本文中所述的主题总体涉及半导体和电子制造的领域，并且更具体地，涉及使用球附接阵列连接封装的天线和基座基板的天线封装。
背景技术：
在现代移动计算系统中，pcb面积和体积的减小正成为技术创新的最重要驱动力之一，并且目前正推动半导体设计和制造公司来发现并且开发创新的思想，以改进并且提高集成度。
许多移动设备包括用于在wi-fi和蜂窝网络上通信的天线。这要求将天线和射频(rf)电路集成到设备中。为了简化制作和组装，用于毫米波便携式设备的天线可以由与半导体芯片封装中的基板所使用的相同的材料制成。基板可以由铜和玻璃浸渍树脂(例如fr-4)的交替层制成。
尽管材料和技术类似于封装基板的材料和技术，但尺寸和构造不同。在传送高功率信号时，天线可能会变得很热，因此热流动是更重要的。电介质层还必须足够厚，以使每一层的天线彼此隔离。
在背景技术部分中讨论的主题不应该仅仅由于其在背景技术部分中被提及而被认为是现有技术。类似地，在背景技术部分中提及的或与背景技术部分的主题相关联的问题不应该被认为是在现有技术中先前已经认识到的。背景技术部分中的主题仅仅表示不同的方式，其本身也可以对应于所要求保护的主题的实施例。
附图说明
通过示例而非限制的方式示出实施例，并且当结合附图考虑时，参考以下具体实施方式将更充分地理解实施例，在附图中：
图1a是根据实施例的层合天线和封装基板组合的截面侧视图图解；
图1b是根据实施例的图1a的封装的部分的俯视图图解。
图2a是根据实施例的附接的天线和封装基板组合的截面侧视图图解。
图2b是根据实施例的图2a的封装的部分的俯视图图解。
图3a是根据实施例的bga连接的部分的放大的截面侧视图图解。
图3b是根据实施例的交替的bga连接的部分的放大的截面侧视图图解。
图4是根据实施例的制作rf模块封装的工艺流程图。
图5是根据实施例的在系统板上具有天线封装的计算设备的框图。
具体实施方式
本文中所述的是使用球附接阵列来连接天线和基座基板的天线封装。所述的半导体封装构造减小了组装风险，并且改进了基板制作良率。如本文所述，用于天线封装的厚天线层可以与其他部件分开制成。然后组件可以用于将天线部分连接到其余部分，以形成具有天线阵列的完整毫米(mm)波封装。
通过分开制作天线阵列和主封装，相比于组合部分，每个部分的设计将具有较少的层。每个部分还将具有更对称的结构和平衡的cu密度。对称性和平衡的cu密度趋于最小化每个基板部分的翘曲，并且简化了制作工艺。通过分开天线制作工艺，不同的天线设计可以被制成用于附接到相同的主封装。作为示例，多个天线倾斜可以被制造以适合不同的用途。分开的天线封装加快了天线封装设计的最优化，并且在天线设计和材料选择方面允许了更大的灵活性，以满足不同的客户规范。使用类似的管芯和布线可以用于驱动不同的天线设计，例如针对特定于某个区域(例如25-27ghzeu和28 ghzusa等)的不同频率范围的天线设计。
第五代无线系统(5g)的出现驱动了新的基板和封装组装技术，以为毫米波(例如20-110ghz)天线阵列提供有成本效益的和高性能解决方案。由5g频率和带宽要求所驱动的是，毫米波5g封装的天线部分通常具有厚的电介质层和不平衡的cu密度。虽然封装基板具有用于基带电压的具有薄电介质的多个密集包装的铜层，但是天线部分具有更少的金属，并且在层之间具有更宽的电介质。这导致了天线所基于的组合5g基板的高翘曲。这极大地增加了组装挑战，并且减小了基板制造良率。在一些情况下，虚设金属层用于平衡cu密度，但是这会增加成本和复杂性，并且可能影响天线的rf性能。
如本文所述，通过将基板设计解耦并使用球附接阵列组装技术连接每个天线部分，来解决基板翘曲问题。天线件从5g基板解耦，以减小5g基板翘曲，并且最小化封装组装风险。在实施例中，基板主要包含布线、电源、接地、无源器件和管芯组装覆盖区。天线件的设计和制造从封装基板的设计和制造解耦。然后用连接工艺将天线部分重新连接到5g封装。
解耦的封装基板具有更少的层数、更对称的堆叠结构和更平衡的cu密度。这通常导致与具有集成天线的5g封装基板相比更少的封装基板的翘曲。解耦的天线还允许快速天线设计升级，而无需重新设计整个5g基板的制作。在电气上，用于模拟与基座封装解耦的天线封装的工艺是更加高效的，并且因此可以用新的特征创新更轻松地进行改进和扩充。在其他情况下，它允许在不影响天线的情况下重新设计封装基板和管芯布局。
描述了诸如球栅阵列(bga)的球附接阵列作为用于将天线和封装附接在一起的示例性组装技术。bga连接为5g封装设计和材料带来了更大的灵活性。使用典型的面板制造工艺将不同的基板层合在一起会在层之间增加200μm或更多的不对准。这可以通过增大捕获焊盘尺寸来补偿，但是太大的捕获焊盘会对天线的rf性能产生负面影响。相比之下，球附接方式使两个单独的封装自对准。
球附接构造还允许选择不同的焊料球和焊料膏组合。种类繁多的可能的材料实现了较低熔化温度的电介质。铜芯焊料球可以用于在层之间设置非常均匀且薄的间隙，并且在整个封装界面上保持一致的rf性能。
本文中所述的天线封装制作方法减小了基板制作翘曲问题，减小了基板制造的生产周期，并且减小了制造良率损失。它还帮助简化天线封装设计的改变，并且为封装设计和材料带来更大的灵活性。本文所述的bga连接可以使用多种材料，所述材料包括但不限于纯焊料球、低温焊料球(lts)、cu芯焊料球、聚合物芯焊料球、金属球、电介质涂覆的焊料球和具有其他类型的芯的焊料球。焊料膏也可以变化，以实现更宽种类的组装工艺并允许组装热层次(thermalhierarchy)。替代地，可以使用铜柱代替焊料球，并且铜柱电耦合到两个封装。铜柱还维持一致的间距，同时还在两个封装之间建立距离。
图1a是层合天线和封装基板组合101的截面侧视图图解。5-2-5封装125具有堆叠的贴片天线115和布线层120，所述布线层120组合了任何所需的布线特征，包括pd(电源/数据)、io(输入/输出)和rf(射频)布线。天线145具有被中间电介质层105分开的多个导电层。它们通过天线元件与布线层之间的下部电介质区130与布线层120分开。穿过下部电介质区的水平过孔将天线元件连接到布线层中的rf布线。布线还具有微电子管芯所附接到的管芯侧140。然后，它们通过布线层120耦合到处于与管芯侧相对的管芯的一侧上的天线115。
如图所示，天线115中的导电层比布线120中的导电层少。为了平衡天线部分的金属层密度与天线中的金属层密度，将虚设金属110添加到天线。虚设金属不携带任何特定信号，并且被设计为控制天线的电容、电抗、电感和其他电气特性。
图1b是图1a的封装的部分的俯视图图解。在该视图中，天线贴片145被示出为正方形或矩形的金属焊盘。虚设金属层110是在天线贴片的所有侧上的附加的正方形或矩形焊盘。如图所示，虚设金属延伸到左侧、右侧、顶部和底部。
图2a是使用球栅阵列来附接的组合天线和封装基板201的截面侧视图图解。在该示例中，诸如3lets(三层嵌入式迹线基板)封装的堆叠式贴片天线215附接到2-2-2布线层封装205。像图1的布线层一样，布线层封装可以包括pd、io和rf。利用诸如焊料球250的阵列的一些类型的焊料系统来附接两个封装。
布线基板205可以与图1a的布线基板相同或不同。如图所示，布线封装是在附接到封装205的管芯侧240的rf管芯与附接到封装的相对侧的天线之间的用于rf信号的基座封装。基座封装可以采取各种不同形式中的任何一种，并且服务于不同的功能。如图所示，它可以被视为例如用于毫米波频带的rfic(射频集成电路)的封装或载体。一个或多个ic被嵌入封装内或附接到管芯侧240或这两者。它们具有从连接的管芯出来的驱动器端口和接收器端口，然后通过封装将它们附接到天线封装的天线以用于传送和接收的目的。在一些实施例中，基座封装服务于三个目的。一个目的是作为rfic与天线之间的rf链路。第二个目的是作为电源的链路，并且第三个目的是作为用作参考的接地平面的链路。基座封装在与天线相对的底表面上的管芯侧240上的焊盘或着陆盘(lands)之间具有焊料停止层260或其他类型的电介质层。这允许将各种有源微电子管芯安装到焊盘或着陆盘。
各种焊料球材料和大小可以用于连接bga连接的天线封装201的天线基板210和基座基板205，以满足不同的性能和成本考虑。只要满足rf性能，这些选项允许更多的基板设计的灵活性。作为示例，cu芯焊料球可以用于在整个封装上提供均匀的焊料球直立高度。可以将预制作的焊料球制作为精确的大小，以使得天线封装与布线封装之间的距离在整个焊料接头上是一致的。低温焊料球或焊料膏可以用于实现较低温度下的球附接。例如大约130℃的较低的温度可以进一步减小在最终组件中的翘曲。零件可以在较低温度下进行连接，其中金属层膨胀较小。在该示例中，在两个封装之间存在焊料球阵列250，并且存在底部填充物255以减小影响并保护电连接的完整性。底部填充物是可选的，并且可以由不同的材料形成。替代地，可以在两个封装之间使用空气间隙。
天线封装210包括由三个图案化层形成的堆叠贴片天线215，所述堆叠贴片天线215具有导电天线元件230、235、245和在每个图案化的天线之间的中间电介质层220、225。取决于每个天线的特定的rf规范，可能存在两层，或者可能存在三层以上。附加类型和大小的天线也可以形成在天线封装210中。天线封装被封装的顶部和底部上的焊料停止层260或任何其他合适的电介质覆盖。所示的天线是用于毫米波频率的堆叠贴片天线，但是它可以适于服务其他和附加的目的。尽管仅示出了水平的天线元件，但是另外或替代地，也可以使用垂直的元件和具有其他取向的元件。
基座基板具有图案化导电材料的多个水平层和具有用于适当地连接水平层的垂直过孔的电介质。基座基板在顶表面上也覆盖有焊料停止层。面对天线封装的底表面来放置基座基板封装的顶表面，以将两个封装连接在一起。焊料球、柱或其他导电结构被施加到焊料停止电介质中的间隙，并且两个部分通过熔化焊料来附接在一起。铜填充的焊料球允许焊料熔化，而铜保持固态，以维持两个封装之间的距离。该距离由两个封装之间的铜的大小来确定。
图2b是天线封装215的部分的俯视图图解。该图解示出了被电介质220包围的水平天线元件。如图所示，不需要虚设金属来防止翘曲。bga连接250允许封装在不使完整封装翘曲的情况下少量地膨胀和收缩。仔细指定电介质，以具有合适的硬度、热稳定性和电气特性以及rf特性。由于天线是薄导电层，所以电介质提供了刚度和平面度，以将天线封装附接到基座封装。天线结构是形成为严格的尺寸精度要求的大平面的形式。
图2a示出了安装到布线封装205的单个天线封装210。垂直的导电杆或过孔将天线的平面连接到布线层。对于一些实施例，另一天线封装可以安装在单个天线封装之上。该天线也可以通过第一天线封装利用bga和过孔连接到布线封装。附加的天线封装可以用于支持不同的频率、不同的调制类型或多个输入/输出系统。可以根据需要添加其他的天线封装，以提供不同的或附加的天线构造。
图3a是适合与本申请一起使用的bga连接的部分的放大的截面侧视图图解。使用有芯的bga连接315将天线封装305接合到基座封装310。每个焊料球具有固体芯320，并且维持其形状。焊料球附接到相应的封装上的着陆盘或焊盘330，并且被焊料停止层325彼此隔离。
图3b示出了类似的截面侧视图图解，其中天线封装305和基座封装310通过球栅附接315进行连接。在该情况下，焊料球被回流以形成没有固体芯的焊料连接。焊料停止层325或其他电介质层将每个焊料球和与导电焊盘或着陆盘相关联的图案化导电层隔离。取决于封装组合的实施方式和预期使用，底部填充物(未示出)可以添加到任一焊料球构造。
图4是描述制作rf模块封装的方法400的工艺流程图。在405处，通过将顶部和底部天线层之间的堆叠材料分层以形成多个天线平面表面来制作rf天线封装。在410处，将堆叠材料之上的顶部和底部天线分层以形成多个天线平面表面。可以形成两个以上的天线平面表面以适合特定的实施方式。在415处，用焊料停止层覆盖顶部和底部天线层。可以形成更多的天线层以完成rf天线封装，例如毫米波天线封装。天线层之间的堆叠材料具有顶部和底部平坦表面以支持天线层，并且堆叠材料是电介质，以将顶部和底部天线层彼此电隔离。
在420处，通过镀覆芯材料并构建交替的图案化的导电层和电介质层以创建连接到天线层的rf链路、电源链路和接地平面来制作基座封装。作为示例，通过将芯材料的相对侧之上的铜层图案化，将电介质层合在图案化的铜层之上，将两个电介质层之上的第二铜层图案化，并且重复电介质的层合和铜的图案化以在芯材料的两侧上堆积多个图案化的铜层，可以制作基座封装。替代地，可以通过在临时载体之上对层进行图案化来形成无芯基板。
在425处，将天线封装的底表面接合到基座封装的顶表面，以形成rf模块封装。可以以不同的方式进行接合，包括通过使用在天线封装和基座封装之间的球栅阵列。
可以通过将焊料球的阵列施加到基座封装的顶表面、在焊料球之间施加底部填充物、将天线封装压向基座封装并且回流焊料球的焊料来制成球栅阵列。在一些情况下，在施加焊料球之前，在天线封装的底表面上和基座封装的顶表面上施加焊料停止层。可以使用不同类型的焊料球，包括固体焊料、铜芯焊料、具有焊料的铜柱等。
通过bga连接在一起完成了rf模块封装。然而，可以进行其他工艺。在430处，将有源管芯可选地组装到基座基板的底侧。在435处，将无源部件可选地施加到基座封装。在440处，将完成的rf模块封装可选地通过印刷电路板或电缆连接到rf系统中的其他模块。
图5是根据一种实施方式的具有天线封装的计算设备100的框图。计算设备100容纳系统板2。板2可以包括若干部件，包括但不限于处理器4和至少一个通信封装6。通信封装耦合到一个或多个天线16。处理器4物理地和电气地耦合到板2。
取决于其应用，计算设备100可以包括可以或可以不物理地和电气地耦合到板2的其他部件。这些其他部件包括但不限于易失性存储器(例如dram)8、非易失性存储器(例如rom)9、闪速存储器(未示出)、图形处理器12、数字信号处理器(未示出)、加密处理器(未示出)、芯片组14、天线16、显示器18(例如触摸屏显示器)、触摸屏控制器20、电池22、音频编码解码器(未示出)、视频编码解码器(未示出)、功率放大器24、全球定位系统(gps)设备26、罗盘28、加速度计(未示出)、陀螺仪(未示出)、扬声器30、照相机32、麦克风阵列34和大容量储存设备(例如硬盘驱动器)10、压缩盘(cd)(未示出)、数字多用盘(dvd)(未示出)等。这些部件可以连接到系统板2、安装到系统板或与任何其他部件组合。
通信封装6实现了用于向和从计算设备100传输数据的无线和/或有线通信。术语“无线”及其派生词可以用于描述可以通过使用调制的电磁辐射通过非固体介质来传递数据的电路、设备、系统、方法、技术、通信信道等。所述术语并不意味着相关联的设备不包含任何电线，尽管在一些实施例中它们可能不包含任何电线。通信封装6可以实施若干无线或有线标准或协议中的任何无线或有线标准或协议，包括但不限于wi-fi(ieee802.11系列)、wimax(ieee802.16系列)、ieee802.20、长期演进(lte)、ev-do、hspa 、hsdpa 、hsupa 、edge、gsm、gprs、cdma、tdma、dect、蓝牙及其以太网衍生物以及指定为3g、4g、5g及更高版本的任何其他无线和有线协议。计算设备100可以包括多个通信封装6。例如，第一通信封装6可以专用于较短范围的无线通信，例如wi-fi和蓝牙，而第二通信封装6可以专用于较长范围的无线通信，例如gps、edge、gprs、cdma、wimax、lte、ev-do等。
通信芯片6和天线16可以如上图所示使用具有在堆叠封装之间的附接阵列的堆叠封装进行组合和配置，并且然后耦合到其他系统部件。耦合可以通过如图所示的主板、通过电缆或其他方式进行。替代地或另外，诸如dram、rom、图像处理器、图形处理器、通信或传感器之一的附加封装可以与基座基板和天线基板堆叠在一起，并且然后安装到系统板2。尽管示是例针对两个堆叠的封装，但是可以使用其他组合。
在各种实施方式中，计算设备100可以是膝上型计算机、上网本、笔记本、超级本、智能手机、平板计算机、个人数字助理(pda)、超移动pc、移动电话、台式计算机、服务器、机顶盒、娱乐控制单元、数码相机、便携式音乐播放器、或数字录像机。所述计算设备可以是固定的、便携式的或可穿戴的。在其他实施方式中，计算设备100可以是处理数据或记录数据以在其他地方处理的任何其他的电子设备。
在本说明书中，阐述了许多具体细节，例如具体的系统、语言、部件等的示例，以便提供对各种实施例的透彻理解。然而，对于本领域的技术人员将显而易见的是，不需要采用这些具体细节来实践本文所公开的实施例。在其他实例中，未详细描述公知的材料或方法，以避免不必要地使所公开的实施例难以理解。
对“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”、“各种实施例”等的引用指示如此描述的(一个或多个)实施例可以包括特定特征、结构或特性，但是并非每一个实施例都必须包括该特定特征、结构或特性。此外，一些实施例可以具有针对其他实施例所描述的特征中的一些、全部特征，或不具有所述特征。
在以下描述和权利要求中，可以使用术语“耦合”及其派生词。“耦合”用于指示两个或更多个元素相互协作或交互，但是它们之间可能有也可能没有中间的物理或电气部件。
如权利要求中所使用的，除非另有说明，否则使用序数形容词“第一”、“第二”、“第三”等描述共同的元件仅仅指示相似元件的不同实例被引用，而不旨在暗示如此描述的元件必须在时间上、空间上、排名上或以任何其他方式采用给定的序列。
除了附图中描绘的和本文中描述的各种硬件部件之外，实施例还包括本文中描述的各种操作。根据这样的实施例所描述的操作可以由硬件部件执行，或可以体现在机器可执行指令中，所述机器可执行指令可以用于使编程有所述指令的通用处理器或专用处理器执行所述操作。替代地，可以通过硬件和软件的组合来执行所述操作。
所公开的实施例中的任何实施例可以单独使用或以任何组合彼此一起使用。尽管各种实施例可能由于常规技术和方式的缺陷被部分推动，在说明书内描述或提到了其中一些缺陷，但是实施例不一定需要解决或解答这些缺陷中的任何缺陷，而是可以仅解决一些缺陷、不解决缺陷，或针对未直接讨论的不同缺陷和问题。
本发明的实施例的实施方式可以在诸如半导体基板的基板上形成或进行。在一个实施方式中，半导体基板可以是使用体硅或绝缘体上硅子结构形成的晶体基板。在其他实施方式中，可以使用可以与硅组合或可以不与硅组合的替代材料来形成半导体基板，所述替代材料包括但不限于锗、锑化铟、碲化铅、砷化铟、磷化铟、砷化镓、砷化铟镓、锑化镓或iii-v组或iv组材料的其他组合。尽管这里描述了可以形成基板的材料的一些示例，但是可以用作可以在其上构建半导体器件的基础的任何材料都落在本发明的精神和范围内。
尽管已经通过示例的方式并且根据具体的实施例描述了本文公开的主题，但是应当理解，要求保护的实施例不限于所公开的明确列举的实施例。相反，本公开旨在覆盖对本领域中的技术人员是显而易见的各种修改和类似布置。因此，所附权利要求的范围应该被赋予最宽泛的解释，以包含所有这样的修改和类似布置。应当理解，以上描述旨在是说明性的，而不是限制性的。在阅读和理解以上描述之后，许多其他的实施例对于本领域中的技术人员将是显而易见的。因此，所公开的主题的范围将参考所附的权利要求以及这些权利要求有权享有的等同物的全部范围来确定。
以下示例涉及其他实施例。不同实施例的各种特征可以与所包括的一些特征和被排除的其他特征进行各种组合，以适合各种不同的应用。一些实施例涉及制作rf模块封装的方法，所述方法包括：通过将顶部和底部天线层之间的堆叠材料分层以形成多个天线平面表面来制作rf天线封装；通过镀覆芯材料和构建交替的图案化的导电层和电介质层以创建连接到天线层的rf链路、电源链路和接地平面来制作基座封装；以及将天线封装的底表面接合到基座封装的顶表面，以形成rf模块封装。
在其他实施例中，接合包括使用在天线封装与基座封装之间的球栅阵列进行接合。
其他实施例包括：将焊料球的阵列施加到基座封装的顶表面；在焊料球之间施加底部填充物；将天线封装压向基座封装；以及回流焊料球的焊料。
其他实施例包括：在施加焊料球之前，将天线封装的底表面上和基座封装的顶表面上的焊料停止层图案化。
在其他实施例中，焊料球是铜芯焊料球。
在其他实施例中，天线层之间的堆叠材料具有顶部和底部平坦表面以支持天线层，并且其中，堆叠材料是电介质，以将顶部和底部天线层彼此电隔离。
在其他实施例中，制作rf天线封装包括：将堆叠材料之上的顶部和底部天线层分层，以形成多个天线平面表面；以及用焊料停止层覆盖顶部和底部天线层。
在其他实施例中，制作基座封装包括：将芯材料的相对侧之上的铜层图案化；将电介质层合在图案化的铜层之上；将两个电介质层之上的第二铜层图案化；以及重复电介质的层合和铜的图案化，以在芯材料的两侧上堆积多个图案化的铜层。
在其他实施例中，天线平面表面形成毫米波天线。
其他实施例包括：将有源管芯组装到基座基板的底侧；将无源部件施加到基座封装；以及通过印刷电路板或电缆将rf模块封装连接到rf系统中的其他模块。
一些实施例涉及rf模块封装，所述rf模块封装包括：rf天线封装，所述rf天线封装具有在顶部和底部天线层之间的堆叠材料，以形成多个天线平面表面；基座封装，所述基座封装具有交替的图案化的导电层和电介质层，以通过基座封装形成布线；以及接合部，所述接合部在天线封装的底表面与基座封装的顶表面之间。
在其他实施例中，接合部包括天线封装与基座封装之间的球栅阵列。
在其他实施例中，球栅阵列包括基座封装的顶表面上的回流的焊料球的阵列以及焊料球之间的底部填充物。
其他实施例包括图案化的焊料停止层，所述图案化的焊料停止层在焊料球之间、在天线封装的底表面上和基座封装的顶表面上。
在其他实施例中，焊料球是铜芯焊料球。
在其他实施例中，天线层之间的堆叠材料具有顶部和底部平坦表面，以支持天线层，并且其中，堆叠材料是电介质，以将顶部和底部天线层彼此电隔离。
在其他实施例中，天线平面表面形成毫米波天线。
其他实施例包括：有源管芯，所述有源管芯组装到基座基板的底侧；无源部件，所述无源部件施加到基座封装；以及与rf系统中的其他模块的连接。
一些实施例涉及计算系统，所述计算系统包括系统板、附接到系统板的处理器以及rf模块封装，所述rf模块封装包括：rf天线封装，所述rf天线封装具有在顶部和底部天线层之间的堆叠材料，以形成多个天线平面表面；基座封装，所述基座封装具有交替的图案化的导电层和电介质层，以通过基座封装形成布线；以及接合部，所述接合部在天线封装的底表面与基座封装的顶表面之间。
在其他实施例中，接合部包括天线封装与基座封装之间的球栅阵列，所述球栅阵列具有在基座封装的顶表面上的回流的焊料球的阵列以及焊料球之间的底部填充物。
在其他实施例中，天线层之间的堆叠材料具有顶部和底部平坦表面，以支持天线层，并且其中，堆叠材料是电介质，以将顶部和底部天线层彼此电隔离。
1.一种制作rf模块封装的方法，包括：
通过将顶部天线层和底部天线层之间的堆叠材料分层以形成多个天线平面表面来制作rf天线封装；
通过镀覆芯材料和构建交替的图案化的导电层和电介质层以创建连接到所述天线层的rf链路、电源链路和接地平面来制作基座封装；以及
将所述天线封装的底表面接合到所述基座封装的顶表面，以形成所述rf模块封装。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，接合包括使用所述天线封装与所述基座封装之间的球栅阵列进行接合。
3.根据权利要求2所述的方法，还包括：将焊料球的阵列施加到所述基座封装的所述顶表面；在所述焊料球之间施加底部填充物；将所述天线封装压向所述基座封装；以及回流所述焊料球的所述焊料。
4.根据权利要求3所述的方法，还包括：在施加所述焊料球之前，将所述天线封装的所述底表面上和所述基座封装的所述顶表面上的焊料停止层图案化。
5.根据权利要求2或3所述的方法，其中，所述焊料球是铜芯焊料球。
6.根据前述权利要求中任一项或多项所述的方法，其中，所述天线层之间的所述堆叠材料具有顶部平坦表面和底部平坦表面，以支持所述天线层，并且其中，所述堆叠材料是电介质，以将所述顶部天线层和所述底部天线层彼此电隔离。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，制作rf天线封装包括：将堆叠材料之上的顶部天线层和底部天线层分层，以形成多个天线平面表面；以及用焊料停止层覆盖所述顶部天线层和所述底部天线层。
8.根据前述权利要求中任一项或多项所述的方法，其中，制作基座封装包括：将芯材料的相对侧之上的铜层图案化；将电介质层合在图案化的铜层之上；将两个所述电介质层之上的第二铜层图案化；以及重复电介质的层合和铜的图案化，以在所述芯材料的两侧上堆积多个图案化的铜层。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述天线平面表面形成毫米波天线。
10.根据前述权利要求中任一项或多项所述的方法，还包括：将有源管芯组装到所述基座基板的底侧；将无源部件施加到所述基座封装；以及通过印刷电路板或电缆将所述rf模块封装连接到rf系统中的其他模块。
11.一种rf模块封装，包括：
rf天线封装，所述rf天线封装具有在顶部天线层和底部天线层之间的堆叠材料，以形成多个天线平面表面；
基座封装，所述基座封装具有交替的图案化的导电层和电介质层，以通过所述基座封装形成布线；以及
接合部，所述接合部在所述天线封装的底表面与所述基座封装的顶表面之间。
12.根据权利要求11所述的封装，其中，所述接合部包括所述天线封装与所述基座封装之间的球栅阵列。
13.根据权利要求12所述的封装，其中，所述球栅阵列包括所述基座封装的所述顶表面上的回流的焊料球的阵列、以及所述焊料球之间的底部填充物。
14.根据权利要求13所述的封装，还包括图案化的焊料停止层，所述图案化的焊料停止层在所述焊料球之间、在所述天线封装的所述底表面上和所述基座封装的所述顶表面上。
15.根据权利要求12所述的封装，其中，所述焊料球是铜芯焊料球。
16.根据权利要求11-14中任一项或多项所述的封装，其中，所述天线层之间的所述堆叠材料具有顶部平坦表面和底部平坦表面，以支持所述天线层，并且其中，所述堆叠材料是电介质，以将所述顶部天线层和所述底部天线层彼此电隔离。
17.根据权利要求11-16中任一项或多项所述的封装，其中，所述天线平面表面形成毫米波天线。
18.根据权利要求11-17中任一项或多项所述的封装，还包括：有源管芯，所述有源管芯组装到所述基座基板的底侧；无源部件，所述无源部件施加到所述基座封装；以及与rf系统中的其他模块的连接。
19.一种计算系统，包括：
系统板；
附接到所述系统板的处理器；以及
rf模块封装，所述rf模块封装附接到所述系统板，并且通过所述系统板耦合到所述处理器，所述rf模块封装包括：rf天线封装，所述rf天线封装具有在顶部天线层和底部天线层之间的堆叠材料，以形成多个天线平面表面；基座封装，所述基座封装具有交替的图案化的导电层和电介质层，以通过所述基座封装形成布线；以及接合部，所述接合部在所述天线封装的底表面与所述基座封装的顶表面之间。
20.根据权利要求19所述的系统，其中，所述接合部包括所述天线封装与所述基座封装之间的球栅阵列，所述球栅阵列具有在所述基座封装的所述顶表面上的回流的焊料球的阵列、以及所述焊料球之间的底部填充物。
21.根据权利要求19或20所述的系统，其中，所述天线层之间的所述堆叠材料具有顶部平坦表面和底部平坦表面，以支持所述天线层，并且其中，所述堆叠材料是电介质，以将所述顶部天线层和所述底部天线层彼此电隔离。
技术总结