[发明专利]一种AOP射频天线封装结构及封装结构的制备方法

说明书

本申请适用于半导体封装技术领域，提供了一种AOP射频天线封装结构及封装结构的制备方法，该AOP射频天线封装结构包括：基板，开设有贯穿基板两侧的通孔；互联导体层，形成于基板两侧，且基板两侧的互联导体层通过通孔互联；组装导体层，形成于互联导体层上，包括安装端和天线端，安装端用于与母板连接；天线柱，形成于天线端上。本申请通过半导体工艺，在玻璃基板上制备互联导体层、组装导体层和天线柱，最终立式安装，基板做Z向支撑，机械强度高，中间互联导体层电路耦合匹配、设计灵活，顶部天线金属馈线柱悬置于空气中，带宽、损耗特性好。本申请将微型偶极子天线集成到射频封装上，实现了一种全新的AOP射频天线集成方式。

技术领域

本申请属于半导体封装技术领域，尤其涉及一种AOP射频天线封装结构及封装结构的制备方法。

背景技术

随着微波集成电路的发展，包含放大、耦合、滤波、开关、变频等完整功能的射频模块可以集成到一个封装内，实现了微波组件器件化。器件的体积、功率、效率极大提升。从整个微波段拓扑结构上分析，最前端的天线损耗、带宽成为进一步提升收发模块(TR，Transmit and Receive)性能的瓶颈。在毫米波乃至太赫兹相控阵雷达上，因通道间距的限制，天线需集成到微波器件封装上，AOP(Antenna-on-Package)封装射频天线是当下研究的热点。

AOP封装射频天线常规采用低温共烧陶瓷(LTCC，Low Temperature Co-firedCeramic)工艺和高密度互联(HDI，High Density Interconnector)工艺制备。LTCC工艺通过引入低介、超薄的介电陶瓷和低阻的银导体来降低损耗；HDI通过选择液晶高分子聚合物(LCP，Liquid Crystal Polymer)、玻璃等低介电芯板来提升性能。多层金属、介质叠加的贴片结构限制了这两类封装射频天线的带宽和损耗，无法满足多频复用TR对天线的要求。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供了一种AOP射频天线封装结构及封装结构的制备方法，以实现一种天线AOP集成封装方式，满足多频复用TR对天线的要求。

本申请是通过如下技术方案实现的：

第一方面，本申请实施例提供了一种AOP射频天线封装结构，包括：基板，开设有贯穿基板两侧的通孔；互联导体层，形成于基板两侧，且基板两侧的互联导体层通过通孔互联；组装导体层，形成于互联导体层上，包括安装端和天线端，安装端用于与母板连接；天线柱，形成于天线端上。

本申请实施例中，通过半导体工艺，在玻璃基板上制备互联导体层、组装导体层和天线柱，最终实现了一种全新的AOP射频天线集成方式。这种集成封装方式，适用于多频复用的低损耗宽带天线，其对称布置的偶极子天线可覆盖毫米波段内绝大多数频段，满足了高频、多波束高集成的TR领域对天线的要求。

基于第一方面，在一些实施例中，所述基板两侧结构相同，依次为基板、互联导体层、组装导体层和天线柱。

本申请实施例中，基板两侧为空气、金属、基板、金属、空气的对称结构，基板两侧的互联导体层可根据需要制作低损耗的微带耦合电路，设计灵活，提升射频天线封装集成度。

基于第一方面，在一些实施例中，所述通孔内填充有第一导体，基板两侧的互联导体层通过第一导体互联。

基于第一方面，在一些实施例中，所述基板两侧的安装端用于与母板焊盘连接，实现AOP射频天线封装结构与母板的三维立体连接。

本申请实施例中，安装端作为焊盘，通过焊料与母版焊盘进行焊接，安装端与母版焊盘的XYZ三维尺寸皆可根据应力仿真结果调整，可采用增强设计，提升剪切强度。

基于第一方面，在一些实施例中，互联导体层的厚度小于组装导体层的厚度。

基于第一方面，在一些实施例中，基板为无机非金属材质。