所述基板两侧的通孔；在开设所述通孔后的基板的两侧形成互联导体层，且所述基板两侧的互...

【专利技术属性】
技术研发人员：李仕俊，唐晓赫，徐达，常青松，袁彪，张威龙，陈柱，杨树国，郭立涛，胡占奎，戎子龙，范硕，张立康，杨俊伟，郭业达，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十三研究所，
类型：发明
国别省市：