專利名稱：具有天線的封裝結構及其制作方法
技術領域：
本發明涉及一種天線的制作方法，特別是涉及一種于封裝體上制作天線的方法及其結構。
背景技術：
由于科技的進步，發展出各種高科技的電子產品以便利人們的生活，其中包括各種電子裝置，如筆記型計算機、手機、個人數字助理(PDA)等。隨著這些高科技電子產品的普及以及人們需求的增加，除了這些高科技產品內所配置的各項功能與應用大幅度增加外，特別是為了配合人們移動的需求而增加了無線通訊的功能。于是，人們可以通過這些具有無線通訊功能的高科技電子裝置于任何地點或是任何時刻使用這些高科技電子產品。從而大幅度的增加了這些高科技電子產品使用的靈活性與便利性，因此，人們再也不必被局限在一個固定的區域內，打破了使用范圍的疆界，使得這些電子產品的應用真正地便利人們的生活。一般來說，習知的天線通常包括偶極天線(Dipole Antenna)、單極天線(Monopole Antenna)、平板天線(Patch Antenna)、倒 F 形天線(Planarlnverted-F Antenna)、曲折形天線(Meander Line Antenna)、倒置 L 形天線(Inverted-L Antenna)、循環天線(Loop Antenna)、螺旋天線(Spiral Antenna)以及彈簧天線(Spring Antenna)等。已知的作法是將天線直接制作于電路板的表面，這種作法會讓天線占據額外的電路板面積。對于各種電子裝置而言，使用較大的電路板即表示較大體積的電子裝置。但是，這些電子裝置設計與發展的主要目的是為了讓使用者能夠便于攜帶，因此，如何減少天線所占電路板的面積，將是這些電子裝置所需克服的問題。
發明內容
本發明要解決的技術問題是為了克服現有技術中天線所占電路板面積大、設計制造成本高的缺陷，提供一種于封裝體的表面制作天線的方法及結構、于封裝體的表面同時制作天線與電磁屏蔽層的方法及結構以及于封裝體的表面形成一層迭結構的天線圖樣及電磁屏蔽層，以達到縮小基板的面積、降低設計及制造成本等目的。本發明是通過下述技術方案來解決上述技術問題的一種具有天線的封裝結構的制作方法，其特點是，包括形成一電路圖樣和一集成電路芯片于一基板上，并且該集成電路芯片與該電路圖樣電性連接；覆蓋一封裝體于該基板，以將該電路圖樣及該集成電路芯片包覆；以及形成一天線圖樣于該封裝體之上，且該天線圖樣利用穿設于該封裝體的一第一通孔與該電路圖樣電性連接。優選的，進一步包括形成一電磁屏蔽層于該封裝體之上。優選的，該電磁屏蔽層與該天線圖樣是同時形成于該封裝體之上，并且該電磁屏蔽層形成于該集成電路芯片的上方，該電磁屏蔽層利用穿設于該封裝體的一第二通孔與該電路圖樣電性連接，以及該天線圖樣形成于該集成電路芯片的側邊。優選的，形成該電磁屏蔽層的步驟是在形成該天線圖樣的步驟之前，并且在該天線圖樣形成于該電磁屏蔽層之上的步驟之前，先形成一絕緣層于該電磁屏蔽層與該天線圖樣之間，并且該電磁屏蔽層以及該天線圖樣形成于該集成電路芯片的上方。優選的，該電磁屏蔽層完全遮蔽該集成電路芯片。本發明的另一技術方案為一種具有天線的封裝結構，其特點是，包括一基板；一電路圖樣，設置于該基板表面；一集成電路芯片，設置于該基板上，并且該集成電路芯片與該電路圖樣電性連接；一封裝體，設置于該基板上，且該封裝體包覆該電路圖樣及該集成電路芯片，該封裝體具有一第一通孔；以及一天線圖樣，設置于該封裝體的表面，并且該天線圖樣透過該第一通孔與該電路圖樣電性連接。優選的，進一步包括一電磁屏蔽層，設置于該封裝體之上，且該電磁屏蔽層利用穿設于該封裝體之一第二通孔與該電路圖樣電性連接。優選的，該電磁屏蔽層與該天線圖樣共同設置于該封裝體的表面上，且該電磁屏蔽層設置于該集成電路芯片的上方，以及該天線圖樣形成于該集成電路芯片的側邊。優選的，進一步包括一絕緣層，設置于該電磁屏蔽層與該天線圖樣之間，并且該電磁屏蔽層以及該天線圖樣形成于該集成電路芯片的上方。優選的，該電磁屏蔽層完全遮蔽該集成電路芯片。本案發明人提出本案的發明概念，本發明的機制與已公知技術截然不同，此外提供一種于封裝體的表面制作天線的方法及結構，以促進產業升級。本發明的積極進步效果在于本發明縮小了基板的面積，并且降低設計及制造成本。以上的概述與接下來的詳細說明及附圖，都是為了能進一步說明本發明為達成預定目的所采取的方式、手段及功效。而有關本發明的其它目的及優點，將在后續的說明及圖式中加以闡述。
圖IA為本發明第一-實施例的天線結構的剖視圖。圖IB為本發明第一-實施例的天線結構的上視圖。圖2A為本發明第二實施例的天線結構的剖視圖。圖2B為本發明第二實施例的天線結構的上視圖。圖3A為本發明第三實施例的天線結構的剖視圖。圖3B為本發明第三實施例的天線結構的上視圖。主要組件符號說明1 天線
10 基板11:IC 芯片12 封裝體13:導電金屬層14、15、22、34、35 通孔16、33:天線圖樣17 接地平面(Grounding Plane)18:電路圖樣21、31:電磁屏蔽層32 絕緣層
具體實施例方式下面結合附圖給出本發明較佳實施例，以詳細說明本發明的技術方案。圖IA與圖IB所示為根據本發明第一實施例的天線結構的剖視圖與上視圖。如圖IA與圖IB所示。在一基板10的表面上制作一電路圖樣18，透過一球柵陣列結構封裝(Ball Grid Array,BGA)或是其它的封裝方式，將至少一個IC芯片11(集成電路(Integrated circuit, IC)芯片11)電性連接于電路圖樣18，以達到一預定的電路功能。 再以一封裝體(molding) 12，覆蓋于IC芯片11、電路圖樣18以及基板10之上，包覆IC芯片11及電路圖樣18，以避免IC芯片11與電路圖樣18受到外界環境的影響。其中，基板 10可為標準FR4玻纖板或是其它種類的電路板；IC芯片11可為通訊IC芯片或是其它種類的IC芯片；封裝體12可為包含硅填充物、環氧樹脂以及其它添加劑的封裝材料，主要功能在于保護IC芯片11和電路圖樣18等避免于外界環境的影響，如水氣影響或是硬物刮傷的破壞等。根據本發明第一實施例，封裝體12覆蓋于IC芯片11、電路圖樣18之上，在封裝體 12的預定位置制作兩個通孔14(第一通孔)、15，以曝露出電路圖樣18的高頻電路的一天線信號端點以及一接地端點。在封裝體12的表面再鍍上一層導電金屬層13，其中，可利用濺鍍或是其它的鍍膜方式達成，并且導電金屬層13可為金、銀、銅、鋁、鈦及其合金或是其它的導電材質。再利用激光雕刻機或是傳統黃光光刻工藝以及蝕刻工藝等方式在導電金屬層13制作出天線圖樣16以及接地平面(Grounding Plane) 17的形狀。最后，利用鍍膜的方式，將通孔14、15填滿，以將天線圖樣16的天線信號的饋入端點與電路圖樣18的天線信號端點連接，并將接地平面17與電路圖樣18的接地端點連接，如此即完成本發明第一實施例中具有天線1的封裝結構，其中，天線1包含天線圖樣16以及接地平面17。根據本發明，天線1的結構可應用在WiFU2. 4GHz或5GHz)等應用。電路圖樣18 的高頻電路的天線信號可以藉由電路圖樣18的天線信號端點傳遞至天線圖樣16的天線信號饋入端點，使天線信號可憑借天線1的結構來傳遞或接收。于本實施例，天線1制作于IC芯片11的側邊，不與IC芯片11重迭。藉此，可以利用天線1與部份的電路圖樣18重迭的方式，以減少天線1占據額外的基板10的面積，從而達到降低設計及制造成本等目的。并且，本實施例利用兩個穿設于封裝體12的通孔14、 15，分別將天線1的天線圖樣16及接地平面17與電路圖樣18的天線信號端點及接地端點連接，如此即可避免從封裝體12外側再設置導線以連接天線1與電路圖樣18，可避免電路圖樣18及導線外露于封裝體12的外部，藉此保護電路圖樣18，并且更可以縮小天線1占據基板10的面積。另外，本發明可利用激光雕刻機，在導電金屬層13直接制作天線圖樣16及接地平面17的外形。激光雕刻機可精準地雕刻出天線圖樣16的大小尺寸，但是不會影響到封裝體12的狀態，藉此，可實現于封裝體12的表面形成一天線1的結構。圖2A與圖2B所示為根據本發明第二實施例的天線結構的剖視圖與上視圖。如圖2A與圖2B所示，其與圖IA與圖IB的差異點在于在封裝體12的表面制作一電磁屏蔽層21于IC芯片11的上方，并完全遮蔽IC芯片11。由于IC芯片11通常會產生較大的電磁波干擾，因此，可利用上述形成導電金屬層13后，利用雷射雕刻機或是傳統黃光光刻工藝以及蝕刻工藝等方式，利用導電金屬層13，同時制作出天線1的結構及電磁屏蔽層21。即是，天線1與電磁屏蔽層21在封裝體12的表面同時制作出來，并且分別位于 IC芯片11側邊位置及上方位置，彼此互不重迭。并且如同前述，可制作一通孔22(第二通孔)以及利用鍍膜的方式，使得電磁屏蔽層21與電路圖樣18的接地端點電性連接，以達到屏蔽電磁波的功能。藉此，在封裝體12的表面制作一電磁屏蔽層21，完全遮蔽IC芯片11以降低電磁波的干擾，并且于IC芯片11的側邊同時產生一天線1，以達到傳遞/接收天線信號的目的。 憑借整合電磁屏蔽層21與天線1，可達到縮小基板10的使用面積、降低設計及制造成本等目的。并且憑借通孔14、15、22，分別將天線1的天線圖樣16及接地平面17以及電磁屏蔽層21與電路圖樣18的天線信號端點及接地端點連接，如此即可避免從封裝體12外側再設置導線，可避免電路圖樣18及導線外露于封裝體12的外部，藉此保護電路圖樣18，并且更可以縮小天線1及電磁屏蔽層21占據基板10的面積。圖3A與圖;3B所示為根據本發明第三實施例的天線結構的剖視圖與上視圖。如圖3A與圖;3B所示，其與圖2A與圖2B的差異點在于電磁屏蔽層31、絕緣層32 以及天線圖樣33以一種層迭結構的方式所構成。在本實施例中，在封裝體12的表面制作一電磁屏蔽層31，覆蓋整個IC芯片11以及位于基板10表面的電路圖樣18，以達到屏蔽電磁波干擾的效果；在電磁屏蔽層31的上方再制作天線圖樣33，并且在電磁屏蔽層31及天線圖樣33之間利用絕緣材料或是封裝材料形成絕緣層32。再利用前述的通孔及鍍膜的方式，制作兩個通孔34、35，使得天線圖樣33 的天線信號饋入端點藉由通孔；34(第一通孔)與電路圖樣18的天線信號端點連接，以及使電磁屏蔽層31藉由通孔35 (第二通孔)與電路圖樣18的接地端點連接。在本實施例中，將電磁屏蔽層31完全覆蓋于IC芯片11及電路圖樣18的上方，以達到完全屏蔽電磁波干擾的效果，并且，可將電磁屏蔽層31當成如圖IB所示的接地平面 17,則天線圖樣33即可與電磁屏蔽層31形成一天線1，以達到天線1傳遞/接收天線信號的目的。憑借上述結構，可以大幅度地減少電磁波的干擾。并且藉由將天線圖樣33制作于整個基板10的上方，天線圖樣33幾乎不需要占據額外的基板10的面積，從而可以忽略天線圖樣33所占據的面積，以縮小基板10整體的面積。根據本實施例，亦憑借通孔34、35及鍍膜的技術，使得天線信號可以藉由電路圖樣18的天線信號端點傳遞至天線圖樣33的天線信號饋入端點，以及將電磁波屏蔽層31與電路圖樣18的接地端點連接，可避免電路圖樣18及導線外露于封裝體12的外部，藉此保護電路圖樣18，并且更可以縮小天線1及電磁屏蔽層31占據基板10的面積。
雖然以上描述了本發明的具體實施方式
，但是本領域的技術人員應當理解，這些僅是舉例說明，本發明的保護范圍是由所附權利要求書限定的。本領域的技術人員在不背離本發明的原理和實質的前提下，可以對這些實施方式做出多種變更或修改，但這些變更和修改均落入本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種具有天線的封裝結構的制作方法，其特征在于，包括形成一電路圖樣和一集成電路芯片于一基板上，并且該集成電路芯片與該電路圖樣電性連接；覆蓋一封裝體于該基板，以將該電路圖樣及該集成電路芯片包覆；以及形成一天線圖樣于該封裝體之上，且該天線圖樣利用穿設于該封裝體的一第一通孔與該電路圖樣電性連接。
2.如權利要求1所述的具有天線的封裝結構的制作方法，其特征在于，還包括形成一電磁屏蔽層于該封裝體之上。
3.如權利要求2所述的具有天線的封裝結構的制作方法，其特征在于，該電磁屏蔽層與該天線圖樣是同時形成于該封裝體之上，并且該電磁屏蔽層形成于該集成電路芯片的上方，該電磁屏蔽層利用穿設于該封裝體的一第二通孔與該電路圖樣電性連接，以及該天線圖樣形成于該集成電路芯片的側邊。
4.如權利要求2所述的具有天線的封裝結構的制作方法，其特征在于，形成該電磁屏蔽層的步驟是在形成該天線圖樣的步驟之前，并且在該天線圖樣形成于該電磁屏蔽層之上的步驟之前，先形成一絕緣層于該電磁屏蔽層與該天線圖樣之間，并且該電磁屏蔽層以及該天線圖樣形成于該集成電路芯片的上方。
5.如權利要求2所述的具有天線的封裝結構的制作方法，其特征在于，該電磁屏蔽層完全遮蔽該集成電路芯片。
6.一種具有天線的封裝結構，其特征在于，包括一基板；一電路圖樣，設置于該基板表面；一集成電路芯片，設置于該基板上，并且該集成電路芯片與該電路圖樣電性連接；一封裝體，設置于該基板上，且該封裝體包覆該電路圖樣及該集成電路芯片，該封裝體具有一第一通孔；以及一天線圖樣，設置于該封裝體的表面，并且該天線圖樣透過該第一通孔與該電路圖樣電性連接。
7.如權利要求6所述的具有天線的封裝結構，其特征在于，更包括一電磁屏蔽層，設置于該封裝體之上，且該電磁屏蔽層利用穿設于該封裝體之一第二通孔與該電路圖樣電性連接。
8.如權利要求7所述的具有天線的封裝結構，其特征在于，該電磁屏蔽層與該天線圖樣共同設置于該封裝體的表面上，且該電磁屏蔽層設置于該集成電路芯片的上方，以及該天線圖樣形成于該集成電路芯片的側邊。
9.如權利要求7所述的具有天線的封裝結構，其特征在于，還包括一絕緣層，設置于該電磁屏蔽層與該天線圖樣之間，并且該電磁屏蔽層以及該天線圖樣形成于該集成電路芯片的上方。
10.如權利要求7所述的具有天線的封裝結構，其特征在于，該電磁屏蔽層完全遮蔽該集成電路芯片。
全文摘要
本發明公開了一種具有天線的封裝結構及其制作方法，包括形成一電路圖樣和一IC芯片于一基板上，且該IC芯片與該電路圖樣電性連接；覆蓋一封裝體于該基板，以將該電路圖樣及該IC芯片包覆；以及形成一天線圖樣于該封裝體之上，且該天線圖樣利用穿設于該封裝體的一第一通孔與該電路圖樣電性連接。由此即可于電路板的封裝體之上形成天線，以達到減小電路板面積的目的。
文檔編號H01L23/66GK102299142SQ20101020784
公開日2011年12月28日 申請日期2010年6月23日 優先權日2010年6月23日
發明者楊超雅, 焦嘉振, 蔡宗賢 申請人:環旭電子股份有限公司, 環鴻科技股份有限公司