射頻模塊的制作方法
【專利摘要】一種射頻模塊,包括:提供包括若干芯片區(qū)域和切割道區(qū)域的載板;提供射頻集成芯片,射頻集成芯片貼合在載板的芯片區(qū)域上,每個射頻集成芯片包括第一焊盤和第二焊盤;覆蓋射頻集成芯片和載板表面的第一塑封層,第一塑封層中具有與第一焊盤電連接的第一金屬柱,以及與第二焊盤電連接的第二金屬柱,第一塑封層暴露出第一金屬柱與第二金屬柱;位于第一塑封層上的射頻識別天線,射頻識別天線包括第一端和第二端,射頻識別天線從第一端向第二端延伸,第一端與第一金屬柱電連接,第二端與第二金屬柱電連接。本發(fā)明射頻模塊占據(jù)的面積和體積較小。
【專利說明】射頻模塊
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及射頻識別技術(shù),特別涉及一種射頻模塊。
【背景技術(shù)】
[0002] RFID(射頻識別:Radio Frequency Identification)是一種非接觸式的自動識別 技術(shù),它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù),識別工作無須人工干預。
[0003] 基本的RFID系統(tǒng)由閱讀器(Reader)與應(yīng)答器(Transponder)兩部份組成,應(yīng)答 器又稱之為射頻模塊,其中應(yīng)答器(Transponder):由射頻識別天線及射頻集成芯片組成。
[0004] RFID系統(tǒng)其工作原理為:由閱讀器發(fā)射一特定頻率信號給應(yīng)答器 (Transponder),用以驅(qū)動應(yīng)答器(Transponder)中的內(nèi)部電路將內(nèi)部的數(shù)據(jù)送出,或者應(yīng) 答器(Transponder)主動發(fā)送出內(nèi)部的數(shù)據(jù),此時閱讀器便依序接收應(yīng)答器發(fā)送的數(shù)據(jù)。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)應(yīng)答器(或射頻模塊)的形成過程為:射頻識別天線一般是通過繞線或 直接將導線埋入承載片或者刻蝕的等方式來制作;射頻集成芯片的制作,通常在一片晶圓 上形成若干射頻集成芯片,然后通過切割工藝將晶圓分割成若干分立的射頻集成芯片;然 后將制作的射頻識別天線和射頻集成芯片貼于一載板上,通過引線鍵合工藝形成金屬連接 線將射頻識別天線和射頻集成芯片電連接,形成射頻模塊。
[0006] 但是現(xiàn)有技術(shù)形成的射頻模塊占據(jù)的面積較大,并且制作效率低。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007] 本發(fā)明解決的問題是怎樣減小射頻模塊占據(jù)的面積以及提高射頻模塊的制作效 率。
[0008] 為解決上述問題,本發(fā)明提供一種射頻模塊的形成方法,包括:提供載板,所述載 板包括若干芯片區(qū)域和位于芯片區(qū)域之間的切割道區(qū)域;提供射頻集成芯片,將射頻集成 芯片貼合在載板的芯片區(qū)域上,每個射頻集成芯片包括第一焊盤和第二焊盤;形成覆蓋所 述射頻集成芯片和載板表面的第一塑封層,所述第一塑封層中具有與第一焊盤電連接的第 一金屬柱,以及與第二焊盤電連接的第二金屬柱,第一塑封層暴露出第一金屬柱與第二金 屬柱的頂部表面;在所述第一塑封層上形成射頻識別天線,所述射頻識別天線包括第一端 和第二端,射頻識別天線從第一端向第二端延伸,第一端與第一金屬柱電連接,第二端與第 二金屬柱電連接;沿切割道區(qū)域切割所述第一塑封層和載板,形成若干分立的射頻模塊。
[0009] 可選的,所述第一焊盤通過第一再布線金屬層與第一金屬柱電連接,所述第二焊 盤通過第二再布線金屬層與第二金屬柱電連接。
[0010] 可選的,所述第一再布線金屬層、第二再布線金屬層、第一金屬柱和第二金屬柱的 形成過程為:形成覆蓋所述射頻集成芯片和載板的第一子塑封層,所述第一子塑封層具有 暴露出第一焊盤表面的第一開口以及暴露出第二焊盤表面的第二開口;在所述第一子塑封 層的表面以及第一開口和第二開口的側(cè)壁表面形成第一導電層;在所述第一導電層上形成 第一圖形化的光刻膠層,所述第一圖形化的光刻膠層中具有第三開口和第四開口,所述第 三開口暴露出第一開口和部分第一導電層的表面,所述第四開口暴露出第二開口和部分第 一導電層的表面;米用電鍍工藝在第三開口中形成第一再布線金屬層,在第四開口中形成 第二再布線金屬層;去除所述第一圖形化的光刻膠層,在所述第一子塑封層上形成第二圖 形化的光刻膠層,所述第二圖像化的光刻膠層中具有第五開口和第六開口,所述第五開口 暴露出第一再布線金屬層的一端表面,第六開口暴露出第二再布線金屬層的一端表面;米 用電鍍工藝在所述第五開口中形成第一金屬柱,在所述第六開口中形成第二金屬柱;去除 所述第二圖形化的光刻膠層;刻蝕去除第一再布線金屬層和第二再布線金屬層兩側(cè)的第一 導電層;形成覆蓋所述第一子塑封層、第一再布線金屬層、第二再布線金屬層、第一金屬柱 和第二金屬柱的第二子塑封層,所述第二子塑封層暴露出第一金屬柱和第二金屬柱的頂部 表面,第一子塑封層和第二子塑封層構(gòu)成第一塑封層。
[0011] 可選的,所述射頻識別天線為平面射頻天線或多層堆疊的射頻天線。
[0012] 可選的,平面射頻識別天線為折線型射頻識別天線或螺旋環(huán)形射頻識別天線,折 線型射頻識別天線的第一端呈折線的方式向第二端延伸,螺旋環(huán)形射頻識別天線的第一端 呈螺旋環(huán)形向第二端延伸。
[0013] 可選的,所述折線型射頻識別天線或螺旋環(huán)形射頻識別天線的形成過程為:在所 述第一塑封層上形成金屬層;在金屬層上形成圖形化的掩膜層;以所述圖形化的掩膜層為 掩膜,刻蝕所述金屬層,形成折線型射頻識別天線或螺旋環(huán)形射頻識別天線。
[0014] 可選的,所述多層堆疊的射頻天線包括N層(N > 2)堆疊的第一金屬層和將相鄰 層的第一金屬層電連接的第一插塞,N層(N3 2)第二金屬層和將相鄰層的第二金屬層電 連接的第二插塞,第一層第一金屬層的一端與第一金屬柱電連接,第一層第二金屬層的一 端與第二金屬柱電連接,頂層的第一金屬層和第二金屬層通過頂層金屬層電連接。
[0015] 可選的,所述多層的堆疊的射頻天線的形成過程為:在所述第一塑封層上形成第 一金屬層;刻蝕所述第一金屬層,形成第一層第一金屬層和第一層第二金屬層,第一層第一 金屬層的一端與第一金屬柱電連接,第一層第一金屬層與第一金屬柱電連接的一端為射頻 識別天線的第一端,第一層第二金屬層的一端與第二金屬柱電連接,第一層第二金屬層與 第二金屬柱電連接的一端為射頻識別天線的第二端;形成覆蓋所述第一層第一金屬層,第 一層第二金屬層和第一塑封層的第一層第二塑封層,所述第一層第二塑封層中具有第一層 第一通孔和第一層第二通孔,所述第一層第一通孔暴露出第一層第一金屬層的未與第一金 屬柱連接的一端表面,所述第一層第二通孔暴露出第一層第二金屬層的未與第二金屬柱電 連接的一端表面;在第一層第一通孔中填充滿金屬形成第一層第一插塞,在第一層第二通 孔中填充滿金屬形成第一層第二插塞;在所述第一層第一金屬層上的第一層第二塑封層表 面上形成第二層第一金屬層,第二層第一金屬層的一端與第一層第一插塞電連接,在所述 第一層第二金屬層上的第一層第二塑封層表面上形成第二層第二金屬層,第二層第二金屬 層的一端與第一層第二插塞的電連接;形成覆蓋所述第二層第一金屬層、第二層第二金屬 層和第一層第二塑封層表面的第二層第二塑封層,所述第二層第二塑封層具有第二層第一 通孔和第二層第二通孔,所述第二層第一通孔暴露出第二層第一金屬層的未與第一層第一 插塞電連接的一端表面,所述第二層第二通孔暴露出第二層第一金屬層的未與第一層第二 插塞電連接的一端表面;在第二層第一通孔中填充金屬,形成第二層第一插塞,在第二層第 二通孔中填充金屬,形成第二層第二插塞;在所述第N-2 (N > 4)層第二塑封層上形成第 N-l (N彡4)層第一金屬層和第N-l (N彡4)層第二金屬層,第N-l (N彡4)層第一金屬層 的一端與第N-2(N彡4)層第一插塞電連接,所述第N-1 (N彡4)層第二金屬層的一端與第 N-2(N>4)層第二插塞電連接;形成覆蓋所述第N-1層第一金屬層、第N-1層第二金屬層和 第N-2層塑封層的第N-1層塑封層,所述第N-1層塑封層中具有第N-1層第一通孔和第N-1 層第二通孔,所述第N-1層第一通孔暴露出第N-1層第一金屬層的未與第N-2層第一插塞 電連接的一端表面,所述第N-1層第二通孔暴露出第N-1層第二金屬層的位于第N-2層第 二插塞電連接的一端表面;形成填充滿第N-1層第一通孔的第N-1層第一插塞,形成填充滿 第N-1層第二通孔的第N-1層第二插塞;在所述第N-1層塑封層上形成第N層第一金屬層 和第N層第二金屬層,所述第N層第一金屬層的一端與第N-1層第一插塞電連接,所述第N 層第二金屬層的一端與第N-1層的第二插塞電連接;形成將頂層的第一金屬層和頂層的第 二金屬層電連接的頂層金屬層。
[0016] 可選的,所述芯片區(qū)域的尺寸大于射頻集成芯片的尺寸,所述射頻識別天線的尺 寸大于射頻集成芯片的尺寸小于芯片區(qū)域的尺寸。
[0017] 可選的,在進行分割之前,形成覆蓋所述射頻識別天線的頂層塑封層。
[0018] 本發(fā)明還提供了一種射頻模塊,包括:載板,所述載板包括若干芯片區(qū)域和位于芯 片區(qū)域之間的切割道區(qū)域;貼合在載板的芯片區(qū)域上的射頻集成芯片,每個射頻集成芯片 包括第一焊盤和第二焊盤;覆蓋所述射頻集成芯片和載板表面的第一塑封層,所述第一塑 封層中具有與第一焊盤電連接的第一金屬柱,以及與第二焊盤電連接的第二金屬柱,第一 塑封層暴露出第一金屬柱與第二金屬柱的頂部表面;位于第一塑封層上的射頻識別天線, 所述射頻識別天線包括第一端和第二端,射頻識別天線從第一端向第二端延伸,第一端與 第一金屬柱電連接,第二端與第二金屬柱電連接。
[0019] 可選的,所述第一焊盤通過第一再布線金屬層與第一金屬柱電連接,所述第二焊 盤通過第二再布線金屬層與第二金屬柱電連接。
[0020] 可選的,所述第一再布線金屬層、第二再布線金屬層、第一金屬柱和第二金屬柱的 形成過程為:所述第一塑封層包括第一子塑封層和第二子塑封層,第一子塑封層覆蓋所述 射頻集成芯片和載板,所述第一子塑封層具有暴露出第一焊盤表面的第一開口以及暴露出 第二焊盤表面的第二開口;位于第一開口中和部分第一子塑封層表面上的第一再布線層; 位于第二開口中和部分第一子塑封層表面上的第二再布線層;位于第一再布線金屬層的一 端表面上的第一金屬柱;位于第二再布線金屬層的一端表面上的第二金屬柱;覆蓋所述第 一子塑封層、第一再布線金屬層和第二再布線金屬層、第一金屬柱和第二金屬柱的第二子 塑封層,所述第二子塑封層暴露出第一金屬柱和第二金屬柱的頂部表面。
[0021] 可選的,所述射頻識別天線為平面射頻天線或多層堆疊的射頻天線。
[0022] 可選的,平面射頻識別天線為折線型射頻識別天線或螺旋環(huán)形射頻識別天線,折 線型射頻識別天線的第一端呈折線的方式向第二端延伸,螺旋環(huán)形射頻識別天線的第一端 呈螺旋環(huán)形向第二端延伸。
[0023] 可選的,所述多層堆疊的射頻天線包括N層(N > 2)堆疊的第一金屬層和將相鄰 層的第一金屬層電連接的第一插塞,N層(N3 2)第二金屬層和將相鄰層的第二金屬層電 連接的第二插塞,第一層第一金屬層的一端與第一金屬柱電連接,第一層第二金屬層的一 端與第二金屬柱電連接,頂層的第一金屬層和第二金屬層通過頂層金屬層電連接。
[0024] 可選的,所述多層的堆疊的射頻天線包括:位于第一塑封層上的第一層第一金屬 層和第一層第二金屬層,第一層第一金屬層的一端與第一金屬柱電連接,第一層第一金屬 層與第一金屬柱電連接的一端為射頻識別天線的第一端,第一層第二金屬層的一端與第二 金屬柱電連接,第一層第二金屬層與第二金屬柱電連接的一端為射頻識別天線的第二端; 覆蓋所述第一層第一金屬層,第一層第二金屬層和第一塑封層的第一層第二塑封層,所述 第一層第二塑封層中具有第一層第一通孔和第一層第二通孔,所述第一層第一通孔暴露出 第一層第一金屬層的未與第一金屬柱連接的一端表面,所述第一層第二通孔暴露出第一層 第二金屬層的未與第二金屬柱電連接的一端表面;填充滿第一層第一通孔的第一層第一 插塞,填充滿第一層第二通孔的第一層第二插塞;位于所述第一層第一金屬層上的第一層 第二塑封層表面上的第二層第一金屬層,第二層第一金屬層的一端與第一層第一插塞電連 接,位于第一層第二金屬層上的第一層第二塑封層表面上的第二層第二金屬層,第二層第 二金屬層的一端與第一層第二插塞的電連接;覆蓋所述第二層第一金屬層、第二層第二金 屬層和第一層第二塑封層表面的第二層第二塑封層,所述第二層第二塑封層具有第二層第 一通孔和第二層第二通孔,所述第二層第一通孔暴露出第二層第一金屬層的未與第一層第 一插塞電連接的一端表面,所述第二層第二通孔暴露出第二層第一金屬層的未與第一層第 二插塞電連接的一端表面;在第二層第一通孔中填充金屬,形成第二層第一插塞,在第二層 第二通孔中填充金屬,形成第二層第二插塞;在所述第N-2(N > 4)層第二塑封層上形成第 N-1 (N彡4)層第一金屬層和第N-1 (N彡4)層第二金屬層,第N-1 (N彡4)層第一金屬層 的一端與第N-2(N彡4)層第一插塞電連接,所述第N-1 (N彡4)層第二金屬層的一端與第 N-2 (N > 4)層第二插塞電連接;形成覆蓋所述第N-1層第一金屬層、第N-1層第二金屬層和 第N-2層塑封層的第N-1層塑封層,所述第N-1層塑封層中具有第N-1層第一通孔和第N-1 層第二通孔,所述第N-1層第一通孔暴露出第N-1層第一金屬層的未與第N-2層第一插塞 電連接的一端表面,所述第N-1層第二通孔暴露出第N-1層第二金屬層的位于第N-2層第 二插塞電連接的一端表面;形成填充滿第N-1層第一通孔的第N-1層第一插塞,形成填充滿 第N-1層第二通孔的第N-1層第二插塞;在所述第N-1層塑封層上形成第N層第一金屬層 和第N層第二金屬層,所述第N層第一金屬層的一端與第N-1層第一插塞電連接,所述第N 層第二金屬層的一端與第N-1層的第二插塞電連接;形成將頂層的第一金屬層和頂層的第 二金屬層電連接的頂層金屬層。
[0025] 可選的,所述芯片區(qū)域的尺寸大于射頻集成芯片的尺寸,所述射頻識別天線的尺 寸大于射頻集成芯片的尺寸小于芯片區(qū)域的尺寸。
[0026] 可選的,覆蓋所述射頻識別天線的頂層塑封層。
[0027] 可選的,所述第一焊盤通過第一再布線金屬層與第一金屬柱電連接,所述第二焊 盤通過第二再布線金屬層與第二金屬柱電連接,第一再布線金屬層和第二再布線金屬層位 于第一塑封層中。
[0028] 與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點:
[0029] 本發(fā)明的射頻模塊,將晶圓進行切割后獲得若干射頻識別芯片通過第一塑封層塑 封,塑封后的相鄰射頻集成芯片的距離可以較大,因而在第一塑封層上形成的與射頻集成 芯片電連接的射頻識別天線的尺寸可以較大,使得形成的射頻識別天線的長度可以滿足使 用和設(shè)計的要求;
[0030] 另外,射頻識別天線是位于射頻集成芯片上,并且射頻識別天線與射頻集成芯片 通過第一金屬柱和第二金屬柱電連接,使得形成的射頻模塊占據(jù)的面積和體積減??;
[0031] 另外,多個射頻集成芯片通過第一塑封層塑封,在第一塑封層上可以通過形成若 干射頻識別天線,后續(xù)通過切割工藝可以得到多個射頻模塊,從而實現(xiàn)射頻模塊的批量生 產(chǎn),提高了制作的效率,節(jié)省了制作成本。
[0032] 進一步,所述第一焊盤通過第一再布線金屬層與第一金屬柱電連接,所述第二焊 盤通過第二再布線金屬層與第二金屬柱電連接。通過第一再布線金屬層和第二再布線金屬 層將第一焊盤和第二焊盤電連接的位置進行再規(guī)劃,第一再布線金屬層和第二再布線金屬 層將第一焊盤和第二焊盤電連接點引出,使得第一再布線金屬層和第二再布線金屬層之間 的距離與射頻識別天線的第一端和第二端之間的距離匹配,減小了射頻模塊制作和設(shè)計的 難度。
[0033] 進一步,所述射頻識別天線為多層堆疊的射頻識別天線,相對于平面的射頻識別 天線,相同長度的多層堆疊的射頻識別天線占據(jù)的橫向的面積相對于平面的射頻識別天線 的占據(jù)的橫向的面積要小很多,因而一個載板上形成的射頻模塊的數(shù)量會增加,提高了射 頻模塊的集成度。并且多層堆疊的射頻識別天線的第一端和第二端可以很容易確定,第一 端和第二端之間的距離可以做得較小。
[0034] 進一步,多層堆疊的射頻識別天線,包括:多層堆疊的第一金屬層(包括:第一層 第一金屬層、第二層第一金屬層、第三層第一金屬層、第四層第一金屬層)和多層堆疊的第 二金屬層(包括:第一層第二金屬層、第二層第二金屬層、第三層第二金屬層、第四層第二 金屬層),以及將相鄰層的第一金屬層電連接的多層第一插塞(包括:第一層第一插塞、第 二層第一插塞、第三層第一插塞),將相鄰層的第二金屬層電連接的多層第二插塞(包括: 第一層第二插塞、第二層第一插塞、第三層第二插塞),將第四層第一金屬層(頂層的第一 金屬層)和第四層第二金屬層(頂層的第二金屬層)電連接的頂層金屬層,第一層第一金 屬層與第一金屬柱電連接的一端為射頻識別天線的第一端,第一層第二金屬層的一端與第 二金屬柱電連接,第一層第二金屬層與第二金屬柱電連接的一端為射頻識別天線的第二 端,本發(fā)明的射頻識別天線的第一端從空間上向第二端延伸,在使得射頻識別天線的長度 較大的同時,減小了射頻識別天線占據(jù)的橫向面積,并且若干第一金屬層、第二金屬層、第 一插塞和第二插塞通過半導體集成制作工藝形成,第一金屬層、第二金屬層、第一插塞和第 二插塞的厚度可以做得很薄,使得整個形成的射頻識別天線占據(jù)的體積較小。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0035] 圖1?圖8為本發(fā)明一實施例射頻模塊形成過程的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0036] 圖9?圖14為本發(fā)明另一實施例射頻模塊的形成過程的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0037] 如【背景技術(shù)】所言,現(xiàn)有技術(shù)形成的射頻模塊占據(jù)的面積較大,并且制作效率低。
[0038] 經(jīng)過研究,現(xiàn)有技術(shù)在形成射頻模塊時,射頻識別天線和射頻集成芯片是分開制 作的,在兩者制作完成后,然后通過切割工藝形成單個的射頻集成芯片和射頻識別天線,然 后通過引線鍵合工藝形成金屬連線將單個射頻識別天線和射頻集成芯片電連接,形成射頻 模塊,制作效率降低,并且射頻識別天線和射頻集成芯片需要貼于載板上然后通過金屬線 電連接,使得形成的射頻模塊占據(jù)較大的面積和體積。
[0039] 經(jīng)過進一步研究,射頻識別天線在使用和設(shè)計時需要滿足一定的長度,因而形成 射頻識別天線的尺寸遠大于形成的射頻集成芯片的尺寸,通過半導體集成制作工藝中,在 晶圓上形成若干射頻集成芯片后,如果在晶圓上接著進行射頻識別天線的制作,由于射頻 識別天線的尺寸要遠大于射頻集成芯片的尺寸,難以使得單個的射頻識別天線與對應(yīng)的射 頻集成芯片電連接,或者通過減小射頻識別天線的長度使得射頻識別天線的尺寸與射頻集 成芯片的尺寸對應(yīng),但是射頻識別天線的長度的減小會造成射頻識別天線的性能產(chǎn)生影 響,對形成的射頻模塊的使用造成較大的限制。
[0040] 為此,本發(fā)明提供了一種射頻模塊及其形成方法,將切割后的若干射頻集成芯片 貼合在載板的芯片區(qū)域上,然后通過第一塑封層將若干射頻集成芯片塑封,塑封后的相鄰 射頻集成芯片的距離可以較大,然后在第一塑封層上形成與射頻集成芯片電連接的射頻識 別天線時,形成的射頻識別天線的尺寸可以較大,形成的射頻識別天線的長度可以滿足使 用和設(shè)計的要求,射頻識別天線是形成在射頻集成芯片上,并且射頻識別天線與射頻集成 芯片通過第一金屬柱和第二金屬柱電連接,使得形成的射頻模塊占據(jù)的面積和體積減小, 另外,多個射頻集成芯片通過第一塑封層塑封,在第一塑封層上可以通過形成若干射頻識 別天線,后續(xù)通過切割工藝可以得到多個射頻模塊,從而實現(xiàn)射頻模塊的額批量生產(chǎn),提高 了制作的效率,節(jié)省了制作成本。
[0041] 為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更為明顯易懂,下面結(jié)合附圖對本發(fā)明 的具體實施例做詳細的說明。在詳述本發(fā)明實施例時,為便于說明,示意圖會不依一般比例 作局部放大,而且所述示意圖只是示例,其在此不應(yīng)限制本發(fā)明的保護范圍。此外,在實際 制作中應(yīng)包含長度、寬度及深度的三維空間尺寸。
[0042] 圖1?圖8為本發(fā)明一實施例射頻模塊形成過程的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0043] 參考圖1,提供載板200,所述載板200包括若干芯片區(qū)域11和位于芯片區(qū)域11 之間的切割道區(qū)域12 ;提供射頻集成芯片201,將射頻集成芯片201貼合在載板200的芯片 區(qū)域11上,每個射頻集成芯片201包括第一焊盤203和第二焊盤204。
[0044] 所述載板200作為后續(xù)工藝的平臺,并且后續(xù)形成射頻模塊后的底層支撐和保護 基板。所述載板200包括若干芯片區(qū)域11和位于芯片區(qū)域11之間的切割道區(qū)域12,所述 芯片區(qū)域11上后續(xù)形成射頻模塊,通過切割切割道區(qū)域12形成若干分立的射頻模塊。在 具體的實施例中,所述載板200上的若干芯片區(qū)域呈行列分布。
[0045] 所述載板200可以為硅基板、玻璃基板或高分子樹脂基板等。
[0046] 所述射頻集成芯片201通過半導體集成工藝形成在晶圓上,然后通過切割工藝將 晶圓進行分割形成若干分立的射頻集成芯片201,通過半導體集成工藝制作的射頻集成芯 片201的尺寸較小并且晶圓上相鄰的射頻集成芯片之間的間距也較小,在一片8英寸晶圓 上可以形成幾百到上千個的射頻集成芯片201。
[0047] 所述射頻集成芯片201和后續(xù)形成的射頻識別天線構(gòu)成射頻識別系統(tǒng)的應(yīng)答器 (或射頻模塊),所述射頻集成芯片201用于存儲與目標對象相關(guān)的信息,對射頻識別天線 接收的信號進行處理,并可以將存儲的相關(guān)信息通過射頻識別天線發(fā)送。所述射頻識別天 線用于接收外部(閱讀器)的射頻信號,以及用于向外發(fā)送射頻信號。
[0048] 所述射頻集成芯片201還具有身份驗證功能,當閱讀器的讀取信號時,所述射頻 集成芯片201可以發(fā)送驗證信息對閱讀器的身份進行驗證。
[0049] 本實施例的應(yīng)答器(或射頻模塊)可以為無源、有源或半有源形式的應(yīng)答器(或 射頻模塊),所述射頻識別天線還可以作為耦合器件產(chǎn)生感應(yīng)電流,向射頻集成芯片和射頻 識別天線提供驅(qū)動能量。
[0050] 所述射頻集成芯片201包括第一焊盤203和第二焊盤204,所述第一焊盤203和第 二焊盤204與射頻集成芯片201的內(nèi)部電路電連接,所述第一焊盤203和第二焊盤204后 續(xù)還分別與射頻識別天線的第一端和第二端電連接。
[0051] 提供若干射頻集成芯片201后,將若干射頻集成芯片201貼合在載板200的芯片 區(qū)域11上。
[0052] 可以通過直接鍵合或陽極鍵合工藝等將射頻集成芯片201的背面與載板200的芯 片區(qū)域11表面鍵合在一起,使得射頻集成芯片201貼合在載板200的芯片區(qū)域11表面上。
[0053] 在一實施例中,可以在所述射頻集成芯片201的背面或者載板200的芯片區(qū)域11 表面形成一層膠合層,通過膠合層將射頻集成芯片201與芯片區(qū)域11表面貼合。所述膠合 層的材料為環(huán)氧樹脂膠、聚酰亞胺膠、苯并環(huán)丁烯膠或聚苯并惡唑膠等,通過濕膜、干膜、點 膠或者網(wǎng)板印刷等工藝形成所述膠合層。
[0054] 本實施例中,每個芯片區(qū)域11至少貼合有一個射頻集成芯片201,芯片區(qū)域11的 尺寸大于射頻集成芯片201的尺寸,后續(xù)在區(qū)域11上的第一塑封層上具有足夠的空間形成 射頻識別天線。
[0055] 參考圖2,形成覆蓋所述射頻集成芯片201和載板200表面的第一塑封層205,所 述第一塑封層205中具有與第一焊盤203電連接的第一金屬柱206,以及與第二焊盤204電 連接的第二金屬柱207,第一塑封層205暴露出第一金屬柱206與第二金屬柱207的頂部表 面。
[0056] 所述第一塑封層205作為保護層和隔離層。第一塑封層205的材料為高分子聚合 物,第一塑封層205的材料可以為環(huán)氧樹脂、聚酰亞胺樹脂、苯并環(huán)丁烯樹脂或聚苯并惡唑 樹脂;所述樹脂也可以為聚對苯二甲酸丁二酯、聚碳酸酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、 聚丙烯、聚烯烴、聚氨酯、聚烯烴、聚醚砜、聚酰胺、聚亞氨酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物或聚乙 烯醇等。所述第一塑封層205還可以為其他合適的塑封材料。
[0057] 第一塑封層205形成工藝為注塑、轉(zhuǎn)塑工藝或其他合適的工藝。
[0058] 在形成第一塑封層205后,在第一塑封層205中形成第一開口和第二開口,所述第 一開口暴露出第一焊盤203的表面,所述第二開口暴露出第二焊盤204的表面;接著采用電 鍍工藝或者溉射工藝在第一開口和第二開口中填充滿金屬,形成第一金屬柱206和第二金 屬柱207 ;去除第一塑封層表面上的多余的金屬層;所述第一金屬柱206和第二金屬柱207 作為第一焊盤203和第二焊盤204與后續(xù)的射頻識別天線連接時的過渡連接端。
[0059] 在本發(fā)明的其他實施例中,所述第一金屬柱206和第二金屬柱207也可以在半導 體集成制作工藝形成射頻集成芯片201制作,即在晶圓上制作形成射頻集成芯片201后,在 第一焊盤203上形成第一金屬柱206,在第二焊盤204上形成第二金屬柱207,然后再對晶 圓進行分割形成若干分立的射頻集成芯片。
[0060] 由于射頻集成芯片201的第一焊盤203和第二焊盤204之間的間距相對較小,而 射頻識別天線的第一端和第二端之間的間距相對較大,因而在集成制作工藝中,將兩者直 接進行電連接存在較大的設(shè)計和制作難度。在本發(fā)明的一實施例中,所述第一焊盤通過第 一再布線金屬層與第一金屬柱電連接,所述第二焊盤通過第二再布線金屬層與第二金屬柱 電連接。通過形成第一再布線金屬層和第二再布線金屬層將第一焊盤和第二焊盤電連接的 位置進行再規(guī)劃,第一再布線金屬層和第二再布線金屬層將第一焊盤和第二焊盤電連接點 引出,使得第一再布線金屬層和第二再布線金屬層之間的距離與射頻識別天線的第一端和 第二端之間的距離匹配。
[0061] 具體的,所述第一再布線金屬層、第二再布線金屬層、第一金屬柱和第二金屬柱的 形成過程為:形成覆蓋所述射頻集成芯片和載板的第一子塑封層,所述第一子塑封層具有 暴露出第一焊盤表面的第一開口以及暴露出第二焊盤表面的第二開口;在所述第一子塑封 層的表面以及第一開口和第二開口的側(cè)壁表面形成第一導電層;在所述第一導電層上形成 第一圖形化的光刻膠層,所述第一圖形化的光刻膠層中具有第三開口和第四開口,所述第 三開口暴露出第一開口和部分第一導電層的表面,所述第四開口暴露出第二開口和部分第 一導電層的表面;米用電鍍工藝在第三開口中形成第一再布線金屬層,在第四開口中形成 第二再布線金屬層;去除所述第一圖形化的光刻膠層,在所述第一子塑封層上形成第二圖 形化的光刻膠層,所述第二圖像化的光刻膠層中具有第五開口和第六開口,所述第五開口 暴露出第一再布線金屬層的一端(未于第一焊盤電連接的一端)表面,第六開口暴露出第 二再布線金屬層的一端(未與第二焊盤電連接的一端)表面;米用電鍍工藝在所述第五開 口中形成第一金屬柱,在所述第六開口中形成第二金屬柱;去除所述第二圖形化的光刻膠 層;刻蝕去除第一再布線金屬層和第二再布線金屬層兩側(cè)的第一導電層;形成覆蓋所述第 一子塑封層、第一再布線金屬層、第二再布線金屬層、第一金屬柱和第二金屬柱的第二子塑 封層,所述第二子塑封層暴露出第一金屬柱和第二金屬柱的頂部表面,第一子塑封層和第 二子塑封層構(gòu)成第一塑封層。
[0062] 參考圖3,在所述第一塑封層205上形成第一金屬層;刻蝕所述第一金屬層,形成 第一層第一金屬層208a和第一層第二金屬層209a,第一層第一金屬層208a的一端與第一 金屬柱206電連接,第一層第二金屬層209a的一端與第二金屬柱207電連接。
[0063] 本實施例中,形成的射頻識別天線為多層堆疊的射頻識別天線,相對于平面的射 頻識別天線,相同長度的多層堆疊的射頻識別天線占據(jù)的橫向的面積相對于平面的射頻 識別天線的占據(jù)的橫向的面積要小很多,因而一個載板200上形成的射頻模塊的數(shù)量會增 力口,提高了射頻模塊的集成度。并且多層堆疊的射頻識別天線的第一端和第二端可以很容 易確定,第一端和第二端之間的距離可以做得較小,使得設(shè)計和制作工藝的難度降低,本實 施例第一層第一金屬層208a和第一層第二金屬層209a作為射頻識別天線的一部分,將第 一層第一金屬層208a與第一金屬柱206電連接的一端作為射頻識別天線的第一端,將第一 層第二金屬層209a與第二金屬柱207電連接的一端作為射頻識別天線的第二端。
[0064] 所述第一層第一金屬層208a未與第一金屬柱206電連接的另一端位于射頻集成 芯片201 -側(cè)的第一塑封層205上,第一層第二金屬層209a未與第二金屬柱207電連接的 另一端位于射頻集成芯片201另一側(cè)的第一塑封層上,且第一層第一金屬層208a和第一層 第二金屬層209a均位于第一區(qū)域11上的第一塑封層205表面上。
[0065] 所述第一金屬層的材料為Al、Cu、Ag、Au、Pt或W等,采用電鍍工藝或金屬壓膜工 藝形成所述第一金屬層。所述第一金屬層的厚度為100埃?50微米。
[0066] 通過濕法或干法刻蝕工藝刻蝕所述第一金屬層形成第一層第一金屬層208a和第 一層第二金屬層209a。本實施例中,采用各向異性的干法刻蝕刻蝕所述第一金屬層,比如可 以采用等離子刻蝕工藝,等離子刻蝕工藝采用的刻蝕氣體可以為SF6、NH3、Cl2、HBr中的一種 或幾種。
[0067] 在本發(fā)明的其他實施例中,也可以采用電鍍工藝形成所述第一層第一金屬層208a 和第一層第二金屬層209a。
[0068] 參考圖4,形成覆蓋所述第一層第一金屬層208a,第一層第二金屬層209a和第一 塑封層205的第一層第二塑封層212a,所述第一層第二塑封層212a中具有第一層第一通孔 和第一層第二通孔,所述第一層第一通孔暴露出第一層第一金屬層208a的未與第一金屬 柱206連接的一端表面,所述第一層第二通孔暴露出第一層第二金屬層209a的未與第二金 屬柱207電連接的一端表面;在第一層第一通孔中填充滿金屬形成第一層第一插塞210a, 在第一層第二通孔中填充滿金屬形成第一層第二插塞211a。
[0069] 第一層第一插塞210a和第一層第二插塞211a的材料與第一層第一金屬層208a 和第一層第二金屬層209a的材料相同,所述第一層第一插塞210a和第一層第二插塞211a 的形成工藝為電鍍或濺射工藝,并采用化學機械研磨工藝去除第一層第二塑封層212a表 面上多余的金屬層材料。
[0070] 所述第一層第二塑封層212a保護和隔離結(jié)構(gòu)。第一層第二塑封層212a的材料為 高分子聚合物,第一層第二塑封層212a的材料可以為環(huán)氧樹脂、聚酰亞胺樹脂、苯并環(huán)丁 烯樹脂或聚苯并惡唑樹脂;所述樹脂也可以為聚對苯二甲酸丁二酯、聚碳酸酯、聚對苯二甲 酸乙二醇酯、聚乙烯、聚丙烯、聚烯烴、聚氨酯、聚烯烴、聚醚砜、聚酰胺、聚亞氨酯、乙烯-醋 酸乙烯共聚物或聚乙烯醇等。所述第一層第二塑封層212a還可以為其他合適的塑封材料。
[0071] 第一層第二塑封層212a形成工藝為注塑、轉(zhuǎn)塑工藝或其他合適的工藝。
[0072] 參考圖5,在所述第一層第一金屬層208a上的第一層第二塑封層212a表面上形成 第二層第一金屬層208b,第二層第一金屬層208b的一端與第一層第一插塞210a電連接, 在所述第一層第二金屬層209a上的第一層第二塑封層212a表面上形成第二層第二金屬層 209b,第二層第二金屬層209b的一端與第一層第二插塞211a的電連接。
[0073] 所述第二層第一金屬層208b和第二層第二金屬層209b的形成工藝和材料與第一 層第一金屬層208a和第一層第二金屬層209a的形成工藝和材料相同,在此不再贅述。
[0074] 所述第二層第一金屬層208b的位置與第一層第一金屬層208a的位置對應(yīng),即第 二層第一金屬層208b位于第一層第一金屬層208a的正上方的第一層第二塑封層212a的 表面上,第二層第一金屬層208b的尺寸(包括寬度、長度和厚度)與第一層第一金屬層 208a的尺寸相等。
[0075] 第二層第二金屬層209b的位置與第一層第二金屬層209a的位置對應(yīng),即第二層 第二金屬層209b位于第一層第二金屬層209a的正上方的第一層第二塑封層212a的表面 上,第二層第二金屬層209b的尺寸(包括寬度、長度和厚度)與第一層第二金屬層209a的 尺寸相等。
[0076] 結(jié)合參考圖6和圖7,形成覆蓋所述第二層第一金屬層208b、第二層第二金屬層 209b和第一層第二塑封層212a表面的第二層第二塑封層212b,所述第二層第二塑封層 212b具有第二層第一通孔和第二層第二通孔,所述第二層第一通孔暴露出第二層第一金 屬層208b的未與第一層第一插塞210a電連接的一端表面,所述第二層第二通孔暴露出第 二層第一金屬層209b的未與第一層第二插塞211a電連接的一端表面;在第二層第一通孔 中填充金屬,形成第二層第一插塞210b,在第二層第二通孔中填充金屬,形成第二層第二 插塞211b ;在所述第N-2 (N彡4)層第二塑封層上形成第N-1 (N彡4)層第一金屬層和第 N-1 (N彡4)層第二金屬層,第N-1 (N彡4)層第一金屬層的一端與第N-2(N彡4)層第一插 塞電連接,所述第N-1 (N > 4)層第二金屬層的一端與第N-2 (N > 4)層第二插塞電連接;形 成覆蓋所述第N-1層第一金屬層、第N-1層第二金屬層和第N-2層塑封層的第N-1層塑封 層,所述第N-1層塑封層中具有第N-1層第一通孔和第N-1層第二通孔,所述第N-1層第一 通孔暴露出第N-1層第一金屬層的未與第N-2層第一插塞電連接的一端表面,所述第N-1 層第二通孔暴露出第N-1層第二金屬層的位于第N-2層第二插塞電連接的一端表面;形成 填充滿第N-1層第一通孔的第N-1層第一插塞,形成填充滿第N-1層第二通孔的第N-1層第 二插塞;在所述第N-1層塑封層上形成第N層第一金屬層和第N層第二金屬層,所述第N層 第一金屬層的一端與第N-1層第一插塞電連接,所述第N層第二金屬層的一端與第N-1層 的第二插塞電連接;形成將頂層的第一金屬層和頂層的第二金屬層電連接的頂層金屬層, 形成射頻識別天線212。
[0077] 本發(fā)明實施例中以形成四層(N = 4)的射頻識別天線作為示例,包括第一層第一 金屬層208a、第二層第一金屬層208b、第三層第一金屬層208c、第四層第一金屬層208d, 第一層第二金屬層209a、第二層第二金屬層209b、第三層第二金屬層209c、第四層第二金 屬層209d,以及將相鄰層的第一金屬層電連接的第一層第一插塞210a、第二層第一插塞 210b、第三層第一插塞210c,將相鄰層的第二金屬層電連接的第一層第二插塞211a、第二 層第二插塞211b、第三層第二插塞211c,將第四層第一金屬層208d和第四層第二金屬層 209d電連接的頂層金屬層213。在本發(fā)明的其他實施例中,所述射頻識別天線中第一金屬 層和第二金屬層的層數(shù)N可以大于4。
[0078] 具體的,參考圖7,所述第三層第一金屬層208c、第四層第一金屬層208d、第三層 第二金屬層209c、第四層第二金屬層209d、第三層第一插塞210c、第三層第二插塞211c、 頂層金屬層213的形成過程為:在所述第二層第二塑封層212b上形成第三層第一金屬層 208c和第三層第二金屬層209c,第三層第一金屬層208a的一端與第二層第一插塞210b電 連接,所述第三層第二金屬層209c的一端與第二層第二插塞211b電連接;形成覆蓋所述 第三層第一金屬層208c、第三層第二金屬層209c和第二層第二塑封層212b的第三層第二 塑封層212c,所述第三層第二塑封層212c中具有第三層第一通孔和第三層第二通孔,所述 第三層第一通孔暴露出第三層第一金屬層208c的未與第二層第一插塞210b電連接的一端 表面,所述第三層第二通孔暴露出第三層第二金屬層209c的位于第二層第二插塞211b電 連接的一端表面;形成填充滿第三層第一通孔的第三層第一插塞210c,形成填充滿第三層 第二通孔的第三層第二插塞211c ;在所述第三層第二塑封層212c上形成第四層第一金屬 層208d和第四層第二金屬層209d,所述第四層第一金屬層208d的一端與第三層第一插塞 210c電連接,所述第四層第二金屬層209d的一端與第三層的第二插塞211c電連接;形成 頂層金屬層213,所述底層金屬層將第四層第一金屬層208d的未與第三層第一插塞210c電 連接的一端以及第四層第二金屬層209d的未與第三層的第二插塞211c電連接的一端電連 接。
[0079] 本實施例中所述第四層第一金屬層208d為頂層的第一金屬層、第四層第二金屬 層209d為頂層的第二金屬層。
[0080] 本發(fā)明實施例形成的射頻識別天線212,包括:多層堆疊的第一金屬層(包括:第 一層第一金屬層208a、第二層第一金屬層208b、第三層第一金屬層208c、第四層第一金屬 層208d)和多層堆疊的第二金屬層(包括:第一層第二金屬層209a、第二層第二金屬層 209b、第三層第二金屬層209c、第四層第二金屬層209d),以及將相鄰層的第一金屬層電連 接的多層第一插塞(包括:第一層第一插塞210a、第二層第一插塞210b、第三層第一插塞 210c),將相鄰層的第二金屬層電連接的多層第二插塞(包括:第一層第二插塞211a、第二 層第二插塞211b、第三層第二插塞211c),將第四層第一金屬層208d(頂層的第一金屬層) 和第四層第二金屬層209d(頂層的第二金屬層)電連接的頂層金屬層213,第一層第一金 屬層與第一金屬柱電連接的一端為射頻識別天線的第一端,第一層第二金屬層的一端與第 二金屬柱電連接,第一層第二金屬層與第二金屬柱電連接的一端為射頻識別天線的第二 端,即射頻識別天線212的第一端從空間上向第二端延伸,在使得射頻識別天線212的長度 (長度是指從第一端到第二端之間導通路徑的長度)較大的同時,減小了射頻識別天線212 占據(jù)的橫向面積。
[0081] 所述第二層第二塑封層212b的材料和形成工藝與第一層第二塑封層212a的材料 和形成工藝相同。
[0082] 還包括:形成覆蓋所述射頻識別天線212的頂層塑封層(圖中未示出)。
[0083] 結(jié)合參考圖7和圖8,沿切割道區(qū)12切割所述頂層塑封層、第二塑封層、第一塑封 層205和載板200,形成若干分立的射頻模塊21。
[0084] 所述切割工藝可以為刀片切割或激光切割工藝。
[0085] 本發(fā)明實施例提供了一種射頻模塊,請參考圖7,所述射頻模塊包括:
[0086] 載板200,所述載板200包括若干芯片區(qū)域11和位于芯片區(qū)域11之間的切割道區(qū) 域12 ;
[0087] 貼合在載板200的芯片區(qū)域11上的射頻集成芯片201,每個射頻集成芯片201包 括第一焊盤203和第二焊盤204 ;
[0088] 覆蓋所述射頻集成芯片201和載板200表面的第一塑封層205,所述第一塑封層 205中具有與第一焊盤203電連接的第一金屬柱206,以及與第二焊盤204電連接的第二金 屬柱207,第一塑封層205暴露出第一金屬柱206與第二金屬柱207的頂部表面;
[0089] 位于第一塑封層205上的射頻識別天線212,所述射頻識別天線212包括第一端和 第二端,射頻識別天線212從第一端向第二端延伸,第一端與第一金屬柱206電連接,第二 端207與第二金屬柱電連接。
[0090] 具體的,所述射頻識別天線212為多層堆疊的射頻天線,所述多層的堆疊的射頻 天線包括:位于第一塑封層205上的第一層第一金屬層208a和第一層第二金屬層209a,第 一層第一金屬層208a的一端與第一金屬柱206電連接,第一層第一金屬層208a與第一金 屬柱206電連接的一端為射頻識別天線212的第一端,第一層第二金屬層209a的一端與第 二金屬柱207電連接,第一層第二金屬層209a與第二金屬柱207電連接的一端為射頻識別 天線212的第二端;覆蓋所述第一層第一金屬層208a,第一層第二金屬層209a和第一塑封 層205的第一層第二塑封層212a,所述第一層第二塑封層212a中具有第一層第一通孔和 第一層第二通孔,所述第一層第一通孔暴露出第一層第一金屬層208a的未與第一金屬柱 206連接的一端表面,所述第一層第二通孔暴露出第一層第二金屬層209a的未與第二金屬 柱207電連接的一端表面;填充滿第一層第一通孔的第一層第一插塞210a,填充滿第一層 第二通孔的第一層第二插塞211a ;位于所述第一層第一金屬層208a上的第一層第二塑封 層212a表面上的第二層第一金屬層208b,第二層第一金屬層208b的一端與第一層第一插 塞210b電連接,位于第一層第二金屬層209a上的第一層第二塑封層212a表面上的第二層 第二金屬層209b,第二層第二金屬層209b的一端與第一層第二插塞211a的電連接;覆蓋 所述第二層第一金屬層208b、第二層第二金屬層209b和第一層第二塑封層212a表面的第 二層第二塑封層212b,所述第二層第二塑封層212b具有第二層第一通孔和第二層第二通 孔,所述第二層第一通孔暴露出第二層第一金屬層208b的未與第一層第一插塞210a電連 接的一端表面,所述第二層第二通孔暴露出第二層第一金屬層209b的未與第一層第二插 塞211a電連接的一端表面;在第二層第一通孔中填充金屬,形成第二層第一插塞210b,在 第二層第二通孔中填充金屬,形成第二層第二插塞211b ;在所述第N-2(N> 4)層第二塑封 層上形成第N-1 (N彡4)層第一金屬層和第N-1 (N彡4)層第二金屬層,第N-1 (N彡4)層第 一金屬層的一端與第N-2(N彡4)層第一插塞電連接,所述第N-1(N彡4)層第二金屬層的 一端與第N-2 (N > 4)層第二插塞電連接;形成覆蓋所述第N-1層第一金屬層、第N-1層第 二金屬層和第N-2層塑封層的第N-1層塑封層,所述第N-1層塑封層中具有第N-1層第一 通孔和第N-1層第二通孔,所述第N-1層第一通孔暴露出第N-1層第一金屬層的未與第N-2 層第一插塞電連接的一端表面,所述第N-1層第二通孔暴露出第N-1層第二金屬層的位于 第N-2層第二插塞電連接的一端表面;形成填充滿第N-1層第一通孔的第N-1層第一插塞, 形成填充滿第N-1層第二通孔的第N-1層第二插塞;在所述第N-1層塑封層上形成第N層 第一金屬層和第N層第二金屬層,所述第N層第一金屬層的一端與第N-1層第一插塞電連 接,所述第N層第二金屬層的一端與第N-1層的第二插塞電連接;形成將頂層的第一金屬層 和頂層的第二金屬層電連接的頂層金屬層。
[0091] 本發(fā)明實施例中以形成四層(N = 4)的射頻識別天線作為示例,除了前述的第一 層第一金屬層208a、第二層第一金屬層208b、第一層第二金屬層209a和第二層第二金屬層 209b,還包括:位于所述第二層第二塑封層212b上的第三層第一金屬層208c和第三層第二 金屬層209c,第三層第一金屬層208a的一端與第二層第一插塞210b電連接,所述第三層第 二金屬層209c的一端與第二層第二插塞211b電連接;覆蓋所述第三層第一金屬層208c、 第三層第二金屬層209c和第二層第二塑封層212b的第三層第二塑封層212c,所述第三層 第二塑封層212c中具有第三層第一通孔和第三層第二通孔,所述第三層第一通孔暴露出 第三層第一金屬層208c的未與第二層第一插塞210b電連接的一端表面,所述第三層第二 通孔暴露出第三層第二金屬層209c的位于第二層第二插塞211b電連接的一端表面;形成 填充滿第三層第一通孔的第三層第一插塞210c,形成填充滿第三層第二通孔的第三層第二 插塞211c ;在所述第三層第二塑封層212c上形成第四層第一金屬層208d和第四層第二金 屬層209d,所述第四層第一金屬層208d的一端與第三層第一插塞210c電連接,所述第四層 第二金屬層209d的一端與第三層第二插塞211c電連接;形成頂層金屬層213,所述底層金 屬層213將第四層第一金屬層208d的未與第三層第一插塞210c電連接的一端以及第四層 第二金屬層209d的未與第三層的第二插塞211c電連接的一端電連接。
[0092] 所述芯片區(qū)域11的尺寸大于射頻集成芯片201的尺寸,所述射頻識別天線212的 尺寸大于射頻集成芯片201的尺寸小于芯片區(qū)域11的尺寸。
[0093] 圖9?圖14為本發(fā)明另一實施例射頻模塊的形成過程的結(jié)構(gòu)示意圖,需要說明 的,本實施例中,對與前述實施例中相同結(jié)構(gòu)的限定和描述不做贅述,具體請參考前述實施 例。
[0094] 請參考圖9,提供載板300,所述載板300包括若干芯片區(qū)域11和位于芯片區(qū)域11 之間的切割道區(qū)域12 ;提供射頻集成芯片301,將射頻集成芯片301貼合在載板300的芯 片區(qū)域11上,每個射頻集成芯片301包括第一焊盤303和第二焊盤304 ;形成覆蓋所述射 頻集成芯片301和載板300的第一子塑封層305a,所述第一子塑封層305a具有暴露出第 一焊盤303表面的第一開口以及暴露出第二焊盤304表面的第二開口;在所述第一子塑封 層305a的表面以及第一開口和第二開口的側(cè)壁表面形成第一導電層;在所述第一導電層 上形成第一圖形化的光刻膠層(圖中未示出),所述第一圖形化的光刻膠層中具有第三開 口和第四開口,所述第三開口暴露出第一開口和部分第一導電層的表面,所述第四開口暴 露出第二開口和部分第一導電層的表面;米用電鍍工藝在第三開口中形成第一再布線金屬 層309,在第四開口中形成第二再布線金屬層310。
[0095] 本實施例中,后續(xù)形成的射頻識別天線為平面的射頻識別天線,射頻識別天線第 一端和第二端之間的距離大于射頻集成芯片301的第一焊盤303和第二焊盤304之間的間 距。在實施例中,在第一焊盤303上形成第一再布線金屬層309,在所述第二焊盤304上形 成第二再布線金屬層310,通過形成第一再布線金屬層309和第二再布線金屬層310將第一 焊盤303和第二焊盤304電連接的位置進行再規(guī)劃,第一再布線金屬層309和第二再布線 金屬層310將第一焊盤303和第二焊盤304電連接點引出,使得第一再布線金屬層309和 第二再布線金屬層310之間的距離與后續(xù)形成的射頻識別天線的第一端和第二端之間的 距離匹配。
[0096] 參考圖10,去除所述第一圖形化的光刻膠層,在所述第一子塑封層305a上形成第 二圖形化的光刻膠層(圖中未示出),所述第二圖像化的光刻膠層中具有第五開口和第六 開口,所述第五開口暴露出第一再布線金屬層309的一端(未與第一焊盤303電連接的一 端)表面,第六開口暴露出第二再布線金屬層309的一端(未與第二焊盤304電連接的一 端)表面;米用電鍍工藝在所述第五開口中形成第一金屬柱306,在所述第六開口 307中形 成第二金屬柱307 ;去除所述第二圖形化的光刻膠層;刻蝕去除第一再布線金屬層309和第 二再布線金屬層310兩側(cè)的第一導電層,第一再布線金屬層309底部剩余的第一導電層作 為第一再布線金屬層的一部分,第二再布線金屬層310底部剩余的第二導電層作為第二再 布線金屬層的一部分;形成覆蓋所述第一子塑封層305a、第一再布線金屬層309、第二再布 線金屬層310、第一金屬柱306和第二金屬柱307的第二子塑封層305b,所述第二子塑封層 305b暴露出第一金屬柱306和第二金屬柱307的頂部表面,第一子塑封層305a和第二子塑 封層305b構(gòu)成第一塑封層。
[0097] 請繼續(xù)參考圖10,在所述第一塑封層上形成射頻識別天線308,所述射頻識別天 線308包括第一端31和第二端32,射頻識別天線從第一端向第二端延伸,第一端31與第一 金屬柱306電連接,第二端32與第二金屬柱307電連接。
[0098] 本實施例中形成的射頻識別天線308為平面射頻識別天線。
[0099] 平面射頻識別天線為折線型射頻識別天線或螺旋環(huán)形射頻識別天線,折線型射頻 識別天線的第一端呈折線的方式向第二端延伸,螺旋環(huán)形射頻識別天線的第一端呈螺旋環(huán) 形向第二端延伸。
[0100] 射頻識別天線的形成過程為:在所述第一塑封層上形成金屬層;在金屬層上形成 圖形化的掩膜層;以所述圖形化的掩膜層為掩膜,刻蝕所述金屬層,形成折線型射頻識別天 線或螺旋環(huán)形射頻識別天線。
[0101] 下面將對幾種形成的射頻識別天線做具體的介紹。
[0102] 請參考圖11,圖11為形成的一種折線型射頻識別天線的結(jié)構(gòu)示意圖,所述折線型 的射頻識別天線308包括第一端31和第二端32,第一端31呈折線的方式向第二端32延 伸,本實施例中,所述第一端31呈方形的折線向第二端32延伸,即本發(fā)明的射頻識別天線 的第一端首先沿X軸正方向延伸第一距離,然后沿y軸負方向(垂直于X軸的方向)延伸第 二距離,然后再沿X軸負方向延伸第三距離,接著沿y軸負方向延伸第四距離,然后重復沿X 軸正方向延伸第一距離、然后沿y軸負方向延伸第二距離、沿X軸負方向延伸第三距離、沿 y軸負方向延伸第四距離的過程,直至達到第二端32。為了節(jié)省形成的射頻識別天線占據(jù) 的空間,以及保證射頻識別天線的性能,所述第一距離等于第三距離,第二距離等于第四距 離。在本發(fā)明的其他實施例中,所述第一端可以呈三角形的射線、或者其他形狀的折線向第 二端延伸。
[0103] 請參考圖12,為形成的一種螺旋環(huán)狀的射頻識別天線的結(jié)構(gòu)示意圖,所述螺旋環(huán) 狀的射頻識別天線308包括:第一端31,所述第一端31呈方形螺旋環(huán)由內(nèi)向外延伸到第二 端32。
[0104] 請參考圖13,為形成的另外一種螺旋環(huán)狀的射頻識別天線的結(jié)構(gòu)示意圖,所述螺 旋環(huán)狀的射頻識別天線308包括:第一端31,所述第一端31呈圓形螺旋環(huán)由內(nèi)向外延伸到 第二端32。
[0105] 請參考圖14,為形成的另外一種螺旋環(huán)狀的射頻識別天線的結(jié)構(gòu)示意圖,所述螺 旋環(huán)狀的射頻識別天線308包括:位于中間的第一端31和第二端32,所述第一端31呈螺 旋環(huán)狀延伸到第三端33,所述第二端32以平行于第一端31延伸方向呈螺旋環(huán)狀延伸到第 四端34,第三端33和第四端34通過連接金屬線310電連接。本實施例的螺旋環(huán)狀的射頻 識別天線308的第一端31和第二端32均位于射頻識別天線的中間區(qū)域,第一端31和第二 端32之間距離可以較小,因而很容易跟射頻集成芯片301 (參考圖10)上的第一焊盤303 和第二焊盤304匹配。所述螺旋環(huán)狀為方形螺旋或圓形螺旋或其他形狀的螺旋,本是實施 例中,所述螺旋環(huán)狀為方形螺旋。
[0106] 請繼續(xù)參考圖10,在形成射頻識別天線后,還包括:形成覆蓋所述射頻識別天線 308的頂層塑封層(圖中未示出);然后沿切割道區(qū)域12對載板300進行分割,形成若干分 立的射頻模塊。
[0107] 本發(fā)明實施例還提供了一種射頻模塊,請參考圖10,包括:
[0108] 載板300,所述載板300包括若干芯片區(qū)域11和位于芯片區(qū)域11之間的切割道區(qū) 域12 ;
[0109] 貼合在載板300的芯片區(qū)域11上的射頻集成芯片301,每個射頻集成芯片301包 括第一焊盤303和第二焊盤304 ;
[0110] 覆蓋所述射頻集成芯片301和載板300的第一子塑封層305a,所述第一子塑封層 305a具有暴露出第一焊盤303表面的第一開口以及暴露出第二焊盤304表面的第二開口; 位于第三開口中和部分第一子塑封層305a上的第一再布線金屬層309,在第四開口中和部 分第一子塑封層305上的第二再布線金屬層310 ;位于第一再布線金屬層309的未與第一 焊盤303電連接的一端表面上的第一金屬柱306 ;位于第二再布線金屬層310的未與第二 焊盤304電連接一端表面上的第二金屬柱;覆蓋所述第一子塑封層305a、第一再布線金屬 層309、第二再布線金屬層310、第一金屬柱306和第二金屬柱307的第二子塑封層305b,所 述第二子塑封層305b暴露出第一金屬柱306和第二金屬柱307的頂部表面,第一子塑封層 305a和第二子塑封層305b構(gòu)成第一塑封層;
[0111] 位于第一塑封層上的射頻識別天線308,所述射頻識別天線308包括第一端31和 第二端32,射頻識別天線從第一端31向第二端32延伸,第一端31與第一金屬柱306電連 接,第二端32與第二金屬柱307電連接。
[0112] 所述射頻識別天線308為平面射頻天線或多層堆疊的射頻天線。
[0113] 平面射頻識別天線為折線型射頻識別天線或螺旋環(huán)形射頻識別天線,折線型射頻 識別天線的第一端呈折線的方式向第二端延伸,螺旋環(huán)形射頻識別天線的第一端呈螺旋環(huán) 形向第二端延伸。
[0114] 關(guān)于平面射頻識別天線的結(jié)構(gòu)具體請參考圖11?圖14。
[0115] 請參考圖11,圖11為一種折線型射頻識別天線的結(jié)構(gòu)示意圖,所述折線型的射頻 識別天線308包括第一端31和第二端32,第一端31呈折線的方式向第二端32延伸,本實 施例中,所述第一端31呈方形的折線向第二端32延伸,即本發(fā)明的射頻識別天線的第一端 首先沿X軸正方向延伸第一距離,然后沿y軸負方向(垂直于X軸的方向)延伸第二距離, 然后再沿X軸負方向延伸第三距離,接著沿y軸負方向延伸第四距離,然后重復沿X軸正方 向延伸第一距離、然后沿y軸負方向延伸第二距離、沿X軸負方向延伸第三距離、沿y軸負 方向延伸第四距離的過程,直至達到第二端32。
[0116] 請參考圖12,圖12為一種螺旋環(huán)狀的射頻識別天線的結(jié)構(gòu)示意圖,所述螺旋環(huán)狀 的射頻識別天線308包括:第一端31,所述第一端31呈方形螺旋環(huán)由內(nèi)向外延伸到第二端 32〇
[0117] 請參考圖13,圖13為另外一種螺旋環(huán)狀的射頻識別天線的結(jié)構(gòu)示意圖,所述螺旋 環(huán)狀的射頻識別天線308包括:第一端31,所述第一端31呈圓形螺旋環(huán)由內(nèi)向外延伸到第 二端 32。
[0118] 請參考圖14,圖14為另外一種螺旋環(huán)狀的射頻識別天線的結(jié)構(gòu)示意圖,所述螺旋 環(huán)狀的射頻識別天線308包括:位于中間的第一端31和第二端32,所述第一端31呈螺旋 環(huán)狀延伸到第三端33,所述第二端32以平行于第一端31延伸方向呈螺旋環(huán)狀延伸到第四 端34,第三端33和第四端34通過連接金屬線310電連接。本實施例的螺旋環(huán)狀的射頻識 別天線308的第一端31和第二端32均位于射頻識別天線的中間區(qū)域,第一端31和第二端 32之間距離可以較小,因而很容易跟射頻集成芯片301 (參考圖10)上的第一焊盤303和第 二焊盤304匹配。
[0119] 所述射頻模塊,還包括:覆蓋所述射頻識別天線308的頂層塑封層。
[0120] 雖然本發(fā)明披露如上,但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員,在不脫離本 發(fā)明的精神和范圍內(nèi),均可作各種更動與修改,因此本發(fā)明的保護范圍應(yīng)當以權(quán)利要求所 限定的范圍為準。
【權(quán)利要求】
1. 一種射頻模塊,其特征在于,包括: 載板,所述載板包括若干芯片區(qū)域和位于芯片區(qū)域之間的切割道區(qū)域; 貼合在載板的芯片區(qū)域上的射頻集成芯片,每個射頻集成芯片包括第一焊盤和第二焊 盤; 覆蓋所述射頻集成芯片和載板表面的第一塑封層,所述第一塑封層中具有與第一焊盤 電連接的第一金屬柱,以及與第二焊盤電連接的第二金屬柱,第一塑封層暴露出第一金屬 柱與第二金屬柱的頂部表面; 位于第一塑封層上的射頻識別天線,所述射頻識別天線包括第一端和第二端,射頻識 別天線從第一端向第二端延伸,第一端與第一金屬柱電連接,第二端與第二金屬柱電連接。
2. 如權(quán)利要求1所述的射頻模塊,其特征在于,所述第一焊盤通過第一再布線金屬層 與第一金屬柱電連接,所述第二焊盤通過第二再布線金屬層與第二金屬柱電連接。
3. 如權(quán)利要求2所述的射頻模塊,其特征在于,所述第一再布線金屬層、第二再布線金 屬層、第一金屬柱和第二金屬柱的形成過程為:所述第一塑封層包括第一子塑封層和第二 子塑封層,第一子塑封層覆蓋所述射頻集成芯片和載板,所述第一子塑封層具有暴露出第 一焊盤表面的第一開口以及暴露出第二焊盤表面的第二開口;位于第一開口中和部分第一 子塑封層表面上的第一再布線層;位于第二開口中和部分第一子塑封層表面上的第二再布 線層;位于第一再布線金屬層的一端表面上的第一金屬柱;位于第二再布線金屬層的一端 表面上的第二金屬柱;覆蓋所述第一子塑封層、第一再布線金屬層和第二再布線金屬層、第 一金屬柱和第二金屬柱的第二子塑封層,所述第二子塑封層暴露出第一金屬柱和第二金屬 柱的頂部表面。
4. 如權(quán)利要求1所述的射頻模塊,其特征在于,所述射頻識別天線為平面射頻天線或 多層堆疊的射頻天線。
5. 如權(quán)利要求4所述的射頻模塊,其特征在于,平面射頻識別天線為折線型射頻識別 天線或螺旋環(huán)形射頻識別天線,折線型射頻識別天線的第一端呈折線的方式向第二端延 伸,螺旋環(huán)形射頻識別天線的第一端呈螺旋環(huán)形向第二端延伸。
6. 如權(quán)利要求4所述的射頻模塊,其特征在于,所述多層堆疊的射頻天線包括N層 (N > 2)堆疊的第一金屬層和將相鄰層的第一金屬層電連接的第一插塞,N層(N > 2)第二 金屬層和將相鄰層的第二金屬層電連接的第二插塞,第一層第一金屬層的一端與第一金屬 柱電連接,第一層第二金屬層的一端與第二金屬柱電連接,頂層的第一金屬層和第二金屬 層通過頂層金屬層電連接。
7. 如權(quán)利要求6所述的射頻模塊,其特征在于,所述多層的堆疊的射頻天線包括:位 于第一塑封層上的第一層第一金屬層和第一層第二金屬層,第一層第一金屬層的一端與第 一金屬柱電連接,第一層第一金屬層與第一金屬柱電連接的一端為射頻識別天線的第一 端,第一層第二金屬層的一端與第二金屬柱電連接,第一層第二金屬層與第二金屬柱電連 接的一端為射頻識別天線的第二端;覆蓋所述第一層第一金屬層,第一層第二金屬層和第 一塑封層的第一層第二塑封層,所述第一層第二塑封層中具有第一層第一通孔和第一層第 二通孔,所述第一層第一通孔暴露出第一層第一金屬層的未與第一金屬柱連接的一端表 面,所述第一層第二通孔暴露出第一層第二金屬層的未與第二金屬柱電連接的一端表面; 填充滿第一層第一通孔的第一層第一插塞,填充滿第一層第二通孔的第一層第二插塞;位 于所述第一層第一金屬層上的第一層第二塑封層表面上的第二層第一金屬層,第二層第一 金屬層的一端與第一層第一插塞電連接,位于第一層第二金屬層上的第一層第二塑封層表 面上的第二層第二金屬層,第二層第二金屬層的一端與第一層第二插塞的電連接;覆蓋所 述第二層第一金屬層、第二層第二金屬層和第一層第二塑封層表面的第二層第二塑封層, 所述第二層第二塑封層具有第二層第一通孔和第二層第二通孔,所述第二層第一通孔暴露 出第二層第一金屬層的未與第一層第一插塞電連接的一端表面,所述第二層第二通孔暴露 出第二層第一金屬層的未與第一層第二插塞電連接的一端表面;在第二層第一通孔中填充 金屬,形成第二層第一插塞,在第二層第二通孔中填充金屬,形成第二層第二插塞;在所述 第N-2 (N彡4)層第二塑封層上形成第N-1 (N彡4)層第一金屬層和第N-1 (N彡4)層第二 金屬層,第N-1 (N彡4)層第一金屬層的一端與第N-2 (N彡4)層第一插塞電連接,所述第 N-1 (N彡4)層第二金屬層的一端與第N-2 (N彡4)層第二插塞電連接;形成覆蓋所述第N-1 層第一金屬層、第N-1層第二金屬層和第N-2層塑封層的第N-1層塑封層,所述第N-1層塑 封層中具有第N-1層第一通孔和第N-1層第二通孔,所述第N-1層第一通孔暴露出第N-1 層第一金屬層的未與第N-2層第一插塞電連接的一端表面,所述第N-1層第二通孔暴露出 第N-1層第二金屬層的位于第N-2層第二插塞電連接的一端表面;形成填充滿第N-1層第 一通孔的第N-1層第一插塞,形成填充滿第N-1層第二通孔的第N-1層第二插塞;在所述第 N-1層塑封層上形成第N層第一金屬層和第N層第二金屬層,所述第N層第一金屬層的一端 與第N-1層第一插塞電連接,所述第N層第二金屬層的一端與第N-1層的第二插塞電連接; 形成將頂層的第一金屬層和頂層的第二金屬層電連接的頂層金屬層。
8. 如權(quán)利要求1所述的射頻模塊,其特征在于,所述芯片區(qū)域的尺寸大于射頻集成芯 片的尺寸,所述射頻識別天線的尺寸大于射頻集成芯片的尺寸小于芯片區(qū)域的尺寸。
9. 如權(quán)利要求1所述的射頻模塊,其特征在于,覆蓋所述射頻識別天線的頂層塑封層。
10. 如權(quán)利要求1所述的射頻模塊,其特征在于,所述第一焊盤通過第一再布線金屬層 與第一金屬柱電連接,所述第二焊盤通過第二再布線金屬層與第二金屬柱電連接,第一再 布線金屬層和第二再布線金屬層位于第一塑封層中。
【文檔編號】G06K19/077GK104091789SQ201410304859
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月27日
【發(fā)明者】石磊 申請人:南通富士通微電子股份有限公司