[发明专利]具有塑料波导的半导体封装

说明书

本公开涉及具有塑料波导的半导体封装。例如，一种半导体装置，包括集成电路(IC)封装和塑料波导。IC封装包括：半导体芯片；以及嵌入式天线，形成在耦合至半导体芯片的再分配层(RDL)内，其中RDL被配置为在半导体芯片和嵌入式天线之间传输射频(RF)信号。塑料波导附接至IC封装，并且被配置为在嵌入式天线和IC封装的外侧之间传输RF信号。

技术领域

本公开总体上涉及半导体领域，更具体地，涉及具有塑料波导的半导体封装。

背景技术

介电波导(DWG)和聚合物微波纤维(PMF)已经被提议在塑料上传输射频(RF)信号。

本文公开的概念是用塑料波导代替在千兆/秒的数据塑料范围内传输信号的铜线。典型应用包括相机接口和千兆汽车以太网。随着频率的增加，塑料波导内的RF信号集中，隔离距离减小，并且弯曲损失衰减，使得这一概念对高频传输具有吸引力。

在更高的吉赫兹范围内，高频部件的关键性能参数是输出功率损失。因此，期望将高频信号传输到具有低功率损失转换的芯片和/或封装外，以驱动和控制耦合的塑料波导。

发明内容

为解决上述问题，本公开提供了一种半导体装置，包括：集成电路IC封装，包括：半导体芯片；和嵌入式天线，形成在耦合至所述半导体芯片的再分配层RDL内，其中所述RDL被配置为在所述半导体芯片和所述嵌入式天线之间传输射频RF信号；以及塑料波导，附接至所述IC封装，并且被配置为在所述IC封装的外侧和所述嵌入式天线之间传输所述RF信号。

本公开还提供了一种集成电路IC封装，包括：半导体芯片；嵌入式天线，形成在耦合至所述半导体芯片的再分配层RDL内，其中所述RDL被配置为在所述半导体芯片和所述嵌入式天线之间传输射频RF信号；以及塑料波导紧固件，其中当塑料波导通过所述塑料波导紧固件固定至所述IC封装时，所述塑料波导被配置为在所述IC封装的外侧和所述嵌入式天线之间传输所述RF信号。

附图说明

图1A和图1B示出了根据本公开各个方面的具有集成电路(IC)封装的半导体装置，其在封装侧面具有长度方向(longitudinal，纵向)波导并且具有嵌入式垂直天线。

图2示出了根据本公开各个方面的具有IC封装的半导体装置，其在封装侧面具有长度方向波导并且具有集成微机电系统(MEMS)波导。

图3示出了根据本公开各个方面的具有IC封装的半导体装置，其在封装侧面具有长度方向波导，并且具有集成笼状波导(waveguide cage)。

图4A和图4B示出了根据本公开各个方面的具有IC封装的半导体装置，其在封装顶部具有长度方向波导。

图5示出了根据本公开各个方面的具有IC封装的半导体装置，其在封装顶部具有垂直波导。

图6A和图6B示出了根据本公开各个方面的具有IC封装的半导体装置，其在MEMS元件的顶部上具有垂直波导和单片微波集成电路(MMIC)。

图7示出了根据本公开各个方面的具有IC封装的半导体装置，其在封装顶部具有垂直波导且在封装侧面具有长度方向波导。

具体实施方式

本公开的目的在于提供一种塑料波导附接至其的高频集成电路(IC)封装。IC封装包括半导体芯片和嵌入式天线，嵌入式天线被配置为塑料波导的馈入端口。

波导是将射频(RF)信号从一个位置传输到另一位置的装置。波导用作高通滤波器，其中高于截止频率的信号频率通过波导，而低于截止频率的信号频率被衰减。通常在微波频率下使用波导。

图1A示出了根据本公开各个方面的具有集成电路(IC)封装110的半导体装置100A，其在封装侧面具有长度方向波导120以及嵌入式垂直天线130-2。