[发明专利]整合式毫米波芯片封装结构

说明书

本发明公开一种整合式毫米波芯片封装结构，可包括中介层结构、毫米波芯片与基板。该中介层结构包括一天线图案与至少一电镀通孔结构贯穿该中介层结构且连接至该天线图案。该毫米波芯片通过电镀通孔结构而电连接其上方或下方的该天线图案。

技术领域

本发明涉及一种封装结构，是涉及一种整合式毫米波芯片封装结构。

背景技术

无线接收器的应用在近两年美国消费电子展中成为焦点，宣告无线千兆联盟(Wireless Gigabit Alliance，WiGi)与无线高画质(Wireless HD)标准应用的时代来临。国内外学界与大厂也陆续开发出毫米波频段的芯片；然而，此频段芯片的封装却尚未有完整解决方案。

一般打线(Wire-bond)封装不适用于射频芯片封装，而使用低温共烧多层陶瓷(Low-Temperature Co-fired Ceramics,LTCC)与倒装封装，则因制作工艺条件导致基板收缩且制作工艺效能不足，加上所欲封装芯片焊垫尺寸及间距过小，导致组装良率过低。因此，目前极需提供一种能有效整合射频芯片及天线的封装结构。

发明内容

本发明的目的在于可提供一种能有效整合射频芯片及天线的封装结构，垂直整合天线与射频集成电路芯片的封装，设计位于不同层的天线与射频芯片的位置上下垂直对应，将两者间的传输距离最小化，减少天线与射频芯片间传输路径造成的高频信号损耗。

为达上述目的，本发明可提供一种整合式毫米波芯片封装结构，至少包括中介层结构、芯片与基板。该中介层结构包括第一金属层、第二金属层、位于该第一、第二金属层之间的绝缘支撑层，且该中介层结构包括至少一第一电镀通孔结构，该第一电镀通孔结构贯穿该第一金属层、该绝缘支撑层以及该第二金属层，并电连接该第一金属层以及该第二金属层。该芯片连结至该中介层结构，该芯片具有有源面以及位于该有源面上的接触垫。该基板连结至该中介层结构。该基板至少包括一绝缘层与位于绝缘层上的第三金属层，该第三金属层位于该基板朝向该中介层结构的一侧，该中介层结构的该第一金属层至少包括一天线图案，该天线图案位于该芯片的上方，该芯片通过该中介层结构的该第一电镀通孔结构电连接该天线图案。在另一实施例，该天线图案可设置在下方。

在本发明的一实施例中，上述的整合式毫米波芯片封装结构中的该基板具有一下凹式晶穴，该芯片内埋于该下凹式晶穴而该芯片的该有源面朝向该中介层结构的该第二金属层，该芯片通过位于该接触垫与该第二金属层之间的凸块物理性连结至该中介层结构，并且该芯片通过该凸块以及该第一电镀通孔结构电连接该天线图案。

在本发明的另一实施例中，上述的整合式毫米波芯片封装结构中的该基板具有一开口露出该芯片，该芯片的该有源面朝向该中介层结构的该第二金属层，该芯片通过位于该接触垫与该第二金属层之间的凸块物理性连结至该中介层结构，并且该芯片通过该凸块以及该第一电镀通孔结构电连接该天线图案。

在本发明的一实施例中，上述的整合式毫米波芯片封装结构中的该基板还包括第四金属层与第二电镀通孔结构，该第四金属层位于该绝缘层相对于该第三金属层的另一面，该第二电镀通孔结构贯穿该基板而连接该绝缘层两侧的该第三金属层与该第四金属层。

在本发明的一实施例中，上述的整合式毫米波芯片封装结构还包括另一基板连结至该基板，该另一基板包括置于该基板与该另一基板之间的焊球，该另一基板通过该焊球使该基板与该另一基板物理性连结且电性相连。

在本发明的一实施例中，上述的整合式毫米波芯片封装结构中的该中介层结构还包括一或多层布线层，位于该绝缘支撑层之中且位于该天线图案以及该第二金属层之间。

在本发明的一实施例中，上述的整合式毫米波芯片封装结构中的芯片为射频芯片。

基于上述，本发明将天线图案配置在芯片的上方或下方，再利用内埋孔与导通孔电连接天线以及芯片，进而可通过此垂直的封装架构而整合天线以及芯片的封装，而减少天线和芯片之间的信号传输距离，达到减少信号传输损耗的目的。