TWI613767B - 電子封裝件及其製法 - Google Patents

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蔡宗賢
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矽品精密工業股份有限公司
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Abstract

一種電子封裝件及其製法，係於一承載件上設置電子元件與天線結構，其中，該天線結構包含立設於該承載件上金屬架、設於該金屬架與該承載件之間之天線增長部、及設於該承載件上且電性連接該金屬架與該天線增長部之導線，以利用該天線增長部作為增加佈設區域的面積，因而無需於該承載件之表面上增加佈設區域，即可增加該天線結構之長度，以達到天線運作之需求。

Description

電子封裝件及其製法
本發明係有關一種電子封裝件，尤指一種具天線結構之電子封裝件。
隨著電子產業的蓬勃發展，電子產品也逐漸邁向多功能、高性能的趨勢。目前無線通訊技術已廣泛應用於各式各樣的消費性電子產品以利接收或發送各種無線訊號。為了滿足消費性電子產品的外觀設計需求，無線通訊模組之製造與設計係朝輕、薄、短、小之需求作開發，其中，平面天線(Patch Antenna)因具有體積小、重量輕與製造容易等特性而廣泛利用於手機(cell phone)、個人數位助理(Personal Digital Assistant，簡稱PDA)等電子產品之無線通訊模組中。
第1圖係習知無線通訊模組之立體示意圖。如第1圖所示，該無線通訊模組1係包括：一基板10、設於該基板10上之複數電子元件11、一天線結構12以及封裝材13。該基板10係為電路板並呈矩形體。該電子元件11係設於該基板10上且電性連接該基板10。該天線結構12係為平面型且具有一天線本體120與一導線121，該天線本體120 藉由該導線121電性連接該電子元件11。該封裝材13覆蓋該電子元件11與該部分導線121。
惟，習知無線通訊模組1中，該天線結構12係為平面型，故基於該天線結構12與該電子元件11之間的電磁輻射特性及該天線結構12之體積限制，而於製程中，該天線本體120難以與該電子元件11整合製作，亦即該封裝材13僅覆蓋該電子元件11，並未覆蓋該天線本體120，致使封裝製程之模具需對應該些電子元件11之佈設區域，而非對應該基板10之尺寸，因而不利於封裝製程。
再者，因該天線結構12係為平面型，故當需增加該天線結構12之長度時，需於該基板10之表面上增加佈設區域(未形成封裝材13之區域)以形成該天線本體120，但該基板10之長寬尺寸均為固定，因而難以增加佈設區域的面積，致使無法增加該天線結構12之長度，因而無法達到天線運作之需求。
因此，如何克服上述習知技術之種種問題，實已成目前亟欲解決的課題。
鑑於上述習知技術之種種缺失，本發明係揭露一種電子封裝件，係包括：承載件；至少一電子元件，係設於該承載件上；以及天線結構，係設於該承載件上並電性連接該承載件，其中，該天線結構包含立設於該承載件上之金屬架、位於該金屬架與該承載件之間之天線增長部及設於該承載件上且電性連接該金屬架與該天線增長部之導線。
本發明復揭露一種電子封裝件之製法，係包括：提供一設有至少一電子元件之承載件；以及於該承載件上設置並電性連接一天線結構，其中，該天線結構包含立設於該承載件上之金屬架、位於該金屬架與該承載件之間之天線增長部及設於該承載件上且電性連接該金屬架與該天線增長部之導線。
前述之電子封裝件及其製法中，該電子元件電性連接該承載件。
前述之電子封裝件及其製法中，該電子元件係為主動元件。
前述之電子封裝件及其製法中，該天線結構以其導線電性連接該承載件。
前述之電子封裝件及其製法中，該金屬架具有延伸部與至少一支撐部，該延伸部藉由該支撐部架設於該承載件上。例如，該延伸部係為天線本體。
前述之電子封裝件及其製法中，該天線增長部係為被動元件。
前述之電子封裝件及其製法中，復包括形成封裝材於該承載件上以包覆該電子元件與該天線結構。
前述之電子封裝件及其製法中，復包括形成屏蔽結構於該承載件上以遮蓋該電子元件。進一步，該屏蔽結構未遮蓋該天線結構，且該屏蔽結構係位於該封裝材上方或為該封裝材所包覆。
由上可知，本發明之電子封裝件及其製法中，係藉由 該金屬架之設計，以於製程中，該封裝材能覆蓋該電子元件與該天線結構，使封裝製程之模具能對應該承載件之尺寸，而有利於封裝製程。
再者，因該金屬架設於該承載件上，且利用該天線增長部作為增加佈設區域的面積，因而無需於該承載件之表面上增加佈設區域，故相較於習知技術，本發明能於預定的承載件尺寸下增加該天線結構之長度，達到天線運作之需求，且能使該電子封裝件符合微小化之需求。
1‧‧‧無線通訊模組
10‧‧‧基板
11、21‧‧‧電子元件
12、22‧‧‧天線結構
120‧‧‧天線本體
121、22c‧‧‧導線
13、23‧‧‧封裝材
2‧‧‧電子封裝件
20‧‧‧承載件
20c‧‧‧側面
200‧‧‧線路層
22a‧‧‧金屬架
22b‧‧‧天線增長部
220‧‧‧延伸部
221‧‧‧支撐部
24‧‧‧屏蔽結構
A‧‧‧第一區域
B‧‧‧第二區域
第1圖係為習知無線通訊模組之立體示意圖；以及第2A至2C圖係為本發明之電子封裝件之製法的立體示意圖；其中，第2C’圖係為對應第2C圖的剖面示意圖。
以下藉由特定的具體實施例說明本發明之實施方式，熟悉此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地瞭解本發明之其他優點及功效。
須知，本說明書所附圖式所繪示之結構、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示之內容，以供熟悉此技藝之人士之瞭解與閱讀，並非用以限定本發明可實施之限定條件，故不具技術上之實質意義，任何結構之修飾、比例關係之改變或大小之調整，在不影響本發明所能產生之功效及所能達成之目的下，均應仍落在本發明所揭示之技術內容得能涵蓋之範圍內。同時，本說明書中所引用之如“上”、“二”及“一”等之用語，亦僅為便於敘述之明 瞭，而非用以限定本發明可實施之範圍，其相對關係之改變或調整，在無實質變更技術內容下，當亦視為本發明可實施之範疇。
第2A至2C圖係為本發明之電子封裝件2之製法之立體示意圖。於本實施例中，該電子封裝件2係例如為系統級封裝(System in package，簡稱SiP)之無線通訊模組。
如第2A圖所示，提供一設有至少一電子元件21之承載件20，再於該承載件20上設置一電性連接該承載件20之天線結構22。
所述之承載件20係例如呈矩形體，並定義有相鄰接之第一區域A與第二區域B。於本實施例中，該承載件20係例如為具有核心層與線路結構之封裝基板(substrate)或無核心層(coreless)之線路結構，其構成係於介電材上形成複數線路層200，如扇出(fan out)型重佈線路層(redistribution layer，簡稱RDL)。應可理解地，該承載件20亦可為其它可供承載如晶片等電子元件之承載單元，例如導線架(leadframe)(其導腳可視為線路結構)，並不限於上述。
所述之電子元件21係為主動元件，例如為半導體晶片，其設於該承載件20之第一區域A上。於本實施例中，該電子元件係藉由複數銲線以打線方式電性連接該線路層200；或者，該電子元件21可藉由藉由複數如銲錫材料之導電凸塊(圖略)以覆晶方式設於該線路層200上並電性連接該線路層200；亦或，該電子元件21可直接接觸該線路 層200。應可理解地，有關該電子元件21電性連接該承載件20之方式繁多，不限於上述。
所述之天線結構22係設於該承載件20之第二區域B上，並包含一金屬架22a、至少一天線增長部22b及至少一電性連接該金屬架22a與該天線增長部22b之導線22c。
於本實施例中，該金屬架22a係為鐵架或其它材質，其具有一延伸部220與一支撐部221，該支撐部221係立設於該承載件20上，且該延伸部220藉由該支撐部221架設於該承載件20上，使該延伸部220之位置高於該電子元件21與該天線增長部22b之位置，且該延伸部220係沿該承載件20之第二區域B之邊緣作相對應延伸。具體地，該延伸部220係作為天線主體，其呈彎曲或彎折狀，例如，呈現具缺口之環狀(如扣環狀或ㄇ字形)、L字型或連續環狀(如口字型)，且該支撐部221係電性連接該導線22c，其為單一柱體，但亦可依需求設計為其它形狀(如牆體)或複數個。
再者，該天線增長部22b係例如為被動元件，如電阻、電容及電感，其設於該承載件20上並電性連接該導線22c。具體地，該金屬架22a架設於該承載件20上，會於該延伸部220與該承載件20之間形成容置空間，故能利用該容置空間佈設該天線增長部22b。
又，該導線22c係設於該承載件20上並電性連接該線路層200，且其中一端部連接該支撐部221，而另一端部連接該天線增長部22b。例如，該導線22c係與該線路層200 一同製作，如RDL製程。應可理解地，該導線22c亦可分為不相連之兩線段，其中一線段連接該支撐部221，而另一線段連接該天線增長部22b。
另外，該支撐部221係作為訊號輸入端或接地端，使該電子元件21可依需求藉由至少一銲線(圖略)電性連接該延伸部220，且該延伸部220與該導線22c均可作為天線發射源，但藉由該支撐部221架高該延伸部220以強化發射源，故於強度上，該延伸部220大於該導線22c。
如第2B圖所示，形成封裝材23於該承載件20上，以令該封裝材23包覆該電子元件21與該天線結構22及天線增長部22b。
於本實施例中，該封裝材23係為聚醯亞胺(polyimide，簡稱PI)、乾膜(dry film)、環氧樹脂(epoxy)或封裝材(molding compound)等，但不限於上述。
如第2C圖所示，形成一屏蔽結構24於該封裝材23上，以遮蓋該電子元件21。
於本實施例中，該屏蔽結構24係覆蓋該封裝材23之部分表面與該承載件20之部分側面，亦即僅對應形成於該承載件20之第一區域A，使其與該天線結構22未重疊，亦即該屏蔽結構24未遮蓋該天線結構22。
再者，可藉由塗佈金屬層(如銅材)之加工方式形成該屏蔽結構24於該封裝材23上，例如，濺鍍(sputtering)、蒸鍍(vaporing)、電鍍、無電電鍍或化鍍等方式；或者，利用蓋設金屬架或金屬罩、或貼膜(foiling)等設置方式形成該 屏蔽結構24於該封裝材23上；亦或，可先於該承載件20上設置如金屬架或金屬罩之屏蔽結構，再以該封裝材23包覆該屏蔽結構，使外觀如第2B圖所示。
又，該屏蔽結構24可依需求選擇覆蓋該承載件20之第一區域A之垂直投影範圍，如全部、1/2或1/3，甚至可選擇覆蓋該承載件20之第一區域A之部分側面20c或全部側面20c。
另外，藉由該屏蔽結構24之設計，使該電子元件21不會受外界之電磁干擾。
本發明之製法中，係利用金屬片摺疊成立體化金屬架22a，再將該延伸部220架設於該承載件20上，使該延伸部220對應第二區域B之邊緣延伸，以於製程中，該延伸部220能與該電子元件21整合製作，亦即一同進行封裝，使該封裝材23能覆蓋該電子元件21與該天線結構22，故封裝製程用之模具能對應該承載件20之尺寸，因而有利於封裝製程。
再者，該金屬架22a架設於該承載件20上而呈立體式天線本體，且利用該天線增長部22b作為增加佈設區域的面積，因而無需於該承載件20之表面上增加佈設區域，故相較於習知技術，本發明之製法能於預定的承載件20尺寸下增加該天線結構22之長度，因而得以達到天線運作之需求，且能使該電子封裝件2符合微小化之需求。
又，該封裝材23可用於固定該金屬架22a，使該延伸部220位於固定高度而能確保天線穩定性，且利用該封裝 材23之介電係數能縮小天線所需之電氣長度。
本發明復提供一種電子封裝件2，其包括：一承載件20、一設於該承載件20上之電子元件21、以及一設於該承載件20上之天線結構22。
所述之承載件20係具有複數線路層200以電性連接該電子元件21。
所述之電子元件21係為主動元件且電性連接該承載件20之線路層200。
所述之天線結構22係設於該承載件20上並電性連接該承載件20，其中，該天線結構22包含一金屬架22a、至少一天線增長部22b及至少一電性連接該金屬架22a與該天線增長部22b之導線22c。
於一實施例中，該天線結構22以其導線22c電性連接該承載件20。
於一實施例中，該金屬架22a具有延伸部220與至少一支撐部221，該延伸部220藉由該些支撐部221架設於該承載件20上。例如，該延伸部220係為天線本體。
於一實施例中，該天線增長部係為被動元件。
於一實施例中，復包括封裝材23，係形成於該承載件20上以包覆該電子元件21與該天線結構22。
於一實施例中，復包括一形成於該承載件20上之屏蔽結構24，係遮蓋該電子元件21而未遮蓋該天線結構22。
綜上所述，本發明之電子封裝件及其製法中，主要藉由以立體式天線結構取代習知平面式天線結構，故能將該 天線結構架設於該封裝材形成區域上，以利於封裝製程。
再者，藉由該天線增長部之設計，因而無需於該承載件之表面上增加佈設區域，即能增加該天線結構之長度，達到天線運作之需求。
上述實施例係用以例示性說明本發明之原理及其功效，而非用於限制本發明。任何熟習此項技藝之人士均可在不違背本發明之精神及範疇下，對上述實施例進行修改。因此本發明之權利保護範圍，應如後述之申請專利範圍所列。
2‧‧‧電子封裝件
20‧‧‧承載件
21‧‧‧電子元件
22‧‧‧天線結構
22a‧‧‧金屬架
22b‧‧‧天線增長部
22c‧‧‧導線
23‧‧‧封裝材
24‧‧‧屏蔽結構

Claims (20)

  1. 一種電子封裝件，係包括：承載件；至少一電子元件，係設於該承載件上；以及天線結構，係設於該承載件上並電性連接該承載件，其中，該天線結構包含立設於該承載件上之金屬架、位於該金屬架與該承載件之間之天線增長部及設於該承載件上且電性連接該金屬架與該天線增長部之導線。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之電子封裝件，其中，該電子元件係為主動元件。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之電子封裝件，其中，該天線結構以該導線電性連接該承載件。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之電子封裝件，其中，該金屬架具有延伸部與至少一支撐部，該延伸部藉由該支撐部架設於該承載件上。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之電子封裝件，其中，該延伸部係為天線本體。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之電子封裝件，其中，該天線增長部係為被動元件。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之電子封裝件，復包括封裝材，係形成於該承載件上以包覆該電子元件與該天線結構。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之電子封裝件，復包括形 成於該承載件上且遮蓋該電子元件之屏蔽結構。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之電子封裝件，其中，該屏蔽結構未遮蓋該天線結構。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之電子封裝件，其中，該屏蔽結構係位於該封裝材上方或為該封裝材所包覆。
  11. 一種電子封裝件之製法，係包括：提供一設有至少一電子元件之承載件；以及於該承載件上設置並電性連接一天線結構，其中，該天線結構包含立設於該承載件上之金屬架、設於該金屬架與該承載件之間之天線增長部及設於該承載件上且電性連接該金屬架與該天線增長部之導線。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之電子封裝件之製法，其中，該電子元件係為主動元件。
  13. 如申請專利範圍第11項所述之電子封裝件之製法，其中，該天線結構以該導線電性連接該承載件。
  14. 如申請專利範圍第11項所述之電子封裝件之製法，其中，該金屬架具有延伸部與至少一支撐部，該延伸部藉由該支撐部架設於該承載件上。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之電子封裝件之製法，其中，該延伸部係為天線本體。
  16. 如申請專利範圍第11項所述之電子封裝件之製法，其中，該天線增長部係為被動元件。
  17. 如申請專利範圍第11項所述之電子封裝件之製法，復包括形成封裝材於該承載件上以包覆該電子元件與該 天線結構。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之電子封裝件之製法，復包括形成屏蔽結構於該承載件上以遮蓋該電子元件。
  19. 如申請專利範圍第18項所述之電子封裝件之製法，其中，該屏蔽結構未遮蓋該天線結構。
  20. 如申請專利範圍第18項所述之電子封裝件之製法，其中，該屏蔽結構係位於該封裝材上方或為該封裝材所包覆。
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