天线模块制造技术

本文公开的各个方面包括一种设备，该设备包括第一天线衬底，该第一天线衬底包括一个或多个天线。该设备还包括金属化结构。该设备还包括第一间隔件，该第一间隔件被设置在该第一天线衬底和该金属化结构之间，被配置为维持该第一天线衬底和该金属化结构之间的恒定距离。该设备还包括第一多个导电元件，该第一多个导电元件被设置在该第一间隔件内，被配置为将该第一天线衬底电耦合至该金属化结构。该设备还包括其中该第一间隔件被配置为包围所有导电元件，被电耦合至该第一天线衬底，并且被配置为在该第一天线衬底和该金属化结构之间形成气隙。该设备还包括其中该第一多个导电元件由该气隙中的空气分离。该气隙中的空气分离。该气隙中的空气分离。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】天线模块


[0001]所公开的主题的领域涉及设备封装件。具体地，所公开主题的领域涉及天线模块，并且进一步涉及用于毫米波(mm
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Wave)应用的天线模块。

技术介绍

[0002]第五代(5G)蜂窝网络(通常被称为5G NR)预计将包括24.25GHz至86GHz范围内的频率，以被用于移动设备。为了便于参考，在该范围内发送的信号将被称为毫米波(mm
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Wave)。应该认识到，5Gmm
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Wave可以覆盖从30GHz到300GHz的频率。mm
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Wave频率内的频率分段可以由单独的射频集成电路(RFIC)和一个或多个相关联的天线模块处理。用于mm
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Wave应用的封装策略具有若干问题(并非详尽的)：
[0003]●
封装件的大小由与频率相关的天线大小指定。天线大小可以比RFIC大得多。
[0004]●
低温共烧陶瓷(LTCC)封装件具有良好的电性能，但与其他封装件选项相比也更昂贵。
[0005]●
用于片上天线(AOC)封装件，天线被限制在芯片的大小内，这可能会限制性能，或者如果芯片大小被增大以容纳天线，则会增加成本。
[0006]●
用于扇出晶片级封装件(FOWLP)，天线模块是孔径或接近馈电的，这可能会限制性能，例如相对于探针馈电封装件。
[0007]●
用于层叠封装件(POP)，天线和芯片封装件使用焊球来连接。用于连接封装件的焊球在尺寸上是同位(isotopic)的，因此它们限制了封装件之间的间距。附加地，大的焊球也具有大的插入损耗(约1dB)。
[0008]●
使用倒装芯片球栅阵列(FCBGA)构造使用了多个附加的构建层来实现对称结构以及天线和接地层之间所需的间距(约400μm)。为了使天线和接地层之间的间距更大(约1mm或大于1mm)，这种类型的封装件需要大量的构建层，这添加了成本和制造复杂性。
[0009]常规的天线模块结构具有厚的衬底、低的设计灵活性、差的设计规则和大的形状因子，这些都是在移动设备之中使用的各种缺点。常规的设计也是不灵活的，因为每次新的设计都需要新的模具管槽(mold chase)。附加地，常规设计使用高成本低介电常数(Dk)材料。此外，使用改良半添加工艺(mSAP)衬底技术的常规设计增加了制作成本、空间和占地面积。
[0010]因此，存在克服包括本文提供的方法、系统和装置的常规方法的缺陷的系统、装置和方法的需要。

技术实现思路

[0011]本
技术实现思路
标识了一些示例方面的特征，并且不是对所公开主题的排他性或详尽描述。特征或方面是否被包括在本
技术实现思路
中或从本
技术实现思路
中省略并不旨在指示这种特征的相对重要性。描述了附加特征和方面，并且本领域技术人员在阅读以下详细描述并且查看形成其一部分的附图后将变得显而易见。
[0012]根据本文公开的各个方面，至少一个方面包括一种设备，包括第一天线衬底，该第一天线衬底包括一个或多个天线。该设备还包括金属化结构。该设备还包括第一间隔件，该第一间隔件被设置在第一天线衬底和金属化结构之间，被配置为维持第一天线衬底和金属化结构之间的恒定距离。该设备还包括第一多个导电元件，该第一多个导电元件被设置在第一间隔件内，被配置为将第一天线衬底电耦合至金属化结构。该设备还包括其中第一间隔件被配置为包围所有导电元件，被电耦合至第一天线衬底，并且被配置为在第一天线衬底和金属化结构之间形成气隙。该设备还包括其中第一多个导电元件由气隙中的空气分离。
[0013]根据本文公开的各个方面，至少一个方面包括一种制作设备的方法，包括形成金属化结构。该制作方法还包括在金属化结构上形成第一间隔件，其中第一间隔件被配置为维持第一天线衬底和金属化结构之间的恒定距离。该制作方法还包括形成第一多个导电元件，该第一多个导电元件被设置在第一间隔件内，被配置为将第一天线衬底电耦合至金属化结构。该制作方法还包括将包括一个或多个天线的第一天线衬底附接至第一间隔件和第一多个导电元件。该制作方法还包括其中第一间隔件包围所有导电元件，电耦合至第一天线衬底，并且在第一天线衬底和金属化结构之间形成气隙。该制作方法还包括其中第一多个导电元件由气隙中的空气分离。
[0014]基于附图和详细描述，与本文公开的装置和方法相关联的其他特征和优点对于本领域技术人员来说将是显而易见的。
附图说明
[0015]附图被呈现以辅助描述所公开主题的一个或多个方面的示例，并且仅被提供用于示例的图示而不是对其的限制。
[0016]图1A图示了根据本公开的至少一个方面的天线模块的局部侧视图。
[0017]图1B图示了根据本公开的至少一个方面的图1A中的天线模块的顶视图。
[0018]图1C图示了根据本公开的至少一个方面的天线模块在图1A中的线A
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A处的截面图。
[0019]图1D图示了根据本公开的至少一个方面的具有附加立柱(post)的天线模块的一部分。
[0020]图2A图示了根据本公开的至少一个方面的天线模块的局部侧视图。
[0021]图2B图示了根据本公开的至少一个方面的图2A中的天线模块的顶视图。
[0022]图2C图示了根据本公开的至少一个方面的天线模块在图2A中的线A
‑
A处的截面图。
[0023]图3A图示了根据本公开的至少一个方面的天线模块的局部侧视图。
[0024]图3B图示了根据本公开的至少一个方面的图3A中的天线模块的顶视图。
[0025]图4A图示了根据本公开的至少一个方面的天线模块的局部侧视图。
[0026]图4B图示了根据本公开的至少一个方面的图4A中的天线模块的顶视图。
[0027]图5A至5H图示了根据本公开的至少一个方面的制作天线模块的示例过程的不同阶段。
[0028]图6图示了根据本公开的至少一个方面的用于制造天线模块的方法的流程图。
[0029]图7图示了根据本公开的至少一个方面的移动设备。
[0030]图8图示了根据本公开的至少一个方面的可以与任何前述天线模块集成的各种电子设备。
[0031]根据惯例，由附图描绘的特征可以不按比例绘制。因此，为了清晰起见，所描绘特征的尺寸可以被任意地扩大或者减小。根据惯例，为了清晰起见，一些附图被简化。因此，附图可能未描绘特定装置或方法的所有组件。此外，在整个说明书和附图中，相同的附图标记表示相同的特征。
具体实施方式
[0032]本公开的各个方面在用于所公开主题的具体示例的以下描述和相关附图中提供。在不脱离所公开主题的范围的情况下，替代方面可以被设计。
[0033]词语“示例性”在本文中被用于表示“充当示例、实例或图示”。本文描述为“示例性”的任何方面都不必被解释为比其他实施例优选或有利。同样地，术语“各个方面”并不表示所公开主题的所有方面都包括所讨论的特征、优点或操作模式本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种设备，包括：第一天线衬底，包括一个或多个天线；金属化结构；第一间隔件，被设置在所述第一天线衬底和所述金属化结构之间，被配置为维持所述第一天线衬底和所述金属化结构之间的恒定距离；以及第一多个导电元件，被设置在所述第一间隔件内，被配置为将所述第一天线衬底电耦合至所述金属化结构，其中所述第一间隔件被配置为包围所有所述导电元件，被电耦合至所述第一天线衬底，并且被配置为在所述第一天线衬底和所述金属化结构之间形成气隙，并且其中所述第一多个导电元件由所述气隙中的空气分离。2.根据权利要求1所述的设备，还包括多个连接焊盘，其中所述多个连接焊盘被电耦合至所述金属化结构，并且位于所述金属化结构的第一侧上，所述金属化结构的所述第一侧与所述第一天线衬底在同一侧。3.根据权利要求2所述的设备，还包括至少一个电组件，所述至少一个电组件在与所述第一天线衬底相对的第二侧被电耦合至所述金属化结构。4.根据权利要求3所述的设备，其中所述至少一个电组件包括射频集成电路(RFIC)；功率放大器和电源组件，被电耦合至所述金属化结构；以及一个或多个无源组件，所述一个或多个无源组件各自在与所述第一天线衬底相对的一侧被电耦合至所述金属化结构。5.根据权利要求3所述的设备，其中所述至少一个电组件被包封在模制化合物中。6.根据权利要求5所述的设备，还包括：电磁干扰(EMI)屏蔽件，被配置为至少部分地包围所述模制化合物和所述金属化结构。7.根据权利要求6所述的设备，其中所述EMI屏蔽件被电耦合至所述第一间隔件和接地。8.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一间隔件由导电材料形成。9.根据权利要求8所述的设备，其中所述第一间隔件被耦合至接地。10.根据权利要求1所述的设备，其中每个天线存在至少一个导电元件。11.根据权利要求10所述的设备，其中每个天线存在至少4个导电元件。12.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一多个导电元件是柱或杆。13.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一多个导电元件是铜(Cu)、铝(Al)、银(Ag)、金(Au)或其组合。14.根据权利要求1所述的设备，还包括：多个包括一个或多个天线的附加天线衬底；多个附加间隔件，其中每个附加间隔件被设置在所述多个附加天线衬底中的一个附加天线衬底和所述金属化结构之间，并且被配置为维持所述多个附加天线衬底中的所述一个附加天线衬底与所述金属化结构之间的相关联的恒定距离；以及多个附加导电元件，其中所述多个附加导电元件中的至少一个导电元件被设置在每个附加间隔件内，并且被配置为将所述附加天线衬底中的每个附加天线衬底电耦合至所述金属化结构。15.根据权利要求14所述的设备，其中所述至少一个间隔件由导电材料形成。
16.根据权利要求15所述的设备，其中所述至少一个间隔件被耦合至接地。17.根据权利要求14所述的设备，其中每个间隔件被配置为维持相同的恒定距离。18.根据权利要求14所述的设备，其中至少一个间隔件被配置为与至少一个其他间隔件维持不同的恒定距离。19.根据权利要求14所述的设备，其中每个天线存在至少一个导电元件。20.根据权利要求14所述的设备，其中每个天线存在至少4个导电元件。21.根据权利要求14所述的设备，其中所述多个附加天线衬底包括线性布置的三个附加天线衬底，并且其中每个天线衬底与至少一个其他天线衬底相邻。22.根据权利要求14所述的设备，其中所述多个附加导电元件是柱或杆。23.根据权利要求1所述的设备，还包括：第二天线衬底，包括一个或多个天线；第二间隔件，其中所述第二间隔件被设置在所述第二天线衬底和所述第一天线衬底之间，并且被配置为维持所述第二天线衬底与所述第一天线衬底之间的第二恒定距离；以及第二多个导电元件，被设置在所述第二间隔件内，被配置为将所述第二天线衬底电耦合至所述第一天线衬底，其中所述第二间隔件被配置为包围所有所述第二多个导电元件，被电耦合至所述第二天线衬底，并且被配置为在所述第二天线衬底和所述第一天线衬底之间形成第二气隙。24.根据权利要求23所述的设备，还包括：第三天线衬底，包括一个或多个天线；第三间隔件，其中所述第三间隔件被设置在所述第三天线衬底和所述第二天线衬底之间，并且被配置为维持所述第三天线衬底和所述第二天线衬底之间的第三恒定距离；以及第三多个导电元件，被设置在所述第三间隔件内，被配置为将所述第三天线衬底电耦合至所述第二天线衬底，其中所述第三间隔件被配置为包围所有所述第三多个导电元件，被电耦合至所述第三天线衬底，并且被配置为在所述第三天线衬底和所述第二天线衬底之间形成第三气隙。25.根据权利要求24所述的设备，其中所述第一多个导电元件包括用于所述第一天线衬底中的所述一个或多个天线中的每个天线的至少一个导电元件集合。26.根据权利要求25所述的设备，其中所述第一多个导电元件包括用于所述第二天线衬底中的和所述第三天线衬底中的每个天线的至少一个穿通导电元件集合。27.根据权利要求26所述的设备，其中每个导电元件集合包括一个或多个导电元件。28.根据权利要求26所述的设备，其中所述第二多个导电元件包括用于所述第二天线衬底中的所述一个或多个天线中的每个天线的至少一个导电元件集合。29.根据权利要求28所述的设备，其中所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：卫洪博，A，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：