[发明专利]一种射频电感的封装结构及其封装方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种射频电感的封装结构及其封装方法，属于半导体封装技术领域。

背景技术

由于IC（集成电路）设计与工艺技术水平不断提高，集成电路规模越来越大，复杂程度和集成度越来越高，已经可以将整个系统，包括模拟电路部分和数字电路部分集成为一个芯片。由于射频集成电路的所有重要子单元中都要用到电感，电感占据了射频集成电路的很大部分面积，其性能好坏也直接影响了射频集成电路的总体性能，因此射频电感是作为实现低成本、低电压、低功耗RFIC（射频集成电路）的重要元件。

目前，便携式设备中运用半导体再布线工艺实现的硅基电感或低温陶瓷电感，其有高频性能好、高精度、高稳定性、尺寸较大等特性，但其工艺难度和生产成本比较高；高频下电感基体的涡流损耗的存在，影响Q值；其尺寸也因基体（如硅基体、陶瓷基体）的存在而限制了进一步的减小，不利于便携式设备的市场推广。

发明内容

承上所述，本发明的目的在于克服上述电感的不足，提供一种无硅或无陶瓷作为基体的射频电感的封装结构及其封装方法，以降低工艺难度和生产成本，提高Q值，减小电感尺寸，以有利于便携式设备的市场推广。

本发明的目的是这样实现的：

一种射频电感的封装结构，包括电感线圈，所述电感线圈呈螺旋状，所述电感线圈的内端口和外端口处分别设置与电感线圈垂直连接的金属柱。所述封装结构还包括塑封层，所述塑封层塑封电感线圈与金属柱，并露出电感线圈的下表面和金属柱的上端面，所述电感线圈的下表面设置金属线圈保护层，所述金属柱的上端面设置金属柱保护层，并于金属柱保护层上设置焊球。

一种上述射频电感的封装结构的封装方法，所述封装方法包括以下工艺过程：

提供一金属载具；

在金属载具上涂布或粘附光刻胶层Ⅰ，通过曝光、显影等光刻工艺形成贯穿光刻胶层Ⅰ的光刻胶层Ⅰ开口图形，在光刻胶层Ⅰ开口图形内采用电镀工艺形成连贯的金属线，所述金属线在光刻胶层Ⅰ开口图形内形成电感线圈；

在上述结构上涂布或粘附光刻胶层Ⅱ，通过曝光、显影等光刻工艺在金属线的内端口和外端口分别形成贯穿光刻胶层Ⅱ的光刻胶层Ⅱ开口，在光刻胶层Ⅱ开口内采用电镀工艺形成金属柱，所述金属柱的底部与金属线垂直连接；

用去胶工艺去除光刻胶层Ⅰ和光刻胶层Ⅱ；

采用塑封工艺包埋上述金属载具上的金属线和金属柱，再用机械抛磨的方法去掉金属柱上端无效区域的塑封料，形成塑封层，使金属柱与塑封层齐平；

去除金属载具，露出金属线的下表面；

在金属线的下表面和金属柱的上端面分别同时镀金属线圈保护层和金属柱保护层；

通过植球或印刷焊膏、回流的方法在金属柱保护层上设置焊球，实现电感线圈与载板之间的连接。

进一步地，在金属线的下表面和金属柱的上端面分别同时镀金属线圈保护层和金属柱保护层之前包括步骤：

将塑封层塑封的金属线和金属柱放入烘箱进行无氧固化。

进一步地，所述光刻胶层Ⅰ的厚度不小于金属线的厚度。

进一步地，所述金属线以金属载具作为电镀的种子层。

进一步地，所述光刻胶层Ⅱ的厚度不小于金属柱的厚度。

进一步地，所述金属柱以金属线作为电镀的种子层。

进一步地，所述光刻胶层Ⅱ开口的横截面尺寸不大于光刻胶层Ⅰ开口图形的开口的横截面尺寸。

进一步地，所述光刻胶层Ⅰ开口图形呈螺旋状。

进一步地，所述光刻胶层Ⅱ开口的横截面形状呈圆形、矩形或多边形。

本发明一种射频电感的封装结构的封装方法，一改传统以硅或陶瓷作为基体的电感制作工艺，采用半导体工艺和塑封工艺完成了新型结构的射频电感，克服了工艺难度和工艺成本的问题，使射频电感尺寸可以更小。

本发明的有益效果是：

1、由于无硅或无陶瓷作为基体，可以减小射频电感的厚度，提高整个电路的集成度； 

2、无基体结构的电感，可以避免高频下电感基体的涡流损耗，提高Q值，提高电路性能；

3、工艺流程简单，生产成本大幅度降低。

附图说明

图1为本发明一种射频电感的封装结构的实施例的示意图。

图2为图1的A-A剖面的放大的示意图。

图3为图1的后视图。

图4～图14为本发明一种射频电感的封装结构的封装方法的操作的截面示意图。

图中：

金属线100

电感线圈110

金属柱200