在射頻屏蔽應(yīng)用中的軌道設(shè)計(jì)的制作方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】在射頻屏蔽應(yīng)用中的軌道設(shè)計(jì)
[0001]相關(guān)申請(qǐng)
[0002]本申請(qǐng)要求于2012年6月13日提交的、標(biāo)題為“RACETRACK DESIGN IN RAD1FREQUENCY SHIELDING APPLICAT1NS” 的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng) N0.61/671，594 在 35U.S.C § 119(e)下的優(yōu)先權(quán)，該臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本公開(kāi)涉及封裝半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，并且更特別地涉及配置為提供射頻(RF)隔離的結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0004]封裝半導(dǎo)體模塊可包括集成屏蔽技術(shù)。為形成屏蔽，也可以被稱(chēng)作“法拉第籠”，頂導(dǎo)電層可通過(guò)其它導(dǎo)電特征電連接至軌道。軌道可以是在基板中沿著該基板的周邊的導(dǎo)電特征。軌道可以配置為處在接地電位。軌道可通過(guò)過(guò)孔電連接至在基板的不同層中的導(dǎo)電特征。在基板中的一個(gè)或者多個(gè)層可各自包括軌道。
[0005]例如，軌道可電連接至接地面并且形成在頂導(dǎo)電層和接地面之間的電連接的一部分。軌道本身可以作為屏蔽的一部分的使用。然而，軌道消耗在封裝模塊中的區(qū)域。同時(shí)，軌道能影響屏蔽的接地連接的強(qiáng)度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]權(quán)利要求中描述的創(chuàng)新各自具有幾個(gè)方面，其單一方面不對(duì)期望的屬性單獨(dú)地負(fù)責(zé)。現(xiàn)將簡(jiǎn)要討論一些顯著特征，而不是限制本發(fā)明的范圍。
[0007]本公開(kāi)的一方面是封裝模塊，該封裝模塊包括配置為容納至少一個(gè)部件的基板、與基板的主表面耦合的射頻(RF)部件以及RF隔離結(jié)構(gòu)。該RF隔離結(jié)構(gòu)包括布置在基板的主表面下方的軌道、布置在RF部件上方的導(dǎo)電層以及布置在軌道和導(dǎo)電層之間的一個(gè)或者多個(gè)導(dǎo)電特征。該一個(gè)多個(gè)導(dǎo)電特征配置為提供從軌道到該導(dǎo)電層的電連接的至少一部分。軌道配置為處在接地電位并且布置在基板中的RF部件周?chē)＼壍谰哂兄袛嗪?或窄化區(qū)。
[0008]該中斷或者窄化區(qū)可布置在該封裝模塊的低輻射區(qū)域中。在某些實(shí)現(xiàn)方式中，封裝模塊的低輻射區(qū)域可與在封裝模塊的周邊的周?chē)淖钚≥椛湎嚓P(guān)聯(lián)。根據(jù)一些實(shí)現(xiàn)方式，相對(duì)于封裝模塊的其它區(qū)域，低輻射區(qū)域具有低活性因數(shù)。
[0009]在某些實(shí)現(xiàn)方式中，軌道可具有至少一中斷和至少一窄化區(qū)。根據(jù)一些實(shí)現(xiàn)方式，軌道可包括多個(gè)窄化區(qū)。根據(jù)多個(gè)實(shí)現(xiàn)方式，軌道可具有多個(gè)中斷。
[0010]根據(jù)多個(gè)實(shí)現(xiàn)方式，軌道可沿著封裝模塊的周邊布置。在不同的實(shí)現(xiàn)方式中，該一個(gè)或者多個(gè)導(dǎo)電特征包括引線鍵合。
[0011]根據(jù)某些實(shí)現(xiàn)方式，RF隔離結(jié)構(gòu)還可包括附加軌道，該附加的軌道被布置在該基板的該主表面的下方，通過(guò)多個(gè)過(guò)孔電連接至該軌道。附加軌道可具有中斷和/或窄化區(qū)。
[0012]根據(jù)不同的實(shí)現(xiàn)方式，該RF部件包括功率放大器。
[0013]本公開(kāi)的另一方面是封裝模塊，所述封裝模塊包括配置為容納至少一個(gè)部件的基板、與該基板的主表面耦合的射頻(RF)部件和RF隔離結(jié)構(gòu)。RF隔離結(jié)構(gòu)包括布置在基板的主表面的下方并在RF部件的周邊周?chē)能壍?。軌道被配置為接地電位。該軌道相比于在?duì)應(yīng)于封裝模塊的熱點(diǎn)的軌道的區(qū)中的第二寬度，具有在對(duì)應(yīng)于封裝模塊的低輻射區(qū)域的區(qū)中較窄的第一寬度。RF隔離結(jié)構(gòu)也包括布置在RF部件上方的導(dǎo)電層和布置在軌道和導(dǎo)電層之間的導(dǎo)電特征。導(dǎo)電特征配置為提供從軌道到導(dǎo)電層的電連接的至少一部分。
[0014]本公開(kāi)的另一方面是無(wú)線設(shè)備，該無(wú)線設(shè)備包括配置為促進(jìn)射頻(RF)信號(hào)發(fā)送和/或接收的天線、與天線通信的封裝模塊和與封裝模塊通信的其它電子模塊。封裝模塊包括配置為容納多個(gè)部件的基板；耦合至基板的主表面的射頻(RF)部件。封裝模塊還包括在該基板中的軌道，被布置在該RF部件周?chē)⒃摶宓闹鞅砻嫦路?。軌道被配置為接地電位。軌道具有區(qū)域，該區(qū)域具有中斷或者比軌道的其它部分更窄的寬度。封裝模塊還包括布置在RF部件上方的導(dǎo)電層。封裝模塊電連接至軌道，使得軌道和導(dǎo)電層在RF部件周?chē)纬蒖F隔離結(jié)構(gòu)的至少一部分。
[0015]在某些實(shí)現(xiàn)方式中，包括中斷或者窄寬度的區(qū)可布置在封裝模塊的低輻射區(qū)域中。根據(jù)這些實(shí)現(xiàn)方式的一些，RF部件可配置為相比封裝模塊的其它區(qū)域，向封裝模塊的低輻射區(qū)域發(fā)射較少的電磁輻射。替換地或者附加地，封裝模塊可配置為相比在封裝模塊的其它區(qū)域，在該封裝模塊的低輻射區(qū)域處接收較少的來(lái)自該其它電子模塊的電磁輻射。
[0016]軌道可具有一個(gè)或者多個(gè)中斷或者一個(gè)或者多個(gè)窄化區(qū)。
[0017]根據(jù)一些實(shí)現(xiàn)方式，封裝模塊還可包括引線鍵合，配置為提供軌道和導(dǎo)電層之間的電連接的至少一部分，其中RF隔離結(jié)構(gòu)包括該引線鍵合。
[0018]本公開(kāi)的又一方面是確定軌道布局的方法。該方法包括識(shí)別模塊的低輻射區(qū)域，該模塊包括耦合至基板的主表面的射頻(RF)組件；以及基于該識(shí)別確定軌道布局。軌道布置在該基板的主表面下方，并且被包括在RF部件周?chē)腞F隔離結(jié)構(gòu)中，RF隔離結(jié)構(gòu)也包括在RF部件上方的導(dǎo)電層。
[0019]根據(jù)某些實(shí)現(xiàn)方式，確定的軌道布局可以包括在模塊的識(shí)別的低輻射區(qū)域中的區(qū)，相比于在確定的軌道布局的其它區(qū)中的寬度，其具有減少的寬度。替換地或者附加地，確定后的軌道布局可包括在模塊的識(shí)別的低輻射區(qū)域中的中斷。
[0020]在一些實(shí)現(xiàn)方式中，RF隔離結(jié)構(gòu)還可包括引線鍵合，配置為提供在軌道和在RF部件上方的導(dǎo)電層之間的電連接的至少一部分。
[0021]根據(jù)多個(gè)實(shí)現(xiàn)方式，確定后的軌道布局可被包括在基板中的至少兩個(gè)隔開(kāi)的層中。
[0022]根據(jù)不同的實(shí)現(xiàn)方式，該方法還可包括獲得用于該模塊的電磁干擾數(shù)據(jù)，以及基于該獲得的電磁干擾數(shù)據(jù)識(shí)別低輻射區(qū)域。在這些實(shí)現(xiàn)方式的一些中，獲得電磁干擾數(shù)據(jù)可包括獲得用于RF的操作的至少兩個(gè)不同模式的電磁干擾數(shù)據(jù)。
[0023]出于總結(jié)本公開(kāi)的目的，本文已經(jīng)描述了本發(fā)明的某些方面、優(yōu)點(diǎn)和創(chuàng)新特征。應(yīng)理解的是，根據(jù)本發(fā)明的任何特定實(shí)施例，并不一定可以實(shí)現(xiàn)所有這樣的優(yōu)點(diǎn)。因此，可以以實(shí)現(xiàn)或者最優(yōu)化如本文教導(dǎo)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)或者一組優(yōu)點(diǎn)的方式具體化或者實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，而不必實(shí)現(xiàn)在此教導(dǎo)或者建議的其它優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1A是示意的封裝模塊的俯視圖。
[0025]圖1B示出了圖1A的封裝模塊沿著圖1A的1B-1B線的截面。
[0026]圖2示出了可實(shí)施為制備包括具有集成電路(IC)的封裝模塊的工藝。
[0027]圖3A1和3A2示出了配置為容納用于形成封裝模塊的多個(gè)裸芯的示例的疊層面板的前側(cè)和后側(cè)。
[0028]圖3C示出了具有可以被切割以用于安裝在疊層基板上的多個(gè)裸芯的制備的半導(dǎo)體晶片的不例。
[0029]圖3D描述了獨(dú)立裸芯，所述獨(dú)立裸芯示出了當(dāng)安裝在疊層基板上時(shí)，用于促進(jìn)連接性的示例的電接觸焊盤(pán)。
[0030]圖3E1和3E2示出了準(zhǔn)備用于安裝示例的表面安裝技術(shù)(SMT)器件的疊層基板的各種視圖。
[0031]圖3F1和3F2示出了安裝在疊層基板上的示例的SMT器件的各種視圖。
[0032]圖3G1和3G2示出了準(zhǔn)備用于安裝示例的裸芯的疊層基板的各種視圖。
[0033]圖3H1和3H2示出了安裝在疊層基板上的示例的裸芯的各種視圖。
[0034]圖311和312示出了通過(guò)示例的引線鍵合電連接于疊層基板的裸芯的各種視圖。
[0035]圖3J1和3J2示出了形成在疊層基板上并且配置為促進(jìn)在由引線鍵合限定的區(qū)域和在該引線鍵合外側(cè)的區(qū)域之間的電磁(EM)隔離的引線鍵合各種視圖。
[0036]圖3K示出了用于將模塑料引入在疊層基板上方的區(qū)域的模制配置的側(cè)視圖。
[0037]圖3L示出了經(jīng)由圖3K的模制配置形成的上模的側(cè)視圖。
[0038]圖3M示出了具有上模的面板的前側(cè)。
[0039]圖3N示出了如何移除上模的上部以暴露EM隔離引線鍵合的上部的側(cè)視圖。
[0040]圖30示出了面板的一部分的照片，其中上模的一部分移除了它的上部以更好地暴露EM隔離引線鍵合的上部。
[0041]圖3P示出了導(dǎo)電層的側(cè)視圖，該導(dǎo)電層形成在上模上方，使得該導(dǎo)電層與該EM隔離引線鍵合的暴露的上部電接觸。
[0042]圖3Q示出了面板的照片，其中導(dǎo)電層可以是噴涂的金屬涂料。
[0043]圖3R示出了從面板切割下來(lái)的獨(dú)立的封裝模塊。
[0044]圖3S1至3S3示出了獨(dú)立的封裝模塊的各種視圖。
[0045]圖3T示出了安裝在無(wú)線電話板上的模塊的一個(gè)或者多個(gè)可以包括如此處描述的一個(gè)或者多個(gè)特征。
[0046]圖4A示出了可實(shí)施為將具有如此處描述的一個(gè)或者多個(gè)特征的封裝模塊安裝在例如圖3T的電話板的電路板上的工藝。
[0047]圖4B示意地描述了具有封裝模塊安裝在其上的電路板。
[0048]圖4C示意地描述了具有封裝模塊安裝在其上的電路板的無(wú)線設(shè)備。
[0049]圖4D不意地描述了具有射頻(RF)隔尚結(jié)構(gòu)的電子設(shè)備。
[0050]圖5A是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例確定軌道布局的示意性的工藝的流程示意圖。
[0051]圖5B是根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例確定軌道布局的示意性的工藝的流程示意圖。
[0052]圖6A至6G示出了根據(jù)某些實(shí)施例的在基板中的軌道布局的沿著圖1B的線140-140的截面圖。
[0053]參考以上總結(jié)的附圖將描述裝置、系統(tǒng)和方法的特征。貫穿附圖，參考數(shù)字被重復(fù)使用以表示參考元件之間的一致性。應(yīng)理解的是，所有的附圖并不一定成比例。附圖、相關(guān)聯(lián)的描述和具體實(shí)現(xiàn)方式被提供為用于示意性的目的，而不意欲限制本公開(kāi)的范圍。
【具體實(shí)施方式】
[0054]在RF部件周?chē)腞F隔離結(jié)構(gòu)可將RF部件從外部輻射隔離和/或?qū)⑼獠坎考挠稍揜F部件發(fā)射的輻射隔離。RF隔離結(jié)構(gòu)可包括軌道、導(dǎo)電特征和布置在RF部件上方的導(dǎo)電層。在一些實(shí)現(xiàn)方式中，軌道可提供在接地面和頂導(dǎo)電層之間的電連接的一部分。例如引線鍵合的導(dǎo)電特征可提供在軌道和布置在RF部件上方的導(dǎo)電層之間的電連接的至少一部分。所期望的是具有RF隔離結(jié)構(gòu)的強(qiáng)接地連接。RF隔離結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度可基于接地連接的強(qiáng)度。較厚的軌道可提供較強(qiáng)的接地連接。在之前的設(shè)計(jì)中，具有均勻?qū)挾鹊倪B續(xù)軌道被包括為沿著封裝模塊的周邊。這樣的軌道消耗裸芯區(qū)域并且增加封裝模塊的成本。
[0055]在本公開(kāi)中，認(rèn)識(shí)到可基于例如EMI探針數(shù)據(jù)和/或近場(chǎng)掃描數(shù)據(jù)的電磁干擾(EMI)數(shù)據(jù)確定軌道布局。在本公開(kāi)中也認(rèn)識(shí)了涉及與RF信號(hào)相關(guān)聯(lián)的隔離的特定特征。此處描述的一個(gè)或者多個(gè)特征涉及選擇性地窄化和/或移除軌道的一部分，使得RF隔離結(jié)構(gòu)提供期望的RF隔離，而不消耗過(guò)多的裸芯區(qū)域。例如，可獲得來(lái)自特定環(huán)境的EMI數(shù)據(jù)，并且基于這樣的數(shù)據(jù)可確定軌道布局。
[0056]大體描述，本公開(kāi)的方面涉及確定作為RF隔離結(jié)構(gòu)的一部分的軌道的布局。軌道布局可具有非均勻的寬度，以根據(jù)包括至少一個(gè)RF部件的模塊的RF隔離的需要，匹配在所選區(qū)域中的RF隔離結(jié)構(gòu)的相對(duì)強(qiáng)度。
[0057]從仿真和/或EMI數(shù)據(jù)，可確定封裝模塊的“熱點(diǎn)”和/或“低輻射區(qū)域”的位置。“熱點(diǎn)”可以是發(fā)射相對(duì)高的量的電磁輻射的封裝模塊的區(qū)域和/或接收相對(duì)高的量的外部電磁輻射的封裝模塊的區(qū)域?！暗洼椛鋮^(qū)域”可以是發(fā)射相對(duì)低的量的電磁輻射的封裝模塊的區(qū)域和/或接收相對(duì)低的量的外部電磁輻射的封裝模塊的區(qū)域。
[0058]基于熱點(diǎn)和/或低輻射區(qū)域的位置，軌道可包括在封裝模塊的一個(gè)或者多個(gè)選定區(qū)域中的中斷，而不顯著降低RF隔離結(jié)構(gòu)的EMI性能。代替地或者附加地，基于熱點(diǎn)和