TW201906233A - 具有多頻帶天線的積體扇出式封裝 - Google Patents

Abstract

本發明實施例提供一種具有多頻帶天線的積體扇出式封裝。積體扇出式封裝包括半導體晶粒、模塑層、以及多個積體扇出式穿孔。所述模塑層位於所述半導體晶粒旁邊。所述積體扇出式穿孔穿過所述模塑層且被排列以形成多個偶極天線。所述多個偶極天線中的至少一個包括兩個偶極臂，所述兩個偶極臂各自具有發射帶及連接到所述發射帶的輻射帶，且所述輻射帶具有第一部分、第二部分及位於所述第一部分與所述第二部分之間且與所述第一部分及所述第二部分接觸的濾波器部分。所述濾波器部分的橫截面積小於所述輻射帶的所述第一部分或所述第二部分的橫截面積。

Description

具有多頻帶天線的積體扇出式封裝

本發明實施例是有關於一種封裝結構，且特別是有關於一種具有多頻帶天線的積體扇出式封裝。

目前在單一封裝中組裝系統所需的若干積體電路對於複雜電子系統來說是習知的，且常常被稱為系統級封裝（system-in-package，SIP）。SIP組裝可在單一封裝中含有數位、類比、混合訊號，且常常含有射頻功能。對於SIP應用來說，被設計用來發射或接收不同電磁波的多頻帶天線應用於毫米波無線通信、WiFi及電信等。然而，存在許多與此種多頻帶天線相關的挑戰。

本發明實施例的一種具有多頻帶天線的積體扇出式封裝包括半導體晶粒、模塑層以及多個積體扇出式穿孔。模塑層位於半導體晶粒旁邊。多個積體扇出式穿孔穿過模塑層且被排列以形成多個偶極天線。多個偶極天線中的至少一個包括兩個偶極臂。兩個偶極臂各自具有發射帶及連接到發射帶的輻射帶，且輻射帶具有第一部分、第二部分及位於第一部分與第二部分之間且與第一部分及第二部分接觸的濾波器部分。輻射帶的濾波器部分的橫截面積小於第一部分或第二部分的橫截面積。

本發明實施例的一種具有多頻帶天線的積體扇出式封裝包括半導體晶粒、模塑層、多個第一積體扇出式穿孔以及多個第二積體扇出式穿孔。模塑層位於半導體晶粒旁邊。多個第一積體扇出式穿孔穿過模塑層且被排列以形成多個第一偶極天線。多個第二積體扇出式穿孔穿過模塑層且被排列以形成多個第二偶極天線。第一偶極天線的工作頻帶不同於第二偶極天線的工作頻帶，且第一偶極天線與第二偶極天線呈交錯排列形式。

本發明實施例的一種形成具有多頻帶天線的積體扇出式封裝的方法包括下列步驟。提供半導體晶粒。在半導體晶粒旁邊形成多個積體扇出式穿孔，其中形成積體扇出式穿孔包括形成多個偶極天線。形成環繞積體扇出式穿孔的模塑層。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

以下公開內容提供用於實作所提供主題的不同特徵的許多不同的實施例或實例。以下闡述組件及設置的具體實例的目的在於以簡化方式傳達本公開內容。當然，這些僅為實例且不旨在進行限制。舉例來說，以下說明中將第二特徵形成在第一特徵“之上”或第一特徵“上”可包括其中第二特徵及第一特徵被形成為直接接觸的實施例，且也可包括其中第二特徵與第一特徵之間可形成有附加特徵、進而使得所述第二特徵與所述第一特徵可能不直接接觸的實施例。此外，在本公開內容的各種實例中，可使用相同的參考編號及/或字母來指代相同或類似的部件。對參考編號的重複使用是出於簡潔及清晰的目的，而不是自身表示所論述的各種實施例及/或配置之間的關係。

此外，本文中可能使用例如“之下（beneath）”、“下面（below）”、“下部的（lower）”、“位於…上（on）”、“位於…之上（over）”、“上覆（overlying）”、“上方（above）”及“上部的（upper）”等空間相對性用語以便於闡述圖中所示的一個元件或特徵與另一（其他）元件或特徵的關係。所述空間相對性用語旨在除圖中所繪示的取向外還囊括裝置在使用或操作中的不同取向。設備可具有其他取向（旋轉90度或其他取向），且本文中所用的空間相對性描述語可同樣相應地進行解釋。

上述內容還可包括其他特徵及製程。舉例來說，可包括測試結構以幫助進行三維（3D）封裝或三維積體電路（3DIC）裝置的驗證測試。測試結構可包括例如形成於重布線層中或基底上的測試墊，所述測試墊使得能夠測試3D封裝或3DIC、使用探針（probe）及/或探針卡（probe card）等。可對中間結構及最終結構執行驗證測試。另外，本文中所公開的結構及方法可結合包含對已知良好晶粒的中間驗證的測試方法論一起使用，以提高產量（yield）及降低成本。

圖1A至圖1F是一種根據一些實施例形成具有多頻帶天線的積體扇出式封裝的方法的剖視圖。圖1F是沿圖2所示的線I-I截取的簡化剖視圖。為說明的簡化及清晰起見，僅在圖2所示的簡化俯視圖中示出了少數元件，例如偶極天線及平板天線，且這些元件如圖1F所示未必處於同一平面中。

參照圖1A，提供載板C，載板C具有形成於其之上的剝離層DB及介電層DI，且剝離層DB處於載板C與介電層DI之間。在一些實施例中，載板C是玻璃基底，剝離層DB是光-熱轉換（light-to-heat conversion，LTHC）釋放層，且介電層DI是聚合物層，例如聚苯并噁唑（PBO）、聚醯亞胺（PI）、苯并環丁烯（benzocyclobutene，BCB）或其組合等。

隨後，在介電層DI上形成第一重布線層結構RDL1。在說明書通篇中將第一重布線層結構RDL1稱為“後側重布線層結構”。在一些實施例中，在形成第一重布線層結構RDL1期間形成平板天線接地結構PAG。具體來說，第一重布線層結構RDL1包括嵌置在聚合物層101中的重布線層，且所述重布線層被配置成形成平板天線接地結構PAG。在一些實施例 中，平板天線接地結構PAG包括多個接地圖案。在一些實施例中，重布線層或平板天線接地結構PAG包含銅、鎳、鈦或其組合等。在一些實施例中，聚合物層101包含感光性材料，例如聚苯并噁唑（PBO）、聚醯亞胺（PI）、苯并環丁烯（BCB）或其組合等。在替代實施例中，第一重布線層結構RDL1中可包括更多聚合物層及重布線層，且所述聚合物層與所述重布線層交替堆疊。聚合物層或重布線層的數目不受本公開內容的限制。

參照圖1B，在第一重布線層結構RDL1上形成多個積體扇出式穿孔TIV1及積體扇出式穿孔TIV2。在一些實施例中，積體扇出式穿孔TIV1穿透過聚合物層101並電連接到平板天線接地結構PAG，且積體扇出式穿孔TIV2形成在聚合物層101上。在一些實施例中，積體扇出式穿孔TIV2被配置以形成多個偶極天線DA。具體來說，偶極天線DA是在形成積體扇出式穿孔期間形成。

在一些實施例中，形成積體扇出式穿孔TIV1及積體扇出式穿孔TIV2的方法包括以下操作。在第一重布線層結構RDL1之上形成晶種材料層（圖中未示出）。在一些實施例中，晶種材料層包含鈦/銅複合層，且是通過濺鍍製程而形成。之後，在晶種材料層上形成具有開口的光阻層（圖中未示出），且光阻層的開口暴露出用於隨後形成的積體扇出式穿孔的預期位置。然後，執行鍍覆製程以在由光阻層的開口暴露出的晶種材料層上形成金屬材料層（例如，銅層）。然後移除光阻層及位於其之下的晶種材料層，以形成積體扇出式穿孔TIV1及積體扇出式穿孔TIV2。

在一些實施例中，積體扇出式穿孔TIV2或偶極天線DA的尺寸（例如，寬度）大於積體扇出式穿孔TIV1的尺寸（例如，寬度）。然而，本公開內容並不僅限於此。在替代實施例中，積體扇出式穿孔TIV2或偶極天線DA的尺寸（例如，寬度）實質上等於或小於積體扇出式穿孔TIV1的尺寸（例如，寬度）。

在一些實施例中，偶極天線DA中的每一個包括兩個偶極臂，如圖2所示。偶極臂可以是通常兩側對稱的相同的導電性元件。在一些實施例中，偶極臂中的每一個具有發射帶DAT及連接到發射帶DAT的輻射帶DAR。發射帶DAT用以發射及/或接收不同頻帶的訊號，且輻射帶DAR用以輻射不同頻帶。

在一些實施例中，每一偶極天線DA具有兩個L形偶極臂，其中兩個發射帶DAT並排排列且彼此平行，且兩個輻射帶DAR從發射帶DAT沿相反的方向延伸。在一些實施例中，相鄰的發射帶DAT與輻射帶DAR之間的傾斜角度是約90度，但本公開內容並不僅限於此。在替代實施例中，相鄰的發射帶DAT與輻射帶DAR之間的傾斜角度可根據製程要求而大於或小於90度。

以下為說明的簡潔及清晰起見，在下文中闡述每一偶極天線DA的一個偶極臂。在一些實施例中，輻射帶DAR具有第一部分10、濾波器部分11及第二部分12。濾波器部分11位於第一部分10與第二部分12之間，並在實體上與第一部分10及第二部分12接觸。

在本公開內容中，偶極天線DA的輻射帶DAR的濾波器部分11用以對不同頻帶的訊號進行濾波。在一些實施例中，輻射帶DAR的濾波器部分11阻擋第一工作頻帶，但允許第二工作頻帶由此通過。具體來說，通過在偶極天線DA的輻射帶DAR中設置濾波器部分11，輻射帶DAR的第一部分10輻射第一頻帶，且整個輻射帶DAR（包括第一部分10、濾波器部分11及第二部分12）輻射不同於第一頻帶的第二頻帶。在一些實施例中，第一頻帶大於第二頻帶。舉例來說，偶極天線DA的第一頻帶是60 GHz，且偶極天線DA的第二頻帶是38 GHz。

天線尺寸與頻率成反比例。因此，通過控制偶極天線DA的輻射帶DAR的第一部分10的長度L1、以及輻射帶DAR的所有部分的總長度L2，偶極天線DA可輻射不同頻帶。舉例來說，當第一頻帶是60 GHz且第二頻帶是38 GHz時，長度L1對長度L2的比率是1/60:1/38。

在一些實施例中，輻射帶DAR的濾波器部分11的橫截面積小於第一部分10或第二部分12的橫截面積。在一些實施例中，第一部分10的橫截面積實質上等於第二部分12的橫截面積。在替代實施例中，第一部分10的橫截面積可不同於（例如，大於）第二部分12的橫截面積。

在一些實施例中，輻射帶DAR的濾波器部分11中具有一個或多個空隙V1。在一些實施例中，如在圖2所示的俯視圖中所示，在輻射帶DAR的濾波器部分11中設置有兩個空隙V1。在一些實施例中，空隙V1穿透過輻射帶DAR的濾波器部分11。在替代實施例中，空隙V1不穿透輻射帶DAR的濾波器部分11。空隙V1可以是方形、矩形、多邊形、圓形、橢圓形、條形或任意形狀。可調整空隙V1的大小及形狀直到濾波器部分11具有所需的濾波功能。

繼續參照圖1B，在形成積體扇出式穿孔TIV1及積體扇出式穿孔TIV2之後，選取半導體晶粒100並將其放置在載板C上。在一些實施例中，半導體晶粒100包括基底102、連接件104及絕緣層106。基底102包括例如但不限於經摻雜或未經摻雜的塊狀矽或絕緣體上半導體（semiconductor-on-insulator，SOI）基底的主動層。連接件104形成在位於其之下的墊或互連結構（圖中未示出）之上並電連接到所述墊或互連結構。連接件104包括焊料凸塊、金凸塊、銅柱等，且是通過置球製程（ball drop process）或電鍍製程而形成。絕緣層106形成在基底102之上，並暴露出連接件104的多個部分。在一些實施例中，絕緣層106是聚合物層。舉例來說，絕緣層106包含感光性材料，例如聚苯并噁唑（PBO）、聚醯亞胺、苯并環丁烯（BCB）或其組合等。在一些實施例中，半導體晶粒100通過位於半導體晶粒100與介電層DI之間的晶粒貼合膜DAF而貼合到介電層DI。

之後，在載板C之上形成模塑層108，以包封或環繞積體扇出式穿孔TIV1及積體扇出式穿孔TIV2的側壁以及半導體晶粒100的側壁。在一些實施例中，將具有模具腔的模具（圖中未示出）按壓抵靠半導體晶粒100，然後以模塑材料填充模具腔以形成模塑層108。在一些實施例中，模塑層108包含模塑化合物、模塑底部填充、樹脂等，例如環氧樹脂。在一些實施例中，模塑層108包含感光性材料，例如聚苯并噁唑（PBO）、聚醯亞胺、苯并環丁烯（BCB）或其組合等。在一些實施例中，模塑層108進一步填充在偶極天線DA的每一輻射帶DAR的濾波器部分11中的空隙V1中。

參照圖1C，在模塑層108之上形成第二重布線層結構RDL2。第二重布線層結構RDL2在說明書通篇中被稱為“前側重布線層結構”。在一些實施例中，第二重布線層結構RDL2電連接到半導體晶粒100的連接件104、以及積體扇出式穿孔TIV1及積體扇出式穿孔TIV2。在一些實施例中，第二重布線層結構RDL2包括交替堆疊的多個聚合物層與多個重布線層。聚合物層或重布線層的數目不受本公開內容的限制。在一些實施例中，最頂端的重布線層也被稱為用於安裝球的球下金屬（under-ball metallurgy，UBM）層。在一些實施例中，聚合物層中的每一個包含感光性材料，例如聚苯并噁唑（PBO）、聚醯亞胺、苯并環丁烯（BCB）或其組合等。在一些實施例中，重布線層中的每一個包含銅、鎳、鈦或其組合等，且是通過電鍍製程而形成。

之後，在第二重布線層結構RDL2之上形成球或凸塊110，並使球或凸塊110電連接到第二重布線層結構RDL2。在一些實施例中，凸塊110是由具有低電阻的導電性材料（例如，Sn、Pb、Ag、Cu、Ni、Bi或其合金）製成，且是通過例如蒸鍍、鍍覆、置球或網版印刷等適當的製程而形成。

參照圖1D，剝離載板C。在一些實施例中，將具有半導體晶粒100、模塑層108、第一重布線層結構RDL1及第二重布線層結構RDL2的載板C翻轉，剝離層DB在光的熱量下分解，然後載板C從半導體晶粒100的後側或第一側釋放。

參照圖1E，在半導體晶粒100的後側或第一側之上形成絕緣層112。具體來說，絕緣層112形成在介電層DI上。在一些實施例中，絕緣層112是聚合物層。舉例來說，絕緣層106包含感光性材料，例如聚苯并噁唑（PBO）、聚醯亞胺、苯并環丁烯（BCB）或其組合等。絕緣層106是通過例如旋轉塗布、疊層、沉積等適當的製造技術而形成。

之後，在絕緣層112之上形成一個或多個平板天線PA。具體來說，平板天線PA位於半導體晶粒100的後側或第一側，並位於平板天線接地結構PAG之上。在一些實施例中，平板天線PA包含銅、鎳、鈦或其組合等。平板天線PA是通過例如蒸鍍、鍍覆或網版印刷等適當的製程而形成。平板天線PA可以是方形、矩形、多邊形、圓形、橢圓形或任意適當的形狀。

以下為說明的簡潔及清晰起見，在下文中闡述一個平板天線PA。在一些實施例中，平板天線PA具有第一區20、第二區22、以及位於第一區20與第二區22之間並在實體上與第一區20及第二區22接觸的濾波器區21，如圖2所示。在一些實施例中，第二區22環繞濾波器區21，且濾波器區21環繞第一區20。

在本公開內容中，平板天線PA的濾波器區21用以對不同頻帶的訊號進行濾波。在一些實施例中，平板天線PA的濾波器區21阻擋第一工作頻帶，但允許第二工作頻帶由此通過。通過在平板天線PA中設置濾波器區21，平板天線PA的第一區20輻射第一頻帶，且平板天線PA的整個區（包括第一區20、濾波器區21及第二區22）輻射不同於第一頻帶的第二頻帶。在一些實施例中，第一頻帶大於第二頻帶。舉例來說，平板天線PA的第一頻帶是60 GHz，且平板天線PA的第二頻帶是38 GHz。

天線尺寸與頻率成反比例。因此，通過控制平板天線PA的第一區20的長度L1、以及平板天線PA的所有區的總長度L2，平板天線PA可輻射不同頻帶。舉例來說，當第一頻帶是60 GHz且第二頻帶是38 GHz時，長度L1對長度L2的比率是1/60:1/38。

在一些實施例中，平板天線PA的濾波器區21中具有一個或多個空隙V2。在一些實施例中，如在圖2所示的俯視圖中所示，在平板天線PA的濾波器區21中設置有四個空隙V2。在一些實施例中，空隙V2中的每一個是具有轉折點的L形，且空隙V2設置在第一區20的四個角周圍。在一些實施例中，空隙V2穿透過平板天線PA的濾波器區21。在替代實施例中，空隙V2不穿透平板天線PA的濾波器區21。空隙V2可以是L形、條形、方形、矩形、多邊形、圓形、橢圓形或任意形狀。可調整空隙V2的大小及形狀直到濾波器區21具有所需的濾波功能。

參照圖1F，可選擇性地在平板天線PA之上形成保護層114。在一些實施例中，保護層114是聚合物層。舉例來說，保護層114包含感光性材料，例如聚苯并噁唑（PBO）、聚醯亞胺、苯并環丁烯（BCB）或其組合等。在一些實施例中，保護層114進一步填充在每一平板天線PA的濾波器區21中的空隙V2中。因此完成製造具有多頻帶天線的積體扇出式封裝1。在一些實施例中，可根據製程要求省略形成保護層114的操作。也就是說，將積體扇出式封裝的平板天線PA暴露到外部環境。

可對偶極天線的濾波器部分作出可能的修改及變更。提供這些修改及變更是用於說明目的，而不應將其視為限制本公開內容。圖3至圖6是根據一些實施例的偶極天線的俯視圖。

圖3所示的偶極天線類似於圖2所示的偶極天線，且所述偶極天線之間的區別在於：在圖2所示的偶極天線的濾波器部分11中設置有多個空隙V1，而在圖3所示的偶極天線的濾波器部分11中僅設置有一個空隙V11。

圖4所示的偶極天線類似於圖2所示的偶極天線，且所述偶極天線之間的區別在於：圖2所示的偶極天線的濾波器部分11中的每一空隙V1從俯視圖來看是封閉槽，而圖4所示的偶極天線的濾波器部分11中的凹槽V12是具有閉合端及與所述閉合端相對的開放端的槽。具體來說，圖4所示的偶極天線在其濾波器部分11的側壁上具有一個凹槽V12。

圖5所示的偶極天線類似於圖4所示的偶極天線，且所述偶極天線之間的區別在於：在圖4所示的偶極天線的濾波器部分11的側壁上僅設置有一個凹槽V12，而在圖5所示的偶極天線的濾波器部分11的相對側壁上設置有兩個凹槽V13。

圖6所示的偶極天線類似於圖2所示的偶極天線，且所述偶極天線之間的區別在於：圖6所示的偶極天線的輻射帶DAR進一步具有另一濾波器部分13及第三部分14，且濾波器部分13位於第二部分12與第三部分14之間並在實體上與第二部分12及第三部分14接觸。

在一些實施例中，輻射帶DAR的濾波器部分11阻擋第一工作頻帶但允許第二工作頻帶由此通過，且輻射帶DAR的濾波器部分13阻擋第二工作頻帶但允許第三工作頻帶由此通過。具體來說，圖6所示的偶極天線是三頻帶偶極天線。然而，本公開內容並不僅限於此。可通過向偶極天線中添加更多濾波器部分而以類似方式獲得四頻帶偶極天線、五頻帶偶極天線或n頻帶偶極天線。

天線尺寸與頻率成反比例。因此，通過控制圖6所示的偶極天線DA的輻射帶DAR的第一部分10的長度L1、輻射帶DAR的第一部分10、濾波器部分11及第二部分12的組合長度L2、以及輻射帶DAR的所有部分的總長度L3，圖6所示的偶極天線DA可輻射不同的頻帶。舉例來說，當第一頻帶是60 GHz、第二頻帶是38 GHz、且第三頻帶是28 GHz時，長度L1、長度L2及長度L3的比率是1/60:1/38:1/28。

在一些實施例中，輻射帶DAR的濾波器部分11的橫截面積小於第一部分10或第二部分12的橫截面積，且輻射帶DAR的濾波器部分13的橫截面積小於第二部分12或第三部分14的橫截面積。在一些實施例中，濾波器部分11、第二部分12、以及第三部分具有相同的橫截面積。在替代實施例中，濾波器部分11、第二部分12、以及第三部分具有不同的橫截面積。在一些實施例中，濾波器部分11的橫截面積大於濾波器部分13的橫截面積。

在一些實施例中，輻射帶DAR的濾波器部分13中具有一個或多個空隙V3。在一些實施例中，如圖6所示的俯視圖中所示，在輻射帶DAR的濾波器部分13中設置有單個空隙V3。在一些實施例中，空隙V3穿透過輻射帶DAR的濾波器部分13。在替代實施例中，空隙V3不穿透輻射帶DAR的濾波器部分11。空隙V3可以是方形、矩形、多邊形、圓形、橢圓形、條形或任意形狀。可調整空隙V3的大小及形狀直到濾波器部分13具有所需的濾波功能。

可對平板天線的濾波器區作出可能的修改及變更。提供這些修改及變更是用於說明目的，而不應將其視為限制本公開內容。圖7及圖8是根據一些實施例的平板天線的俯視圖。

圖7所示的平板天線類似於圖2所示的平板天線，且所述平板天線之間的區別在於：在圖7所示的平板天線的濾波器區21中設置有多個矩形空隙V21，而在圖2所示的平板天線的濾波器區21中設置有多個L形空隙V2。

圖8所示的平板天線類似於圖2所示的平板天線，且所述平板天線之間的區別在於：圖8所示的平板天線進一步具有另一濾波器區23及第三區24，且濾波器區23位於第二區22與第三區24之間並在實體上與第二區22及第三區24接觸。在一些實施例中，第三區24環繞濾波器區23，濾波器區23環繞第二區22，第二區22環繞濾波器區21，且濾波器區21環繞第一區20。

在一些實施例中，平板天線PA的濾波器區21阻擋第一工作頻帶但允許第二工作頻帶由此通過，且平板天線PA的濾波器區23阻擋第二工作頻帶但允許第三工作頻帶由此通過。具體來說，圖8所示的平板天線是三頻帶平板天線。然而，本公開內容並不僅限於此。可通過向平板天線中添加更多濾波器區而以類似方式獲得四頻帶平板天線、五頻帶平板天線或n頻帶平板天線。

天線尺寸與頻率成反比例。因此，通過控制平板天線PA的第一區20的長度L1、平板天線PA的第一區20、濾波器區21及第二區22的組合長度L2、以及平板天線PA的所有區的總長度L3，圖8所示的平板天線PA可輻射不同的頻帶。舉例來說，當第一頻帶是60 GHz、第二頻帶是38 GHz、且第三頻帶是28 GHz時，長度L1、長度L2及長度L3的比率是1/60:1/38:1/28。

在一些實施例中，平板天線的濾波器區23中具有一個或多個空隙V4。在一些實施例中，如圖8所示的俯視圖中所示，在平板天線的濾波器區23中設置有多個L形空隙V4。在一些實施例中，空隙V4穿透過平板天線的濾波器區23。在替代實施例中，空隙V4不穿透平板天線的濾波器區23。空隙V4可以是L形、條形、方形、矩形、多邊形、圓形、橢圓形或任意形狀。可調整空隙V4的大小及形狀直到濾波器區23具有所需的濾波功能。

以下參照圖2至圖8以及圖1F說明積體扇出式封裝的結構。

積體扇出式封裝1包括半導體晶粒100、模塑層108、以及多個積體扇出式穿孔TIV2。模塑層108位於半導體晶粒100旁邊。積體扇出式穿孔TIV2穿過模塑層且被排列以形成多個偶極天線DA。在一些實施例中，偶極天線DA中的至少一個包括兩個偶極臂，所述兩個偶極臂各自具有發射帶DAT及連接到發射帶DAT的輻射帶DAR，且輻射帶DAR具有第一部分10、第二部分12及位於第一部分10與第二部分12之間且與第一部分10及第二部分12接觸的濾波器部分11。在一些實施例中，輻射帶DAR的濾波器部分11的橫截面積小於第一部分10或第二部分12的橫截面積。

在一些實施例中，輻射帶DAR的濾波器部分11中具有至少一個空隙V1/V11，如圖2及圖3所示。至少一個空隙V1/V11穿透過輻射帶DAR的濾波器部分11。在一些實施例中，模塑層108填充於輻射帶DAR的濾波器部分11中的至少一個空隙V1/V11中。在替代實施例中，輻射帶DAR的濾波器部分11在濾波器部分11的側壁上具有至少一個凹槽V12/V13，如圖4及圖5所示。

在一些實施例中，輻射帶DAR進一步具有另一濾波器部分13及第三部分14，且另一濾波器部分13位於第二部分12與第三部分14之間且與第二部分12及第三部分14接觸，如圖6所示。在一些實施例中，濾波器部分13中具有至少一個空隙V3。在替代實施例中，濾波器部分13在其側壁上具有至少一個凹槽。

在一些實施例中，積體扇出式封裝1更包括第一重布線層結構RDL1及至少一個平板天線PA。第一重布線層結構RDL1位於半導體晶粒100的後側或第一側且被配置以形成平板天線接地結構PAG。至少一個平板天線PA位於半導體晶粒100的後側或第一側且位於平板天線接地結構PAG之上。

在一些實施例中，平板天線PA具有第一區20、第二區22及位於第一區20與第二區22之間且與第一區20及第二區22接觸的濾波器區21。在一些實施例中，平板天線PA的第二區22環繞濾波器區21，且濾波器區21環繞第一區20。在一些實施例中，平板天線的濾波器區21中具有至少一個空隙V2/V21，如圖2及圖7所示。在一些實施例中，至少一個空隙V2/V21穿透過平板天線PA的濾波器區21。

在一些實施例中，平板天線PA進一步具有另一濾波器區23及第三區24，且濾波器區23位於第二區22與第三區24之間且與第二區22與第三區24接觸。在一些實施例中，濾波器區23中具有至少一個空隙V4，如圖8所示。

偶極天線的濾波器部分以及平板天線的濾波器區中的空隙或凹槽的形狀、大小、變型、配置及分布不受本公開內容的限制。確切來說，可根據設計要求調整這些參數，只要偶極天線的濾波器部分以及平板天線的濾波器區能夠對不同頻帶的訊號進行濾波即可。

提供其中多頻帶天線被設計成在其濾波器部分/區中具有至少一個空隙或凹槽的以上實施例是用於說明目的，且不應將其視為限制本公開內容。在替代實施例中，可以不同方式設計多頻帶天線。

圖9是根據替代實施例具有多頻帶天線的積體扇出式封裝的簡化俯視圖。圖9所示的積體扇出式封裝是由一種與在圖1A至圖1F中所述的方法類似的方法形成，因此本文中不再對其予以贅述。在一些實施例中，圖1F是沿圖9所示的線I-I截取的簡化剖視圖。

參照圖9及圖1F，積體扇出式封裝2具有多頻帶天線且包括：半導體晶粒100、模塑層108、多個第一積體扇出式穿孔（在圖1F中所繪示的剖視圖中未示出）、以及多個第二積體扇出式穿孔（在圖1F中被示出為TIV2）。模塑層108位於半導體晶粒100旁邊。第一積體扇出式穿孔穿過模塑層108且被排列以形成多個第一偶極天線DA1。第二積體扇出式穿孔穿過模塑層108且被排列以形成多個第二偶極天線DA2。在一些實施例中，第一偶極天線DA1環繞第二偶極天線DA2，且第一偶極天線DA1與第二偶極天線DA2呈交錯排列形式。具體來說，一個第二偶極天線DA2位於兩個第一偶極天線DA1之間，且第一偶極天線DA1與第二偶極天線DA2排列成鋸齒形排列形式。

在一些實施例中，第一偶極天線DA1的輻射帶的長度L1不同於第二偶極天線DA2的輻射帶的長度L2。在一些實施例中，長度L1小於長度L2，如圖9所示。然而，本公開內容並不僅限於此。在替代實施例中，長度L1大於長度L2。

在一些實施例中，第一偶極天線DA1的工作頻帶不同於第二偶極天線DA2的工作頻帶。在一些實施例中，第一偶極天線DA1的工作頻帶大於第二偶極天線DA2的工作頻帶。舉例來說，第一偶極天線DA1的工作頻帶是60 GHz，且第二偶極天線DA2的工作頻帶是38 GHz。然而，本公開內容並不僅限於此。在替代實施例中，根據製程要求，第一偶極天線DA1的工作頻帶可小於第二偶極天線DA2的工作頻帶。

積體扇出式封裝2更包括第一重布線層結構RDL1、一個或多個第一平板天線PA1（在圖1F中所繪示的剖視圖中未示出）、以及一個或多個第二平板天線PA2（在圖1F中被示出為PA）。

第一重布線層結構RDL1位於半導體晶粒100的後側或第一側且被配置以形成平板天線接地結構PAG。第一平板天線PA1及第二平板天線PA2位於半導體晶粒100的後側或第一側且位於平板天線接地結構PAG之上。

在一些實施例中，第二平板天線PA2環繞第一平板天線PA1。在一些實施例中，第一平板天線PA1的長度L1不同於第二平板天線PA2的長度L2。在一些實施例中，長度L1小於長度L2，如圖9所示。然而，本公開內容並不僅限於此。在替代實施例中，長度L1大於長度L2。

在一些實施例中，第一平板天線PA1的工作頻帶不同於第二平板天線PA2的工作頻帶。在一些實施例中，第一平板天線PA1的工作頻帶大於第二平板天線PA2的工作頻帶。舉例來說，第一平板天線PA1的工作頻帶是60 GHz，且第二平板天線PA2的工作頻帶是38 GHz。然而，本公開內容並不僅限於此。在替代實施例中，根據製程要求，第一平板天線PA1的工作頻帶可小於第二平板天線PA2的工作頻帶。

通過圖9所示的配置方式，積體扇出式封裝2的天線結構被配置成具有雙頻帶偶極天線及雙頻帶平板天線。

所屬領域中的普通技術人員應理解，圖2所示的多頻帶天線的概念可應用到圖9所示的天線結構並與圖9所示的天線結構結合。通過此種結合，積體扇出式封裝3的天線結構被配置成具有四頻帶偶極天線及四頻帶平板天線，如圖10所示。此外，在圖3至圖8中所述的修改及變更可根據製程要求應用到圖10所示的天線結構。

鑒於以上內容，在本公開內容的一些實施例中，在形成積體扇出式封裝期間形成多頻帶偶極天線及多頻帶平板天線，因此可大大簡化製程，且可顯著減小封裝大小。

根據本公開內容的一些實施例，一種積體扇出式封裝具有多頻帶天線且包括半導體晶粒、模塑層、以及多個積體扇出式穿孔。所述模塑層位於所述半導體晶粒旁邊。所述積體扇出式穿孔穿過所述模塑層且被排列以形成多個偶極天線。所述多個偶極天線中的至少一個包括兩個偶極臂，所述兩個偶極臂各自具有發射帶及連接到所述發射帶的輻射帶，且所述輻射帶具有第一部分、第二部分及位於所述第一部分與所述第二部分之間且與所述第一部分及所述第二部分接觸的濾波器部分，其中所述輻射帶的所述濾波器部分的橫截面積小於所述第一部分或所述第二部分的橫截面積。

在本發明一些實施例中，所述輻射帶的所述濾波器部分中具有至少一個空隙。

在本發明一些實施例中，所述至少一個空隙穿透過所述輻射帶的所述濾波器部分。

在本發明一些實施例中，所述模塑層填充於所述輻射帶的所述濾波器部分中的所述至少一個空隙中。

在本發明一些實施例中，所述輻射帶的所述濾波器部分在所述濾波器部分的側壁上具有至少一個凹槽。

在本發明一些實施例中，所述輻射帶進一步具有另一濾波器部分及第三部分，且所述另一濾波器部分位於所述第二部分與所述第三部分之間且與所述第二部分及所述第三部分接觸。

在本發明一些實施例中，積體扇出式封裝更包括第一重布線層結構，所述第一重布線層結構位於所述半導體晶粒的第一側且被配置以形成平板天線接地結構。

在本發明一些實施例中，積體扇出式封裝更包括至少一個平板天線，所述至少一個平板天線位於所述半導體晶粒的所述第一側且位於所述平板天線接地結構之上。

在本發明一些實施例中，所述平板天線具有第一區、第二區及位於所述第一區與所述第二區之間且與所述第一區及所述第二區接觸的濾波器區，且其中所述平板天線的所述濾波器區中具有至少一個空隙。

在本發明一些實施例中，所述平板天線的所述第二區環繞所述濾波器區。

在本發明一些實施例中，所述至少一個空隙穿透過所述平板天線的所述濾波器區。

根據本公開內容的替代實施例，一種積體扇出式封裝具有多頻帶天線且包括半導體晶粒、模塑層、多個第一積體扇出式穿孔、以及多個第二積體扇出式穿孔。所述模塑層位於所述半導體晶粒旁邊。所述第一積體扇出式穿孔穿過所述模塑層且被排列以形成多個第一偶極天線。所述第二積體扇出式穿孔穿過所述模塑層且被排列以形成多個第二偶極天線。所述第一偶極天線的工作頻帶不同於所述第二偶極天線的工作頻帶，且所述第一偶極天線與所述第二偶極天線呈交錯排列形式。

在本發明一些實施例中，所述第一偶極天線環繞所述第二偶極天線，且所述第一偶極天線的所述工作頻帶大於所述第二偶極天線的所述工作頻帶。

在本發明一些實施例中，所述第一偶極天線及所述第二偶極天線中的至少一個包括兩個偶極臂，所述兩個偶極臂各自具有發射帶及連接到所述發射帶的輻射帶，且所述輻射帶具有第一部分、第二部分及位於所述第一部分與所述第二部分之間且與所述第一部分及所述第二部分接觸的濾波器部分，且其中所述輻射帶的所述濾波器部分的橫截面積小於所述第一部分或所述第二部分的橫截面積。

在本發明一些實施例中，所述輻射帶的所述濾波器部分中具有至少一個空隙。

在本發明一些實施例中，積體扇出式封裝更包括第一重布線層結構，所述第一重布線層結構位於所述半導體晶粒的第一側且被配置以形成平板天線接地結構。

在本發明一些實施例中，積體扇出式封裝更包括至少一個平板天線，所述至少一個平板天線位於所述半導體晶粒的所述第一側且位於所述平板天線接地結構之上。

在本發明一些實施例中，所述平板天線具有第一區、第二區及位於所述第一區與所述第二區之間且與所述第一區及所述第二區接觸的濾波器區，且其中所述平板天線的所述濾波器區中具有至少一個空隙。

在本發明一些實施例中，所述平板天線的所述第二區環繞所述濾波器區。

根據本公開內容的另一些替代實施例，一種形成具有多頻帶天線的積體扇出式封裝的方法包括以下操作。提供半導體晶粒。在所述半導體晶粒旁邊形成多個積體扇出式穿孔，其中形成所述積體扇出式穿孔包括形成多個偶極天線。形成模塑層以環繞所述積體扇出式穿孔。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

1‧‧‧積體扇出式封裝

2‧‧‧積體扇出式封裝

3‧‧‧積體扇出式封裝

10‧‧‧第一部分

11‧‧‧濾波器部分

12‧‧‧第二部分

13‧‧‧濾波器部分

14‧‧‧第三部分

20‧‧‧第一區

21‧‧‧濾波器區

22‧‧‧第二區

23‧‧‧濾波器區

24‧‧‧第三區

100‧‧‧半導體晶粒

101‧‧‧聚合物層

102‧‧‧基底

104‧‧‧連接件

106‧‧‧絕緣層

108‧‧‧模塑層

110‧‧‧凸塊

112‧‧‧絕緣層

114‧‧‧保護層

C‧‧‧載板

DA‧‧‧偶極天線

DA1‧‧‧第一偶極天線

DA2‧‧‧第二偶極天線

DAF‧‧‧晶粒貼合膜

DAR‧‧‧輻射帶

DAT‧‧‧發射帶

DB‧‧‧剝離層

DI‧‧‧介電層

I-I‧‧‧線

L1‧‧‧長度

L2‧‧‧長度

L3‧‧‧長度

PA‧‧‧平板天線

PA1‧‧‧第一平板天線

PA2‧‧‧第二平板天線

PAG‧‧‧平板天線接地結構

RDL1‧‧‧第一重布線層結構

RDL2‧‧‧第二重布線層結構

TIV1‧‧‧積體扇出式穿孔

TIV2‧‧‧積體扇出式穿孔

V1‧‧‧空隙

V2‧‧‧空隙

V3‧‧‧空隙

V4‧‧‧空隙

V11‧‧‧空隙

V12‧‧‧凹槽

V13‧‧‧凹槽

V21‧‧‧空隙

圖1A至圖1F是一種根據一些實施例形成具有多頻帶天線的積體扇出式封裝的方法的剖視圖。 圖2是根據一些實施例具有多頻帶天線的積體扇出式封裝的簡化俯視圖。 圖3至圖6是根據一些實施例的偶極天線的俯視圖。 圖7及圖8是根據一些實施例的平板天線的俯視圖。 圖9是根據替代實施例具有多頻帶天線的積體扇出式封裝的簡化俯視圖。 圖10是根據另一些替代實施例具有多頻帶天線的積體扇出式封裝的簡化俯視圖。

Claims (1)

1. 一種具有多頻帶天線的積體扇出式封裝，包括： 半導體晶粒； 模塑層，位於所述半導體晶粒旁邊；以及 多個積體扇出式穿孔，穿過所述模塑層且被排列以形成多個偶極天線， 其中所述多個偶極天線中的至少一個包括兩個偶極臂，所述兩個偶極臂各自具有發射帶及連接到所述發射帶的輻射帶，且所述輻射帶具有第一部分、第二部分及位於所述第一部分與所述第二部分之間且與所述第一部分及所述第二部分接觸的濾波器部分，其中所述輻射帶的所述濾波器部分的橫截面積小於所述第一部分或所述第二部分的橫截面積。