[发明专利]一种半导体布置

说明书

本发明公开了一种半导体布置，包括无线电芯片、接口板和凸点，所述无线电芯片内设有无线电电路，所述无线电电路与接口板连接，所述接口板上设有凸点。本发明采用标准芯片互连技术中的球形凸点和柱形凸点提高片上天线和天线阵列性能。本发明可广泛应用在芯片天线领域。

技术领域

本发明涉及芯片天线领域，尤其涉及一种半导体布置。

背景技术

太赫兹(THz)频率范围，从300GHz到3THz，已被确定为许多应用的关键频谱范围。然而，系统所需的III-V器件的高成本和低集成水平限制了太赫兹器件的广泛使用。CMOS在高频性能方面的改进使CMOS成为作为实现系统的低成本替代方案的可能，可以极大地扩大该频谱范围的使用。在太赫兹，与毫米波频率下相比，将天线与其他电路集成到半导体技术的单个芯片中变得更加可行，因为天线的尺寸大大减小。现有芯片天线存在低功率效率的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种半导体布置，能够提高片上天线和天线阵列的性能。

本发明所采用的技术方案是：一种半导体布置，包括无线电芯片、接口板和凸点，所述无线电芯片内设有无线电电路，所述无线电电路与接口板连接，所述接口板上设有凸点。

进一步，所述无线电芯片由上至下包括钝化层、氧化硅介质层、芯片片上接地层和硅晶片层，所述接口板至少部分嵌入在钝化层中，所述接口板和凸点组成凸点天线阵列。

进一步，还包括片上天线和寄生板，所述片上天线和寄生板上分别设有凸点，所述片上天线是微带贴片天线、短路微带贴片天线、平面倒F型天线、磁电偶极子天线、微带偶极子天线、微带准八木天线和微带蝴蝶结天线中的一种。

进一步，还包括晶片和导电板，所述晶片上设有无线电芯片，所述晶片与无线电芯片的硅晶片层接触，所述无线电芯片上设有凸点天线阵列，所述无线电芯片和硅晶片上分别设有导电板，所述无线电芯片通过导电板电耦合信号至晶片。

进一步，还包括晶片，所述晶片上设有无线电芯片与凸点天线阵列，所述无线电芯片和凸点天线阵列位于晶片的同一面，所述晶片与无线电芯片的钝化层通过焊接结构接触。

进一步，所述晶片的第一面上的设有无线电芯片，所述晶片的第二面上设有凸点天线阵列，所述晶片与无线电芯片的钝化层通过焊接结构接触。

进一步，还包括凸点下金属，所述凸点下金属设置在接口板与凸点之间。

进一步，所述凸点包括球形凸点和柱形凸点，其中凸点至少包含Au、Cu、Ni、SnAg、SnCu、SnAu和PbSn中的一种，所述凸点被用于增强天线的指向性和增加天线的增益中的至少一项，其中球形凸点的直径大体上等于天线谐振波长的25％。

进一步，所述柱形凸点包括铜柱和无铅焊料盖，所述柱形凸点的直径可以是等于天线谐振波长的5％至25％、10％至25％、20％至25％、或24％至25％，或大体上等于25％中的一种。所述柱形凸点的高度可以是等于天线谐振波长的5％至25％、10％至25％、20％至25％、或24％至25％，或大体上等于25％中的一种。其中柱形凸点包含铜金属。

进一步，所述无线电芯片上设有硅穿孔，所述硅穿孔贯穿钝化层、氧化硅介质层、芯片片上接地层和硅晶片层，所述硅穿孔的一端与接口板连接。

应用于上述一种半导体布置的布置方法，包括步骤：提供一个无线电电路；提供一个能够连接无线电电路的接口板；在接口板上提供一个凸点；

进一步，所述在接口板上提供一个凸点这一步骤，其具体包括：

在接口板上沉积光刻胶并在光刻胶上形成开口；将焊料沉积在开口内并去除光刻胶；回流焊所述焊料以大体上形成球形的凸点。

进一步，所述在接口板上提供一个凸点这一步骤，其具体包括：