[发明专利]包括在器件上组装的分立天线的封装结构

说明书

本发明的背景

在平台上集成以30GHz或以上操作的毫米波无线电，可以在器件之间或在芯片之间进行无线数据传输。在器件/芯片之间成功地传输数据要求充当接口的一个或多个封装级别集成的天线。诸如极短范围的芯片到芯片通信以及使用无线调试端口来对芯片上的系统（SoC）/中央处理单元（CPU）器件的后硅验证之类的应用可能遭受与传统的/现有技术的封装衬底/天线阵列设计相关联的路由损失以及封装可操作区域的损失。

附图简述

尽管说明书以特别指出并明确声明了某些实施例的权利要求书来结束，但是，可以相信，通过参考图形并阅读下列详细描述，将更轻松地弄清这些实施例的优点，其中：

图1a-1d表示根据各实施例的结构。

图2表示根据各实施例的流程图。

图3表示根据各实施例的结构。

图4表示根据各实施例的系统。

具体实施方式

在下面的详细描述中，将参考作为说明示出其中可以实施方法和结构的特定实施例的各个附图。足够详细地描述了这些实施例，以使那些精通本技术的人员能实施本发明。可以理解，各实施例，虽然不同，但是，不一定互相排斥。例如，在不偏离各实施例的精神和范围的情况下，此处与一实施例一起所描述的特定特征、结构，或特征可以在其他实施例内实现。另外，可以理解，在不偏离各实施例的精神和范围的情况下，可以修改每一个所公开的实施例内的单个元件的位置或布局。因此，下面的详细描述不是在限制性的意义上进行的，实施例的范围只由所附权利要求书以及这些权利要求所授权的等效技术方案完整范围定义，适当地解释。在附图中，在多个视图中，相同参考编号可以表示相同或类似的功能。

描述了形成并使用微电子封装结构，诸如形成包括设置于微电子器件的顶表面上的分立的天线的封装结构的方法。这些方法和结构可以包括形成包括设置于器件的背面的分立的天线的封装结构，其中，分立的天线包括天线衬底、穿过天线衬底垂直地设置的穿过天线衬底的通孔。垂直地设置于器件内的穿过衬底的通孔与穿过天线衬底的通孔耦合，而封装衬底可以与器件的有源面耦合。此处所公开的各实施例的封装结构允许为较短的范围发射应用，使用分立的单个天线。

图1a-1d示出了包括设置于器件上的至少一个分立的天线的封装结构的实施例。在一个实施例中，封装结构100包括至少一个分立的天线102（图1a）。分立的天线102包括天线衬底104，在某些实施例中，该天线衬底104可以包括玻璃材料。在其他实施例中，天线衬底104可以包括液晶聚合物、有机材料、低温共烧陶瓷、氧化铝、无掺杂的硅，以及任何高性能，毫米波衬底中的至少一个，这取决于特定应用。在一个实施例中，天线衬底104包括大约30GHz以及以上的频率。在一个实施例中，天线衬底104可以包括导电材料和介电材料的交替层。在一个实施例中，分立的天线102可以包括高k介电材料，该介电材料可以在某些情况下用于缩小分立的天线102的尺寸。在一个实施例中，分立的天线102可以包括辐射元件106以及穿过天线衬底的通孔108。在一个实施例中，辐射元件106可以包括可以电容地彼此耦合的多个级别的金属（例如，辐射元件可以包括被介电材料分隔的多个金属层），以增强分立的天线102的频带宽。

在一个实施例中，辐射元件106可以水平地设置于天线衬底104的顶部部分，并可以垂直地与穿过天线衬底的通孔108耦合。在一个实施例中，分立的天线102可以包括可以宽度方向上在小于大约2mm，在长度方向小于大约2mm，在在高度方向上小于大约0.4mm的尺寸。取决于特定应用，分立的天线102的尺寸可以不同。在一个实施例中，天线衬底104的物理尺寸可以比器件/应用能够在其内操作的频率范围的波长小得多。在一个实施例中，穿过天线衬底的通孔108可以不物理耦合到辐射元件106，其中，毫米波信号可以在辐射元件106和穿过衬底的通孔116之间电磁耦合。

穿过天线衬底的通孔108可以垂直地设置于天线衬底104内。天线触点110可以与穿过天线衬底的通孔108耦合，并可以设置于天线衬底104的底部部分上。天线导电结构112可以与天线触点110耦合。可以包括再分布层（RDL）114的器件触点114可以与天线导电结构112耦合。器件触点114可以设置于器件118的背面上。在一个实施例中，器件118可以包括芯片上的系统（SoC）器件，其中包括诸如毫米波无线电之类的无线电119，并在其他实施例中，可以包括适于特定应用的任何类型的器件。