[发明专利]半导体封装

说明书

本发明公开一种半导体封装，包括：基板，所述基板上具有至少一个天线层和在天线层下面的接地反射层；射频晶粒，设置在所述基板上、所述基板中或所述基板下；介质层，设置在所述基板的所述天线层上；以及频率选择表面结构，设置在所述介质层上。本发明只需使用较少的天线层，因此天线层与RF晶粒之间的馈入网络比较简单，不需要复杂的馈入网络，使得封装的布局和布线更加简单，减少线路干扰等；并且使用较少的天线层可以减少天线层的占用面积，从而可以减小封装的体积。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种半导体封装。

背景技术

在过去几年中，对于毫米波(mm-wave，millimeter wave)应用的低成本，高性能，紧凑型雷达系统的需求已经增加。因此，天线封装(AiP，Antenna-in-Package)的发展变得更加重要。

如本领域中已知的，AiP的设计已经集中在如何实现高增益和辐射场型的良好控制上。然而，在保持天线性能的同时还要适应变得越来越小和越来越薄的封装变的越加困难。

现有技术中的高增益天线设计通常需要多个辐射元件以形成天线数组，并且需要复杂的馈入网络(feeding network)以用于处理发送/接收射频(RF，radio frequency)信号。此外，先前设计中的高增益天线需要较大的天线放置区域(较大占地面积)。

在本行业中需要提供改进的具有高增益天线的AiP，该AiP不需要复杂的馈入网络并且不占用较大的天线放置区域。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种半导体封装结构，以降低馈入网络的复杂性和占用较小的天线放置区域。

根据本发明的第一方面，公开一种半导体封装，包括：

基板，所述基板上具有至少一个天线层和在天线层下面的接地反射层；

射频晶粒，设置在所述基板上、所述基板中或所述基板下；

介质层，设置在所述基板的所述天线层上；以及

频率选择表面结构，设置在所述介质层上。

本发明提供的半导体封装由于不需要布置很多数量的天线层，只需要较少数量的天线层，加上相应的接地反射层和频率选择表面结构，通过接地反射层和频率选择表面结构形成共振腔体，对经由天线传输的电磁波进行共振即可达到高增益。由于不需要大量的天线层形成天线数组，只需使用较少的天线层，因此天线层与RF晶粒之间的馈入网络比较简单，不需要复杂的馈入网络，使得封装的布局和布线更加简单，减少线路干扰等；并且使用较少的天线层可以减少天线层的占用面积，从而可以减小封装的体积，使封装可以适用更多的场景。

在阅读了随后以不同附图展示的优选实施例的详细说明之后，本发明的这些和其它目标对本领域普通技术人员来说无疑将变得明显。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施例的具有频率选择表面(FSS，frequency-selectivesurface)结构的天线封装(AiP，Antenna-in-Package)的示意性透视图；

图2是沿图1中的虚线I-I'截取的示意性横截面图；

图3是根据本发明一个实施例的示例性FSS结构的示意性俯视图；

图4示出了根据本发明另一实施例的在SESUB(Semiconductor Embedded inSUBstrate，半导体嵌入式基板)基板中具有FSS结构的AiP和嵌入式RF晶粒的变型；

图5示出了根据本发明另一实施例的具有FSS结构的AiP的变型；

图6至图8示出了根据本发明的各种实施例的具有FSS结构和支撑柱的AiP的一些变型；