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TW201436166A - 包含天線層的半導體封裝件及其製造方法 - Google Patents

包含天線層的半導體封裝件及其製造方法 Download PDF

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TW201436166A
TW201436166A TW103107813A TW103107813A TW201436166A TW 201436166 A TW201436166 A TW 201436166A TW 103107813 A TW103107813 A TW 103107813A TW 103107813 A TW103107813 A TW 103107813A TW 201436166 A TW201436166 A TW 201436166A
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radiation
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TW103107813A
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顏瀚琦
陳士元
賴建伯
鄭銘賢
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日月光半導體製造股份有限公司
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Publication date
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Abstract

一種半導體封裝件及其製造方法。半導體封裝件包括基板、半導體晶片、封裝體及天線層。半導體晶片設於基板。封裝體包覆半導體晶片且包括上表面。天線層形成於封裝體的上表面，天線層包括二彼此連接之天線槽組。各天線槽組包括沿第一方向延伸之第一波導槽，及沿一第二方向延伸之第一輻射槽組，其中第一輻射槽組連接於第一波導槽。

Description

包含天線層的半導體封裝件及其製造方法
本發明是有關於一種半導體封裝件及其製造方法，且特別是有關於一種具有天線層之半導體封裝件及其製造方法。
無線通訊裝置，例如是手機，一般包括天線以傳輸或接收無線射頻(radio frequency,RF)訊號。傳統上，無線通訊裝置包括天線及通訊模組，各設於電路板的不同部位。在傳統的實施例中，天線及通訊模組係分別製造，並於設置在電路板後再電性連接彼此。如此將導致二個元件的製造成本，此外，也難以降低裝置尺寸而達到產品的小型化。此外，天線與通訊模組之間的RF訊號傳輸路徑較長，而降低天線與通訊模組之機的訊號傳輸品質。
根據本發明一方面，提出一種半導體封裝件。一實施例中，半導體封裝件包括一基板、一半導體晶片、一封裝體及一天線層。半導體晶片設於基板。封裝體包覆半導體晶片且包括 一上表面。天線層形成於封裝體的上表面，天線層包括二彼此連接之天線槽組，其中各天線槽組包括一沿一第一方向延伸之第一波導槽，及一沿一第二方向延伸之第一輻射槽組，第一輻射槽組連接於第一波導槽。
根據本發明另一方面，提出一種半導體封裝件。一實施例中，半導體封裝件包括一基板、一半導體晶片、一第一封裝體、一第二封裝體及一天線層。半導體晶片設於基板。第一封裝體包覆半導體晶片。第二封裝體覆蓋第一封裝體。天線層形成於第二封裝體，天線層包括二天線槽組，其中各天線槽組包括一第一波導槽及一第一輻射槽組，第一輻射槽組連接於第一波導槽。
根據本發明另一方面，提出一種半導體封裝件的製造方法。一實施例中，製造方法以下步驟。設置一半導體晶片於一基板；形成一封裝體包覆半導體晶片；形成一天線層於半導體封裝件的一上表面，其中天線層電性連接於半導體晶片；以及，形成二天線槽組於天線層，其中各天線槽組包括一沿一第一方向延伸之第一波導槽，及一沿一第二方向延伸之第一輻射槽組，第一輻射槽組連接於第一波導槽。
為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：
100、200、300、400、500、600‧‧‧半導體封裝件
110‧‧‧基板
110b‧‧‧下表面
110s、111s、130s、131s、170s‧‧‧側面
110u、120u、130u、131u‧‧‧上表面
111‧‧‧接地部
112‧‧‧走線
120‧‧‧半導體晶片
121‧‧‧導通孔
125‧‧‧被動元件
1251‧‧‧接點
130‧‧‧封裝體
130h、130j‧‧‧貫孔
131‧‧‧第一封裝體
132‧‧‧第二封裝體
140‧‧‧屏蔽層
141‧‧‧饋入部
142‧‧‧屏蔽部
150‧‧‧饋入元件
151‧‧‧第一饋入部
152‧‧‧第二饋入部
160、160a、160b‧‧‧導電柱
170‧‧‧天線層
171、171a‧‧‧天線槽組
1711、1711a、1711'、1711"、1711'''‧‧‧波導槽
1712、1712a、1712'、1712"‧‧‧輻射槽組
1713、1713a、1713'、1713”‧‧‧輻射槽
171m、171m'；175‧‧‧區域
172‧‧‧饋入層
173‧‧‧輻射層
174‧‧‧阻抗匹配槽
S1、S2、S3‧‧‧切割道
L1‧‧‧長度
P1‧‧‧第一方向
P2‧‧‧第二方向
第1A圖繪示依照本發明一實施例之半導體封裝件的剖視圖。
第1B圖繪示第1A圖之俯視圖。
第2A圖繪示依照本發明另一實施例之半導體封裝件的俯視圖。
第2B圖繪示第2A圖中沿方向2B-2B’的剖視圖。
第3圖繪示另一實施例之天線層的俯視圖。
第4圖繪示第3圖之半導體封裝件之天線層的E平面的場形圖。
第5A圖繪示依照本發明另一實施例之半導體封裝件的剖視圖。
第5B圖繪示第5A圖之俯視圖。
第6圖繪示依照本發明另一實施例之俯視圖。
第7圖繪示依照本發明另一實施例之半導體封裝件的俯視圖。
第8圖繪示依照本發明另一實施例之半導體封裝件的俯視圖。
第9圖繪示依照本發明另一實施例之半導體封裝件的俯視圖。
第10圖繪示依照本發明另一實施例之半導體封裝件的俯視圖。
第11圖繪示依照本發明另一實施例之半導體封裝件的俯視圖。
第12A至12K繪示第1A圖之半導體封裝件的製造過程圖。
第13A至13F繪示第9圖之半導體封裝件的製造過程圖。
整合天線部及無線通訊裝置的通訊模組半導體封裝件，具有例如是縮小封裝件尺寸及減少無線射頻(RF)訊號傳輸路徑的優點。以下實施例描述本發明揭露的半導體封裝件。
第1A圖繪示依照本發明一實施例之半導體封裝件100的剖視圖。半導體封裝件100包括基板110、半導體晶片120、封裝體130、屏蔽層140、饋入元件150、數個導電柱160a、160b及天線層170。
基板110例如是多層有機基板或陶瓷基板。基板110包括相對之上表面110u與下表面110b及一鄰設於基板110之邊緣的側面110s。側面110s延伸於上表面110u與下表面110b且定義基板110的邊界。基板110包括接地部111。如第1A圖所示，至少部分的接地部111從基板110的下表面110b往基板110的上表面110u方向延伸。第一種實施例中，整個接地部111從基板110的下表面110b延伸至基板110的上表面110u，或延伸超過上表面110u。第二種實施例中，部分接地部111從基板110的上表面110u延伸至基板110的下表面110b。
半導體晶片120及被動元件125設於基板110的上表面110u且電性連接於基板110。設於基板110的半導體晶片120例如，可包括一基頻晶片。被動元件125例如是電阻、電感或電容。
封裝體130包覆半導體晶片120。封裝體130包括第一封裝體131及第二封裝體132，其中第一封裝體131包覆半導體晶片120，且第二封裝體132覆蓋屏蔽層140。一實施例中，封裝體130可包括酚醛基樹脂(Novolac-based resin)、環氧基樹脂(epoxy-based resin)、矽基樹脂(silicone-based resin)或其他適當之包覆劑。封裝體130亦可包括適當之填充劑，例如是粉狀之二氧化矽。可利用數種封裝技術形成封裝體130，例如是壓縮成型(compression molding)、注射成型(injection molding)或轉注成型(transfer molding)。
封裝體130包括沿第一封裝體131之邊緣、第二封裝體132及屏蔽層140延伸之側面130s。
屏蔽層140形成於第一封裝體131的上表面131u且被第二封裝體132覆蓋。屏蔽層140可以是單層或多層材料。一實施例中，屏蔽層140係三層結構，其中間層係銅層，而其它層係不銹鋼層。另一實施例中，屏蔽層140係雙層結構，其一層係銅層，而另一層係不銹鋼層。
屏蔽層140包括饋入部141及屏蔽部142，其中饋入部141電性連接於饋入元件150，而屏蔽部142透過天線層170電性連接於接地部111。屏蔽部142與饋入部141隔離。屏蔽層140可以是鋁、銅、鉻、錫、金、銀、鎳、不銹鋼或任何合適金屬或合金。
饋入元件150包括第一饋入部151及第二饋入部 152。第一饋入部151延伸穿過第一封裝體131且電性連接於屏蔽層140。數條走線112形成於基板110的上表面110u，且電性連接第一饋入部151與半導體晶片120。如此，饋入元件150電性連接於半導體晶片120。第二饋入部152延伸穿過第二封裝體132且電性連接於屏蔽層140。
一個或多個貫孔130h，例如是封膠穿孔(through molding via)，其從天線層170延伸至屏蔽層140。導電柱160a藉由填入導電材料於封裝體130的貫孔130h而形成。
一個或多個貫孔130j，例如是封膠穿孔，其從屏蔽層140延伸至走線112。導電柱160b藉由填入導電材料於封裝體130的貫孔130j而形成。
天線層170形成於封裝體130的上表面130u及側面130s。天線層170包括饋入層172及輻射層173。輻射層173沿封裝體130的側面130s電性連接於接地部111。饋入元件150的第二饋入部152連接饋入層172與屏蔽層140的饋入部141。
屏蔽層140及天線層170共同形成一全覆蓋屏蔽層(conformal shielding)，以保護半導體晶片120避免過多的電磁干擾(EMI)不當地影響半導體封裝件100的操作。
導電柱160a透過天線層170的輻射層173電性連接於接地部111。導電柱160b透過屏蔽層140電性連接於導電柱160a。因此，環繞饋入元件150的導電柱160a及160b可保護饋入元件150所傳輸之饋入訊號免受電磁干擾。
第1B圖繪示第1A圖之俯視圖。天線層170包括側面170s，且更包括彼此連接之二天線槽組171及171a，其形成一槽孔天線(slot antenna)。二天線槽組171及171a系對稱，且為形成於天線層170的數條切痕(cut)或數個凹部(indentation)。饋入元件150位於天線槽組171與171a之間，以傳輸饋入訊號至槽孔天線。
天線槽組171包括一波導槽1711及一輻射槽組1712。波導槽1711用以傳輸毫米波(millimeter wavelength,mmWave)訊號。輻射槽組1712用以輻射毫米波訊號。波導槽1711沿第一方向P1延伸，而輻射槽組1712沿第二方向P2延伸。輻射槽組1712連接於波導槽1711。輻射槽組1712繪示成包括至少二輻射槽1713，然此非用以限制本發明實施例。另一實施例中，輻射槽組1712之輻射槽1713的數量可以是一個或超過二個。第1B圖的實施例中，輻射槽1713未延伸至天線層170的側面170s，然此非用以限制本發明實施例。另一實施例中，輻射槽1713可延伸至天線層170的側面170s。
如第1B圖所示，輻射槽1713垂直地與波導槽1711連接。另一實施例中，為了輻射更多毫米波訊號的能量，輻射槽1713可傾斜地與波導槽1711連接，以延長輻射槽1713長度。波導槽1711愈窄，毫米波訊號的傳輸愈強。波導槽1711的寬度較佳地介於50至700微米。另一實施例中，波導槽1711約50微米寬。
輻射槽1713愈寬，毫米波訊號的輻射愈強。如此，為了提升毫米波訊號的輻射，輻射槽1713可設計得比波導槽1711更寬。輻射槽1713的寬度較佳地介於50至700微米。另一實施例中，輻射槽1713約100微米寬。
天線槽組171a近似天線槽組171的鏡射影像(mirror image)，因此，上述實施例的波導槽1711、輻射槽1712與輻射槽1713相似於波導槽1711a、輻射槽組1712a與輻射槽1713a。
位於二輻射槽1713a之間的波導槽1711a的部分，其長度L1決定毫米波訊號的波長，而輻射槽1713a的長度L2約毫米波訊號波長的一半。亦即，長度L2可接近長度L1的一半。
第1A圖的饋入層172可做為共平面波導(coplanar waveguide,CPW)，以傳輸毫米波至輻射槽組1712與1712a。
第1A圖之輻射層173透過波導槽1711及1711a與饋入層172隔離，以避免不當地影響饋入元件150的饋入訊號。
第2A圖繪示依照本發明另一實施例之半導體封裝件200的俯視圖。天線層170包括二天線槽組，天線槽組171與近似其之鏡射影像透過阻抗匹配槽174連接。鏡射影像的天線槽組的架構相似於天線槽組171的詳細描述。
天線槽組171包括第一波導槽1711、第一輻射槽組1712、第二波導槽1711’、第二輻射槽組1712’與第三波導槽1711”。
第一波導槽1711沿第一方向P1延伸。第一輻射槽 組1712連接於第一波導槽1711，且沿第二方向P2延伸。一實施例中，第一輻射槽組1712包括三個輻射槽1713。另一實施例中，第一輻射槽組1712的輻射槽1713的數量可以是單個、二個或超過三個。
第二波導槽1711’連接於第一輻射槽組1712，且沿第一方向P1延伸。
形成於天線層170的網格包含區域171m，網格係由第一波導槽1711、輻射槽1713與第二波導槽1711’定義。網格的數個長側較佳地由第一波導槽1711或第二波導槽1711’形成。網格的數個短側較佳地由輻射槽1713形成。
第二輻射槽組1712’連接於第二波導槽1711’，且沿第二方向P2延伸。第二輻射槽組1712’包括數個輻射槽1713’。第二輻射槽組1712’之輻射槽1713’的數量多於第一輻射槽組1712之輻射槽1713的數量。藉由控制輻射槽1713與輻射槽1713’的相對數量，可使由第一輻射槽組1712輻射的能量實質上等於由第二輻射槽組1712’輻射的能量。
第三波導槽1711”沿第一方向P1延伸且連接於第二輻射槽組1712’。
形成於天線層170的網格包含區域171m’，網格由第二波導槽1711’、輻射槽1713’與第三波導槽1711”定義。網格的數個長側較佳地由第二波導槽1711’或第三波導槽1711”形成。網格的數個短側較佳地由輻射槽1713’形成。
第2B圖繪示第2A圖中沿方向2B-2B’的剖視圖。剖視圖中，鏡射影像的天線槽組的輻射槽相似於天線槽組171的輻射槽1713’。天線層170的網格在剖視圖中繪示如區域171m’，因為其相似於天線槽組171的區域171m’。半導體封裝件200的其他特徵相似於第1A圖之半導體封裝件100，容此不再贅述。
第3圖繪示另一實施例之天線層170的俯視圖。天線層170包括二天線槽組171，其中天線槽組171及近似其之鏡射影像透過阻抗匹配槽174連接。其中一槽組171已詳細描述，其它槽組實質上是槽組171的鏡射影像。天線槽組171包括第一波導槽1711、第一輻射槽組、第二波導槽1711’、第二輻射槽組1712’、第三波導槽1711”、第三輻射槽組1712”及第四波導槽1711'''。
第一輻射槽組繪示成包括一個輻射槽1713，然而，此非用以限制本發明實施例。另一實施例中，第一輻射槽組可包括多個輻射槽1713。
第二波導槽1711’沿第一方向P1延伸，且連接於第一輻射槽1713。
第二輻射槽組1712’沿第二方向P2延伸，且連接於第二波導槽1711’。
第三波導槽1711”沿第一方向P1延伸，且連接於第二輻射槽組1712’。
第三輻射槽組1712”沿第二方向P2延伸，且連接於第三波導槽1711”。
第四波導槽1711'''沿第一方向P1延伸，且連接於第三輻射槽組1712”。另一實施例中，可省略第四波導槽1711'''。
為了更均勻地輻射，第二輻射槽組1712’之輻射槽1713’的數量多於第一輻射槽組之輻射槽1713的數量，且第三輻射槽組1712”之輻射槽1713”的數量多於第二輻射槽組1712’之輻射槽1713’的數量。
阻抗匹配槽174連接天線槽組171的第一波導槽1711。第一波導槽1711的長度加上阻抗匹配槽174的長度的總合可以例如是一毫米波訊號之波長的一半。阻抗匹配槽174的長度提供天線層170一阻抗匹配功能。
第4圖繪示第3圖之半導體封裝件之天線層170的E平面的場形圖。從第3圖之天線層170輻射的RF頻寬介於57至64GHz。以60GHz來說，由於多輻射槽組(例如，第一輻射槽組、第二輻射槽組1712’及第三輻射槽組1712”)增加天線層170的指向性，因此天線層170表現出優良指向性。
第5A圖繪示依照本發明另一實施例之半導體封裝件300的剖視圖。半導體封裝件300包括基板110、半導體晶片120、封裝體130、屏蔽層140、饋入元件150、導電柱160a、160b及天線層170。
半導體晶片120包括導通孔(via)121，其從半導體晶片120的上表面120u露出。
封裝體130包括位於屏蔽層140下方的第一封裝體131及位於屏蔽層140上方的第二封裝體132。
屏蔽層140包括饋入部141及屏蔽部142。
饋入元件150包括第一饋入部151及第二饋入部152。第一饋入部151從饋入部141延伸至半導體晶片120的導通孔121，以電性連接半導體晶片120。第二饋入部152延伸經過第二封裝體132且電性連接屏蔽層140與天線層170。另一實施例中，覆蓋半導體晶片120之第一饋入部151的一部分可使用磨削方法移除，使屏蔽層140可直接形成於導通孔121，以電性連接半導體晶片120。如此一來，第一饋入部151可被省略，使第一封裝體131的上表面131u實質上與半導體晶片120的上表面120u共面。
多個導電柱160a及160b可分別形成於貫孔130h及130j內，其中貫孔130h及130j形成於封裝體130內並環繞饋入元件150，以保護饋入元件150免受電磁干擾。
第5B圖繪示第5A圖之俯視圖。天線層170包括二彼此連接之天線槽組、天線槽組171及其鏡射影像。二阻抗匹配槽174連接天線槽組171與其鏡射影像。天線槽組171包括波導槽1711及輻射槽組1712。波導槽1711沿第一方向P1延伸。輻射槽組1712連接於波導槽1711且沿第二方向P2延伸。輻射槽 組1712包括至少二輻射槽1713。如圖所示，輻射槽1713未延伸至天線層170的側面170s。然而，另一實施例中，輻射槽1713可延伸至天線層170的側面170s。如圖所示，輻射槽1713可垂直地連接於波導槽1711；或者，另一實施例中，輻射槽1713可傾斜地連接於波導槽1711。傾斜地連接方式可增長輻射槽1713，以輻射更多毫米波訊號的能量。
如第5B圖所示，區域175形成於天線層170，且由波導槽1711、其鏡射影像與二阻抗匹配槽174定義。饋入元件150位於天線層170的一中間部。具體來說，饋入元件150設於區域175的中心。
第6圖繪示依照本發明另一實施例之俯視圖。天線層170包括二天線槽組、一天線槽組171與其實質上鏡射的影像，且由二阻抗匹配槽174連接。天線槽組171包括第一波導槽1711、第一輻射槽組1712、第二波導槽1711’、第二輻射槽組1712’及第三波導槽1711”。由數個阻抗匹配槽174、第一波導槽1711及其鏡射影像所定義的區域175形成於天線層170中心。饋入元件150位於區域175的中間部。
如第6圖所示，第一輻射槽組1712包括多個輻射槽1713。然而，另一實施例中，第一輻射槽組1712包括一個輻射槽1713。為了增強輻射，第二輻射槽組1712’之輻射槽1713’的數量多於第一輻射槽組1712之輻射槽1713的數量。
一些實施例中，第三波導槽1711”可省略。
第7圖繪示依照本發明另一實施例之半導體封裝件的俯視圖。天線層170包括二天線槽組，天線槽組171與其實質上鏡射的影像由二阻抗匹配槽174連接。天線槽組171包括第一波導槽1711、第一輻射槽組、第二波導槽1711’及第二輻射槽組1712’。如圖所示，第一輻射槽組包括一輻射槽1713。另一實施例中，第一輻射槽組包括數個輻射槽1713。為了更優良的輻射，第二輻射槽組1712’之輻射槽1713’的數量多於第一輻射槽組之輻射槽1713的數量。
如第7圖所示，區域175形成於天線層170的中心，且由第一波導槽1711、其鏡射影像與二阻抗匹配槽174定義。饋入元件150位於區域175的中間部。
第8圖繪示依照本發明另一實施例之半導體封裝件的俯視圖。天線層170包括二天線槽組，天線槽組171與其實質上鏡射的影像由二阻抗匹配槽174連接。天線槽組171包括第一波導槽1711、第一輻射槽組、第二波導槽1711’、第二輻射槽組1712’、第三波導槽1711”、第三輻射槽組1712”及第四波導槽1711'''。
如第8圖所示，區域175形成於天線層170的中心，且由第一波導槽1711、其鏡射影像與二阻抗匹配槽174定義。饋入元件150位於區域175的中間部。如圖所示，第一輻射槽組包括一個輻射槽1713。其它實施例中，第一輻射槽組包括一個以上的輻射槽1713。為了增進輻射，第二輻射槽組1712’之輻射 槽1713’的數量多於第一輻射槽組之輻射槽1713的數量，且第三輻射槽組1712”之輻射槽1713”的數量多於第二輻射槽組1712’之輻射槽1713’的數量。
第9圖繪示依照本發明另一實施例之半導體封裝件400的俯視圖。半導體封裝件400包括基板110、半導體晶片120、封裝體130、屏蔽層140、饋入元件150、數個導電柱160及天線層170。
基板110包括相對之上表面110u與下表面110b，且更包括一接地部111。接地部111從基板110的上表面110u延伸。封裝體130包括第一封裝體131及第二封裝體132。接地部111可從第一封裝體131的側面131s露出。
屏蔽層140形成於第一封裝體131的上表面131u、第一封裝體131的側面131s，且露出接地部111，其中第一封裝體131包覆半導體晶片120。屏蔽層140形成一全覆蓋屏蔽層，以保護半導體晶片120免受電磁干擾。第二封裝體132設於第一封裝體131的上表面131u，且覆蓋屏蔽層140的一部分與基板110之上表面110u的一部分。本實施例中，天線層170形成於封裝體130的上表面130u，但未形成於封裝體130的側面130s。
第10圖繪示依照本發明另一實施例之半導體封裝件500的俯視圖。半導體封裝件500包括基板110、半導體晶片120、封裝體130、屏蔽層140、饋入元件150、數個導電柱160及天線層170。
饋入元件150形成封裝體130且直接接觸從半導體晶片120之上表面120u露出之導通孔121。導電柱160形成於封裝體130之貫孔130h內且環繞饋入元件150以保護饋入元件150免受過多的電磁干擾。
第11圖繪示依照本發明另一實施例之半導體封裝件600的俯視圖。半導體封裝件600包括基板110、半導體晶片120、被動元件125、封裝體130、屏蔽層140、饋入元件150、數個導電柱160及天線層170。
貫孔130h例如是封膠穿孔，其形成於封裝體130，且從天線層170延伸至屏蔽層140。導電柱160藉由填入導電材料於貫孔130h而形成。導電柱160透過天線層170電性連接於接地部111。因此，環繞饋入元件150的導電柱160可保護一從饋入元件150發射的饋入訊號免受過多電磁干擾。
饋入元件150包括第一饋入部151及第二饋入部152。第一饋入部151延伸穿過封裝體130的第一封裝體131且電性連接屏蔽層140與被動元件125的接點1251。被動元件125設於基板110的上表面110u且可透過走線112電性連接半導體晶片120。如此一來，饋入元件150可電性連接半導體晶片120。第二饋入部152延伸穿過封裝體130的第二封裝體132，且電性連接屏蔽層140與天線層170。
第12A至12K繪示第1A圖之半導體封裝件100的製造過程圖。
如第12A圖所示，可採用表面黏貼技術(Surface Mounting Technology,SMT)設置半導體晶片120及被動元件125於基板110上。基板110包括接地部111及走線112。基板110係一包含數個封裝單元區(package site)的長條(strip)。
如第12B圖所示，形成第一封裝體131於基板110的上表面110u，以包覆半導體晶片120及被動元件125。第一封裝體131包括一上表面131u。
如第12C圖所示，可採用圖案化技術，形成貫孔130j從上表面131u延伸至基板110的走線112。形成貫孔130j的圖案化技術例如是微影製程(photolithography)、化學蝕刻(chemical etching)、雷射鑽孔(laser drilling)或機械鑽孔(mechanical drilling)。
如第12D圖所示，第一饋入部151及導電柱160b可使用電鍍或塗佈焊料貼(solder paste)的方式填入導電材料於貫孔130j內而形成。
如第12E圖所示，可採用電鍍/微影蝕刻(etching photolithographic)製程，形成屏蔽層140覆蓋上表面131u。屏蔽層140包括饋入部141及屏蔽部142，其中饋入部141連接於第一饋入部151且與屏蔽部142隔離，而屏蔽部142連接於導電柱160b。
如第12F圖所示，形成第二封裝體132覆蓋屏蔽層140。第二封裝體132包括上表面130u。
如第12G圖所示，可採用圖案化技術形成貫孔130h從上表面130u延伸至屏蔽層140。形成貫孔130h的圖案化技術例如是微影製程(photolithography)、化學蝕刻(chemical etching)、雷射鑽孔(laser drilling)或機械鑽孔(mechanical drilling)。
如第12H圖所示，第二饋入部152及導電柱160a可使用例如是電鍍或塗佈焊料貼的方式填入導電材料於貫孔130h內而形成。第一饋入部151及第二饋入部152共同形成饋入元件150。
如第12I圖所示，形成數個切割道S1經過封裝體130、屏蔽層140及接地部。切割道S1使用雷射或另一切割刀具形成。基板110的側面110s、封裝體130的側面130s及接地部111的側面111s被形成，其中側面110s、側面130s與側面111s實質上共面。例示的切割方法稱為”全穿切(full-cut)”，即切割道S1實質上切穿基板110、接地部111與封裝體130。
如第12J圖所示，可使用電鍍/微影蝕刻製程，形成天線層170覆蓋封裝體130的上表面130u、封裝體130的側面130s與接地部111的側面111s。天線層170連接於導電柱160a及接地部111，使導電柱160a透過屏蔽層140及天線層170電性連接於接地部111。
如第12K圖所示，可採用例如是圖案化技術，形成二天線槽組171於天線層170，以形成第1A圖所示之半導體封裝 件100。
第13A至13F繪示第9圖之半導體封裝件400的製造過程圖。第9圖之半導體封裝件400的製造過程相似於第1A圖之半導體封裝件100的製造過程，容此不再贅述。
如第13A圖所示，可採用例如是表面黏貼技術，設置半導體晶片120及被動元件125於基板110，其中基板110包括從基板110之上表面110u延伸之接地部111。第一饋入部151可使用例如是電鍍或塗佈焊料貼的方式填入導電材料於第一封裝體131的貫孔130j內而形成。貫孔130j可採用圖案化技術形成。基板110係包含數個封裝單元區的長條。
可採用雷射或另外切割刀具形成數個切割道S2經過第一封裝體131。第一封裝體131的側面131s及接地部111的側面111s由切割形成。第13A圖的切割稱為”半穿切法(half-cut method)”，即切割道S2未完全切穿基板110。
如第13B圖所示，可採用電鍍/微影蝕刻(etching photolithographic)製程，形成屏蔽層140覆蓋上表面131u。屏蔽層140包括饋入部141及屏蔽部142，其中饋入部141連接於第一饋入部151且與屏蔽部142隔離。
如第13C圖所示，形成第二封裝體132覆蓋屏蔽層140，其中第二封裝體132包括上表面130u。
如第13D圖所示，可採用圖案化技術形成貫孔130h從上表面130u延伸至屏蔽層140。形成貫孔130h的圖案化技術 例如是微影製程(photolithography)、化學蝕刻(chemical etching)、雷射鑽孔(laser drilling)或機械鑽孔(mechanical drilling)。
第二饋入部152及導電柱160a可使用電鍍或塗佈焊料貼的方式填入導電材料於貫孔130h內而形成。第一饋入部151及第二饋入部152共同形成饋入元件150。
如第13E圖所示，可使用電鍍/微影蝕刻製程，形成天線層170覆蓋封裝體130的上表面130u。天線層170連接於導電柱160，使天線層170透過導電柱160及屏蔽層140電性連接於接地部111。
如第13F圖所示，形成數個切割道S3經過天線層170、第二封裝體132與基板110，以形成第9圖之半導體封裝件400。切割道S3係以雷射或另外切割刀具形成。基板110的側面110s及第二封裝體132的側面130s實質上共面。
第2B圖之半導體封裝件200的製造方法、第5A圖之半導體封裝件300的製造方法及第11圖之半導體封裝件600的製造方法相似於第1A圖之半導體封裝件100的製造方法，容此不再贅述。第10圖之半導體封裝件500的製造方法相似於第9圖之半導體封裝件400的製造方法，容此不再贅述。
綜上所述，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤 飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧半導體封裝件
110‧‧‧基板
110b‧‧‧下表面
110s、130s‧‧‧側面
110u、130u、131u‧‧‧上表面
111‧‧‧接地部
112‧‧‧走線
120‧‧‧半導體晶片
125‧‧‧被動元件
130‧‧‧封裝體
130h、130j‧‧‧貫孔
131‧‧‧第一封裝體
132‧‧‧第二封裝體
140‧‧‧屏蔽層
141‧‧‧饋入部
142‧‧‧屏蔽部
150‧‧‧饋入元件
151‧‧‧第一饋入部
152‧‧‧第二饋入部
160a、160b‧‧‧導電柱
170‧‧‧天線層
172‧‧‧饋入層
173‧‧‧輻射層

Claims (20)

  1. 一種半導體封裝件，包括：一基板；一半導體晶片，設於該基板；一封裝體，包覆該半導體晶片且包括一上表面；一天線層，形成於該封裝體的該上表面，該天線層包括二彼此連接之天線槽組，其中各該天線槽組包括一沿一第一方向延伸之第一波導槽，及一沿一第二方向延伸之第一輻射槽組，該第一輻射槽組連接於該第一波導槽。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之半導體封裝件，其中該第一輻射槽組包括至少二輻射槽。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之半導體封裝件，其中該天線層更包括一連接該二天線槽組的阻抗匹配槽。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之半導體封裝件，其中各該天線槽組更包括：一第二波導槽，沿該第一方向延伸，其中該第一輻射槽組連接於該第二波導槽；以及一第二輻射槽組，連接於該第二波導槽且沿該第二方向延伸。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之半導體封裝件，更包括：一饋入元件，電性連接於該半導體晶片且位於該二天線槽組之間。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之半導體封裝件，其中該基板包括一接地部，該天線層包括一饋入層及一輻射層，該饋入元件電性連接於該饋入層，且該輻射層電性連接於該接地部且與該饋入層隔離。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之半導體封裝件，其中該封裝體包括複數個貫孔，該些貫孔環繞該饋入元件，該半導體封裝件更包括：複數個導電柱，形成於該些貫孔內且電性連接於該接地部。
  8. 如申請專利範圍第5項所述之半導體封裝件，其中該饋入元件設於且接觸於該半導體晶片的一上表面。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之半導體封裝件，其中該天線層延伸至該封裝體的一側面。
  10. 一種半導體封裝件，包括：一基板； 一半導體晶片，設於該基板；一第一封裝體，包覆該半導體晶片；一第二封裝體，覆蓋該第一封裝體；以及一天線層，形成於該第二封裝體，該天線層包括二天線槽組，其中各該天線槽組包括一第一波導槽及一第一輻射槽組，該第一輻射槽組連接於該第一波導槽。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之半導體封裝件，其中該第一封裝體包括一上表面，該半導體封裝件更包括：一屏蔽層，形成於該第一封裝體之該上表面，其中該屏蔽層被該第二封裝體覆蓋。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之半導體封裝件，更包括：一第一饋入元件，電性連接該屏蔽層與該半導體晶片；以及一第二饋入元件，電性連接該屏蔽層與該天線層。
  13. 如申請專利範圍第10項所述之半導體封裝件，更包括：一饋入元件；複數個貫孔，形成於該第二封裝體，該些貫孔環繞該饋入元件；以及複數個導電柱，形成於該些貫孔內且電性連接於該天線層。
  14. 如申請專利範圍第10項所述之半導體封裝件，更包括：一屏蔽層，形成於該第一封裝體之一側面。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之半導體封裝件，更包括：一第一饋入元件，透過該第一封裝體電性連接於該半導體晶片；以及一第二饋入元件，電性連接該屏蔽層與該天線層。
  16. 一種半導體封裝件的製造方法，包括：設置一半導體晶片於一基板；形成一封裝體包覆該半導體晶片；形成一天線層於該半導體封裝件的一上表面，其中該天線層電性連接於該半導體晶片；形成二天線槽組於該天線層，其中各該天線槽組包括一沿一第一方向延伸之第一波導槽，及一沿一第二方向延伸之第一輻射槽組，該第一輻射槽組連接於該第一波導槽。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之製造方法，其中該第一輻射槽組包括至少二輻射槽。
  18. 如申請專利範圍第16項所述之製造方法，更包括：形成一阻抗匹配槽於該天線層，其中該阻抗匹配槽連接該二 天線槽組。
  19. 如申請專利範圍第16項所述之製造方法，更包括：一第二波導槽，沿該第一方向延伸，其中該第一輻射槽組連接於該第二波導槽；以及一第二輻射槽組，連接於該第二波導槽且沿該第二方向延伸。
  20. 如申請專利範圍第16項所述之製造方法，更包括：形成一饋入元件於該封裝體，以電性連接該半導體晶片與該天線層。
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