[发明专利]半导体封装结构及其制备方法

说明书

本发明提供一种半导体封装结构及其制备方法。该结构包括重新布线层、第一天线层、第一导电柱、第一塑封材料层、第二天线层、第二导电柱、第二塑封材料层、第三天线层、金属凸块及芯片；第一天线层位于重新布线层的上表面；第一导电柱位于第一天线层的上表面；第二天线层位于第一塑封材料层的上表面；第二导电柱位于第二天线层的上表面；第二塑封材料层位于第二天线层的上表面；第三天线层位于第二塑封材料层的上表面；金属凸块位于重新布线层的下表面；芯片位于金属凸块的下表面。本发明可以实现芯片和多个天线层在垂直方向上的互连以确保上下层良好导通，有助于缩小封装结构的体积，提高器件集成度和性能，同时有助于降低成本。

技术领域

本发明属于半导体封装领域，特别是涉及一种半导体封装结构及其制备方法。

背景技术

随着5G时代的到来，为满足高容量的通信需求，新频谱被不断引入，使得对天线的要求越来越高。为确保信号接收质量，像手机等便携式移动终端内通常内置有天线结构用于通信功能，比如实现语音和视频连接以及上网冲浪等。目前天线内置的普遍方法是将天线直接制作于电路板的表面，但这种方法因天线需占据额外的电路板面积导致装置的整合性较差，制约了移动通信终端的进一步小型化。同时，由于电路板上电子线路比较多，天线与其他线路之间存在电磁干扰等问题，甚至还存在着天线与其他金属线路短接的风险。

虽然在封装领域已出现将天线和芯片一起封装的技术，但现有的制备工艺通常比较复杂，且很难确保不同层间的垂直互连。

基于以上所述问题，提供一种具有高整合性以及高效率的半导体封装结构及其制备方法实属必要。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种半导体封装结构及其制备方法，用于解决现有技术中天线封装结构整合性较低、封装成本高、难以确保不同层的垂直互连，以及天线的效率较低等问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种半导体封装结构，所述半导体封装结构包括重新布线层、第一天线层、第一导电柱、第一塑封材料层、第二天线层、第二导电柱、第二塑封材料层、第三天线层、金属凸块及芯片，所述重新布线层包括介质层及位于所述介质层内的金属连接层；所述第一天线层位于所述重新布线层的上表面，所述第一天线层与所述重新布线层电连接；所述第一导电柱位于所述第一天线层的上表面，且与所述第一天线层电连接；所述第一塑封材料层将所述第一天线层及所述第一导电柱包覆，所述第一导电柱的上表面暴露于所述第一塑封材料层的上表面；所述第二天线层位于所述第一塑封材料层的上表面，且与所述第一导电柱电连接；所述第二导电柱位于所述第二天线层的上表面，且与所述第二天线层电连接；所述第二塑封材料层位于所述第二天线层的上表面，且将所述第二导电柱包覆，所述第二导电柱的上表面暴露于所述第二塑封材料层的上表面；所述第三天线层位于所述第二塑封材料层的上表面，且与所述第二导电柱电连接；所述金属凸块，位于所述重新布线层的下表面，且与所述重新布线层电连接；所述芯片位于所述金属凸块的下表面，且与所述金属凸块电连接。

可选地，所述半导体封装结构还包括底部填充层，位于所述芯片和所述重新布线层之间，且将所述金属凸块包覆。

可选地，所述第二天线层还包括保护层，所述保护层填充于所述第二天线层的天线之间。

可选地，所述第一导电柱和所述第二导电柱位于同一垂线上。

可选地，所述第一导电柱和第二导电柱均包括电镀铜层、电镀金层和电镀银层中的一种或多种。

本发明还提供一种半导体封装结构的制备方法，包括步骤：

1)提供基底，于所述基底的上表面依次形成光热转换材料层及重新布线层，所述重新布线层包括介质层及位于所述介质层内的金属连接层；

2)于所述重新布线层的上表面形成第一天线层，所述第一天线层与所述重新布线层电连接；