本发明涉及射频天线封装,具体为一种天线封装结构及天线复用方法。
背景技术:
1、射频模组是将射频开关、低噪声放大器、滤波器、双工器、功率放大器等两种或者两种以上功能的分立器件集成为一个模组,以提高集成度、性能和实现体积小型化。实现信号的调制与解调、放大、发射和接收等功能。在现有技术中,射频模组的封装或者连接采用的是将射频开关、低噪声放大器、滤波器、双工器、功率放大器等器件焊接在pcb上实现电路互联。现有技术在pcb板上只能实现一种射频芯片的信号传输,如需要选择某一天线模组发射信号实现信号传输,将需要更换天线模块,或者通过设计相应的逻辑电路,使能需要使用的天线模块。存在电路结构因为天线使用不同而产生个体差异的问题,不适用于批量封装生产。
2、通过检索,现有技术中有相关多天线电路结构的技术文献公开。例如公开号为“cn207852888u”名称为“具有天线组件的半导体封装结构”的实用新型授权公告文件。公开的天线组件的半导体封装结构,包括:基板,具有至少一个贯穿的激光通孔;重新布线层,位于基板一表面上;金属凸块,位于重新布线层远离基板的一侧并与之电连接;半导体芯片,位于重新布线层远离基板一侧的表面并与之电连接;导电柱,填充于激光通孔内;塑封材料层,包围金属凸块及半导体芯片;及天线组件,经由导电柱及重新布线层与金属凸块电连接。该对比文件公开了多层天线的封装结构,但其解决的是封装过程中热效应及后续工艺中芯片易翘曲问题,并未针对如何实现多天线选择复用提出相应技术方案。
3、例如公开号为“cn109873247a”名称为“天线设备及天线模块”的发明专利公布文件。公开了一种天线设备及天线模块,所述天线设备包括:第一接地层;第二接地层,设置在所述第一接地层的表面上;天线图案,与所述第一接地层和所述第二接地层在所述表面的方向上间隔开,并被配置为发送和/或接收射频(rf)信号;以及馈线,电连接到所述天线图案并从所述天线图案在所述表面的所述方向上朝向所述第一接地层延伸,其中,所述第一接地层包括相对于所述第二接地层在所述表面的所述方向上凹陷的第一区域。该对比文件解决了天线布局空间不足、天线形状自由度受限、天线与ic之间的干扰增加以及天线模块的尺寸和/或成本增加的技术问题,但并未针对如何实现多天线选择复用提出相应技术方案。
4、针对上述现有技术存在的技术问题,本发明旨在提出一种改进的天线封装结构,可以在不改变原有电路连接结构基础上,能够根据所需应用场景,灵活地选择使用某一具体天线外露收发信号,选择的方式包括去除不需要的天线层以及增加需要的天线层。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足,本发明提供了一种天线封装结构,包括基板或者中介层,在基板或者中介层上连接功能芯片和射频芯片,所述功能芯片和射频芯片电信号连接;所述射频芯片还电信号连接层叠天线模组,所述层叠天线模组包括上下层叠的天线,在相邻的天线之间还包括金属屏蔽层;所述每一层天线以及金属屏蔽层分别被印刷在一软性胶粘层上,天线以及金属屏蔽层之间通过多层软性胶粘层上粘接形成层叠天线模组。
2、进一步地,所述金属屏蔽层包括信号连接区和隔离区,信号连接区裸露,金属屏蔽层之上和之下的天线信号脚通过信号连接区互联,隔离区将信号连接区间隔成为互不连接的至少两个部分。
3、进一步地,所述隔离区为贯穿金属屏蔽层表面的隔离道,所述信号连接区为金属屏蔽层被隔离道分隔的两个部分。
4、或者,所述信号连接区为分布在金属屏蔽层表面中部的金属焊盘,所述隔离区为分布金属焊盘外周的隔离环,金属屏蔽层其余部分均为金属层。
5、进一步地,所述基板或者中介层、功能芯片和射频芯片被整体塑封,所述层叠天线模组叠置连接在射频芯片上方,层叠天线模组最底层天线s0的信号脚和射频芯片电信号连接。
6、进一步地,所述射频芯片倒装连接在基板或者中介层上,射频芯片的信号脚被引出至塑封体上表面外露,最底层天线s0的信号脚和射频芯片引出信号脚电连接。
7、进一步地,所述射频芯片的信号脚连接植球,植球顶部具有外露于塑封体表面的电性连接端。
8、进一步地,最底层天线s0和射频芯片上表面之间还具有金属屏蔽层,所述植球的电性连接端连接信号连接区。
9、还提出一种天线复用方法,采用上述天线封装结构,并包括天线暴露步骤,具体是层叠天线模组中确定需要使用的天线sa是否在所述的层叠天线模组中,如是则将该天线sa之上的所有层叠的天线以及金属屏蔽层所在的软性胶粘层揭除,从而将天线sa外露。
10、进一步地,如需要使用的天线sa未在层叠天线模组中,则将包含有天线sa的软性胶粘层粘接在层叠天线模组的最顶层,如层叠天线模组最顶层未非屏蔽层,则先粘接包含金属屏蔽层的软性胶粘层,再粘接包含有天线sa的软性胶粘层。
11、与现有技术相比,本申请的技术方案具备以下有益效果:
12、本发明提出的多天线封装复用方法及封装结构,采用了多层粘接的层叠天线模组,将可能使用的天线层叠布置并电信号连接,层叠天线模组复用同种功能芯片和射频芯片。可以根据需要,揭除不需要的天线层令所需天线层外露,或者增加粘接所需天线层,从而灵活地实现天线的选择使用,使得整个天线模块的封装结构具有统一性,不需要进行额外的差异化逻辑电路设计,提高封装效率,节约时间和人力成本。
1.一种天线封装结构,其特征在于,包括基板或者中介层(1),在基板或者中介层(1)上连接功能芯片(2)和射频芯片(3),所述功能芯片(2)和射频芯片(3)电信号连接;所述射频芯片(3)还电信号连接层叠天线模组(4),所述层叠天线模组(4)包括上下层叠的天线(s),在相邻的天线(s)之间还包括金属屏蔽层(k);所述每一层天线(s)以及金属屏蔽层(k)分别被印刷在一软性胶粘层(f)上,天线(s)以及金属屏蔽层(k)之间通过多层软性胶粘层(f)上粘接形成层叠天线模组(4)。
2.如权利要求1所述的天线封装结构,其特征在于,所述金属屏蔽层(k)包括信号连接区(k1)和隔离区(k2),信号连接区(k1)裸露,金属屏蔽层(k)之上和之下的天线(s)信号脚通过信号连接区(k1)互联,隔离区(k2)将信号连接区(k1)间隔成为互不连接的至少两个部分。
3.如权利要求2所述的天线封装结构,其特征在于,所述隔离区(k2)为贯穿金属屏蔽层(k)表面的隔离道(k21),所述信号连接区(k1)为金属屏蔽层(k)被隔离道(k21)分隔的两个部分。
4.如权利要求2所述的天线封装结构,其特征在于,所述信号连接区(k1)为分布在金属屏蔽层(k)表面中部的金属焊盘(k11),所述隔离区(k2)为分布金属焊盘(k11)外周的隔离环(k22),金属屏蔽层(k)其余部分均为金属层。
5.如权利要求3或4所述的天线封装结构,其特征在于,所述基板或者中介层(1)、功能芯片(2)和射频芯片(3)被整体塑封,所述层叠天线模组(4)叠置连接在射频芯片(3)上方,层叠天线模组(4)最底层天线s0的信号脚和射频芯片(3)电信号连接。
6.如权利要求5所述的天线封装结构,其特征在于,所述射频芯片(3)倒装连接在基板或者中介层(1)上,射频芯片(3)的信号脚被引出至塑封体上表面外露,最底层天线s0的信号脚和射频芯片(3)引出信号脚电连接。
7.如权利要求6所述的天线封装结构,其特征在于,所述射频芯片(3)的信号脚连接植球(31),植球(31)顶部具有外露于塑封体表面的电性连接端。
8.如权利要求7所述的天线封装结构,其特征在于,最底层天线s0和射频芯片(3)上表面之间还具有金属屏蔽层(k),所述植球(31)的电性连接端连接信号连接区(k1)。
9.一种天线复用方法,其特征在于,采用如权利要求5所述的天线封装结构,并包括天线暴露步骤,具体是层叠天线模组(4)中确定需要使用的天线sa是否在所述的层叠天线模组(4)中,如是则将该天线sa之上的所有层叠的天线(s)以及金属屏蔽层(k)所在的软性胶粘层(f)揭除,从而将天线sa外露。
10.如权利要求1所述的天线复用方法,其特征在于,如需要使用的天线sa未在层叠天线模组(4)中,则将包含有天线sa的软性胶粘层(f)粘接在层叠天线模组(4)的最顶层,如层叠天线模组(4)最顶层未非屏蔽层,则先粘接包含金属屏蔽层(k)的软性胶粘层(f),再粘接包含有天线sa的软性胶粘层(f)。