本发明专利技术提供一种水平垂直双辐射方向的天线封装结构及制备方法。方法包括步骤：提供支撑基底，于支撑基底表面形成分离层；于分离层上形成重新布线层；于重新布线层上形成天线阵列层，与金属线层电连接；天线阵列层包括多个分别呈阵列排布的第一天线和第二天线，分别沿水平和垂直方向辐射；形成塑封材料层将天线阵列层塑封；去除支撑基底和分离层；于重新布线层背离天线阵列层的表面形成焊球凸块与金属线层电连接；将芯片贴置于焊球凸块上。本发明专利技术同时设计沿水平方向和垂直方向辐射的天线，使得天线可以沿封装体的侧面和正面同时进行辐射，可以增加天线辐射波长，提高天线设计弹性，有助于提高器件性能。有助于提高器件性能。有助于提高器件性能。
【技术实现步骤摘要】
水平垂直双辐射方向的天线封装结构及制备方法
[0001]本专利技术涉及半导体封装
，特别是涉及一种水平垂直双辐射方向的天线封装结构及制备方法。
技术介绍
[0002]随着5G通讯和人工智能时代的到来，应用于此类相关领域的芯片所要传输和高速交互处理的数据量越来越大，且移动互联网以及物联网方面的需求越来越强劲，电子终端产品的小型化和多功能化成为产业发展的大趋势。如何将不同种类的高密度芯片集成封装在一起，以构成一个功能强大且体积功耗较小的系统，已成为半导体芯片先进封装领域的一大挑战。
[0003]扇出型封装(Fan
‑
out)技术因可整合多个芯片，且效能比以载板基础的系统级封装要好，业界普遍看好扇出型封装技术在未来5G射频前端芯片整合封装中的应用。而扇出型晶圆级封装(Fan
‑
Out Wafer Level Packaging，简称FOWLP)则融合了扇出型封装和晶圆级封装技术的优点，可以充分满足人们对电子器件的多功能、高性能、高能效、低成本和小尺寸的需求，已经成为满足移动和网络应用电子设备需求的最有前途的封装技术之一。
[0004]为进一步减少器件面积，天线已经被集成至扇出型晶圆级封装结构中，但是现有技术中通常仅采用垂直辐射方向的天线设计，因塑封(molding)厚度存在制程极限，使得天线的设计难度加大，阻碍了器件的进一步小型化。
技术实现思路
[0005]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种水平垂直双辐射方向的天线封装结构及制备方法，用于解决现有技术的扇出型封装结构中仅采用垂直辐射方向的天线设计，因塑封厚度存在制程极限，使得天线的设计难度加大等问题。
[0006]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种水平垂直双辐射方向的天线封装结构的制备方法，包括以下步骤：
[0007]提供支撑基底，于所述支撑基底上形成分离层；
[0008]于所述分离层上形成重新布线层，所述重新布线层包括介质层及位于所述介质层内以及介质层表面的金属线层；
[0009]于所述重新布线层上形成天线阵列层，所述天线阵列层与所述金属线层电连接；所述天线阵列层包括多个第一天线和第二天线，多个第一天线和多个第二天线分别呈阵列排布；所述第一天线沿水平方向辐射，所述第二天线沿垂直方向辐射；所述第一天线包括多个沿第一方向延伸的第一金属片和多个沿第二方向延伸的第二金属片，所述第一方向与所述第二方向不相平行；所述多个第一金属片平行间隔设置，所述多个第二金属片平行间隔设置，且所述第二金属片的两端分别与所述第一金属片相连接；所述第二天线包括第三金属片和金属柱，所述金属柱沿纵向延伸，所述第三金属片位于所述金属柱的顶部，且第三金属片的辐射面与水平面相平行；
[0010]形成塑封材料层，所述塑封材料层将所述天线阵列层塑封；
[0011]去除所述支撑基底和所述分离层；
[0012]于所述重新布线层背离所述天线阵列层的表面形成焊球凸块，所述焊球凸块与所述金属线层电连接；
[0013]将芯片贴置于所述焊球凸块上。
[0014]可选地，去除所述支撑基底和所述分离层之后，还包括于所述介质层内形成开口的步骤，所述开口暴露出所述金属线层，所述焊球凸块形成于所述开口内。
[0015]可选地，所述第一金属片和第二金属片均为两个，所述第一方向和第二方向相垂直。
[0016]可选地，所述支撑基底包括玻璃基底；所述分离层包括释放层和保护层，所述释放层形成于所述支撑基底的表面，所述保护层形成于所述释放层背离所述支撑基底的表面；所述释放层包括碳材料层、树脂材料层和有机材料层中的一种或多种的结合，所述保护层包括聚酰亚胺层。
[0017]可选地，在形成所述重新布线层之后，还包括于所述重新布线层表面形成凸块下金属层的步骤，所述凸块下金属层与所述金属线层电连接，所述天线阵列层形成于所述凸块下金属层的表面，且与所述凸块下金属层电连接。
[0018]本专利技术还提供一种水平垂直双辐射方向的天线封装结构，所述水平垂直双辐射方向的天线封装结构包括：重新布线层，所述重新布线层具有相对的第一表面及第二表面，所述重新布线层包括介质层及位于所述介质层内及介质层表面的金属线层；天线阵列层，位于所述重新布线层的第一表面，所述天线阵列层与所述金属线层电连接；所述天线阵列层包括多个第一天线和第二天线，多个第一天线和多个第二天线分别呈阵列排布；所述第一天线沿水平方向辐射，所述第二天线沿垂直方向辐射；所述第一天线包括多个沿第一方向延伸的第一金属片和多个沿第二方向延伸的第二金属片，所述第一方向与所述第二方向不相平行；所述多个第一金属片平行间隔设置，所述多个第二金属片平行间隔设置，且所述第二金属片的两端分别与所述第一金属片相连接；所述第二天线包括第三金属片和金属柱，所述金属柱沿纵向延伸，所述第三金属片位于所述金属柱的顶部，且第三金属片的辐射面与水平面相平行；塑封材料层，位于所述重新布线层的第一表面，且将所述天线阵列层塑封；焊球凸块，位于所述重新布线层的第二表面，且与所述金属线层电连接；芯片，与所述焊球凸块电连接。
[0019]可选地，所述水平垂直双辐射方向的天线封装结构还包括凸块下金属层，所述凸块下金属层位于所述重新布线层的第二表面，且两端分别与所述金属线层和所述焊球凸块电连接。
[0020]可选地，所述水平垂直双辐射方向天线结构还包括底部填充层，所述底部填充层位于所述芯片和所述焊球凸块之间。
[0021]可选地，所述第一金属片和第二金属片均为两个。
[0022]可选地，所述第一方向和第二方向相垂直。
[0023]可选地，所述多个第一天线呈多行多列排布，所述多个第二天线呈线状排布，所述第二天线位于所述第一天线之间。
[0024]如上所述，本专利技术的水平垂直双辐射方向的天线封装结构及制备方法，同时设计
沿水平方向和垂直方向辐射的天线，使得天线方向可以沿封装体的侧面和正面同时进行辐射，可以增加天线辐射波长，可以提高天线设计弹性，有助于提高器件性能。相较于现有的仅具有垂直辐射方向的器件相比，本专利技术在达到同等性能的情况下可以减小塑封材料层的厚度，有助于器件的进一步小型化。
附图说明
[0025]图1显示为本专利技术提供的水平垂直双辐射方向的天线封装结构的制备方法的一例示性制备工艺流程图。
[0026]图2～图11显示为依图1的制备工艺流程在制备过程中各步骤所呈现出的例示性结构示意图，其中，图10及图11同时显示为本专利技术提供的水平垂直双辐射方向的天线封装结构自不同位置的例示性截面结构示意图。
[0027]元件标号说明
[0028]11
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支撑基底
[0029]12
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释放层
[0030]13
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保护层
[0031本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种水平垂直双辐射方向的天线封装结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：提供支撑基底，于所述支撑基底上形成分离层；于所述分离层上形成重新布线层，所述重新布线层包括介质层及位于所述介质层内以及介质层表面的金属线层；于所述重新布线层上形成天线阵列层，所述天线阵列层与所述金属线层电连接；所述天线阵列层包括多个第一天线和第二天线，多个第一天线和多个第二天线分别呈阵列排布，所述第一天线沿水平方向辐射，所述第二天线沿垂直方向辐射；所述第一天线包括多个沿第一方向延伸的第一金属片和多个沿第二方向延伸的第二金属片，所述第一方向与所述第二方向不相平行；所述多个第一金属片平行间隔设置，所述多个第二金属片平行间隔设置，且所述第二金属片的两端分别与所述第一金属片相连接；所述第二天线包括第三金属片和金属柱，所述金属柱沿纵向延伸，所述第三金属片位于所述金属柱的顶部，且第三金属片的辐射面与水平面相平行；形成塑封材料层，所述塑封材料层将所述天线阵列层塑封；去除所述支撑基底和所述分离层；于所述重新布线层背离所述天线阵列层的表面形成焊球凸块，所述焊球凸块与所述金属线层电连接；将芯片贴置于所述焊球凸块上。2.根据权利要求1所述的水平垂直双辐射方向的天线封装结构的制备方法，其特征在于：去除所述支撑基底和所述分离层之后，还包括于所述介质层内形成开口的步骤，所述开口暴露出所述金属线层，所述焊球凸块形成于所述开口内。3.根据权利要求1所述的水平垂直双辐射方向的天线封装结构的制备方法，其特征在于：所述第一金属片和第二金属片均为两个，所述第一方向和第二方向相垂直。4.根据权利要求1所述的水平垂直双辐射方向的天线封装结构的制备方法，其特征在于：所述支撑基底包括玻璃基底；所述分离层包括释放层和保护层，所述释放层形成于所述支撑基底的表面，所述保护层形成于所述释放层背离所述支撑基底的表面；所述释放层包括碳材料层、树脂材料层和有机材料层中的一种或多种的结合，所述保护层包括聚酰亚胺层。5.根据权利要求1所述的水平垂直双辐射方向的天线封装结构的制备方法，其特征在于：在形成所述重新布线层之后，还包括于所述重新布线层表面形成凸块下金属层的步骤，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈彦亨，林正忠，
申请(专利权)人：盛合晶微半导体江阴有限公司，
类型：发明
国别省市：
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