本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體裝置以及一種用于制作半導(dǎo)體裝置的方法。

背景技術(shù)：

一種類型的半導(dǎo)體裝置封裝體是嵌入式晶片級(jí)球柵陣列(ewlb)封裝體。ewlb封裝體提供了扇出區(qū)域，從而與沒(méi)有扇出區(qū)域的半導(dǎo)體裝置封裝體相比為互連布線提供了更大的空間。對(duì)于毫米波應(yīng)用場(chǎng)合，天線用于發(fā)射和接收射頻(rf，radiofrequency)信號(hào)。天線可集成在印刷電路板上，rf半導(dǎo)體芯片附連到所述印刷電路板上。在印刷電路板上集成天線可能是昂貴的。

由于這些和其他原因，需要本發(fā)明。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

半導(dǎo)體裝置的一個(gè)例子包括半導(dǎo)體芯片和位于半導(dǎo)體芯片的第一側(cè)上的再分布層。所述再分布層電耦合到半導(dǎo)體芯片。所述半導(dǎo)體裝置還包括介電層和位于介電層上的天線。介電層位于天線與半導(dǎo)體芯片之間。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可選的實(shí)施方式，所述半導(dǎo)體裝置還包括：側(cè)向包圍半導(dǎo)體芯片的包封材料。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可選的實(shí)施方式，所述半導(dǎo)體裝置還包括：電耦合到再分布層的多個(gè)焊料球。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可選的實(shí)施方式，所述半導(dǎo)體裝置還包括：位于介電層與半導(dǎo)體芯片之間的導(dǎo)電層。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可選的實(shí)施方式，導(dǎo)電層電耦合到再分布層。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可選的實(shí)施方式，天線電耦合到半導(dǎo)體芯片。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可選的實(shí)施方式，天線電磁耦合到半導(dǎo)體芯片。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可選的實(shí)施方式，所述天線包括：偶極天線、折疊偶極天線、環(huán)形天線、矩形環(huán)天線、貼片天線或共面貼片天線。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可選的實(shí)施方式，所述半導(dǎo)體裝置還包括：側(cè)向包圍半導(dǎo)體芯片的包封材料；其中，再分布層位于半導(dǎo)體芯片的第一側(cè)和包封材料上，以及其中，介電層位于半導(dǎo)體芯片的與第一側(cè)相反的第二側(cè)上。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可選的實(shí)施方式，所述半導(dǎo)體芯片通過(guò)再分布層、穿過(guò)包封材料的第一過(guò)孔和穿過(guò)介電層的第二過(guò)孔電耦合到天線。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可選的實(shí)施方式，半導(dǎo)體芯片通過(guò)導(dǎo)電層中的凹槽電磁耦合到天線。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可選的實(shí)施方式，導(dǎo)電層通過(guò)穿過(guò)包封材料的過(guò)孔電耦合到再分布層。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可選的實(shí)施方式，導(dǎo)電層直接電耦合到焊料球，所述焊料球的直徑大于半導(dǎo)體芯片的厚度與再分布層的厚度之和。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可選的實(shí)施方式，介電層位于半導(dǎo)體芯片的與第一側(cè)相反的第二側(cè)上，所述半導(dǎo)體裝置還包括：位于介電層與半導(dǎo)體芯片之間的導(dǎo)電層，其中，半導(dǎo)體芯片通過(guò)再分布層和穿過(guò)介電層的過(guò)孔連接結(jié)構(gòu)電耦合到天線。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可選的實(shí)施方式，所述半導(dǎo)體裝置還包括：側(cè)向包圍半導(dǎo)體芯片的包封材料；其中，再分布層位于半導(dǎo)體芯片的第一側(cè)和包封材料上，以及其中，再分布層位于介電層與半導(dǎo)體芯片之間。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可選的實(shí)施方式，所述再分布層包括導(dǎo)電層。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可選的實(shí)施方式，所述半導(dǎo)體裝置還包括：位于半導(dǎo)體芯片的與第一側(cè)相反的第二側(cè)上的散熱器；以及耦合到所述散熱器的焊料球。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可選的實(shí)施方式，半導(dǎo)體芯片鄰近耦合到天線。

本發(fā)明的另一方面提供了一種用于制作半導(dǎo)體裝置的方法，所述方法包括：制作嵌入式晶片級(jí)球柵陣列封裝體，所述嵌入式晶片級(jí)球柵陣列封裝體包括由包封材料側(cè)向包圍的射頻半導(dǎo)體芯片和位于半導(dǎo)體芯片和包封材料上的再分布層；制作載體，所述載體包括介電材料、位于介電材料的第一側(cè)上的天線以及位于介電材料的與第一側(cè)相反的第二側(cè)上的導(dǎo)電層；以及將嵌入式晶片級(jí)球柵陣列封裝體附連到載體上，使得導(dǎo)電層位于介電材料與半導(dǎo)體芯片之間。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可選的實(shí)施方式，將嵌入式晶片級(jí)球柵陣列封裝體附連到載體上包括：經(jīng)由芯片附連箔將嵌入式晶片級(jí)球柵陣列封裝體附連到載體上。

附圖說(shuō)明

圖1a是剖視圖，圖1b是俯視圖，示出了半導(dǎo)體裝置的一個(gè)例子。

圖2a是剖視圖，圖2b是俯視圖，示出了半導(dǎo)體裝置的另一個(gè)例子。

圖3a是剖視圖，示出了半導(dǎo)體裝置的另一個(gè)例子。

圖3b是剖視圖，示出了半導(dǎo)體裝置的另一個(gè)例子。

圖4是剖視圖，示出了半導(dǎo)體裝置的另一個(gè)例子。

圖5是剖視圖，示出了半導(dǎo)體裝置的另一個(gè)例子。

圖6a-6d是剖視圖，示出了用于制作圖5中示出的半導(dǎo)體裝置的方法的一個(gè)例子。

圖7a-7f示出了示例性天線結(jié)構(gòu)。

具體實(shí)施方式

在下面的詳細(xì)描述中，請(qǐng)參看附圖，附圖構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分，且在附圖中說(shuō)明性地示出了可以實(shí)施本公開(kāi)的具體實(shí)施例。在這點(diǎn)上，方向術(shù)語(yǔ)，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“前部”、“后部”等是相對(duì)于正在描述的圖的方位使用的。由于實(shí)施例的構(gòu)件可以以多種不同的方位定位，因此，該方向術(shù)語(yǔ)用于說(shuō)明目的，而非限制目的。應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離本公開(kāi)的范圍的情況下也可使用其他實(shí)施例且可進(jìn)行結(jié)構(gòu)或邏輯上的改變。因此，以下詳細(xì)描述不應(yīng)進(jìn)行限制性解讀，本公開(kāi)的范圍由權(quán)利要求限定。

應(yīng)當(dāng)理解，在此描述的各種示例性實(shí)施例的特征可以彼此組合，除非明確指出不能如此。

在此所使用的術(shù)語(yǔ)“電耦合”不是意味著，元件必須直接地耦合在一起，相反居間元件可以設(shè)置在“電耦合”元件之間。在“電耦合”元件之間具有金屬或其他導(dǎo)電材料路徑，使得電流可從一個(gè)元件流動(dòng)到另一個(gè)元件。

在此所使用的“電磁耦合”元件通過(guò)電磁場(chǎng)耦合，而在“電磁耦合”元件之間沒(méi)有金屬或其他導(dǎo)電材料路徑，從而，電流不能從一個(gè)元件流到另一個(gè)元件。

圖1a是剖視圖，圖1b是俯視圖，示出了作為一個(gè)例子的半導(dǎo)體裝置100。半導(dǎo)體裝置100是嵌入式晶片級(jí)球柵陣列(ewlb)半導(dǎo)體裝置。半導(dǎo)體裝置100包括半導(dǎo)體芯片102，包封材料106(例如，模制化合物，聚合物，環(huán)氧樹(shù)脂，bt或碳?xì)浠衔?陶瓷層合物)，再分布層112，導(dǎo)電層114(例如，接地平面、反射器或屏蔽物)，介電層108、110和126，用于發(fā)射rf信號(hào)的貼片天線118、用于接收rf信號(hào)的貼片天線130，以及焊料球128。在一個(gè)例子中，半導(dǎo)體芯片102是用于毫米波應(yīng)用場(chǎng)合、例如在60ghz下的姿態(tài)感測(cè)或其他合適的應(yīng)用場(chǎng)合的射頻(rf)半導(dǎo)體芯片。

半導(dǎo)體芯片102的前側(cè)(即，有源側(cè))包括電觸點(diǎn)104。電觸點(diǎn)104可以由cu、al、au、ag、w和/或其他合適的金屬構(gòu)成。半導(dǎo)體芯片102側(cè)向由包封材料106、例如模制化合物或其他合適的包封材料包圍，所述包封材料為到半導(dǎo)體芯片102的電連接提供了扇出區(qū)域。介電層108的上表面接觸包封材料106的下表面和半導(dǎo)體芯片102的前側(cè)。介電層108的下表面接觸介電層110的上表面。在一個(gè)例子中，每個(gè)介電層108和110均可以由sio2、si3n4或其他合適的介電材料構(gòu)成。再分布層112形成在介電層108和110上和/或介電層108和110內(nèi)。再分布層112可以由cu、al、au、ag、w和/或其他合適的金屬制成。再分布層112將電觸點(diǎn)104電耦合到導(dǎo)電層114、焊料球128和貼片天線118和130。

導(dǎo)電層114的下表面接觸半導(dǎo)體芯片102的后側(cè)和包封材料106的上表面。在一個(gè)例子中，導(dǎo)電層114覆蓋半導(dǎo)體芯片102和包封材料106，但除了到貼片天線118和130的電連接結(jié)構(gòu)延伸穿過(guò)導(dǎo)電層114的位置以外。導(dǎo)電層114通過(guò)延伸穿過(guò)包封材料106的過(guò)孔116電耦合到再分布層112過(guò)孔。導(dǎo)電層114和過(guò)孔116可由cu、al、au、ag、w和/或其他合適的金屬構(gòu)成。

介電層126的下表面接觸導(dǎo)電層114的上表面。在一個(gè)例子中，介電層126可由層合物、包封材料、酰亞胺材料或其他合適的介電材料構(gòu)成。接地線115和貼片天線118和130接觸介電層126的上表面。接地線115通過(guò)延伸穿過(guò)介電層126的過(guò)孔117(在圖1a中可看見(jiàn)一個(gè)過(guò)孔117)電耦合到導(dǎo)電層114。每個(gè)貼片天線118通過(guò)延伸穿過(guò)包封材料106的過(guò)孔120、位于包封材料106的上表面上的導(dǎo)電墊121、延伸穿過(guò)介電層126的過(guò)孔122以及位于介電層126的上表面上的導(dǎo)電墊124和導(dǎo)電跡線125電耦合到再分布層112。每個(gè)貼片天線130通過(guò)穿過(guò)包封材料106的過(guò)孔(未示出)、位于包封材料106的上表面上的導(dǎo)電墊(未示出)、穿過(guò)介電層126的過(guò)孔(未示出)以及位于介電層126的上表面上的導(dǎo)電墊132和導(dǎo)電跡線133電耦合到再分布層112。在一個(gè)例子中，過(guò)孔120和122，導(dǎo)電墊121、124和132，導(dǎo)電跡線125和133以及貼片天線118和130可由cu、al、au、ag、w和/或其他合適的金屬構(gòu)成。每個(gè)過(guò)孔116、120和122可為矩形形狀，尺寸(長(zhǎng)×寬×高)在50μm×10μm×50μm與150μm×10μm×450μm.之間。每個(gè)過(guò)孔116、120和122可使用照相平版印刷術(shù)、蝕刻和沉積工藝；激光打孔和沉積工藝；或其他合適的工藝形成。

如圖1b所示，貼片天線118和130處于半導(dǎo)體芯片102的覆蓋區(qū)內(nèi)。用于發(fā)射rf信號(hào)的貼片天線118包括由接地線115分離開(kāi)的兩個(gè)貼片天線。每個(gè)貼片天線118布置在半導(dǎo)體芯片102的相應(yīng)拐角處。用于接收rf信號(hào)的貼片天線130包括以方形結(jié)構(gòu)形式布置的四個(gè)貼片天線。貼片天線130由接地線115與貼片天線118分離。在其他例子中，貼片天線118和130可具有其他合適的布置形式。通過(guò)將貼片天線118和130布置在半導(dǎo)體芯片102上方，可提供集成有rf功能的緊湊型半導(dǎo)體裝置100。通過(guò)這種方式，安裝有半導(dǎo)體裝置100的應(yīng)用板不再需要天線來(lái)實(shí)施rf功能。

在其他例子中，各種類型的平面天線中的任何一種可用于代替貼片天線118和130。例如，天線118和130可包括偶極天線(圖7a)、折疊偶極天線(圖7b)、環(huán)形天線(圖7c)、矩形環(huán)天線(圖7d)、共面貼片天線(圖7f)、開(kāi)槽天線或單級(jí)天線。

圖2a是剖視圖，圖2b是俯視圖，示出了作為另一例子的半導(dǎo)體裝置200。半導(dǎo)體裝置200是ewlb半導(dǎo)體裝置。半導(dǎo)體裝置200包括半導(dǎo)體芯片202、包封材料206、再分布層212、導(dǎo)電層214(例如，反射器、接地平面或屏蔽物)、介電層208和210、用于發(fā)射rf信號(hào)的偶極天線218、用于接收rf信號(hào)的偶極天線230和焊料球228。在一個(gè)例子中，半導(dǎo)體芯片202是用于毫米波應(yīng)用場(chǎng)合、例如在60ghz下的姿態(tài)感測(cè)或其他合適的應(yīng)用場(chǎng)合的rf半導(dǎo)體芯片。

半導(dǎo)體芯片202的前側(cè)(即，有源側(cè))包括電觸點(diǎn)204。電觸點(diǎn)204可以由cu、al、au、ag、w和/或其他合適的金屬構(gòu)成。半導(dǎo)體芯片202側(cè)向由包封材料206、例如模制化合物或其他合適的包封材料包圍，所述包封材料為到半導(dǎo)體芯片102的電連接提供了扇出區(qū)域。介電層208的上表面接觸包封材料206的下表面和半導(dǎo)體芯片202的前側(cè)。介電層208的下表面接觸介電層210的上表面。在一個(gè)例子中，每個(gè)介電層208和210均可以由sio2、si3n4或其他合適的介電材料構(gòu)成。再分布層212形成在介電層208和210上和/或介電層208和210內(nèi)。再分布層212可以由cu、al、au、ag、w和/或其他合適的金屬制成。再分布層212將電觸點(diǎn)204電耦合到焊料球226和偶極天線218和230。

在一個(gè)例子中，導(dǎo)電層214的下表面接觸半導(dǎo)體芯片202的后側(cè)。導(dǎo)電層214可以是低歐姆的(例如，小于1歐姆)，其接觸到半導(dǎo)體芯片202的體硅，從而被接地。在另一個(gè)例子中，導(dǎo)電層214經(jīng)由其他的材料與半導(dǎo)體芯片202隔離。在一個(gè)例子中，導(dǎo)電層214覆蓋半導(dǎo)體芯片202。導(dǎo)電層214可由cu、al、au、ag、w和/或其他合適的金屬構(gòu)成。在一個(gè)例子中，再分布層212在包封材料206的扇出區(qū)域包括多個(gè)導(dǎo)電層部分(未示出)。包封材料206接觸導(dǎo)電層214的上表面。偶極天線218和230接觸包封材料206的上表面。.

每個(gè)偶極天線230通過(guò)包括過(guò)孔連接結(jié)構(gòu)216的差分傳輸線以及位于過(guò)孔連接結(jié)構(gòu)216的上表面的和包封材料206的上表面上的導(dǎo)電墊232和導(dǎo)電跡線233電耦合到再分布層212。每個(gè)偶極天線218通過(guò)包括過(guò)孔連接結(jié)構(gòu)(未示出)的差分傳輸線以及位于包封材料206的上表面上的導(dǎo)電墊224和導(dǎo)電跡線225電耦合到再分布層212。在一個(gè)例子中，導(dǎo)電墊224和232、導(dǎo)電跡線225和233以及偶極天線218和230可由cu、al、au、ag、w和/或其他合適的金屬構(gòu)成。

在一個(gè)例子中，過(guò)孔連接結(jié)構(gòu)216是嵌入式z線(ezl，embeddedz-line)過(guò)孔連接結(jié)構(gòu)。ezl過(guò)孔連接結(jié)構(gòu)216使用ewlb側(cè)向x-y結(jié)構(gòu)制作，所述ewlb側(cè)向x-y結(jié)構(gòu)在鋸切和翻轉(zhuǎn)所述結(jié)構(gòu)90°之后充當(dāng)豎直z結(jié)構(gòu)。過(guò)孔連接結(jié)構(gòu)216包括介電材料217，過(guò)孔220形成在所述介電材料217中。當(dāng)制作半導(dǎo)體裝置200時(shí)，過(guò)孔連接結(jié)構(gòu)216嵌入包封材料206中。過(guò)孔連接結(jié)構(gòu)216然后通過(guò)磨削包封材料206暴露出，以提供如圖2a中所示的包封材料206的上表面。

如圖2b所示，偶極天線218位于半導(dǎo)體芯片202的覆蓋區(qū)之外，而偶極天線230位于半導(dǎo)體芯片202的覆蓋區(qū)之內(nèi)。用于發(fā)射rf信號(hào)的偶極天線218包括位于半導(dǎo)體芯片202的相反側(cè)的兩個(gè)偶極天線。用于接收rf信號(hào)的偶極天線230包括以方形結(jié)構(gòu)形式布置的四個(gè)偶極天線。在其他例子中，偶極天線218和230可具有其他合適的布置形式。通過(guò)將偶極天線230布置在半導(dǎo)體芯片202上方以及將偶極天線218布置在扇出區(qū)域上方，可提供集成有rf功能的緊湊型半導(dǎo)體裝置200。通過(guò)這種方式，安裝有半導(dǎo)體裝置200的應(yīng)用板不再需要天線來(lái)實(shí)施rf功能。

在其他例子中，各種類型的平面天線中的任何一種可用于代替偶極天線218和230。例如，天線218和230可包括折疊偶極天線(圖7b)、環(huán)形天線(圖7c)、矩形環(huán)天線(圖7d)、貼片天線(圖7e)、共面貼片天線(圖7f)、開(kāi)槽天線或單級(jí)天線。

圖3a是剖視圖，示出了作為另一例子的半導(dǎo)體裝置300。半導(dǎo)體裝置300是ewlb半導(dǎo)體裝置。半導(dǎo)體裝置300包括半導(dǎo)體芯片302，包封材料306，包括導(dǎo)電層314(例如，接地平面、反射器或屏蔽物)的再分布層312，介電層308、309、310和326，用于發(fā)射rf信號(hào)的貼片天線318，用于接收rf信號(hào)的貼片天線(未示出)，散熱器327和焊料球328。在一個(gè)例子中，半導(dǎo)體芯片302是用于毫米波應(yīng)用場(chǎng)合、例如在60ghz下的姿態(tài)感測(cè)或其他合適的應(yīng)用場(chǎng)合的rf半導(dǎo)體芯片。

半導(dǎo)體芯片302的前側(cè)(即，有源側(cè))包括電觸點(diǎn)304。電觸點(diǎn)304可以由cu、al、au、ag、w和/或其他合適的金屬構(gòu)成。半導(dǎo)體芯片302側(cè)向由包封材料306、例如模制化合物或其他合適的包封材料包圍，所述包封材料為到半導(dǎo)體芯片302的電連接提供了扇出區(qū)域。介電層308的下表面接觸包封材料306的上表面和半導(dǎo)體芯片302的前側(cè)。介電層308的上表面接觸介電層310的下表面。在一個(gè)例子中，每個(gè)介電層308和310均可以由sio2、si3n4或其他合適的介電材料構(gòu)成。再分布層312形成在介電層308和310上和/或介電層308和310內(nèi)。再分布層312可以由cu、al、au、ag、w和/或其他合適的金屬構(gòu)成。再分布層312將電觸點(diǎn)304通過(guò)延伸穿過(guò)包封材料306的過(guò)孔316電耦合到焊料球328，并提供rf信號(hào)饋入結(jié)構(gòu)313，而且提供導(dǎo)電層314。

介電層309的上表面接觸半導(dǎo)體芯片302的后側(cè)和包封材料306的下表面。介電層309可與介電層308或310由相同的介電材料構(gòu)成。散熱器327的上表面接觸介電層309的下表面。散熱器327可通過(guò)再分布層312和延伸穿過(guò)包封材料306的過(guò)孔(未示出)電耦合到導(dǎo)電層314。散熱器327可由cu、al、au、ag、w和/或其他合適的金屬構(gòu)成。.

導(dǎo)電層314的下表面接觸介電層310的上表面。在一個(gè)例子中，導(dǎo)電層314覆蓋半導(dǎo)體芯片302和包封材料306，但除了凹槽315布置的位置之外。導(dǎo)電層314的上表面接觸介電層326的下表面。在一個(gè)例子中，介電層326可以由層合物、包封材料、酰亞胺材料或其他合適的介電材料構(gòu)成。貼片天線318接觸介電層326的上表面。貼片天線318與導(dǎo)電層314的凹槽315對(duì)正，以提供與rf信號(hào)饋入結(jié)構(gòu)313耦合的孔徑耦合貼片天線318。通過(guò)使用孔徑耦合貼片天線，半導(dǎo)體芯片302與貼片天線318之間不需要電連接。相反，貼片天線318通過(guò)導(dǎo)電層314中的凹槽315電磁耦合到半導(dǎo)體芯片302。貼片天線318可由cu、al、au、ag、w和/或其他合適的金屬構(gòu)成。

圖3b是剖視圖，示出了作為又一例子的半導(dǎo)體裝置350。半導(dǎo)體裝置350與之前參看圖3a描述和示出的半導(dǎo)體裝置300類似，但在半導(dǎo)體裝置350中，導(dǎo)電層314被移除。在該例子中，貼片天線318鄰近耦合到rf信號(hào)饋入結(jié)構(gòu)313。通過(guò)使用鄰近耦合貼片天線，半導(dǎo)體芯片302與貼片天線318之間不需要電連接。相反，貼片天線318電磁耦合到半導(dǎo)體芯片302。

圖4是剖視圖，示出了作為另一個(gè)例子的半導(dǎo)體裝置400。半導(dǎo)體裝置400是ewlb半導(dǎo)體裝置。半導(dǎo)體裝置400包括半導(dǎo)體芯片402，包封材料406，再分布層412，導(dǎo)電層414(例如，接地平面、反射器或屏蔽物)，介電層408、410和426，用于發(fā)射rf信號(hào)的貼片天線418、用于接收rf信號(hào)的貼片天線(未示出)和焊料球428。在一個(gè)例子中，半導(dǎo)體芯片402是用于毫米波應(yīng)用場(chǎng)合、例如在60ghz下的姿態(tài)感測(cè)或其他合適的應(yīng)用場(chǎng)合的rf半導(dǎo)體芯片。

半導(dǎo)體芯片402的前側(cè)(即，有源側(cè))包括電觸點(diǎn)404。電觸點(diǎn)404可以由cu、al、au、ag、w和/或其他合適的金屬構(gòu)成。半導(dǎo)體芯片402側(cè)向由包封材料406、例如模制化合物或其他合適的包封材料包圍，所述包封材料為到半導(dǎo)體芯片302的電連接提供了扇出區(qū)域。介電層408的上表面接觸包封材料406的下表面和半導(dǎo)體芯片402的前側(cè)。介電層408的下表面接觸介電層410的上表面。在一個(gè)例子中，每個(gè)介電層408和410均可以由sio2、si3n4或其他合適的介電材料構(gòu)成。再分布層412形成在介電層408和410上和/或介電層408和410內(nèi)。再分布層412可以由cu、al、au、ag、w和/或其他合適的金屬構(gòu)成。再分布層412將電觸點(diǎn)404電耦合到導(dǎo)電層414和焊料球328，并提供rf信號(hào)饋入結(jié)構(gòu)413。

導(dǎo)電層414的下表面接觸半導(dǎo)體芯片402的后側(cè)和包封材料406的上表面。導(dǎo)電層414通過(guò)延伸穿過(guò)包封材料406的過(guò)孔416電耦合到再分布層412。導(dǎo)電層414和過(guò)孔416可由cu、al、au、ag、w和/或其他合適的金屬構(gòu)成。在一個(gè)例子中，導(dǎo)電層414覆蓋半導(dǎo)體芯片402和包封材料406，但除了凹槽415布置的位置之外。導(dǎo)電層414的上表面接觸介電層426的下表面。在一個(gè)例子中，介電層426可以由層合物、包封材料、酰亞胺材料或其他合適的介電材料構(gòu)成。貼片天線418接觸介電層426的上表面。貼片天線418與導(dǎo)電層414的凹槽415對(duì)正，以提供與rf信號(hào)饋入結(jié)構(gòu)413耦合的孔徑耦合貼片天線418。通過(guò)使用孔徑耦合貼片天線，半導(dǎo)體芯片402與貼片天線418之間不再需要電連接。相反，貼片天線418通過(guò)導(dǎo)電層414中的凹槽415電磁耦合到半導(dǎo)體芯片402。在其他例子中，貼片天線418可以是電磁耦合到半導(dǎo)體芯片402的鄰近耦合天線(未示出)。貼片天線418可由cu、al、au、ag、w和/或其他合適的金屬構(gòu)成。

圖5是剖視圖，示出了作為另一個(gè)例子的半導(dǎo)體裝置500。半導(dǎo)體裝置500是ewlb半導(dǎo)體裝置。半導(dǎo)體裝置500包括半導(dǎo)體芯片502，包封材料506，再分布層512，導(dǎo)電層514(例如，反射器、接地平面或屏蔽物)，介電層508、510和526，用于發(fā)射rf信號(hào)的貼片天線518，用于接收rf信號(hào)的貼片天線(未示出)，芯片附連箔516和焊料球528、529。在一個(gè)例子中，半導(dǎo)體芯片502是用于毫米波應(yīng)用場(chǎng)合、例如在60ghz下的姿態(tài)感測(cè)或其他合適的應(yīng)用場(chǎng)合的rf半導(dǎo)體芯片。

半導(dǎo)體芯片502的前側(cè)(即，有源側(cè))包括電觸點(diǎn)504。電觸點(diǎn)504可以由cu、al、au、ag、w和/或其他合適的金屬構(gòu)成。半導(dǎo)體芯片502側(cè)向由包封材料506、例如模制化合物或其他合適的包封材料包圍，所述包封材料為到半導(dǎo)體芯片502的電連接提供了扇出區(qū)域。介電層508的上表面接觸包封材料506的下表面和半導(dǎo)體芯片502的前側(cè)。介電層508的下表面接觸介電層510的上表面。在一個(gè)例子中，每個(gè)介電層508和510均可以由sio2、si3n4或其他合適的介電材料構(gòu)成。再分布層512形成在介電層508和510上和/或介電層508和510內(nèi)。再分布層512可以由cu、al、au、ag、w和/或其他合適的金屬構(gòu)成。再分布層512將電觸點(diǎn)504電耦合到焊料球528，并提供rf信號(hào)饋入結(jié)構(gòu)513。

芯片附連箔516的下表面接觸半導(dǎo)體芯片502的后側(cè)和包封材料506的上表面。芯片附連箔516的上表面接觸導(dǎo)電層514的下表面。導(dǎo)電層514電耦合到焊料球529，所述焊料球529側(cè)向鄰近半導(dǎo)體芯片502和包封材料506，且大于焊料球528。焊料球529的直徑大于半導(dǎo)體芯片502的厚度與再分布層512的厚度之和。通過(guò)使用焊料球529，不需要過(guò)孔來(lái)將導(dǎo)電層514電耦合到再分布層512。導(dǎo)電層514可以由cu、al、au、ag、w和/或其他合適的金屬構(gòu)成。在一個(gè)例子中，導(dǎo)電層514覆蓋半導(dǎo)體芯片502和包封材料506，但除了凹槽515布置的位置之外。導(dǎo)電層514的上表面接觸介電層526的下表面。

在一個(gè)例子中，介電層526可由層合物、包封材料、酰亞胺材料或其他合適的介電材料構(gòu)成。貼片天線518接觸介電層526的上表面。貼片天線518與導(dǎo)電層514的凹槽515對(duì)正，以提供與rf信號(hào)饋入結(jié)構(gòu)513耦合的孔徑耦合貼片天線518。通過(guò)使用孔徑耦合貼片天線，在半導(dǎo)體芯片502與貼片天線518之間不再需要電連接。相反，貼片天線518通過(guò)導(dǎo)電層514中的凹槽515電磁耦合到半導(dǎo)體芯片502。在其他例子中，貼片天線518可以是電磁耦合到半導(dǎo)體芯片502的鄰近耦合天線(未示出)。貼片天線518可由cu、al、au、ag、w和/或其他合適的金屬構(gòu)成。

圖6a-6d是剖視圖，示出了用于制作圖5所示的半導(dǎo)體裝置500的方法的一個(gè)例子。圖6a是示出了在制作過(guò)程的第一階段之后的半導(dǎo)體裝置550的一個(gè)例子的剖視圖。半導(dǎo)體裝置550是ewlb晶片中的一個(gè)半導(dǎo)體裝置。半導(dǎo)體裝置550包括半導(dǎo)體芯片502、再分布層512、介電層508和510以及包封材料506。包封材料506覆蓋半導(dǎo)體芯片502的后側(cè)和側(cè)向包圍半導(dǎo)體芯片502，以便為電連接提供扇出區(qū)域。在鋸切和磨削ewlb晶片以提供多個(gè)分離的半導(dǎo)體裝置之前，切口552切穿介電層510和508，且切入包封材料506。

圖6b是示出了在制作過(guò)程的第二階段之后的半導(dǎo)體裝置560的一個(gè)例子的剖視圖。圖6a中示出的半導(dǎo)體裝置550的后側(cè)經(jīng)受磨削過(guò)程去除包封材料506，以暴露出半導(dǎo)體芯片502的后側(cè)且分割ewlb晶片，以提供具有ewlb封裝體的半導(dǎo)體裝置560。

圖6c是示出了載體570的一個(gè)例子的剖視圖。載體570包括介電層526、導(dǎo)電層514、用于發(fā)射rf信號(hào)的貼片天線518和用于接收rf信號(hào)的貼片天線(未示出)。導(dǎo)電層514經(jīng)由鍍覆工藝、沉積工藝或其他合適的工藝形成在介電層526的第一側(cè)上。導(dǎo)電層514包括凹槽515。貼片天線518經(jīng)由鍍覆工藝、沉積工藝或其他合適的工藝形成在介電層526的與所述第一側(cè)相反的第二側(cè)上。每個(gè)貼片天線518均與導(dǎo)電層514的相應(yīng)凹槽515對(duì)正。

圖6d是示出了在將之前參看圖6c描述和示出的載體570附連到之前參看圖6b描述和示出的半導(dǎo)體裝置560上之后的半導(dǎo)體裝置580的一個(gè)例子的剖視圖。載體570經(jīng)由芯片附連箔516附連到半導(dǎo)體芯片502的后側(cè)以及包封材料506上。在其他例子中，載體570通過(guò)使用粘接材料或其他合適的芯片附連材料附連到半導(dǎo)體芯片502的后側(cè)和包封材料506上。焊料球528然后電耦合到再分布層512且焊料球529電耦合到導(dǎo)電層514，以提供之前參看圖5描述和示出的半導(dǎo)體裝置500。

在此描述的在ewlb封裝體中包括天線的半導(dǎo)體裝置使得能夠使用不太昂貴的應(yīng)用板，而不需要使用較昂貴的rf應(yīng)用板。此外，通過(guò)將天線的至少一部分布置在rf半導(dǎo)體芯片上方，半導(dǎo)體裝置的封裝體尺寸、進(jìn)而成本得到降低。此外，ewlb封裝體由于低的寄生感應(yīng)和歐姆損失而可提供良好的rf性能。

盡管在此示出和描述了具體的例子，但在不脫離本公開(kāi)的范圍的前提下，可以用多種替代性和/或等同實(shí)施方式替代示出和描述的具體例子。本申請(qǐng)意欲涵蓋對(duì)在此討論的具體例子的任何調(diào)整或改變。因此，本公開(kāi)應(yīng)僅由權(quán)利要求及其等同替換限制。