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CN108735677B - 电子封装件及其制法 - Google Patents

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CN108735677B
CN108735677B CN201710328822.6A CN201710328822A CN108735677B CN 108735677 B CN108735677 B CN 108735677B CN 201710328822 A CN201710328822 A CN 201710328822A CN 108735677 B CN108735677 B CN 108735677B
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蔡宗贤
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Abstract

一种电子封装件及其制法，用以于一承载件上设置电子元件与天线结构，其中，该天线结构包含立设于该承载件上金属架、设于该金属架与该承载件之间的天线增长部、及设于该承载件上且电性连接该金属架与该天线增长部的导线，以利用该天线增长部作为增加布设区域的面积，因而无需于该承载件的表面上增加布设区域，即可增加该天线结构的长度，以达到天线运作的需求。

Description

电子封装件及其制法
技术领域
本发明有关一种电子封装件，尤指一种具天线结构的电子封装件。
背景技术
随着电子产业的蓬勃发展，电子产品也逐渐迈向多功能、高性能的趋势。目前无线通信技术已广泛应用于各式各样的消费性电子产品以利接收或发送各种无线讯号。为了满足消费性电子产品的外观设计需求，无线通信模块的制造与设计朝轻、薄、短、小的需求作开发，其中，平面天线(Patch Antenna)因具有体积小、重量轻与制造容易等特性而广泛利用于手机(cell phone)、个人数字助理(Personal Digital Assistant，简称PDA)等电子产品的无线通信模块中。
图1为现有无线通信模块的立体示意图。如图1所示，该无线通信模块1包括：一基板10、设于该基板10上的多个电子元件11、一天线结构12以及封装材13。该基板10为电路板并呈矩形体。该电子元件11设于该基板10上且电性连接该基板10。该天线结构12为平面型且具有一天线本体120与一导线121，该天线本体120通过该导线121电性连接该电子元件11。该封装材13覆盖该电子元件11与该部分导线121。
然而，现有无线通信模块1中，该天线结构12为平面型，故基于该天线结构12与该电子元件11之间的电磁辐射特性及该天线结构12的体积限制，而于制程中，该天线本体120难以与该电子元件11整合制作，也就是该封装材13仅覆盖该电子元件11，并未覆盖该天线本体120，致使封装制程的模具需对应该些电子元件11的布设区域，而非对应该基板10的尺寸，因而不利于封装制程。
此外，因该天线结构12为平面型，故当需增加该天线结构12的长度时，需于该基板10的表面上增加布设区域(未形成封装材13的区域)以形成该天线本体120，但该基板10的长宽尺寸均为固定，因而难以增加布设区域的面积，致使无法增加该天线结构12的长度，因而无法达到天线运作的需求。
因此，如何克服上述现有技术的种种问题，实已成目前亟欲解决的课题。
发明内容
鉴于上述现有技术的种种缺失，本发明揭示一种电子封装件及其制法，以达到天线运作的需求。
本发明的电子封装件，其包括：承载件；至少一电子元件，其设于该承载件上；以及天线结构，其设于该承载件上并电性连接该承载件，其中，该天线结构包含立设于该承载件上的金属架、位于该金属架与该承载件之间的天线增长部及设于该承载件上且电性连接该金属架与该天线增长部的导线。
本发明还揭示一种电子封装件的制法，包括：提供一设有至少一电子元件的承载件；以及于该承载件上设置并电性连接一天线结构，其中，该天线结构包含立设于该承载件上的金属架、位于该金属架与该承载件之间的天线增长部及设于该承载件上且电性连接该金属架与该天线增长部的导线。
前述的电子封装件及其制法中，该电子元件电性连接该承载件。
前述的电子封装件及其制法中，该电子元件为主动元件。
前述的电子封装件及其制法中，该天线结构以其导线电性连接该承载件。
前述的电子封装件及其制法中，该金属架具有延伸部与至少一支撑部，该延伸部通过该支撑部架设于该承载件上。例如，该延伸部为天线本体。
前述的电子封装件及其制法中，该天线增长部为被动元件。
前述的电子封装件及其制法中，还包括形成封装材于该承载件上以包覆该电子元件与该天线结构。
前述的电子封装件及其制法中，还包括形成屏蔽结构于该承载件上以遮盖该电子元件。进一步，该屏蔽结构未遮盖该天线结构，且该屏蔽结构位于该封装材上方或为该封装材所包覆。
由上可知，本发明的电子封装件及其制法中，通过该金属架的设计，以于制程中，该封装材能覆盖该电子元件与该天线结构，使封装制程的模具能对应该承载件的尺寸，而有利于封装制程。
再者，因该金属架设于该承载件上，且利用该天线增长部作为增加布设区域的面积，因而无需于该承载件的表面上增加布设区域，故相较于现有技术，本发明能于预定的承载件尺寸下增加该天线结构的长度，达到天线运作的需求，且能使该电子封装件符合微小化的需求。
附图说明
图1为现有无线通信模块的立体示意图；以及
图2A至图2C为本发明的电子封装件的制法的立体示意图；其中，图2C’为对应图2C的剖面示意图。
符号说明：
1 无线通信模块
10 基板
11、21 电子元件
12、22 天线结构
120 天线本体
121、22c 导线
13、23 封装材
2 电子封装件
20 承载件
20c 侧面
200 线路层
22a 金属架
22b 天线增长部
220 延伸部
221 支撑部
24 屏蔽结构
A 第一区域
B 第二区域。
具体实施方式
以下通过特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供本领域技术人员的了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“二”及“一”等用语，也仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
图2A至图2C为本发明的电子封装件2的制法的立体示意图。于本实施例中，该电子封装件2例如为系统级封装(System in package，简称SiP)的无线通信模块。
如图2A所示，提供一设有至少一电子元件21的承载件20，再于该承载件20上设置一电性连接该承载件20的天线结构22。
所述的承载件20例如为呈矩形体，并定义有相邻接的第一区域A与第二区域B。于本实施例中，该承载件20例如为具有核心层与线路结构的封装基板(substrate)或无核心层(coreless)的线路结构，其构成于介电材上形成多个线路层200，如扇出(fan out)型重布线路层(redistribution layer，简称RDL)。应可理解地，该承载件20也可为其它可供承载如芯片等电子元件的承载单元，例如导线架(leadframe)(其导脚可视为线路结构)，并不限于上述。
所述的电子元件21为主动元件，例如为半导体芯片，其设于该承载件20的第一区域A上。于本实施例中，该电子元件通过多个焊线以打线方式电性连接该线路层200；或者，该电子元件21可通过通过多个如焊锡材料的导电凸块(图略)以覆晶方式设于该线路层200上并电性连接该线路层200；抑或，该电子元件21可直接接触该线路层200。应可理解地，有关该电子元件21电性连接该承载件20的方式繁多，不限于上述。
所述的天线结构22设于该承载件20的第二区域B上，并包含一金属架22a、至少一天线增长部22b及至少一电性连接该金属架22a与该天线增长部22b的导线22c。
于本实施例中，该金属架22a为铁架或其它材质，其具有一延伸部220与一支撑部221，该支撑部221立设于该承载件20上，且该延伸部220通过该支撑部221架设于该承载件20上，使该延伸部220的位置高于该电子元件21与该天线增长部22b的位置，且该延伸部220沿该承载件20的第二区域B的边缘作相对应延伸。具体地，该延伸部220作为天线主体，其呈弯曲或弯折状，例如，呈现具缺口的环状(如扣环状或ㄇ字形)、L字型或连续环状(如囗字型)，且该支撑部221电性连接该导线22c，其为单一柱体，但亦可依需求设计为其它形状(如墙体)或多个。
此外，该天线增长部22b例如为被动元件，如电阻、电容及电感，其设于该承载件20上并电性连接该导线22c。具体地，该金属架22a架设于该承载件20上，会于该延伸部220与该承载件20之间形成容置空间，故能利用该容置空间布设该天线增长部22b。
又，该导线22c设于该承载件20上并电性连接该线路层200，且其中一端部连接该支撑部221，而另一端部连接该天线增长部22b。例如，该导线22c与该线路层200一同制作，如RDL制程。应可理解地，该导线22c亦可分为不相连的两线段，其中一线段连接该支撑部221，而另一线段连接该天线增长部22b。
另外，该支撑部221作为讯号输入端或接地端，使该电子元件21可依需求通过至少一焊线(图略)电性连接该延伸部220，且该延伸部220与该导线22c均可作为天线发射源，但通过该支撑部221架高该延伸部220以强化发射源，故于强度上，该延伸部220大于该导线22c。
如图2B所示，形成封装材23于该承载件20上，以令该封装材23包覆该电子元件21与该天线结构22及天线增长部22b。
于本实施例中，该封装材23为聚酰亚胺(polyimide，简称PI)、干膜(dry film)、环氧树脂(epoxy)或封装材(molding compound)等，但不限于上述。
如图2C所示，形成一屏蔽结构24于该封装材23上，以遮盖该电子元件21。
于本实施例中，该屏蔽结构24覆盖该封装材23的部分表面与该承载件20的部分侧面，亦即仅对应形成于该承载件20的第一区域A，使其与该天线结构22未重叠，亦即该屏蔽结构24未遮盖该天线结构22。
此外，可通过涂布金属层(如铜材)的加工方式形成该屏蔽结构24于该封装材23上，例如，溅镀(sputtering)、蒸镀(vaporing)、电镀、无电电镀或化镀等方式；或者，利用盖设金属架或金属罩、或贴膜(foiling)等设置方式形成该屏蔽结构24于该封装材23上；抑或，可先于该承载件20上设置如金属架或金属罩的屏蔽结构，再以该封装材23包覆该屏蔽结构，使外观如图2B所示。
又，该屏蔽结构24可依需求选择覆盖该承载件20的第一区域A的垂直投影范围，如全部、1/2或1/3，甚至可选择覆盖该承载件20的第一区域A的部分侧面20c或全部侧面20c。
另外，通过该屏蔽结构24的设计，使该电子元件21不会受外界的电磁干扰。
本发明的制法中，利用金属片折叠成立体化金属架22a，再将该延伸部220架设于该承载件20上，使该延伸部220对应第二区域B的边缘延伸，以于制程中，该延伸部220能与该电子元件21整合制作，也就是一同进行封装，使该封装材23能覆盖该电子元件21与该天线结构22，故封装制程用的模具能对应该承载件20的尺寸，因而有利于封装制程。
此外，该金属架22a架设于该承载件20上而呈立体式天线本体，且利用该天线增长部22b作为增加布设区域的面积，因而无需于该承载件20的表面上增加布设区域，故相较于现有技术，本发明的制法能于预定的承载件20尺寸下增加该天线结构22的长度，因而得以达到天线运作的需求，且能使该电子封装件2符合微小化的需求。
又，该封装材23可用于固定该金属架22a，使该延伸部220位于固定高度而能确保天线稳定性，且利用该封装材23的介电系数能缩小天线所需的电气长度。
本发明还提供一种电子封装件2，其包括：一承载件20、一设于该承载件20上的电子元件21、以及一设于该承载件20上的天线结构22。
所述的承载件20具有多个线路层200以电性连接该电子元件21。
所述的电子元件21为主动元件且电性连接该承载件20的线路层200。
所述的天线结构22设于该承载件20上并电性连接该承载件20，其中，该天线结构22包含一金属架22a、至少一天线增长部22b及至少一电性连接该金属架22a与该天线增长部22b的导线22c。
于一实施例中，该天线结构22以其导线22c电性连接该承载件20。
于一实施例中，该金属架22a具有延伸部220与至少一支撑部221，该延伸部220通过该些支撑部221架设于该承载件20上。例如，该延伸部220为天线本体。
于一实施例中，该天线增长部为被动元件。
于一实施例中，还包括封装材23，其形成于该承载件20上以包覆该电子元件21与该天线结构22。
于一实施例中，还包括一形成于该承载件20上的屏蔽结构24，其遮盖该电子元件21而未遮盖该天线结构22。
综上所述，本发明的电子封装件及其制法中，主要通过以立体式天线结构取代现有平面式天线结构，故能将该天线结构架设于该封装材形成区域上，以利于封装制程。
此外，通过该天线增长部的设计，因而无需于该承载件的表面上增加布设区域，即能增加该天线结构的长度，达到天线运作的需求。
上述实施例仅用以例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何所属领域技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修改。因此本发明的权利保护范围，应如权利要求书所列。

Claims (18)

1.一种电子封装件，其特征为，该电子封装件包括：
承载件；
至少一电子元件，其设于该承载件上；以及
天线结构，其设于该承载件上并电性连接该承载件，其中，该天线结构包含立设于该承载件上的金属架、位于该金属架与该承载件之间的天线增长部及设于该承载件上且电性连接该金属架与该天线增长部的导线，该天线增长部为被动元件，该导线作为天线发射源且分为不相连的两线段，其中一线段连接该金属架，而另一线段连接该天线增长部。
2.根据权利要求1所述的电子封装件，其特征为，该电子元件为主动元件。
3.根据权利要求1所述的电子封装件，其特征为，该天线结构以该导线电性连接该承载件。
4.根据权利要求1所述的电子封装件，其特征为，该金属架具有延伸部与至少一支撑部，该延伸部通过该支撑部架设于该导线上。
5.根据权利要求4所述的电子封装件，其特征为，该延伸部为天线本体。
6.根据权利要求1所述的电子封装件，其特征为，该电子封装件还包括封装材，其形成于该承载件上以包覆该电子元件与该天线结构。
7.根据权利要求6所述的电子封装件，其特征为，该电子封装件还包括形成于该承载件上且遮盖该电子元件的屏蔽结构。
8.根据权利要求7所述的电子封装件，其特征为，该屏蔽结构未遮盖该天线结构。
9.根据权利要求7所述的电子封装件，其特征为，该屏蔽结构位于该封装材上方或为该封装材所包覆。
10.一种电子封装件的制法，其特征为，该制法包括：
提供一设有至少一电子元件的承载件；以及
于该承载件上设置并电性连接一天线结构，其中，该天线结构包含立设于该承载件上的金属架、设于该金属架与该承载件之间的天线增长部及设于该承载件上且电性连接该金属架与该天线增长部的导线，该天线增长部为被动元件，该导线作为天线发射源且分为不相连的两线段，其中一线段连接该金属架，而另一线段连接该天线增长部。
11.根据权利要求10所述的电子封装件的制法，其特征为，该电子元件为主动元件。
12.根据权利要求10所述的电子封装件的制法，其特征为，该天线结构以该导线电性连接该承载件。
13.根据权利要求10所述的电子封装件的制法，其特征为，该金属架具有延伸部与至少一支撑部，该延伸部通过该支撑部架设于该导线上。
14.根据权利要求13所述的电子封装件的制法，其特征为，该延伸部为天线本体。
15.根据权利要求10所述的电子封装件的制法，其特征为，该制法还包括形成封装材于该承载件上以包覆该电子元件与该天线结构。
16.根据权利要求15所述的电子封装件的制法，其特征为，该制法还包括形成屏蔽结构于该承载件上以遮盖该电子元件。
17.根据权利要求16所述的电子封装件的制法，其特征为，该屏蔽结构未遮盖该天线结构。
18.根据权利要求16所述的电子封装件的制法，其特征为，该屏蔽结构位于该封装材上方或为该封装材所包覆。
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