CN109103568A - 具有多频带天线的集成扇出式封装 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开一种具有多频带天线的集成扇出式封装。一种集成扇出式封装包括半导体管芯、模制层、以及多个集成扇出式穿孔。所述模制层位于所述半导体管芯旁边。所述集成扇出式穿孔穿过所述模制层且被排列以形成多个偶极天线。所述多个偶极天线中的至少一个包括两个偶极臂，所述两个偶极臂各自具有发射带及连接到所述发射带的辐射带，且所述辐射带具有第一部分、第二部分及位于所述第一部分与所述第二部分之间且与所述第一部分及所述第二部分接触的滤波器部分。所述滤波器部分的横截面积小于所述辐射带的所述第一部分或所述第二部分的横截面积。

Description

具有多频带天线的集成扇出式封装

技术领域

本发明实施例涉及一种集成扇出式封装。

背景技术

目前在单个封装中组装系统所需的若干集成电路对于复杂电子系统来说是惯例，且常常被称为系统级封装(system-in-package，SIP)。SIP组装可在单个封装中含有数字、模拟、混合信号，且常常含有射频功能。对于SIP应用来说，被设计用来发射或接收不同电磁波的多频带天线应用于毫米波无线通信、WiFi及电信等。然而，存在许多与此种多频带天线相关的挑战。

发明内容

本发明实施例的一种具有多频带天线的集成扇出式封装包括半导体管芯、模制层以及多个集成扇出式穿孔。模制层位于半导体管芯旁边。多个集成扇出式穿孔穿过模制层且被排列以形成多个偶极天线。多个偶极天线中的至少一个包括两个偶极臂。两个偶极臂各自具有发射带及连接到发射带的辐射带，且辐射带具有第一部分、第二部分及位于第一部分与第二部分之间且与第一部分及第二部分接触的滤波器部分。辐射带的滤波器部分的横截面积小于第一部分或第二部分的横截面积。

本发明实施例的一种具有多频带天线的集成扇出式封装包括半导体管芯、模制层、多个第一集成扇出式穿孔以及多个第二集成扇出式穿孔。模制层位于半导体管芯旁边。多个第一集成扇出式穿孔穿过模制层且被排列以形成多个第一偶极天线。多个第二集成扇出式穿孔穿过模制层且被排列以形成多个第二偶极天线。第一偶极天线的工作频带不同于第二偶极天线的工作频带，且第一偶极天线与第二偶极天线呈交错排列形式。

本发明实施例的一种形成具有多频带天线的集成扇出式封装的方法包括下列步骤。提供半导体管芯。在半导体管芯旁边形成多个集成扇出式穿孔，其中形成集成扇出式穿孔包括形成多个偶极天线。形成环绕集成扇出式穿孔的模制层。

附图说明

图1A至图1F是一种根据一些实施例形成具有多频带天线的集成扇出式封装的方法的剖视图。

图2是根据一些实施例具有多频带天线的集成扇出式封装的简化俯视图。

图3至图6是根据一些实施例的偶极天线的俯视图。

图7及图8是根据一些实施例的平板天线的俯视图。

图9是根据替代实施例具有多频带天线的集成扇出式封装的简化俯视图。

图10是根据另一些替代实施例具有多频带天线的集成扇出式封装的简化俯视图。

具体实施方式

以下公开内容提供用于实作所提供主题的不同特征的许多不同的实施例或实例。以下阐述组件及设置的具体实例的目的在于以简化方式传达本公开内容。当然，这些仅为实例且不旨在进行限制。举例来说，以下说明中将第二特征形成在第一特征“之上”或第一特征“上”可包括其中第二特征及第一特征被形成为直接接触的实施例，且也可包括其中第二特征与第一特征之间可形成有附加特征、进而使得所述第二特征与所述第一特征可能不直接接触的实施例。此外，在本公开内容的各种实例中，可使用相同的参考编号及/或字母来指代相同或类似的部件。对参考编号的重复使用是出于简洁及清晰的目的，而不是自身表示所论述的各种实施例及/或配置之间的关系。

此外，本文中可能使用例如“之下(beneath)”、“下面(below)”、“下部的(lower)”、“位于…上(on)”、“位于…之上(over)”、“上覆(overlying)”、“上方(above)”及“上部的(upper)”等空间相对性用语以便于阐述图中所示的一个元件或特征与另一(其他)元件或特征的关系。所述空间相对性用语旨在除图中所绘示的取向外还囊括装置在使用或操作中的不同取向。设备可具有其他取向(旋转90度或其他取向)，且本文中所用的空间相对性描述语可同样相应地进行解释。

上述内容还可包括其他特征及工艺。举例来说，可包括测试结构以帮助进行三维(3D)封装或三维集成电路(3DIC)装置的验证测试。测试结构可包括例如形成于重布线层中或衬底上的测试垫，所述测试垫使得能够测试3D封装或3DIC、使用探针(probe)及/或探针卡(probe card)等。可对中间结构及最终结构执行验证测试。另外，本文中所公开的结构及方法可结合包含对已知良好管芯的中间验证的测试方法论一起使用，以提高产量(yield)及降低成本。

图1A至图1F是一种根据一些实施例形成具有多频带天线的集成扇出式封装的方法的剖视图。图1F是沿图2所示的线I-I截取的简化剖视图。为说明的简化及清晰起见，仅在图2所示的简化俯视图中示出了少数元件，例如偶极天线及平板天线，且这些元件如图1F所示未必处于同一平面中。

参照图1A，提供载体C，载体C具有形成于其之上的剥离层DB及介电层DI，且剥离层DB处于载体C与介电层DI之间。在一些实施例中，载板C是玻璃衬底，剥离层DB是光-热转换(light-to-heat conversion，LTHC)释放层，且介电层DI是聚合物层，例如聚苯并恶唑(PBO)、聚酰亚胺(PI)、苯并环丁烯(benzocyclobutene，BCB)或其组合等。

随后，在介电层DI上形成第一重布线层结构RDL1。在说明书通篇中将第一重布线层结构RDL1称为“后侧重布线层结构”。在一些实施例中，在形成第一重布线层结构RDL1期间形成平板天线接地结构PAG。具体来说，第一重布线层结构RDL1包括嵌置在聚合物层101中的重布线层，且所述重布线层被配置成形成平板天线接地结构PAG。在一些实施例中，平板天线接地结构PAG包括多个接地图案。在一些实施例中，重布线层或平板天线接地结构PAG包含铜、镍、钛或其组合等。在一些实施例中，聚合物层101包含感光性材料，例如聚苯并恶唑(PBO)、聚酰亚胺(PI)、苯并环丁烯(BCB)或其组合等。在替代实施例中，第一重布线层结构RDL1中可包括更多聚合物层及重布线层，且所述聚合物层与所述重布线层交替堆叠。聚合物层或重布线层的数目不受本公开内容的限制。

参照图1B，在第一重布线层结构RDL1上形成多个集成扇出式穿孔TIV1及集成扇出式穿孔TIV2。在一些实施例中，集成扇出式穿孔TIV1穿透过聚合物层101并电连接到平板天线接地结构PAG，且集成扇出式穿孔TIV2形成在聚合物层101上。在一些实施例中，集成扇出式穿孔TIV2被配置以形成多个偶极天线DA。具体来说，偶极天线DA是在形成集成扇出式穿孔期间形成。

在一些实施例中，形成集成扇出式穿孔TIV1及集成扇出式穿孔TIV2的方法包括以下操作。在第一重布线层结构RDL1之上形成晶种材料层(图中未示出)。在一些实施例中，晶种材料层包含钛/铜复合层，且是通过溅镀工艺而形成。之后，在晶种材料层上形成具有开口的光刻胶层(图中未示出)，且光刻胶层的开口暴露出用于随后形成的集成扇出式穿孔的预期位置。然后，执行镀覆工艺以在由光刻胶层的开口暴露出的晶种材料层上形成金属材料层(例如，铜层)。然后移除光刻胶层及位于其之下的晶种材料层，以形成集成扇出式穿孔TIV1及集成扇出式穿孔TIV2。

在一些实施例中，集成扇出式穿孔TIV2或偶极天线DA的尺寸(例如，宽度)大于集成扇出式穿孔TIV1的尺寸(例如，宽度)。然而，本公开内容并不仅限于此。在替代实施例中，集成扇出式穿孔TIV2或偶极天线DA的尺寸(例如，宽度)实质上等于或小于集成扇出式穿孔TIV1的尺寸(例如，宽度)。

在一些实施例中，偶极天线DA中的每一个包括两个偶极臂，如图2所示。偶极臂可以是通常两侧对称的相同的导电性元件。在一些实施例中，偶极臂中的每一个具有发射带DAT及连接到发射带DAT的辐射带DAR。发射带DAT用以发射及/或接收不同频带的信号，且辐射带DAR用以辐射不同频带。

在一些实施例中，每一偶极天线DA具有两个L形偶极臂，其中两个发射带DAT并排排列并彼此平行，且两个辐射带DAR从发射带DAT沿相反的方向延伸。在一些实施例中，相邻的发射带DAT与辐射带DAR之间的倾斜角度是约90度，但本公开内容并不仅限于此。在替代实施例中，相邻的发射带DAT与辐射带DAR之间的倾斜角度可根据工艺要求而大于或小于90度。

以下为说明的简洁及清晰起见，在下文中阐述每一偶极天线DA的一个偶极臂。在一些实施例中，辐射带DAR具有第一部分10、滤波器部分11及第二部分12。滤波器部分11位于第一部分10与第二部分12之间，并在实体上与第一部分10及第二部分12接触。

在本公开内容中，偶极天线DA的辐射带DAR的滤波器部分11用以对不同频带的信号进行滤波。在一些实施例中，辐射带DAR的滤波器部分11阻挡第一工作频带，但允许第二工作频带由此通过。具体来说，通过在偶极天线DA的辐射带DAR中设置滤波器部分11，辐射带DAR的第一部分10辐射第一频带，且整个辐射带DAR(包括第一部分10、滤波器部分11及第二部分12)辐射不同于第一频带的第二频带。在一些实施例中，第一频带大于第二频带。举例来说，偶极天线DA的第一频带是60GHz，且偶极天线DA的第二频带是38GHz。

天线尺寸与频率成反比例。因此，通过控制偶极天线DA的辐射带DAR的第一部分10的长度L1、以及辐射带DAR的所有部分的总长度L2，偶极天线DA可辐射不同频带。举例来说，当第一频带是60GHz且第二频带是38GHz时，长度L1对长度L2的比率是1/60:1/38。

在一些实施例中，辐射带DAR的滤波器部分11的横截面积小于第一部分10或第二部分12的横截面积。在一些实施例中，第一部分10的横截面积实质上等于第二部分12的横截面积。在替代实施例中，第一部分10的横截面积可不同于(例如，大于)第二部分12的横截面积。

在一些实施例中，辐射带DAR的滤波器部分11中具有一个或多个空隙V1。在一些实施例中，如在图2所示的俯视图中所示，在辐射带DAR的滤波器部分11中设置有两个空隙V1。在一些实施例中，空隙V1穿透过辐射带DAR的滤波器部分11。在替代实施例中，空隙V1不穿透辐射带DAR的滤波器部分11。空隙V1可以是方形、矩形、多边形、圆形、椭圆形、条形或任意形状。可调整空隙V1的大小及形状直到滤波器部分11具有所需的滤波功能。

继续参照图1B，在形成集成扇出式穿孔TIV1及集成扇出式穿孔TIV2之后，选取半导体管芯100并将其放置在载体C上。在一些实施例中，半导体管芯100包括衬底102、连接件104及绝缘层106。衬底102包括例如但不限于经掺杂或未经掺杂的块状硅或绝缘体上半导体(semiconductor-on-insulator，SOI)衬底的有源层。连接件104形成在位于其之下的垫或互连结构(图中未示出)之上并电连接到所述垫或互连结构。连接件104包括焊料凸块、金凸块、铜柱等，且是通过置球工艺(ball drop process)或电镀工艺而形成。绝缘层106形成在衬底102之上，并暴露出连接件104的多个部分。在一些实施例中，绝缘层106是聚合物层。举例来说，绝缘层106包含感光性材料，例如聚苯并恶唑(PBO)、聚酰亚胺、苯并环丁烯(BCB)或其组合等。在一些实施例中，半导体管芯100通过位于半导体管芯100与介电层DI之间的管芯贴合膜DAF而贴合到介电层DI。

之后，在载体C之上形成模制层108，以包封或环绕集成扇出式穿孔TIV1及集成扇出式穿孔TIV2的侧壁以及半导体管芯100的侧壁。在一些实施例中，将具有模具腔的模具(图中未示出)按压抵靠半导体管芯100，然后以模制材料填充模具腔以形成模制层108。在一些实施例中，模制层108包含模制化合物、模制底部填充、树脂等，例如环氧树脂。在一些实施例中，模制层108包含感光性材料，例如聚苯并恶唑(PBO)、聚酰亚胺、苯并环丁烯(BCB)或其组合等。在一些实施例中，模制层108进一步填充在偶极天线DA的每一辐射带DAR的滤波器部分11中的空隙V1中。

参照图1C，在模制层108之上形成第二重布线层结构RDL2。第二重布线层结构RDL2在说明书通篇中被称为“前侧重布线层结构”。在一些实施例中，第二重布线层结构RDL2电连接到半导体管芯100的连接件104、以及集成扇出式穿孔TIV1及集成扇出式穿孔TIV2。在一些实施例中，第二重布线层结构RDL2包括交替堆叠的多个聚合物层与多个重布线层。聚合物层或重布线层的数目不受本公开内容的限制。在一些实施例中，最顶端的重布线层也被称为用于安装球的球下金属(under-ball metallurgy，UBM)层。在一些实施例中，聚合物层中的每一个包含感光性材料，例如聚苯并恶唑(PBO)、聚酰亚胺、苯并环丁烯(BCB)或其组合等。在一些实施例中，重布线层中的每一个包含铜、镍、钛或其组合等，且是通过电镀工艺而形成。

之后，在第二重布线层结构RDL2之上形成球或凸块110，并使球或凸块110电连接到第二重布线层结构RDL2。在一些实施例中，凸块110是由具有低电阻的导电性材料(例如，Sn、Pb、Ag、Cu、Ni、Bi或其合金)制成，且是通过例如蒸镀、镀覆、置球滴或网版印刷等适当的工艺而形成。

参照图1D，剥离载体C。在一些实施例中，将具有半导体管芯100、模制层108、第一重布线层结构RDL1及第二重布线层结构RDL2的载体C翻转，剥离层DB在光的热量下分解，然后载体C从半导体管芯100的后侧或第一侧释放。

参照图1E，在半导体管芯100的后侧或第一侧之上形成绝缘层112。具体来说，绝缘层112形成在介电层DI上。在一些实施例中，绝缘层112是聚合物层。举例来说，绝缘层106包含感光性材料，例如聚苯并恶唑(PBO)、聚酰亚胺、苯并环丁烯(BCB)或其组合等。绝缘层106是通过例如旋转涂布、叠层、沉积等适当的制造技术而形成。

之后，在绝缘层112之上形成一个或多个平板天线PA。具体来说，平板天线PA位于半导体管芯100的后侧或第一侧，并位于平板天线接地结构PAG之上。在一些实施例中，平板天线PA包含铜、镍、钛或其组合等。平板天线PA是通过例如蒸镀、镀覆或网版印刷等适当的工艺而形成。平板天线PA可以是方形、矩形、多边形、圆形、椭圆形或任意适当的形状。

以下为说明的简洁及清晰起见，在下文中阐述一个平板天线PA。在一些实施例中，平板天线PA具有第一区20、第二区22、以及位于第一区20与第二区22之间并在实体上与第一区20及第二区22接触的滤波器区21，如图2所示。在一些实施例中，第二区22环绕滤波器区21，且滤波器区21环绕第一区20。

在本公开内容中，平板天线PA的滤波器区21用以对不同频带的信号进行滤波。在一些实施例中，平板天线PA的滤波器区21阻挡第一工作频带，但允许第二工作频带由此通过。通过在平板天线PA中设置滤波器区21，平板天线PA的第一区20辐射第一频带，且平板天线PA的整个区(包括第一区20、滤波器区21及第二区22)辐射不同于第一频带的第二频带。在一些实施例中，第一频带大于第二频带。举例来说，平板天线PA的第一频带是60GHz，且平板天线PA的第二频带是38GHz。

天线尺寸与频率成反比例。因此，通过控制平板天线PA的第一区20的长度L1、以及平板天线PA的所有区的总长度L2，平板天线PA可辐射不同频带。举例来说，当第一频带是60GHz且第二频带是38GHz时，长度L1对长度L2的比率是1/60:1/38。

在一些实施例中，平板天线PA的滤波器区21中具有一个或多个空隙V2。在一些实施例中，如在图2所示的俯视图中所示，在平板天线PA的滤波器区21中设置有四个空隙V2。在一些实施例中，空隙V2中的每一个是具有转折点的L形，且空隙V2设置在第一区20的四个角周围。在一些实施例中，空隙V2穿透过平板天线PA的滤波器区21。在替代实施例中，空隙V2不穿透平板天线PA的滤波器区21。空隙V2可以是L形、条形、方形、矩形、多边形、圆形、椭圆形或任意形状。可调整空隙V2的大小及形状直到滤波器区21具有所需的滤波功能。

参照图1F，可选择性地在平板天线PA之上形成保护层114。在一些实施例中，保护层114是聚合物层。举例来说，保护层114包含感光性材料，例如聚苯并恶唑(PBO)、聚酰亚胺、苯并环丁烯(BCB)或其组合等。在一些实施例中，保护层114进一步填充在每一平板天线PA的滤波器区21中的空隙V2中。因此完成制造具有多频带天线的集成扇出式封装1。在一些实施例中，可根据工艺要求省略形成保护层114的操作。也就是说，将集成扇出式封装的平板天线PA暴露到外部环境。

可对偶极天线的滤波器部分作出可能的修改及变更。提供这些修改及变更是用于说明目的，而不应将其视为限制本公开内容。图3至图6是根据一些实施例的偶极天线的俯视图。

图3所示的偶极天线类似于图2所示的偶极天线，且所述偶极天线之间的区别在于：在图2所示的偶极天线的滤波器部分11中设置有多个空隙V1，而在图3所示的偶极天线的滤波器部分11中仅设置有一个空隙V11。

图4所示的偶极天线类似于图2所示的偶极天线，且所述偶极天线之间的区别在于：图2所示的偶极天线的滤波器部分11中的每一空隙V1从俯视图来看是封闭槽，而图4所示的偶极天线的滤波器部分11中的凹槽V12是具有闭合端及与所述闭合端相对的开放端的槽。具体来说，图4所示的偶极天线在其滤波器部分11的侧壁上具有一个凹槽V12。

图5所示的偶极天线类似于图4所示的偶极天线，且所述偶极天线之间的区别在于：在图4所示的偶极天线的滤波器部分11的侧壁上仅设置有一个凹槽V12，而在图5所示的偶极天线的滤波器部分11的相对侧壁上设置有两个凹槽V13。

图6所示的偶极天线类似于图2所示的偶极天线，且所述偶极天线之间的区别在于：图6所示的偶极天线的辐射带DAR进一步具有另一滤波器部分13及第三部分14，且滤波器部分13位于第二部分12与第三部分14之间并在实体上与第二部分12及第三部分14接触。

在一些实施例中，辐射带DAR的滤波器部分11阻挡第一工作频带但允许第二工作频带由此通过，且辐射带DAR的滤波器部分13阻挡第二工作频带但允许第三工作频带由此通过。具体来说，图6所示的偶极天线是三频带偶极天线。然而，本公开内容并不仅限于此。可通过向偶极天线中添加更多滤波器部分而以类似方式获得四频带偶极天线、五频带偶极天线或n频带偶极天线。

天线尺寸与频率成反比例。因此，通过控制图6所示的偶极天线DA的辐射带DAR的第一部分10的长度L1、辐射带DAR的第一部分10、滤波器部分11及第二部分12的组合长度L2、以及辐射带DAR的所有部分的总长度L3，图6所示的偶极天线DA可辐射不同的频带。举例来说，当第一频带是60GHz、第二频带是38GHz、且第三频带是28GHz时，长度L1、长度L2及长度L3的比率是1/60:1/38:1/28。

在一些实施例中，辐射带DAR的滤波器部分11的横截面积小于第一部分10或第二部分12的横截面积，且辐射带DAR的滤波器部分13的横截面积小于第二部分12或第三部分14的横截面积。在一些实施例中，滤波器部分11、第二部分12、以及第三部分具有相同的横截面积。在替代实施例中，滤波器部分11、第二部分12、以及第三部分具有不同的横截面积。在一些实施例中，滤波器部分11的横截面积大于滤波器部分13的横截面积。

在一些实施例中，辐射带DAR的滤波器部分13中具有一个或多个空隙V3。在一些实施例中，如图6所示的俯视图中所示，在辐射带DAR的滤波器部分13中设置有单个空隙V3。在一些实施例中，空隙V3穿透过辐射带DAR的滤波器部分13。在替代实施例中，空隙V3不穿透辐射带DAR的滤波器部分11。空隙V3可以是方形、矩形、多边形、圆形、椭圆形、条形或任意形状。可调整空隙V3的大小及形状直到滤波器部分13具有所需的滤波功能。

可对平板天线的滤波器区作出可能的修改及变更。提供这些修改及变更是用于说明目的，而不应将其视为限制本公开内容。图7及图8是根据一些实施例的平板天线的俯视图。

图7所示的平板天线类似于图2所示的平板天线，且所述平板天线之间的区别在于：在图7所示的平板天线的滤波器区21中设置有多个矩形空隙V21，而在图2所示的平板天线的滤波器区21中设置有多个L形空隙V2。

图8所示的平板天线类似于图2所示的平板天线，且所述平板天线之间的区别在于：图8所示的平板天线进一步具有另一滤波器区23及第三区24，且滤波器区23位于第二区22与第三区24之间并在实体上与第二区22及第三区24接触。在一些实施例中，第三区24环绕滤波器区23，滤波器区23环绕第二区22，第二区22环绕滤波器区21，且滤波器区21环绕第一区20。

在一些实施例中，平板天线PA的滤波器区21阻挡第一工作频带但允许第二工作频带由此通过，且平板天线PA的滤波器区23阻挡第二工作频带但允许第三工作频带由此通过。具体来说，图8所示的平板天线是三频带平板天线。然而，本公开内容并不仅限于此。可通过向平板天线中添加更多滤波器区而以类似方式获得四频带平板天线、五频带平板天线或n频带平板天线。

天线尺寸与频率成反比例。因此，通过控制平板天线PA的第一区20的长度L1、平板天线PA的第一区20、滤波器区21及第二区22的组合长度L2、以及平板天线PA的所有区的总长度L3，图8所示的平板天线PA可辐射不同的频带。举例来说，当第一频带是60GHz、第二频带是38GHz、且第三频带是28GHz时，长度L1、长度L2及长度L3的比率是1/60:1/38:1/28。

在一些实施例中，平板天线的滤波器区23中具有一个或多个空隙V4。在一些实施例中，如图8所示的俯视图中所示，在平板天线的滤波器区23中设置有多个L形空隙V4。在一些实施例中，空隙V4穿透过平板天线的滤波器区23。在替代实施例中，空隙V4不穿透平板天线的滤波器区23。空隙V4可以是L形、条形、方形、矩形、多边形、圆形、椭圆形或任意形状。可调整空隙V4的大小及形状直到滤波器区23具有所需的滤波功能。

以下参照图2至图8以及图1F说明集成扇出式封装的结构。

集成扇出式封装1包括半导体管芯100、模制层108、以及多个集成扇出式穿孔TIV2。模制层108位于半导体管芯100旁边。集成扇出式穿孔TIV2穿过模制层且被排列以形成多个偶极天线DA。在一些实施例中，偶极天线DA中的至少一个包括两个偶极臂，所述两个偶极臂各自具有发射带DAT及连接到发射带DAT的辐射带DAR，且辐射带DAR具有第一部分10、第二部分12及位于第一部分10与第二部分12之间且与第一部分10及第二部分12接触的滤波器部分11。在一些实施例中，辐射带DAR的滤波器部分11的横截面积小于第一部分10或第二部分12的横截面积。

在一些实施例中，辐射带DAR的滤波器部分11中具有至少一个空隙V1/V11，如图2及图3所示。至少一个空隙V1/V11穿透过辐射带DAR的滤波器部分11。在一些实施例中，模制层108填充于辐射带DAR的滤波器部分11中的至少一个空隙V1/V11中。在替代实施例中，辐射带DAR的滤波器部分11在滤波器部分11的侧壁上具有至少一个凹槽V12/V13，如图4及图5所示。

在一些实施例中，辐射带DAR进一步具有另一滤波器部分13及第三部分14，且另一滤波器部分13位于第二部分12与第三部分14之间且与第二部分12及第三部分14接触，如图6所示。在一些实施例中，滤波器部分13中具有至少一个空隙V3。在替代实施例中，滤波器部分13在其侧壁上具有至少一个凹槽。

在一些实施例中，集成扇出式封装1进一步包括第一重布线层结构RDL1及至少一个平板天线PA。第一重布线层结构RDL1位于半导体管芯100的后侧或第一侧且被配置以形成平板天线接地结构PAG。至少一个平板天线PA位于半导体管芯100的后侧或第一侧且位于平板天线接地结构PAG之上。

在一些实施例中，平板天线PA具有第一区20、第二区22及位于第一区20与第二区22之间且与第一区20及第二区22接触的滤波器区21。在一些实施例中，平板天线PA的第二区22环绕滤波器区21，且滤波器区21环绕第一区20。在一些实施例中，平板天线的滤波器区21中具有至少一个空隙V2/V21，如图2及图7所示。在一些实施例中，至少一个空隙V2/V21穿透过平板天线PA的滤波器区21。

在一些实施例中，平板天线PA进一步具有另一滤波器区23及第三区24，且滤波器区23位于第二区22与第三区24之间且与第二区22与第三区24接触。在一些实施例中，滤波器区23中具有至少一个空隙V4，如图8所示。

偶极天线的滤波器部分以及平板天线的滤波器区中的空隙或凹槽的形状、大小、变型、配置及分布不受本公开内容的限制。确切来说，可根据设计要求调整这些参数，只要偶极天线的滤波器部分以及平板天线的滤波器区能够对不同频带的信号进行滤波即可。

提供其中多频带天线被设计成在其滤波器部分/区中具有至少一个空隙或凹槽的以上实施例是用于说明目的，且不应将其视为限制本公开内容。在替代实施例中，可以不同方式设计多频带天线。

图9是根据替代实施例具有多频带天线的集成扇出式封装的简化俯视图。图9所示的集成扇出式封装是由一种与在图1A至图1F中所述的方法类似的方法形成，因此本文中不再对其予以赘述。在一些实施例中，图1F是沿图9所示的线I-I截取的简化剖视图。

参照图9及图1F，集成扇出式封装2具有多频带天线且包括：半导体管芯100、模制层108、多个第一集成扇出式穿孔(在图1F中所绘示的剖视图中未示出)、以及多个第二集成扇出式穿孔(在图1F中被示出为TIV2)。模制层108位于半导体管芯100旁边。第一集成扇出式穿孔穿过模制层108且被排列以形成多个第一偶极天线DA1。第二集成扇出式穿孔穿过模制层108且被排列以形成多个第二偶极天线DA2。在一些实施例中，第一偶极天线DA1环绕第二偶极天线DA2，且第一偶极天线DA1与第二偶极天线DA2呈交错排列形式。具体来说，一个第二偶极天线DA2位于两个第一偶极天线DA1之间，且第一偶极天线DA1与第二偶极天线DA2排列成锯齿形排列形式。

在一些实施例中，第一偶极天线DA1的辐射带的长度L1不同于第二偶极天线DA2的辐射带的长度L2。在一些实施例中，长度L1小于长度L2，如图9所示。然而，本公开内容并不仅限于此。在替代实施例中，长度L1大于长度L2。

在一些实施例中，第一偶极天线DA1的工作频带不同于第二偶极天线DA2的工作频带。在一些实施例中，第一偶极天线DA1的工作频带大于第二偶极天线DA2的工作频带。举例来说，第一偶极天线DA1的工作频带是60GHz，且第二偶极天线DA2的工作频带是38GHz。然而，本公开内容并不仅限于此。在替代实施例中，根据工艺要求，第一偶极天线DA1的工作频带可小于第二偶极天线DA2的工作频带。

集成扇出式封装2进一步包括第一重布线层结构RDL1、一个或多个第一平板天线PA1(在图1F中所绘示的剖视图中未示出)、以及一个或多个第二平板天线PA2(在图1F中被示出为PA)。

第一重布线层结构RDL1位于半导体管芯100的后侧或第一侧且被配置以形成平板天线接地结构PAG。第一平板天线PA1及第二平板天线PA2位于半导体管芯100的后侧或第一侧且位于平板天线接地结构PAG之上。

在一些实施例中，第二平板天线PA2环绕第一平板天线PA1。在一些实施例中，第一平板天线PA1的长度L1不同于第二平板天线PA2的长度L2。在一些实施例中，长度L1小于长度L2，如图9所示。然而，本公开内容并不仅限于此。在替代实施例中，长度L1大于长度L2。

在一些实施例中，第一平板天线PA1的工作频带不同于第二平板天线PA2的工作频带。在一些实施例中，第一平板天线PA1的工作频带大于第二平板天线PA2的工作频带。举例来说，第一平板天线PA1的工作频带是60GHz，且第二平板天线PA2的工作频带是38GHz。然而，本公开内容并不仅限于此。在替代实施例中，根据工艺要求，第一平板天线PA1的工作频带可小于第二平板天线PA2的工作频带。

通过图9所示的配置方式，集成扇出式封装2的天线结构被配置成具有双频带偶极天线及双频带平板天线。

所属领域中的普通技术人员应理解，图2所示的多频带天线的概念可应用到图9所示的天线结构并与图9所示的天线结构结合。通过此种结合，集成扇出式封装3的天线结构被配置成具有四频带偶极天线及四频带平板天线，如图10所示。此外，在图3至图8中所述的修改及变更可根据工艺要求应用到图10所示的天线结构。

鉴于以上内容，在本公开内容的一些实施例中，在形成集成扇出式封装期间形成多频带偶极天线及多频带平板天线，因此可大大简化工艺，且可显著减小封装大小。

根据本公开内容的一些实施例，一种集成扇出式封装具有多频带天线且包括半导体管芯、模制层、以及多个集成扇出式穿孔。所述模制层位于所述半导体管芯旁边。所述集成扇出式穿孔穿过所述模制层且被排列以形成多个偶极天线。所述多个偶极天线中的至少一个包括两个偶极臂，所述两个偶极臂各自具有发射带及连接到所述发射带的辐射带，且所述辐射带具有第一部分、第二部分及位于所述第一部分与所述第二部分之间且与所述第一部分及所述第二部分接触的滤波器部分，其中所述辐射带的所述滤波器部分的横截面积小于所述第一部分或所述第二部分的横截面积。

在本发明一些实施例中，所述辐射带的所述滤波器部分中具有至少一个空隙。

在本发明一些实施例中，所述至少一个空隙穿透过所述辐射带的所述滤波器部分。

在本发明一些实施例中，所述模制层填充于所述辐射带的所述滤波器部分中的所述至少一个空隙中。

在本发明一些实施例中，所述辐射带的所述滤波器部分在所述滤波器部分的侧壁上具有至少一个凹槽。

在本发明一些实施例中，所述辐射带进一步具有另一滤波器部分及第三部分，且所述另一滤波器部分位于所述第二部分与所述第三部分之间且与所述第二部分及所述第三部分接触。

在本发明一些实施例中，集成扇出式封装进一步包括第一重布线层结构，所述第一重布线层结构位于所述半导体管芯的第一侧且被配置以形成平板天线接地结构。

在本发明一些实施例中，集成扇出式封装进一步包括至少一个平板天种，所述至少一个平板天线位于所述半导体管芯的所述第一侧且位于所述平板天线接地结构之上。

在本发明一些实施例中，所述平板天线具有第一区、第二区及位于所述第一区与所述第二区之间且与所述第一区及所述第二区接触的滤波器区，且其中所述平板天线的所述滤波器区中具有至少一个空隙。

在本发明一些实施例中，所述平板天线的所述第二区环绕所述滤波器区。

在本发明一些实施例中，所述至少一个空隙穿透过所述平板天线的所述滤波器区。

根据本公开内容的替代实施例，一种集成扇出式封装具有多频带天线且包括半导体管芯、模制层、多个第一集成扇出式穿孔、以及多个第二集成扇出式穿孔。所述模制层位于所述半导体管芯旁边。所述第一集成扇出式穿孔穿过所述模制层且被排列以形成多个第一偶极天线。所述第二集成扇出式穿孔穿过所述模制层且被排列以形成多个第二偶极天线。所述第一偶极天线的工作频带不同于所述第二偶极天线的工作频带，且所述第一偶极天线与所述第二偶极天线呈交错排列形式。

在本发明一些实施例中，所述第一偶极天线环绕所述第二偶极天线，且所述第一偶极天线的所述工作频带大于所述第二偶极天线的所述工作频带。

在本发明一些实施例中，所述第一偶极天线及所述第二偶极天线中的至少一个包括两个偶极臂，所述两个偶极臂各自具有发射带及连接到所述发射带的辐射带，且所述辐射带具有第一部分、第二部分及位于所述第一部分与所述第二部分之间且与所述第一部分及所述第二部分接触的滤波器部分，且其中所述辐射带的所述滤波器部分的横截面积小于所述第一部分或所述第二部分的横截面积。

在本发明一些实施例中，所述辐射带的所述滤波器部分中具有至少一个空隙。

在本发明一些实施例中，集成扇出式封装进一步包括第一重布线层结构，所述第一重布线层结构位于所述半导体管芯的第一侧且被配置以形成平板天线接地结构。

在本发明一些实施例中，集成扇出式封装进一步包括至少一个平板天线，所述至少一个平板天线位于所述半导体管芯的所述第一侧且位于所述平板天线接地结构之上。

在本发明一些实施例中，所述平板天线具有第一区、第二区及位于所述第一区与所述第二区之间且与所述第一区及所述第二区接触的滤波器区，且其中所述平板天线的所述滤波器区中具有至少一个空隙。

在本发明一些实施例中，所述平板天线的所述第二区环绕所述滤波器区。

根据本公开内容的另一些替代实施例，一种形成具有多频带天线的集成扇出式封装的方法包括以下操作。提供半导体管芯。在所述半导体管芯旁边形成多个集成扇出式穿孔，其中形成所述集成扇出式穿孔包括形成多个偶极天线。形成模制层以环绕所述集成扇出式穿孔。

以上概述了若干实施例的特征，以使所属领域中的技术人员可更好地理解本发明的各个方面。所属领域中的技术人员应知，其可容易地使用本发明作为设计或修改其他工艺及结构的基础来施行与本文中所介绍的实施例相同的目的及/或实现与本文中所介绍的实施例相同的优点。所属领域中的技术人员还应认识到，这些等效构造并不背离本发明的精神及范围，而且他们可在不背离本发明的精神及范围的条件下对其作出各种改变、代替及变更。

Claims (1)

1.一种具有多频带天线的集成扇出式封装，其特征在于，包括：

半导体管芯；

模制层，位于所述半导体管芯旁边；以及

多个集成扇出式穿孔，穿过所述模制层且被排列以形成多个偶极天线，

其中所述多个偶极天线中的至少一个包括两个偶极臂，所述两个偶极臂各自具有发射带及连接到所述发射带的辐射带，且所述辐射带具有第一部分、第二部分及位于所述第一部分与所述第二部分之间且与所述第一部分及所述第二部分接触的滤波器部分，其中所述辐射带的所述滤波器部分的横截面积小于所述第一部分或所述第二部分的横截面积。