TWI865198B - 天線封裝結構 - Google Patents

Abstract

一種天線封裝結構包括可撓線路基板、電子元件及天線基板。可撓線路基板包括底部導電層、底部介電層、層間介電層及層間導電層。底部介電層設置於底部導電層上。層間介電層及層間導電層堆疊於底部介電層上。底部導電層之超出層間介電層的第一部分與底部介電層之超出層間介電層的第一部分組成可撓線路基板的可彎摺部。電子元件設置於可撓線路基板上且電性連接至可撓線路基板。可撓線路基板的可彎摺部彎向天線基板且電性連接至天線基板的一耦合天線。

Description

天線封裝結構

本發明是有關於一種封裝結構，且特別是有關於一種天線封裝結構。

為縮小產品體積、增加產品價值，可使用重佈線層製程製作天線多層結構及天線多層結構上的晶片線路結構。之後，再將晶片與晶片線路結構接合，以完成小體積的天線封裝結構。然而，天線封裝結構的多種材料層的膨脹係數無法完全匹配，進而導致天線封裝結構翹曲的問題，影響天線性能。

本發明提供一種天線封裝結構，不易翹曲且性能佳。

本發明的天線封裝結構包括可撓線路基板、至少一電子元件及天線基板。可撓線路基板包括底部導電層、底部介電層、至少一層間介電層及至少一層間導電層。底部導電層具有至少一接合部。底部介電層設置於底部導電層上。至少一層間介電層及至少一層間導電層交替地堆疊於底部介電層上。至少一層間導電層電性連接至底部導電層。底部導電層之超出至少一層間介電層及至少一層間導電層的至少一第一部分與底部介電層之超出至少一層間介電層及至少一層間導電層的至少一第一部分組成可撓線路基板的至少一可彎摺部。至少一可彎摺部具有底部導電層的至少一接合部。至少一電子元件設置於可撓線路基板上，且電性連接至可撓線路基板。至少一層間介電層及至少一層間導電層位於至少一電子元件與底部介電層之間。天線基板包括基底及分別設置於基底之相對兩表面的多個耦合天線。可撓線路基板的至少一可彎摺部彎向天線基板，且至少一可彎摺部的至少一接合部電性連接至多個耦合天線的一者。

現將詳細地參考本發明的示範性實施例，示範性實施例的實例說明於附圖中。只要有可能，相同元件符號在圖式和描述中用來表示相同或相似部分。

應當理解，當諸如層、膜、區域或基板的元件被稱為在另一元件“上”或“連接到”另一元件時，其可以直接在另一元件上或與另一元件連接，或者中間元件可以也存在。相反，當元件被稱為“直接在另一元件上”或“直接連接到”另一元件時，不存在中間元件。如本文所使用的，“連接”可以指物理及/或電性連接。再者，“電性連接”或“耦合”可以是二元件間存在其它元件。

本文使用的“約”、“近似”、或“實質上”包括所述值和在本領域普通技術人員確定的特定值的可接受的偏差範圍內的平均值，考慮到所討論的測量和與測量相關的誤差的特定數量（即，測量系統的限制）。例如，“約”可以表示在所述值的一個或多個標準偏差內，或±30％、±20％、±10％、±5％內。再者，本文使用的“約”、“近似”或“實質上”可依光學性質、蝕刻性質或其它性質，來選擇較可接受的偏差範圍或標準偏差，而可不用一個標準偏差適用全部性質。

除非另有定義，本文使用的所有術語（包括技術和科學術語）具有與本發明所屬領域的普通技術人員通常理解的相同的含義。將進一步理解的是，諸如在通常使用的字典中定義的那些術語應當被解釋為具有與它們在相關技術和本發明的上下文中的含義一致的含義，並且將不被解釋為理想化的或過度正式的意義，除非本文中明確地這樣定義。

圖1A至圖1D為本發明一實施例之天線封裝結構的製造流程的剖面示意圖。

請參照圖1A，首先，在剛性基板110上形成離型層120。舉例而言，在一實施例中，剛性基板110的材質可為玻璃或不鏽鋼，但本發明不以此為限。

接著，在離型層120上形成可撓線路基板FS。可撓線路基板FS包括底部導電層130、底部介電層140、至少一層間介電層150及至少一層間導電層160。底部導電層130具有至少一接合部134。底部介電層140設置於底部導電層130上。至少一層間介電層150及至少一層間導電層160交替地堆疊於底部介電層140上。至少一層間導電層160電性連接至底部導電層130。底部導電層130之超出至少一層間介電層150及至少一層間導電層160的至少一第一部分132與底部介電層140之超出至少一層間介電層150及至少一層間導電層160的至少一第一部分142組成可撓線路基板FS的至少一可彎摺部FSa，且至少一可彎摺部FSa具有底部導電層130的至少一接合部134。

請參照圖1A，在一實施例中，可撓線路基板FS可選擇性地包括多個層間介電層150及多個層間導電層160，多個層間介電層150及多個層間導電層160交替堆疊成一堆疊結構S，底部導電層130具有超出堆疊結構S且位於堆疊結構S相對兩側的兩個第一部分132，底部介電層140具有超出堆疊結構S且位於堆疊結構S相對兩側的兩個第一部分142，底部導電層130的兩個第一部分132及底部介電層140的兩個第一部分142組成可撓線路基板FS的兩個可彎摺部FSa。然而，本發明不限於此，可彎摺部FSa的數量及其位置均可視實際需求做不同的設計。

請參照圖1A，在一實施例中，堆疊結構S最上層的一層間導電層160可具有電子元件接墊162，電子元件接墊162透過下方的其它層間導電層160電性連接至底部導電層130的接合部134。在一實施例中，底部介電層140可選擇性地具有開口144，底部介電層140的開口144重疊於底部導電層130的接合部134，可撓線路基板FS可進一步包括焊料170，焊料170設置於底部介電層140上且填入開口144，以電性連接至底部導電層130的接合部134。在一實施例中，焊料170的材質例如包括錫，但本發明不以此為限。

層間介電層150及底部介電層140的材質可選用具有可撓性的絕緣材料。舉例而言，在一實施例中，層間介電層150及底部介電層140的材質可包括聚醯亞胺（polyimide；PI）、聚萘二甲酸乙醇酯（polyethylene naphthalate；PEN）、聚對苯二甲酸乙二酯（polyethylene terephthalate；PET）、聚碳酸酯（polycarbonates；PC）、聚醚碸（polyether sulfone；PES）或聚芳基酸酯（polyarylate），或其它合適的材料、或前述至少二種材料之組合，但本發明不以此為限。

請參照圖1B，接著，將至少一電子元件180設置於可撓線路基板FS上，且令至少一電子元件180與可撓線路基板FS電性連接。至少一層間介電層150及至少一層間導電層160位於至少一電子元件180與底部介電層140之間。舉例而言，在一實施例中，電子元件180可為驅動晶片，所述驅動晶片可接合至電子元件接墊162。但本發明不以此為限，在其它實施例中，電子元件180也可以是其它類型的電子元件。

請參照圖1B，接著，在本實施例中，可選擇性地在堆疊結構S上形成保護層190，以覆蓋電子元件180。在一實施例中，保護層190可選擇性地包括封裝膠材（molding compound）。然而，本發明不以此為限，在其它實施例中，保護層190也可包括其它材料，例如：支撐基板與設置於支撐基板與電子元件180之間的填充底膠（underfill）。

請參照圖1C，接著，分離可撓線路基板FS與剛性基板110。舉例而言，在一實施例中，可使用雷射剝離（laser lift off）工序分離可撓線路基板FS與剛性基板110，但本發明不以此為限。

圖2為本發明一實施例之未彎摺的可撓線路基板及電子元件的俯視示意圖。圖3為本發明一實施例之天線基板的俯視示意圖。

請參照圖1D、圖2及圖3，接著，組裝可撓線路基板FS與天線基板AS，以完成天線封裝結構10。天線基板AS包括基底210及分別設置於基底210之相對兩表面212、214的多個耦合天線220、230。詳細而言，基底210的相對兩表面212、214包括第一表面212及第二表面214，耦合天線220設置於基底210的第一表面212且包括驅動區塊（Driving Patch），另一耦合天線230設置於基底210的第二表面214且包括輻射區塊（Radiating Patch），兩耦合天線220、230間無電性連通。天線基板AS之基底210的粗糙度低且厚度變異小。在一實施例中，基底210的材質例如是玻璃，但本發明不以此為限。

請參照圖1D，可撓線路基板FS與天線基板AS組裝後，可撓線路基板FS的可彎摺部FSa彎向天線基板AS，且可彎摺部FSa的接合部134電性連接至耦合天線220。電子元件180透過堆疊結構S的層間導電層160及可彎摺部FSa的接合部134電性連接至耦合天線220。

值得一提的是，將可撓線路基板FS的可彎摺部FSa彎摺以和天線基板AS進行局部接合，可避免天線基板AS受到可撓線路基板FS翹曲而影響天線基板AS的平整性，進而使分別位於基底210之相對兩表面212、214的多個耦合天線220、230可發揮良好的耦合效應。

請參照圖1D，在一實施例中，天線封裝結構10還可選擇性地包括支撐元件192，設置於可撓線路基板FS與天線基板AS之間。支撐元件192用以支撐可撓線路基板FS及其可彎摺部FSa並與天線基板AS形成一穩固結構。在一實施例中，支撐元件192可以是實心或空心的一模具。舉例而言，在一實施例中，可撓線路基板FS及其可彎摺部FSa與天線基板AS可組裝至所述模具，所述模具可選擇性地具有剛性而便於天線封裝結構10整合至汽車天窗。但本發明不以此為限，在其它實施例中，天線封裝結構10也可整合至其它種類的產品上。在一實施例中，支撐元件192的材質例如但不限於熱固性塑膠、熱塑性塑膠、橡膠等有機材料。

請參照圖1D，在一實施例中，可撓線路基板FS的可彎摺部FSa可選擇性地向下彎摺以和天線基板AS電性連接，而堆疊結構S可設置於電子元件180與天線基板AS之間，但本發明不以此為限。在一實施例中，底部導電層130的第一部分132具有朝向底部介電層140的第一表面132a及背向底部介電層140的第二表面132b，底部導電層130之第一部分132的第一表面132a的一部分可選擇性地朝向天線基板AS且與天線基板AS連接，但本發明不以此為限。

在一實施例中，天線基板AS之基底210的相對兩表面212、214包括第一表面212及第二表面214，第一表面212朝向堆疊結構S，第二表面214背向堆疊結構S，天線基板AS的基底210更具有連接第一表面212及第二表面214的側壁216，可彎摺部FSa設置於天線基板AS之基底210的第一表面212與堆疊結構S之間且未繞過側壁216，但本發明不以此為限。

在此必須說明的是，下述實施例沿用前述實施例的元件標號與部分內容，其中採用相同的標號來表示相同或近似的元件，並且省略了相同技術內容的說明。關於省略部分的說明可參考前述實施例，下述實施例不再重述。

圖4為本發明另一實施例之天線封裝結構的剖面示意圖。圖4的天線封裝結構10A與圖1D的天線封裝結構10類似，兩者的差異在於：在圖1D的實施例中，可彎摺部FSa是利用底部導電層130的第一表面132a與天線基板AS電性連接；在圖4的實施例中，可彎摺部FSa是利用底部導電層130的第二表面132b與天線基板AS電性連接。請參照圖4，詳細而言，在本實施例中，底部導電層130的第一部分132具有朝向底部介電層140的第一表面132a及背向底部介電層140的第二表面132b，底部導電層130之第一部分132的第二表面132b的一部分朝向天線基板AS且與天線基板AS連接。

在本實施例中，天線基板AS還包括橋接元件240，橋接元件240設置於基底210的第二表面214上且貫穿基底210，以和設置於基底210之第一表面212上且包括驅動區塊的耦合天線220電性連接。在本實施例中，底部導電層130之第一部分132的第二表面132b是與橋接元件240接合，以使底部導電層130電性連接至包括驅動區塊的耦合天線220。

在本實施例中，天線基板AS之基底210的相對兩表面212、214包括第一表面212及第二表面214，第一表面212朝向堆疊結構S，第二表面214背向堆疊結構S，天線基板AS的基底210更具有連接第一表面212及第二表面214的側壁216，而可撓線路基板FS的可彎摺部FSa可繞過側壁216。

圖5為本發明又一實施例之天線封裝結構的剖面示意圖。圖5的天線封裝結構10B與圖1D的天線封裝結構10類似，兩者的差異在於：在圖5的實施例中，可撓線路基板FS的可彎摺部FSa大致上是向上彎摺，以和天線基板AS電性連接。

請參照圖5，在本實施例中，電子元件180是設置於天線基板AS與堆疊結構S之間。在本實施例中，底部導電層130的第一部分132具有朝向底部介電層140的第一表面132a及背向底部介電層140的第二表面132b，底部導電層130之第一部分132的第二表面132b的一部分朝向天線基板AS且與天線基板AS連接。

在本實施例中，天線基板AS之基底210的相對兩表面212、214包括第一表面212及第二表面214，天線基板AS之基底210的第一表面212朝向堆疊結構S，天線基板AS之基底210的第二表面214背向堆疊結構S，天線基板AS的基底210更具有連接第一表面212及第二表面214的側壁216，可撓線路基板FS的可彎摺部FSa設置於天線基板AS之基底210的第一表面212與堆疊結構S之間且未繞過側壁216。

圖6為本發明再一實施例之天線封裝結構的剖面示意圖。圖6的天線封裝結構10C與圖5的天線封裝結構10B類似，兩者的差異在於：在圖5的實施例中，可彎摺部FSa是利用底部導電層130的第二表面132b與天線基板AS電性連接；在圖6的實施例中，可彎摺部FSa是利用底部導電層130的第一表面132a與天線基板AS電性連接。

請參照圖6，詳細而言，在本實施例中，底部導電層130的第一部分132具有朝向底部介電層140的第一表面132a及背向底部介電層140的第二表面132b，底部導電層130之第一部分132的第一表面132a的一部分朝向天線基板AS且與天線基板AS連接。

在本實施例中，天線基板AS還包括橋接元件240，橋接元件240設置於基底210的第二表面214上且貫穿基底210，以和設置於基底210之第一表面212上且包括驅動區塊的耦合天線220電性連接。在本實施例中，底部導電層130之第一部分132的第一表面132a是與橋接元件240接合，以使底部導電層130電性連接至包括驅動區塊的耦合天線220。

在本實施例中，天線基板AS之基底210的相對兩表面212、214包括第一表面212及第二表面214，天線基板AS之基底210的第一表面212朝向堆疊結構S，天線基板AS之基底210的第二表面214背向堆疊結構S，天線基板AS的基底210更具有連接第一表面212及第二表面214的側壁216，而可撓線路基板FS的可彎摺部FSa可繞過側壁216。

圖7為本發明一實施例之天線封裝結構的剖面示意圖。圖7的天線封裝結構10D與圖1D的天線封裝結構10類似，兩者的差異在於：在圖7的實施例中，可撓線路基板FS的堆疊結構S、可彎摺部FSa及天線基板AS之間存在一空間R，天線封裝結構10更包括設置於空間R中的發光元件310。發光元件310可選擇性地電性連接至底部導電層130之接合部134以外的其它部分。請參照圖7，在本實施例中，天線封裝結構10更包括發光元件320，設置於可彎摺部FSa上。發光元件320可選擇性地電性連接至底部導電層130之接合部134以外的其它部分。發光元件310、320例如是發光二極體封裝，但本發明不以此為限。

圖8為本發明另一實施例之天線封裝結構的剖面示意圖。圖8的天線封裝結構10E與圖4的天線封裝結構10A類似，兩者的差異在於：在圖8的實施例中，天線封裝結構10更包括發光元件320，設置於可彎摺部FSa上。發光元件320可選擇性地電性連接至底部導電層130之接合部134以外的其它部分。在本實施例中，發光元件320可選擇性地位於空間R外或空間R內。

圖9為本發明又一實施例之天線封裝結構的剖面示意圖。圖9的天線封裝結構10F與圖5的天線封裝結構10B類似，兩者的差異在於：在圖9的實施例中，天線封裝結構10更包括設置於可彎摺部FSa上的發光元件320、設置於堆疊結構S上且與堆疊結構S電性連接的發光元件330以及設置於天線基板AS之第二表面214上的發光元件340。

圖10為本發明再一實施例之天線封裝結構的剖面示意圖。圖10的天線封裝結構10G與圖6的天線封裝結構10C類似，兩者的差異在於：在圖10的實施例中，天線封裝結構10更包括設置於可彎摺部FSa上的發光元件320。

請參照圖7、圖8、圖9及圖10，發光元件320、330、340可做為指示燈及/或顯示元件，以增加天線封裝結構10D、10E、10F、10G的附屬功能。

10、10A、10B、10C、10D、10E、10F、10G:天線封裝結構 110:剛性基板 120:離型層 130:底部導電層 132、142:第一部分 132a:第一表面 132b:第二表面 134:接合部 140:底部介電層 144:開口 150:層間介電層 160:層間導電層 162:電子元件接墊 170:焊料 180:電子元件 190:保護層 192:支撐元件 210:基底 212、214:表面 216:側壁 220、230:耦合天線 240:橋接元件 310、320、330、340:發光元件 AS:天線基板 FS:可撓線路基板 FSa:可彎摺部 R:空間 S:堆疊結構

圖1A至圖1D為本發明一實施例之天線封裝結構的製造流程的剖面示意圖。 圖2為本發明一實施例之未彎摺的可撓線路基板及電子元件的俯視示意圖。 圖3為本發明一實施例之天線基板的俯視示意圖。 圖4為本發明另一實施例之天線封裝結構的剖面示意圖。 圖5為本發明又一實施例之天線封裝結構的剖面示意圖。 圖6為本發明再一實施例之天線封裝結構的剖面示意圖。 圖7為本發明一實施例之天線封裝結構的剖面示意圖。 圖8為本發明另一實施例之天線封裝結構的剖面示意圖。 圖9為本發明又一實施例之天線封裝結構的剖面示意圖。 圖10為本發明再一實施例之天線封裝結構的剖面示意圖。

10:天線封裝結構

130:底部導電層

132、142:第一部分

132a:第一表面

132b:第二表面

134:接合部

140:底部介電層

144:開口

150:層間介電層

160:層間導電層

162:電子元件接墊

170:焊料

180:電子元件

190:保護層

192:支撐元件

210:基底

212、214:表面

216:側壁

220、230:耦合天線

AS:天線基板

FS:可撓線路基板

FSa:可彎摺部

S:堆疊結構

Claims (14)

1. 一種天線封裝結構，包括： 一可撓線路基板，包括： 一底部導電層，具有至少一接合部； 一底部介電層，設置於該底部導電層上； 至少一層間介電層及至少一層間導電層，交替地堆疊於該底部介電層上，其中該至少一層間導電層電性連接至該底部導電層，該底部導電層之超出該至少一層間介電層及該至少一層間導電層的至少一第一部分與該底部介電層之超出該至少一層間介電層及該至少一層間導電層的至少一第一部分組成該可撓線路基板的至少一可彎摺部，且該至少一可彎摺部具有該底部導電層的該至少一接合部； 至少一電子元件，設置於該可撓線路基板上，且電性連接至該可撓線路基板，其中該至少一層間介電層及該至少一層間導電層位於該至少一電子元件與該底部介電層之間；以及 一天線基板，包括： 一基底；以及 多個耦合天線，分別設置於該基底的相對兩表面； 其中，該可撓線路基板的該至少一可彎摺部彎向該天線基板，且該至少一可彎摺部的該至少一接合部電性連接至該些耦合天線的一者。
2. 如請求項1所述的天線封裝結構，其中該可撓線路基板的該至少一層間導電層及該至少一層間介電層交替地堆疊成一堆疊結構，且該堆疊結構設置於該至少一電子元件與該天線基板之間。
3. 如請求項2所述的天線封裝結構，其中該底部導電層的該第一部分具有朝向該底部介電層的一第一表面及背向該底部介電層的一第二表面，該底部導電層之該第一部分的該第一表面的一部分朝向該天線基板且與該天線基板連接。
4. 如請求項3所述的天線封裝結構，其中該天線基板之該基底的該相對兩表面包括一第一表面及一第二表面，該第一表面朝向該堆疊結構，該第二表面背向該堆疊結構，該天線基板的該基底更具有連接該第一表面及該第二表面的一側壁，該可彎摺部設置於該天線基板之該基底的該第一表面與該堆疊結構之間且未繞過該側壁。
5. 如請求項2所述的天線封裝結構，其中該底部導電層的該第一部分具有朝向該底部介電層的一第一表面及背向該底部介電層的一第二表面，該底部導電層之該第一部分的該第二表面的一部分朝向該天線基板且與該天線基板連接。
6. 如請求項5所述的天線封裝結構，其中該天線基板之該基底的該相對兩表面包括一第一表面及一第二表面，該第一表面朝向該堆疊結構，該第二表面背向該堆疊結構，該天線基板的該基底更具有連接該第一表面及該第二表面的一側壁，且該可撓線路基板的該可彎摺部繞過該側壁。
7. 如請求項1所述的天線封裝結構，其中該可撓線路基板的該至少一層間導電層及該至少一層間介電層交替地堆疊成一堆疊結構，且該至少一電子元件設置於該天線基板與該堆疊結構之間。
8. 如請求項7所述的天線封裝結構，其中該底部導電層的該第一部分具有朝向該底部介電層的一第一表面及背向該底部介電層的一第二表面，該底部導電層之該第一部分的該第一表面的一部分朝向該天線基板且與該天線基板連接。
9. 如請求項8所述的天線封裝結構，其中該天線基板之該基底的該相對兩表面包括一第一表面及一第二表面，該天線基板之該基底的該第一表面朝向該堆疊結構，該天線基板之該基底的該第二表面背向該堆疊結構，該天線基板的該基底更具有連接該第一表面及該第二表面的一側壁，且該可撓線路基板的該可彎摺部繞過該側壁。
10. 如請求項7所述的天線封裝結構，其中該底部導電層的該第一部分具有朝向該底部介電層的一第一表面及背向該底部介電層的一第二表面，該底部導電層之該第一部分的該第二表面的一部分朝向該天線基板且與該天線基板連接。
11. 如請求項10所述的天線封裝結構，其中該天線基板之該基底的該相對兩表面包括一第一表面及一第二表面，該天線基板之該基底的該第一表面朝向該堆疊結構，該天線基板之該基底的該第二表面背向該堆疊結構，該天線基板的該基底更具有連接該第一表面及該第二表面的一側壁，該可撓線路基板的該可彎摺部設置於該天線基板之該基底的該第一表面與該堆疊結構之間且未繞過該側壁。
12. 如請求項1所述的天線封裝結構，其中該可撓線路基板的該至少一層間導電層及該至少一層間介電層交替地堆疊成一堆疊結構，該堆疊結構、該可彎摺部及該天線基板之間存在一空間，該天線封裝結構更包括： 至少一發光元件，設置於該空間中。
13. 如請求項1所述的天線封裝結構，更包括： 至少一發光元件，設置於該可彎摺部上。
14. 如請求項1所述的天線封裝結構，更包括： 一支撐元件，設置於該可撓線路基板與該天線基板之間。

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