集成天线和射频前端的有机基板埋入封装结构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112071808A(43)申请公布日2020.12.11(21)申请号201910436959.2(22)申请日2019.05.23(71)申请人中国科学院微电子研究所地址100029北京市朝阳区北土城西路3号(72)发明人王启东薛梅曹立强方志丹(74)专利代理机构中科专利商标代理有限责任公司11021代理人任岩(51)Int.Cl.H01L23/31(2006.01)H01L25/16(2006.01)H01L23/66(2006.01)H01L23/36(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称集成天线和射频前端的有机基板埋入封装结构(57)摘要一种集成天线和射频前端的有机基板埋入封装结构，包括：一射频前端模块，两个介质层和一天线模块，所述射频前端模块包括：一芯板，内部包括至少一通槽；至少一有源芯片，埋置于所述芯板的通槽中；所述两个介质层，分别为一号介质层和二号介质层，所述一号介质层设置于所述芯板上表面，穿设有多个一号金属化盲孔，所述二号介质层设置于所述芯板下表面，穿设有多个二号金属化盲孔，所述一号介质层、芯板和二号介质层内还穿设有多个金属化通孔；所述天线模块包括：至少一天线单元，设置于所述一号介质层上表面；一周期性金属结构，设置于所述芯板上表面；一金属地平面，设置于所述二号介质层下表面，与所述周期性金属结构共同作为天线反射平面。CN112071808ACN112071808A权利要求书1/1页1.一种集成天线和射频前端的有机基板埋入封装结构，包括：一射频前端模块，包括：一芯板，内部包括至少一通槽；至少一有源芯片，埋置于所述芯板的通槽中；两个介质层，分别为一号介质层和二号介质层，所述一号介质层设置于所述芯板上表面，穿设有多个一号金属化盲孔，所述二号介质层设置于所述芯板下表面，穿设有多个二号金属化盲孔，所述一号介质层、芯板和二号介质层内还穿设有多个金属化通孔；一天线模块，包括：至少一天线单元，设置于所述一号介质层上表面；一周期性金属结构，设置于所述芯板上表面；一金属地平面，设置于所述二号介质层下表面，与所述周期性金属结构共同作为天线反射平面；其中，所述有源芯片通过所述一号金属化盲孔、二号金属化盲孔和金属化通孔配置为与外围电路电连接。2.根据权利要求1所述的封装结构，其中所述芯板内部通槽的侧壁还镀有一金属层。3.根据权利要求1所述的封装结构，其中所述的一号金属化盲孔和金属化通孔还被用作电磁屏蔽孔栅。4.根据权利要求1所述的封装结构，其中所述的周期性金属结构为电磁结构，与所述金属地平面共同作为天线反射平面时，在毫米波波段，具有同相反射特性。5.根据权利要求1所述的封装结构，其中所述的二号介质层下表面还粘贴一金属散热片，所述的金属散热片通过二号金属化盲孔与有源芯片的背部金属相连接。6.根据权利要求1所述的封装结构，其中所述的一号介质层和二号介质层均由半固化片压合后固化而成。7.根据权利要求1所述的封装结构，其中所述的二号介质层下表面还设置有多个焊球。8.一种集成天线和射频前端的有机基板埋入封装结构的制备方法，包括：在芯板上挖至少一通槽；在通槽侧壁镀上金属层，之后将芯板上下表面金属层进行图形化，在芯板上方加工出周期性金属结构；将有源芯片的芯片焊盘朝上，背部金属朝下，放置于芯板通槽中，将两层半固化片分别固定在芯板的上下表面，然后将两层半固化片与芯板进行真空压合，两层半固化片压合后固化为两个介质层，分别为一号介质层和二号介质层；在一号介质层和二号介质层中加工一号金属化盲孔和二号金属化盲孔，并加工贯穿一号介质层、芯板、二号介质层的的金属化通孔；在一号介质层上表面加工一号金属层，其中包括天线单元，金属互连线和金属电磁屏蔽环等金属结构；在二号介质层下表面加工二号金属层，其中包括金属互连线、金属地平面和金属焊盘等金属结构；在封装体下表面通过导电胶贴装散热金属片并植上焊球。2CN112071808A说明书1/5页集成天线和射频前端的有机基板埋入封装结构技术领域[0001]本发明涉及半导体封装技术领域，尤其涉及了集成毫米波天线和射频前端的有机基板埋入封装结构。背景技术[0002]为了提高集成度，国际半导体技术发展路线组织提出超越摩尔定律，旨在将处理器、存储器、射频模块、数字模块、模拟模块、光电模块、传感模块等集成在单一封装体中实现系统级封装(SysteminPackage，SiP)，如果将天线也集成在系统级封装中，则称为天线级封装(AntennainPakcage，AiP)。[0003]其中SiP涵盖了从传统包括多个有源芯片和无源元件的2D模块到更复杂模块如PiP、PoP、2.5D和3D的集成解决方案，所用基底材料包括LTCC、有机基板、硅、PC