具有气腔结构的玻璃上天线的制作方法

具有气腔结构的玻璃上天线
1.相关申请的交叉引用
2.本用于专利的申请要求2020年6月23日提交的标题为“具有气腔结构的玻璃上天线(antenna on glass with air cavity structure)”的美国非临时申请第16/910,025号的权益，该申请已转让给本技术的受让人，并且通过引用将其全部内容明确并入本文。
技术领域
3.本公开总体上涉及天线，并且更特别地但不排他地涉及玻璃设备模块上天线及其制造技术。


背景技术：

4.集成电路技术通过有源元件的小型化在提高计算能力方面取得了长足的进步。封装设备可以在许多电子设备(包括处理器、服务器、射频(rf)集成电路等)中找到。封装技术在高引脚数设备和/或高产量元件中变得成本有效。
5.另外，在常规的rf前端电路中，天线被构建并且嵌入在封装基板中。一个限制是基板中没有用于天线阻抗匹配和滤波的电容器。此外，常规基板在较高频率(例如，毫米波范围)下是有损耗的(即，电磁效率低)。因此，使用常规技术的设计者面临许多问题，包括低天线增益和高基板迹线损耗。此外，在常规的封装天线(aip)基板中没有匹配和滤波能力。对于需要高效率、低功耗的部件和设备的先进的5g和未来的6g毫米波(mmwave)rf前端，常规技术的性能受到限制。
6.因此，需要克服常规天线封装的缺陷的系统、装置和方法，包括本文提供的方法、系统和装置。


技术实现要素：

7.以下呈现与与本文公开的装置和方法相关联的一个或多个方面和/或示例相关的简要发明内容。因此，以下发明内容不应被认为是与所有设想方面和/或示例相关联的广泛概述，也不应被认为是确定与所有设想方面和/或示例相关联的关键或重要元件或描写与任何特定方面和/或示例相关联的范围。因此，以下发明内容的唯一目的是在下文呈现的具体实施方式之前，以简化的形式呈现与一个或多个方面相关的某些概念和/或与本文公开的装置和方法相关的示例。
8.根据本文公开的各个方面，至少一个方面包括玻璃上天线(antenna on glass，简称aog)设备，该玻璃上天线设备具有至少部分地形成在光敏玻璃基板中的气腔。气腔结构至少部分地包围该气腔并且其中该气腔结构至少部分地由该光敏玻璃基板形成。天线由顶部导电层的一部分形成，该顶部导电层设置在气腔结构的顶部表面上方并且至少部分地与气腔重叠。提供了一种金属化结构，该金属化结构具有底部导电层，该底部导电层设置在气腔结构的底部表面上，其中底部导电层通过穿过光敏玻璃基板设置的导电柱电耦接到顶部金属层。
9.根据本文公开的各个方面，至少一个方面包括一种用于制造玻璃上天线(aog)设备的方法。该方法可以包括：在光敏玻璃基板中形成气腔；形成至少部分地包围气腔的气腔结构，其中气腔结构至少部分地由光敏玻璃基板形成；由设置在气腔结构的顶部表面上方的顶部导电层的一部分形成天线，其中天线至少部分地与气腔重叠；以及形成金属化结构，该金属化结构具有设置在气腔结构的底部表面上方的底部导电层，其中底部导电层通过穿过光敏玻璃基板设置的导电柱电耦接到顶部导电层。
10.基于附图和具体实施方式，与本文公开的装置和方法相关联的其他特征和优点对于本领域技术人员来说将是显而易见的。
附图说明
11.当结合附图考虑时，通过参考下面的具体实施方式，将容易获得对本公开的各方面及其许多伴随优点的更完整的理解，附图仅用于说明而非限制本公开。
12.图1图示了根据本公开的至少一个方面的玻璃上天线设备。
13.图2图示了根据本公开的至少一个方面的玻璃上天线设备的一部分的另一个配置。
14.图3图示了根据本公开的至少一个方面的玻璃上天线设备的一部分的俯视图。
15.图4图示了根据本公开的至少一个方面的玻璃上天线设备的另一个配置。
16.图5图示了根据本公开的至少一个方面的玻璃上天线设备的另一个配置。
17.图6图示了根据本公开的至少一个方面的玻璃上天线设备的另一个配置。
18.图7图示了根据本公开的至少一个方面的玻璃上天线设备的另一个配置。
19.图8图示了根据本公开的至少一个方面的图7的玻璃上天线设备的一部分。
20.图9a至图9f图示了根据本公开的一个或多个方面的制造技术。
21.图10图示了根据本公开的至少一个方面的玻璃上天线设备的另一个配置。
22.图11图示了根据本公开的至少一个方面的玻璃上天线设备的备选基板部分。
23.图12a至图12b图示了根据本公开的一个或多个方面的制造技术。
24.图13图示了根据本公开的至少一个方面的用于制造玻璃上天线设备的方法的流程图。
25.图14图示了根据本公开的至少一个方面的示例性移动设备。
26.图15图示了可以利用本公开的一个或多个方面的各种电子设备。
27.根据惯例，附图所描绘的特征可能不是按比例绘制的。因此，为了清楚起见，所示特征的尺寸可以任意扩大或缩小。根据惯例，为了清楚起见，附图中的一些被简化。因此，附图可能没有描绘特定装置或方法的所有部件。此外，在整个说明书和附图中，相同的附图标记表示相同的特征。
具体实施方式
28.在针对具体实施例的以下描述和相关附图中说明了本公开的各方面。在不脱离本文教导的范围的情况下，可以设计备选的方面或实施例。另外，本文的说明性实施例的众所周知的元件可能不会被详细描述或可能被省略以免混淆本公开中的教导的相关细节。
29.在某些描述的示例实现方式中，识别了各种部件结构和操作部分可以取自已知的
常规技术，然后根据一个或多个示例性实施例来布置的示例。在此类情况下，可以省略已知的常规部件结构和/或操作部分的内部细节，以帮助避免本文公开的说明性实施例中所示概念的潜在混淆。
30.本文使用的术语仅出于描述特定实施例的目的，并且不旨在进行限制。如本文所用，单数形式“一”、“一个”和“该”也包括复数形式，除非上下文清楚地指出不是这样。还将理解，术语“包括”、“包括了”、“包括有”和/或“包含”在本文使用时，指定所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但是不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组合的存在或添加。
31.图1图示了根据本公开的至少一个方面的玻璃上天线(aog)设备100。aog设备100包括至少部分地形成在光敏玻璃基板101中的气腔结构110和气腔112。aog设备100允许将一个或多个金属-绝缘体-金属(mim)电容器120和/或电感器130集成到aog设备100中，用于高频应用(诸如5g毫米波频率)的rf滤波和/或阻抗匹配。
32.气腔112具有优于常规设计的改善的电介质常数(dk)和损耗角正切(df)，因为对于空气(dk＝1，df＝0)。可以通过移除光敏玻璃基板101的一部分来形成气腔112。光敏玻璃基板101也用于形成气腔结构110。气腔112可以通过改变具有不同焦深的紫外(uv)激光束将暴露的玻璃区域转化为陶瓷并且然后通过蚀刻孔114将经转化的陶瓷移除而形成。aog设备100还可以包括顶部导电层152和顶部绝缘层153。顶部导电层可以由导电材料(诸如cu)形成，该导电材料被镀覆并且图案化在气腔结构110的玻璃上。顶部导电层152的一部分可以被图案化以形成(一个或多个)天线154，该天线可以是贴片天线等。(一个或多个)天线154连同顶部导电层152可以被顶部绝缘层153覆盖用于钝化和保护(一个或多个)天线154。顶部导电层152和天线154可以是铜(cu)或其他具有高导电性的导电材料，诸如银(ag)、金(au)、铝(al)和其他类似材料、合金或材料的组合。顶部绝缘层153可以在层间电介质(ild)层中。ild层153可以由诸如掺杂二氧化硅(sio2)或其氟掺杂、碳掺杂和碳掺杂形式的材料，以及诸如聚酰亚胺(pi)、聚降冰片烯、苯并环丁烯(bcb)、聚四氟乙烯(ptfe)和/或硅基聚合物电介质的旋涂有机聚合物电介质形成。
33.aog设备100还包括诸如玻璃通孔(tgv)/导电柱(例如，铜(cu))的特征，本文称为tgv 102。(一个或多个)mim电容器120可以至少部分地由金属化结构140的一部分形成。同样，(一个或多个)电感器130可以至少部分地由金属化结构140的一部分形成。(一个或多个)mim电容器120和(一个或多个)电感器130可以用于rf滤波和阻抗匹配。金属化结构140可以由多个导电层和绝缘层形成。例如，导电层142、144和146可以是铜(cu)或其他具有高导电性的导电材料，诸如银(ag)、金(au)、铝(al)和其他类似材料、合金或材料的组合。绝缘层可以形成为层间电介质(ild)层162、164和166。ild层162、164和166可以由诸如掺杂二氧化硅(sio2)或其氟掺杂、碳掺杂和碳掺杂形式的材料，以及诸如聚酰亚胺(pi)、聚降冰片烯、苯并环丁烯(bcb)、聚四氟乙烯(ptfe)和/或硅基聚合物电介质的旋涂有机聚合物电介质形成。
34.aog设备100还可以包括一个或多个连接结构170，其便于aog设备100与外部电路/设备的电和/或机械耦接。在一些方面，连接结构170可以是晶片级封装(wlp)球、cu柱、具有焊料凸块的cu柱等中的一者或多者。连接结构170可以通过绝缘层166中的开口耦接到导电层146。使用导电层146和144之间的通孔145以及导电层144和底部导电层142之间的通孔
143，rf信号和可选的其他信号和/或功率可以从连接结构170经由金属化结构140传导，然后耦接到导电柱102(诸如玻璃通孔(tgv)、cu柱等)，该导电柱在本文中也可以称为tgv 102。导电柱102电耦接到顶部导电层152，该顶部导电层可以包括一个或多个天线154。(一个或多个)mim电容器120可以至少部分地由金属化结构140的一部分形成。同样，(一个或多个)电感器130可以至少部分地由金属化结构140的一部分形成并且可以是形成在金属化结构140的一个或多个导电层上的平面电感器(例如，二维(2d)螺旋电感器)、2.5d电感器或3d电感器，如本领域中已知的。(一个或多个)mim电容器120和(一个或多个)电感器130可以用于rf滤波和阻抗匹配。金属化结构140可以由多个导电层和绝缘层形成，下面将更详细地讨论。
35.图2图示了根据本公开的至少一个方面的aog设备200的一部分的另一个配置。图示了备选的气腔212配置。可以通过移除光敏玻璃基板201的一部分来形成气腔212。光敏玻璃基板201也由未固化的光敏玻璃形成气腔结构210。如关于aog设备100所讨论的，可以通过改变具有不同焦深的uv激光束将暴露的玻璃区域转化为陶瓷并且然后通过蚀刻孔214移除经转化的陶瓷来形成气腔212。如本文所用，术语“蚀刻孔”涉及通向气腔212区域的任何开口，以允许在蚀刻后从光敏玻璃基板201移除陶瓷(经转化的玻璃)材料。因此，蚀刻孔214不必具有圆形配置并且可以形成为狭槽或任何其他几何配置。备选地，玻璃中的气腔也可以通过直接飞秒激光写入，然后热处理和连续湿法蚀刻来制造。在图2所示的方面，气腔212可以由两个或更多个腔体形成，这些腔体在内部与腔体通风口213连接。应理解，具有两个腔体允许用于形成内部梁211，该内部梁可以提供另外的结构强度。如关于aog设备100所讨论的，提供了顶部导电层252。顶部导电层252可以由导电材料(诸如cu或这里讨论的其他材料)形成，该导电材料被镀覆并且图案化在由未转化的光敏玻璃形成的气腔结构210的顶部上。顶部导电层252的一部分可以被图案化以形成一个或多个天线，该一个或多个天线可以是贴片天线等，如上面所讨论的。底部部分导电层242可以由导电材料(诸如cu或本文讨论的其他材料)形成，该导电材料被镀覆并且图案化在气腔结构210的底部部分上。顶部导电层252和底部导电层242可以通过导电柱202电耦接，该导电柱可以形成为tgv。为了简洁起见，aog设备200的其余结构部件没有图示，但是可以类似于aog设备100或本文公开的其他aog设备。此外，从前述内容应理解，在所公开的各个方面中，气腔配置可以采取各种形式并且不限于本文提供的所示配置。
36.图3图示了根据本公开的至少一个方面的aog设备100的一部分的俯视图。俯视图图示了不同层/深度处的多个结构(例如，顶部导电层252和底部导电层242)并且不应被解释为横截面局部图示。如上面所讨论的，未转化的光敏玻璃形成气腔结构110。此外，蚀刻孔114向气腔112开放，以允许在制造期间移除经转化的陶瓷(下面将更详细地讨论)。如上文关于aog设备100所讨论的，还提供了顶部导电层152。顶部导电层152的一部分可以被图案化以形成天线154，该天线可以是贴片天线等。底部部分导电层142也可以由导电材料(诸如cu或这里讨论的其他材料)形成，该导电材料被镀覆并且图案化在气腔结构110的底部部分上。顶部导电层152和底部导电层142可以通过导电柱102电耦接，导电柱102可以形成为填充有cu或其他导电材料的tgv。应理解，前述方面和说明仅作为示例提供，并且本公开的各个方面不限于作为示例提供的具体描述、参考文献和/或说明。
37.图4图示了根据本公开的至少一个方面的aog设备400的另一个配置。图示了备选
的气腔412配置。可以通过移除光敏玻璃的一部分来形成气腔412。光敏玻璃(未转化的)也形成气腔结构410。如前所述，在至少一个方面，通过改变具有不同焦深的uv激光束将暴露的玻璃区域转化为陶瓷并且然后通过蚀刻孔414移除经转化的陶瓷来形成气腔412。在图4所示的方面中，气腔412可以由两个或更多个腔体形成，该两个或更多个腔体可以在内部与腔体通风口连接，或备选地可以在非玻璃柱区域中连接(每个都没有图示)。应理解，具有两个腔体允许用于形成内部梁411，该内部梁可以提供另外的结构强度。在此配置中，两个腔体之间的内部梁411基本上是垂直的并且为顶部导电层452提供支撑，因为没有未转化的光敏玻璃的顶梁。在备选的配置中，顶梁可以设置有用于为顶梁提供另外的支撑的内部梁411。所示的其他特征和部件类似于关于aog设备100所讨论的那些。因此，为了避免重复，将不提供所示特征中的每个的详细叙述。此外，从前述内容应理解，在所公开的各个方面中，气腔配置可以与其他特征一起采取各种形式，并且所公开的方面不限于本文提供的所示配置。
38.图5图示了根据本公开的至少一个方面的aog设备500的一部分的另一个配置。可以通过移除光敏玻璃的一部分来形成气腔512。光敏玻璃也形成气腔结构510的一部分。如前所述，在至少一个方面，通过改变具有不同焦深的uv激光束将暴露的玻璃区域转化为陶瓷并且然后通过蚀刻孔514移除经转化的陶瓷来形成气腔512。在图5所示的方面，顶梁511可以由第二材料形成，该第二材料是低dk和df电介质材料。第二材料可以是二氧化硅(sio2)或苯并环丁烯(bcb)或其他类似材料中的至少一者。在此配置中，顶梁511形成包围气腔512的顶部并且可以在移除腔体中的材料之前形成在气腔部分上。在一些示例中，形成顶梁511的低dk和df电介质可以通过物理气相沉积(pvd)或旋涂施加在已经被uv曝光并且转化为陶瓷的光敏玻璃(psg)上方。蚀刻孔514可以通过光刻形成在顶梁511(例如，低dk/df电介质)中。可以通过从穿过顶梁511形成的蚀刻孔514中蚀刻出陶瓷来形成气腔512。
39.顶梁511为顶部导电迹线552提供支撑，因为没有未转化的光敏玻璃的顶梁。所示的其他特征和部件类似于关于aog设备100所讨论的那些。因此，为了避免重复，将不提供所示特征中的每个的详细叙述。此外，从前述内容应理解，在所公开的各个方面中，可以采取各种形式和/或配置并且不限于本文提供的所示配置。
40.图6图示了根据本公开的至少一个方面的aog设备600的一部分的另一个配置。金属化结构640在导电层646和644之间具有通孔645，在导电层644和底部导电层642之间具有通孔643。金属化结构640还包括绝缘层，该绝缘层可以形成为层间电介质(ild)层662、664和666。如本文所公开的，ild层662、664和666可以由诸如二氧化硅(sio2)或其他材料的材料形成。此配置中的mim电容器620可以至少部分地由金属化结构640的一部分形成。特别地，底部导电层642也用于形成mim电容器620的底部金属。电介质层624设置在mim电容器620的底部导电层642和顶部金属626之间。mim电容器形成在ild层662中并且使用底部导电层642并且通过一个或多个通孔643到导电层644耦接到aog设备600的其他部件。应理解，mim电容器620的此配置可以用于本文中描述且在相关联的图中图示的其他配置中。所示的其他特征和部件类似于关于aog设备100所讨论的那些。因此，为了避免重复，将不提供所示特征中的每个的详细叙述。此外，从前述内容应理解，所公开的各个方面可以采取各种形式和/或配置并且不限于本文提供的所示形式和/或配置。
41.图7图示了根据本公开的至少一个方面的aog设备700的一部分的另一个配置。此
配置总体上说具有开放的气腔712，该气腔结构710的底部部分是开放的。如在先前的示例中，可以通过移除光敏玻璃基板701的一部分来形成气腔712。光敏玻璃基板7101也用于形成气腔结构710的一部分。如本文所讨论的，通过将光敏玻璃基板7101的区域转化为陶瓷并且通过蚀刻孔714将经转化的陶瓷移除来形成气腔712。aog设备700还可以包括顶部导电层752和顶部绝缘层753。顶部导电层752可以由如本文所讨论的导电材料(诸如cu)形成，该导电材料被镀覆并且图案化在气腔结构710的未转化的光敏玻璃上，气腔结构710支撑顶部导电层752和顶部绝缘层753。顶部导电层752的一部分可以被图案化以形成天线754或多个天线，该天线754或多个天线可以是贴片天线等。
42.如上所述，图7所示的配置一般具有开放的气腔712，其中气腔结构710的底部部分是开放的。气腔712的底部部分780可以由具有低dk和df的第二玻璃材料形成。底部部分780基板材料也可以是石英。(例如，具有低dk和低df的二氧化硅)。底部部分780基板材料不需要是光敏玻璃材料。底部部分780可以通过结合层785结合到气腔结构710。结合层785可以由一层或多层玻璃到玻璃/氧化物到氧化物的结合材料形成，诸如sio2、氮氧化硅(sionx)和类似材料。
43.aog设备700还包括金属化结构740，该金属化结构可以形成在底部部分780上，包括另外的导电层和绝缘层中的底部部分导电层742，如本文所讨论的。导电柱702，诸如填充有导电材料(例如，cu)的玻璃通孔(tgv)，将穿透各种材料，诸如邻近气腔结构710的光敏玻璃基板701、底部部分780和结合层785，以允许顶部导电层752和底部部分导电层742的电耦接。(一个或多个)mim电容器720可以至少部分地由金属化结构740的一部分形成。然而，如上面所讨论的，除了所示的配置之外，mim电容器720可以形成在金属化结构740的不同导电和/或绝缘层中。同样，(一个或多个)电感器730可以至少部分地由金属化结构740的一部分形成。取决于电感器设计(例如，平面、3d等)，(一个或多个)电感器730可以驻留在金属化结构740的一层或多层中。如上面所讨论的，(一个或多个)mim电容器720和(一个或多个)电感器730可以用于rf滤波和阻抗匹配。所示的其他特征和部件类似于关于aog设备100所讨论的那些。因此，为了避免重复，将不提供所示特征中的每个的详细叙述。此外，从前述内容应理解，所公开的各个方面可以采取各种形式和/或配置并且不限于本文提供的所示示例配置。
44.图8图示了根据本公开的至少一个方面的aog设备700的一部分。如上所述，气腔712具有开放的配置，气腔的底部是“开放的”，因为它没有被形成气腔结构710的未固化的光敏玻璃包围。例如，气腔结构710包括顶梁711和侧壁部分713，但是没有底梁。气腔710的开放底部部分被底部部分780包围，该底部部分通过结合层785结合到气腔结构710。在图8所示的方面，尽管每个气腔712可以具有耦接到气腔712的一个或多个蚀刻孔714，但是蚀刻孔714不必在间距、尺寸和/或位置上一致。因此，在所示的横截面视图中，左侧的气腔712可以被示为被在那些部段中不具有蚀刻孔714的顶梁覆盖，其中右侧气腔712具有蚀刻孔714的明确图示。如关于aog设备700所讨论的，提供了顶部导电层752。顶部导电层752可以由导电材料(诸如cu或本文讨论的其他材料)形成，该导电材料被镀覆并且图案化在气腔结构710的顶部玻璃表面上。底部部分导电层742可以由导电材料形成(诸如cu或本文讨论的其他材料)，该导电材料形成被镀覆并且图案化在底部部分780的底部表面上。如上所述，应理解，底部部分780可以由与气腔结构710的光敏玻璃不同的玻璃材料形成。顶部导电层252和
底部导电层742可以通过导电柱702电耦接，该导电柱可以形成为tgv。从前述内容应理解，在所公开的各个方面中，气腔配置可以采取各种形式并且不限于本文提供的所示配置。
45.为了帮助理解本公开的各个方面，呈现了制造方法。其他制造方法是可能的，并且所讨论的制造方法仅被呈现以帮助理解本文所公开的各个方面。
46.图9a至图9f图示了根据本公开的一个或多个方面的制造技术。参考图9a，制造过程的一部分(i)开始于提供光敏玻璃(psg)基板901。psg基板901具有为未来部件限定的区域，诸如与气腔912、tgv 902、气腔结构910和蚀刻孔914相关联的区域。在一些方面，一个区域可以限定一个以上的部件。例如，气腔结构910也可以用于限定tgv 902和气腔912。备选地，tgv 902和气腔912可以用于限定气腔结构910。
47.在制造过程的部分(ii)中，psg基板901具有为将来转化为陶瓷的部件限定的一些或所有区域，以允许用于最终的材料移除。如上所述，使用具有不同焦深的(一个或多个)激光束的uv曝光和热烘烤可以导致psg的受影响区域被转化为用于tgv 902和气腔912以及蚀刻孔914形成的陶瓷。psg基板901的其余未曝光/未转化的psg部分可以用于形成气腔结构910。气腔结构910可以具有高度/厚度相等(例如，t
梁
＝50μm至200μm)的顶梁部分和底梁部分，或可以使每个梁具有不同的厚度。支撑镀覆导电层(例如cu rdl)的梁高度(t
梁
)可以针对不同的配置(诸如上面讨论的那些)而变化。另外，如上所述，在一些开口腔体配置中，可能仅有顶梁或底梁。同样，在设计阶段可以很容易地限定各种腔体结构。在至少一个方面，tgv 902和气腔912形成区域可以用2个光掩模生成。此外，可以通过uv曝光和/或通过改变激光束焦距(诸如具有适当波长的飞秒激光)，将psg基板901在期望的区域转化为陶瓷。
48.在制造过程的部分(iii)中，psg基板901具有从tgv 902区域移除(例如，蚀刻移除)的材料，该材料被转化为陶瓷。应理解，在此阶段不移除气腔912和穿过气腔结构910的蚀刻孔914区域中的经转化的陶瓷材料。
49.参考图9b，在制造过程的部分(iv)中，psg基板901具有填充有导电材料(例如，cu)的tgv 902区域以形成tgv 902(本文也称为导电柱)。应理解，在此阶段不移除气腔912和穿过气腔结构910的蚀刻孔914区域中的经转化的陶瓷材料。
50.在制造过程的部分(v)中，psg基板901具有形成在psg基板901上方的顶部导电层952。顶部导电层952的部分电耦接到tgv902。气腔912和穿过气腔结构910的蚀刻孔914区域中的经转化的陶瓷材料在此阶段不被移除，因为它们在顶部导电层952的形成期间提供支撑结构。此外，应理解，顶部导电层952可以被图案化，用于与其他迹线和/或焊盘一起形成天线辐射焊盘。
51.在制造过程的部分(vi)中，psg基板901具有形成在顶部导电层952和psg基板901的任何暴露部分上方的顶部绝缘层953。顶部绝缘层953为天线辐射焊盘和顶部导电层952的任何其他结构提供钝化和保护。气腔912和穿过气腔结构910的蚀刻孔914区域中的经转化的陶瓷材料在此阶段不被移除，因为它们在顶部绝缘层953的形成期间提供支撑结构。
52.参考图9c，在制造过程的部分(vii)中，psg基板901具有形成在psg基板901上方的底部导电层942。正在制造的aog设备900可以被翻转以便于处理底侧部分。应理解，底部导电层942的部分电耦接到tgv 902。气腔912和穿过气腔结构910的蚀刻孔914区域中的经转化的陶瓷材料在此阶段不被移除，因为它们在底部导电层942的形成期间提供支撑结构。此外，应理解，底部导电层942可以被图案化以与其他迹线和/或焊盘一起形成馈线。
53.在制造过程的部分(viii)中，psg基板901具有形成在底部导电层942和psg基板901的任何暴露部分上方的绝缘层962。底部绝缘层962提供用于钝化和底部导电层942。另外，为底部导电层之间的通孔形成开口。气腔912和穿过气腔结构910的蚀刻孔914区域中的经转化的陶瓷材料在此阶段不被移除，因为它们在底部绝缘层962的形成期间提供支撑结构。
54.在制造过程的部分(ix)中，psg基板901具有形成在绝缘层962中的通孔943。通孔943电耦接到底部导电层942。可以经由用导电材料(例如，cu等)填充底部绝缘层962中的开口来形成通孔。应理解，根据期望的厚度，底部绝缘层962和通孔943可以由一层或多层材料形成。气腔912和穿过气腔结构910的蚀刻孔914区域中的经转化的陶瓷材料在此阶段不被移除，因为它们在通孔943的形成期间提供支撑结构。
55.参考图9d，在aog设备900的制造过程的部分(x)中，psg基板901具有形成在绝缘层962上方的mim电容器920。应理解，mim电容器的底部金属922使用通孔943电耦接到底部导电层942的部分。应理解，一个或多个mim电容器920可以由两种金属结构(底部金属922和顶部金属926)形成，其中绝缘层用作电介质924，该绝缘层可以是氮化硅(sin)或任何合适的电介质材料。底部金属922和顶部金属可以由cu或其他合适的金属形成。应理解，mim电容器920可以形成在不同层中，并且在本文公开的备选方面中，现有导电层(例如，底部导电层942)的一部分可用作顶部金属或底部金属中的一者。因此，应理解，所公开的各个方面不限于本文提供的所说明的示例。气腔912和穿过气腔结构910的蚀刻孔914区域中的经转化的陶瓷材料在此阶段不被移除，因为它们在mim电容器920的形成期间提供支撑结构。
56.在制造过程的部分(xi)中，第二底部导电层944形成在绝缘层962上方，该绝缘层962形成在底部导电层942上方。第二底部导电层944的部分电耦接到绝缘层962中形成的第一通孔943。第一通孔943电耦接到底部导电层942，这允许用于第二底部导电层944和底部导电层942之间的电耦接。气腔912和穿过气腔结构910的蚀刻孔914区域中的经转化的陶瓷材料在此阶段不被移除，因为它们在第二底部导电层944的形成期间提供支撑结构。
57.在aog设备900的制造过程的部分(xii)中，在第二底部导电层944和mim电容器920上方形成第二底部绝缘层964。另外，为通孔形成开口以连接第二底部导电层944并且可选地连接到mim电容器920。气腔912和穿过气腔结构910的蚀刻孔914区域中的经转化的陶瓷材料在此阶段不被移除，因为它们在底部绝缘层962的形成期间提供支撑结构。
58.参考图9e，在aog设备900的制造过程的部分(xiii)中，第三底部导电层946形成在第二底部绝缘层964上方，该第二底部绝缘层964形成在第二底部导电层944上方。另外，如上所描述的，经由填充第二底部绝缘层964中的开口来形成第二通孔945。第三底部导电层946的部分电耦接到形成在第二底部绝缘层964中的第二通孔946。第二通孔945也电耦接到第二底部导电层944，这允许用于第二底部导电层944和第三底部导电层946之间的电耦接。最终，导电层942、944和946以及通孔943和945的组合允许用于导电层942、944和946之间以及到mim电容器920、tgv 902和顶部导电层952的电耦接。气腔912和穿过气腔结构910的蚀刻孔914区域中的经转化的陶瓷材料在此阶段不被移除，因为它们在第三底部导电层946和第二通孔945的形成期间提供支撑结构。
59.在aog设备900的制造过程的部分(xiv)中，在第三底部导电层946上方形成第三底部绝缘层966。另外，在第三底部绝缘层中形成开口以允许电耦接到连接结构，从而将第三
底部导电层946连接到外部部件。第三底部绝缘层966可以在凸块形成过程(例如，结合焊盘开口等)期间为第三底部导电层946提供保护。随着第三底部导电层946的添加，金属化结构940也被形成，因为它包括导电层942、944和946、通孔943和945以及绝缘层962、964和966。气腔912和穿过气腔结构910的蚀刻孔914区域中的经转化的陶瓷材料在此阶段不被移除，因为它们在第三底部绝缘层962的形成期间提供支撑结构。
60.在aog设备900的制造过程的部分(xv)中，在先前形成的开口处的第三底部导电层946上方形成连接结构970。连接结构970可以是晶片级封装(wlp)球、cu柱、具有焊料凸块的cu柱等中的一者或多者。可以通过wlp落球过程、cu柱凸块形成过程或用于在第三底部导电层946中的开口(例如，结合焊盘开口)上方形成连接结构的任何合适的过程来形成连接结构970。连接结构970可以通过第三底部绝缘层966中的填充开口耦接到第三底部导电层946。rf信号和可选的其他信号和/或功率可以相应地使用导电层942和944以及944和946之间的通孔943和145从连接结构970传导通过金属化结构940。金属化结构940还允许耦接到导电柱902(例如，tgv 902)和顶部导电层952，并且还允许耦接到mim电容器920。在此阶段不移除气腔912和穿过气腔结构910的蚀刻孔914区域中的经转化的陶瓷材料。
61.参考图9f，在aog设备900的制造过程的部分(xvi)中，通过从psg基板901移除(例如蚀刻移除)在先前的制造部分(例如，参见部分(i)和(ii))中限定和转化的陶瓷玻璃材料来形成蚀刻孔914。覆盖蚀刻孔914的顶部绝缘层953或顶部导电层952的任何部分也可以被移除。备选地，可以在形成顶部导电层952和/或顶部绝缘层953期间或在任何先前的处理阶段为蚀刻孔914形成开口。此外，应理解，在气腔结构910的顶梁之间将形成多个蚀刻孔914以允许进入各个气腔912区域。
62.参考图9f，在aog设备900的制造过程的部分(xvii)中，通过从psg基板901移除(例如蚀刻移除)在之前的制造部分(例如，参见部分(i)和(ii))中限定和转化的陶瓷玻璃材料来形成气腔912。如上所述，应理解，在气腔结构910的顶梁之间将形成多个蚀刻孔914，以允许进入各个气腔912。使用蚀刻孔914从气腔中移除陶瓷材料，并且在移除时形成气腔。
63.图10图示了根据本公开的至少一个方面的另一个玻璃上天线(aog)设备1000。aog设备1000包括至少部分地由光敏玻璃基板1007形成的气腔结构1010和气腔1012，在此示例中，光敏玻璃基板1007由第一光敏玻璃基板1001、第二光敏玻璃基板1003和第三光敏玻璃基板1005形成。气腔结构1010可以包括第一梁1011，该第一梁可以由第一光敏玻璃基板1001形成。另外，侧壁1015和侧壁1017可以由第二光敏玻璃基板1002形成。侧壁1015和1017可以远离第一梁1011设置并且基本上垂直于第一梁1011。气腔结构1010可以包括第二梁1013。第二梁可以由第三光敏玻璃基板形成。侧壁1015和1017可以设置在第一梁1011和第二梁1013之间。应理解，侧壁1015和1017可以形成3维连续侧壁的一部分。例如，如果气腔具有立方体的一般形状，则侧壁将形成立方体的四个侧面，而顶梁1011和底梁1013将相应地限定形成气腔1012的立方体结构的顶部和底部。应理解，本文公开的各个方面不限于特定的几何形状或所提供的各个所示的方面，提供这些方面仅是为了帮助解释本文公开的各个方面。
64.第一光敏玻璃基板1001和第二光敏玻璃基板1003可以各自具有不同的光学带隙(通过离子掺杂，诸如铈(ce)、银(ag)、钠(na)、氟(f)等)。例如，第一光敏玻璃基板1001可以具有宽的光学带隙，并且第二光敏玻璃基板1003可以具有窄的光学带隙。例如，psg的光学
带隙范围可以从2.5电子伏特(ev)到5.5ev。因此，在一些方面，宽带隙可以具有接近该范围的顶部的值(例如，5.5ev)并且窄带隙可以具有接近该范围的底部的值(例如，2.5ev)。此外，在本文公开的一些方面中，第三光敏玻璃基板1005和第一光敏玻璃基板1001可以各自具有相同的光学带隙。
65.aog设备1000允许将一个或多个金属-绝缘体-金属(mim)电容器1020和/或电感器1030集成到aog设备1000中，用于高频应用(诸如5g毫米波频率)的rf滤波和/或阻抗匹配。气腔1012具有优于常规设计的改善的电介质常数(dk)和损耗角正切(df)，因为对于空气(dk＝1，df＝0)。可以通过移除第二光敏玻璃基板1003的一部分来形成气腔1012。如上面所讨论的，第二光敏玻璃基板1003也用于形成气腔结构1010。气腔1012可以通过将暴露的玻璃区域转化为陶瓷并且然后通过蚀刻孔1014将经转化的陶瓷移除而形成。aog设备1000还可以包括顶部导电层1052和顶部绝缘层1053。顶部导电层1052可以由导电材料(诸如cu)形成，该导电材料被镀覆并且图案化在气腔结构1010的玻璃上。顶部导电层1052的一部分可以被图案化以形成(一个或多个)天线1054，该天线可以是贴片天线等。(一个或多个)天线1054连同顶部导电层1052可以被顶部绝缘层1053覆盖，用于钝化和保护(一个或多个)天线1054。顶部导电层1052和天线1054可以是铜(cu)或其他具有高导电性的导电材料，诸如银(ag)、金(au)、铝(al)和其他类似材料、合金或材料的组合。顶部绝缘层1053可以在层间电介质(ild)层中。ild层1053可以由诸如掺杂二氧化硅(sio2)或其氟掺杂、碳掺杂和碳掺杂形式的材料，以及诸如聚酰亚胺(pi)、聚降冰片烯、苯并环丁烯(bcb)、聚四氟乙烯(ptfe)和/或硅基聚合物电介质的旋涂有机聚合物电介质形成。
66.aog设备1000还包括诸如玻璃通孔(tgv)/导电柱(例如，cu)的特征，本文称为tgv 1002。(一个或多个)mim电容器1020可以至少部分地由金属化结构1040的一部分形成。同样，(一个或多个)电感器1030可以至少部分地由金属化结构1040的一部分形成。(一个或多个)mim电容器1020和(一个或多个)电感器1030可以用于rf滤波和阻抗匹配。金属化结构1040可以由多个导电层和绝缘层形成。例如，导电层1042、1044和1046可以是铜(cu)或其他具有高导电性的导电材料，诸如银(ag)、金(au)、铝(al)和其他类似材料、合金或材料的组合。绝缘层可以形成为层间电介质(ild)层1062、1064和1066。ild层1062、1064和1066可以由诸如掺杂二氧化硅(sio2)或其氟掺杂、碳掺杂和碳掺杂形式的材料，以及诸如聚酰亚胺(pi)、聚降冰片烯、苯并环丁烯(bcb)、聚四氟乙烯(ptfe)和/或硅基聚合物电介质的旋涂有机聚合物电介质形成。
67.aog设备1000还可以包括一个或多个连接结构1070，该一个或多个连接结构便于aog设备1000与外部电路/设备的电和/或机械耦接。在一些方面，连接结构1070可以是晶片级封装(wlp)球、cu柱、具有焊料凸块的cu柱等中的一者或多者。连接结构1070可以通过绝缘层1066中的开口耦接到导电层1046。使用导电层1046和1044之间的通孔1045以及导电层1044和底部导电层1042之间的通孔1043，rf信号和可选的其他信号和/或功率可以从连接结构1070经由金属化结构1040传导，然后耦接到导电柱1002(诸如玻璃通孔(tgv)、cu柱等)，该导电柱在本文中也可以称为tgv 1002。导电柱1002电耦接到顶部导电层1052，该顶部导电层可以包括一个或多个天线1054。(一个或多个)mim电容器1020可以至少部分地由金属化结构1040的一部分形成。同样，(一个或多个)电感器1030可以至少部分地由金属化结构1040的一部分形成并且可以是形成在金属化结构1040的一个或多个导电层上的平面
电感器(例如，二维(2d)螺旋电感器)、2.5d电感器或3d电感器。(一个或多个)mim电容器1020和(一个或多个)电感器1030可以用于rf滤波和阻抗匹配。金属化结构1040可以由多个导电层和绝缘层形成。
68.图11图示了根据本公开的至少一个方面的aog设备1100的备选基板结构。在所示的配置中，光敏玻璃基板结构由第一光敏玻璃基板1101和第二光敏玻璃基板1102形成。在此配置中，没有提供上面讨论的可选的第三光敏玻璃基板。第一光敏玻璃基板1101和第二光敏玻璃基板1102可以各自具有不同的光学带隙。例如，第一光敏玻璃基板1101可以具有宽的光学带隙，并且第二光敏玻璃基板1102可以具有窄的光学带隙。应理解，此结构可以用于上面讨论的开放的腔体设计(例如，参见aog设备400、aog设备500和aog设备700)。因为在开放的气腔设计中，气腔的一端是开放的，所以第一光敏玻璃基板1101(根据方向可以在顶部或底部)可以形成梁，第二光敏玻璃基板1102可以形成气腔的侧壁，与梁相对的端部是开放的，如上面所讨论的。下面将讨论具有不同光学带隙的不同玻璃基板对制造过程的影响。
69.为了充分说明本公开的各个方面，呈现了制造方法。其他制造方法也是可能的，并且所讨论的制造方法仅用于帮助理解本文公开的概念。
70.图12a和图12b图示了根据本公开的一个或多个方面的用于aog设备的制造技术。参考图12a，aog设备1200(例如，其可以类似于aog设备1000)的制造过程的一部分(i)从提供光敏玻璃(psg)基板1207开始，该基板包括各自具有不同光学带隙的第一光敏玻璃基板1201和第二光敏玻璃基板1203。例如，第一光敏玻璃基板1201可以具有宽的光学带隙，并且第二光敏玻璃基板1203可以具有窄的光学带隙。还提供了第三光敏玻璃基板1205，该第三光敏玻璃基板在一些示例中具有与第一光敏玻璃基板1201相同的光学带隙(例如宽的光学带隙)。为了简单起见，在下面的描述中，当每个基板被撞击时，组合的第一psg基板、第二psg基板和第三psg基板可以被称为psg基板1207。
71.在aog设备1200的制造过程的部分(ii)中，psg基板1207具有为未来部件限定的区域，诸如与气腔1212、tgv 1202、气腔结构1210和蚀刻孔1214相关联的区域。在一些方面，一个区域可以限定一个以上的部件。例如，气腔结构1210也可以用于限定tgv 1202和气腔1212。备选地，tgv 1202和气腔1212可以用于限定气腔结构1210。另外，应理解，为未来部件限定的一些区域可以在一个或多个psg基板1201、1203和/或1205中限定。例如，tgv 1202具有通过psg基板1201、1203和/或1205中的每个限定的区域。psg基板1207具有为将来转化为陶瓷的部件限定的一些或所有区域，以允许用于最终的材料移除。例如，较短波长的uv曝光(例如，使用具有不同焦深的(一个或多个)激光束)和热烘烤可以导致psg1207的受影响的tgv 1202区域被转化为用于tgv 1202和蚀刻孔1214形成的陶瓷。然而，由于气腔1212主要是通过从具有窄带隙的第二psg基板1203移除材料而形成的，所以气腔1212可以通过暴露更长波长的uv光来限定。psg基板1207的其余未曝光/未转化的psg部分可以用于形成气腔结构1210。气腔结构1210可以具有高度/厚度相等(例如，t
梁
＝50μm至200μm)的顶梁1211和底梁1213部分，或可以使每个梁具有不同的高度/厚度。另外，顶梁由第一psg基板1201形成，并且底梁1213由第三psg基板1205形成。支撑镀覆导电层(例如cu rdl)的梁高度(t
梁
)可以针对不同的配置(诸如上面讨论的那些)而变化。另外，如上所述，在一些开放的腔体配置中，可能仅有顶梁或底梁。同样，可以在设计阶段限定本文公开的各种腔体结构。
72.在aog设备1200的制造过程的部分(iii)中，psg基板1207具有从tgv 1202区域移
除(例如，蚀刻移除)的材料，该材料被转化为陶瓷。特别地，从psg基板1201、1203和1205中的每个移除材料。应理解，在此阶段不移除气腔1212和穿过气腔结构1210的蚀刻孔1214区域中的经转化的陶瓷材料。
73.参考图12b，在aog设备1200的制造过程的部分(iv)中，psg基板1207具有填充有导电材料(例如，cu)的tgv 1202区域以形成tgv 1202(本文也称为导电柱)。另外，顶部导电层1252形成在第一psg基板1201/顶梁1211上方。顶部导电层1252的部分电耦接到tgv 1202。气腔1212或穿过气腔结构1210的蚀刻孔1214区域中的经转化的陶瓷材料在此阶段不被移除，因为它们在顶部导电层1252的形成期间提供支撑结构。此外，应理解，顶部导电层1252可以被图案化，用于与其他迹线和/或焊盘一起形成天线辐射焊盘。然而，在形成顶部导电层1252之后，可以移除蚀刻孔1214区域中经转化的陶瓷材料。另外，底部导电层1242可以形成在第三psg基板1205/底梁1213上方。在这部分制造期间，aog设备1200可以被翻转以便于处理底侧部分。应理解，底部导电层1242的部分电耦接到tgv1202。第二psg基板1203中的气腔1212区域中的经转化的陶瓷材料在此阶段没有被移除，因为它在底部导电层1242的形成期间提供了支撑结构。此外，应理解，底部导电层1242可以被图案化以与其他迹线和/或焊盘一起形成馈线。
74.在aog设备1200的制造过程的部分(v)中，psg基板1207，特别是第二psg基板1203具有通过从第二psg基板1203移除(例如通过氢氟酸蚀刻移除)陶瓷玻璃材料而形成的气腔1212。如上所述，应理解，在气腔结构1210的顶梁1211和气腔1212之间可以形成多个蚀刻孔1214，以允许通向气腔1212的各种进入开口。使用(一个或多个)蚀刻孔1214从气腔1212中移除陶瓷材料，并且在移除时形成气腔1212。
75.应理解，当与公开了aog设备900的关于图9a至图9f讨论的制造部分相比较时，总结了上面关于图12a和图12b讨论的部分制造部分，以提供具有不同psg基板的过程的说明。因此，在图12a和图12b的前述描述中不再重复在本公开的其他部分中提供的和共同的细节(例如通孔、金属化结构形成、绝缘层的应用等)。
76.aog设备900是由光敏玻璃(psg)基板制成的中空气腔结构。气腔的形成可以通过使用具有可变焦深的uv激光来进行，或使用可以扫描psg的飞秒激光来将特定区域转化为陶瓷，然后通过hf酸蚀刻移除以形成气腔。尽管aog设备900是一种高性能天线，其增益优于裸玻璃基板，但是通过激光扫描跨越具有大腔体的aog形成气腔可能是缓慢的过程。
77.如上面所讨论的，在aog设备1000、1100和1200的备选配置中，气腔和tgv结构由具有不同光学带隙的异质结psg(hj-psg)形成。通过使用hj-psg基板配置(例如，宽的光学带隙(wbg)/窄的光学带隙(nbg)或wbg/nbg/wbg)，可以使用高通量制造方法(例如，通过使用具有不同波长的uv光源的光刻)来形成气腔结构。
78.应理解，前述制造过程和相关讨论仅作为本公开的一些方面的一般说明而提供，并且不旨在限制本公开或所附权利要求。此外，本领域技术人员已知的制造过程中的许多细节可能已经被省略或组合在发明内容过程部分中，以便于理解所公开的各个方面，而没有详细呈现每个细节和/或所有可能的过程变化。此外，应理解，提供所示的配置和描述仅是为了帮助解释本文公开的各个方面。例如，mim电容器和/或电感器的数量和位置、金属化结构可能具有或多或少的导电层和绝缘层、腔体的取向、尺寸、是否由多个腔体形成、是闭合的还是开放的，以及其他方面可能具有由特定应用设计特征(诸如天线的数量、天线类
型、频率范围、功率等)驱动的变化。因此，前述说明性示例和相关联附图不应被解释为限制本文公开和要求保护的各个方面。
79.根据本文公开的各个方面，至少一个方面包括玻璃上天线(aog)设备(例如，100、400、500、600、700、900、1000、1100、1200)，该玻璃上天线设备具有至少部分地形成在光敏玻璃基板(例如，101、901、1207)中的气腔(例如，112、212、412、512、712、912、1012、1212)。气腔结构至少部分地包围气腔并且其中气腔结构(例如，110、210、410、510、710、910、1010、1210)至少部分地由光敏玻璃基板形成。天线(例如，154、754、1054)由顶部导电层(例如，152、252、452、552、752、952、1052)的部分形成，该顶部导电层设置在气腔结构的顶部表面上方并且至少部分地与气腔重叠。提供金属化结构(例如140、740、940)，其具有设置在气腔结构的底部面上的底部导电层(例如142、242、642、742、942)，其中底部导电层通过穿过光敏玻璃基板设置的导电柱(例如102、202、702、902)电耦接到顶部金属层。在所公开的各个方面提供的各种技术优点中，至少在一些方面，通过提供低dk/df玻璃平台，光敏玻璃基板中提供的气腔允许用于改善天线性能，该低dk/df玻璃平台还可以包括集成mim电容器和电感器，以提供封装上rf滤波和阻抗匹配，这在常规设计中是不可用的。
80.此外，本文公开的一个或多个方面提供了用于使用低dk/df玻璃平台(晶片/面板)和已建立的处理技术的高性能天线。光敏玻璃的df为0.0002，气腔的df为0.0。使用mim电容器和电感器集成，对于天线匹配和滤波是可行的，以减少杂散发射并且满足毫米波设计规范，其中在天线封装处期望高q滤波，这可以由本文公开的各个方面来提供。
81.另外，本文公开的一个或多个方面提供了用于优于常规设计的改善性能。例如，天线增益可以比常规设计改善0.3db到0.5db。与常规设计相比，基板迹线损耗可改善0.3db至0.5db。天线滤波可以比常规设计改善0.5db。整体系统性能(例如，增益 迹线 滤波)改善约1.0db至1.5db。
82.从前述内容应理解，本文公开了用于制造aog设备的各种方法。图13图示了用于制造玻璃上天线(aog)设备的方法1300的流程图。该方法可以包括在框1302中在光敏玻璃基板中形成气腔。在框1304中，该方法继续形成至少部分地包围气腔的气腔结构，其中气腔结构至少部分地由光敏玻璃基板形成。在框1306中，该方法继续从设置在气腔结构的顶部表面上方的顶部导电层的一部分形成天线，其中天线至少部分地与气腔重叠。在框1308中，该方法继续形成金属化结构，该金属化结构具有设置在气腔结构的底部表面上的底部导电层，其中底部导电层通过穿过光敏玻璃基板设置的导电柱电耦接到顶部导电层。
83.因此，从前面的公开中应理解，用于制造本文公开的各个方面的另外的过程对于本领域技术人员来说是显而易见的，并且在所包括的附图中不会提供或图示上面讨论过程的字面再现。
84.图14图示了根据本公开的一些示例的示例性移动设备。现在参考图14，描绘了根据示例性方面配置的移动设备的框图，并且该移动设备一般被指定为移动设备1400。在一些方面，移动设备1400可以被配置为无线通信设备。如图中示出的，移动设备1400包括处理器1401。处理器1401被示为包括指令流水线1412、缓冲处理单元(bpu)1408、分支指令队列(biq)1411和节流器1410，如本领域公知的。为了清楚起见，这些框的其他公知细节(例如，计数器、条目、置信字段、加权和、比较器等)从处理器1401的此视图中被省略。处理器1401可以通过链路通信地耦接到存储器1432，该链路可以是管芯到管芯或芯片到芯片的链路。
移动设备1400还包括显示器1428和显示器控制器1426，其中显示器控制器1426耦接到处理器1401和显示器1428。
85.在一些方面，图14可以包括耦接到处理器1401的编码器/解码器(编解码器)1434(例如，音频和/或语音编解码器)；耦接到编解码器1434的扬声器1436和传声器1438；以及耦接到天线1442和处理器1401的无线电路1440(可以包括调制解调器、rf电路、滤波器等)。天线1442可以是如本文所公开的一个或多个玻璃上天线设备，或可以被配置为利用本文所公开的各个方面。
86.在特定方面，在存在上述框中的一个或多个情况下，处理器1401、显示器控制器1426、存储器1432、编解码器1234和无线电路1440可以被包括在系统级封装或片上系统设备1422中，该系统级封装或片上系统设备可以使用倒装芯片技术来整体或部分地实现。输入设备1430(例如，物理或虚拟键盘)、电源1444(例如，电池)、显示器1428、输入设备1430、扬声器1436、传声器1438、天线1442和电源1444可以在片上系统设备1422的外部，并且可以耦接到片上系统设备1422的部件，诸如接口或控制器。
87.应注意的是，尽管图14描绘了移动设备，但是各种所示部件也可以集成到机顶盒、音乐播放器、视频播放器、娱乐单元、导航设备、个人数字助理(pda)、固定位置数据单元、计算机、膝上型电脑、平板电脑、通信设备、移动电话或其他类似设备中。
88.图15图示了根据本公开的各个方面的可以与任一前述玻璃上天线设备集成的各种电子设备。例如，移动电话装备1502、膝上型计算机装备1504和固定位置终端装备1506各自一般可以被认为是用户装备(ue)，并且可以包括如本文所描述的玻璃上天线设备1500。图15中所示的设备1502、1504、1506仅是示例性的。其他电子设备也可以包括玻璃上天线设备1500，包括但不限于一组设备(例如，电子设备)，其包括移动设备、手持个人通信系统(pcs)单元、诸如个人数字助理的便携式数据单元、全球定位系统(gps)使能设备、导航设备、机顶盒、音乐播放器、视频播放器、娱乐单元、诸如仪表读取装备的固定位置数据单元、通信设备、智能手机、平板电脑、计算机、可穿戴设备、服务器、路由器，机动车辆(例如，自主车辆)中实现的电子设备、物联网(iot)设备或存储或检索数据或计算机指令或其任意组合的任何其他设备。
89.前述公开的设备和功能可以被设计和被配置到存储在计算机可读介质上的计算机文件(例如，rtl、gdsii、gerber等)中。一些或所有此类文件可以提供给基于此类文件制造设备的制造处理者。所得产品可以包括半导体晶片，然后将其切割成半导体管芯并且封装成玻璃上天线设备中。玻璃上天线设备然后可以用于本文所描述的设备中。
90.以下提供了本公开的实施例的概述：
91.示例1：一种玻璃上天线设备，其包括：至少部分地形成在光敏玻璃基板中的气腔。该天线还包括至少部分地包围气腔的气腔结构，其中气腔结构至少部分地由光敏玻璃基板形成。该天线还包括天线，该天线由设置在气腔结构的顶部面上方的顶部导电层的一部分形成，其中该天线至少部分地与气腔重叠。该天线还包括金属化结构，该金属化结构具有设置在气腔结构的底部面上的底部导电层，其中底部导电层通过穿过光敏玻璃基板设置的导电柱电耦接到顶部导电层。
92.示例2：如示例1所述的玻璃上天线设备，还包括：蚀刻孔，该蚀刻孔通过气腔结构的一部分延伸到气腔。
93.示例3：如示例2所述的玻璃上天线设备，其中该部分在气腔结构的顶梁上。
94.示例4：如示例1至3的玻璃上方天线设备，还包括顶部绝缘层，其中顶部绝缘层设置在顶部导电层上方。
95.示例5：如示例4所述的玻璃上天线设备，其中顶部绝缘层由二氧化硅(sio2)、有机聚合物电介质、聚酰亚胺(pi)、聚降冰片烯、苯并环丁烯(bcb)、聚四氟乙烯(ptfe)或基于硅树脂的聚合物电介质中的至少一者形成。
96.示例6：如示例1至5所述的玻璃上天线设备，其中该顶部导电层和该底部导电层可以各自由铜(cu)、银(ag)、金(au)、铝(al)、钨(w)、镍(ni)或其组合中的至少一者形成。
97.示例7：如示例1至6所述的玻璃上天线设备，其中导电柱是玻璃通孔(tgv)。
98.示例8：如示例1至7所述的玻璃上天线设备，还包括金属-绝缘体-金属(mim)电容器。
99.示例9：如示例8所述的玻璃上天线设备，其中使用金属化结构中的至少一个导电层来形成mim电容器。
100.示例10：如示例9所述的玻璃上天线设备，其中使用金属化结构的底部导电层形成mim电容器。
101.示例11：如示例8所述的玻璃上天线设备，还包括电感器。
102.示例12：如示例11所述的玻璃上天线设备，其中使用金属化结构中的至少一个导电层来形成电感器。
103.示例13：如示例12所述的玻璃上天线设备，其中电感器是平面电感器、2.5维(2.5d)电感器或3d电感器中的一者。
104.示例14：如示例11所述的玻璃上天线设备，其中mim电容器和电感器被配置为滤波器或阻抗匹配电路中的至少一者。
105.示例15：如示例1至14所述的玻璃上天线设备，其中气腔结构基本上包围气腔。
106.示例16：如示例1至15所述的玻璃上天线设备，其中气腔结构由多个气腔形成，并且每个气腔通过一个或多个腔体通风口在内部连接。
107.示例17：如示例1至14所述的玻璃上天线设备，其中该气腔结构具有开口侧。
108.示例18：如示例17所述的玻璃上天线设备，其中该开口侧是该气腔结构的顶部侧并且在该气腔中形成基本上垂直的梁以帮助支撑该顶部导电层。
109.示例19：如示例17所述的玻璃上天线设备，其中开口侧是气腔结构的底侧。
110.示例20：如示例19所述的玻璃上天线设备，还包括气腔结构的底部部分，其中该底部部分是第二玻璃材料。
111.示例21：如示例20所述的玻璃上天线设备，还包括结合层，其中该结合层设置在光敏玻璃基板和形成气腔结构底部部分的第二玻璃材料之间。
112.示例22：如示例20所述的玻璃上天线设备，其中光敏玻璃基板和第二玻璃材料具有不同的电介质常数(dk)和损耗角正切(df)值。
113.示例23：如示例20所述的玻璃上天线设备，其中导电柱延伸穿过形成气腔结构的底部部分的第二玻璃材料。
114.示例24：如示例20所述的玻璃上天线设备，其中底部部分导电层形成在气腔结构的底部部分的底部表面上。
115.示例25：如示例1至16所述的玻璃上天线设备，还包括气腔结构的顶梁，其中顶梁由第二材料形成并且气腔结构基本上包围气腔。
116.示例26：如示例25所述的玻璃上天线设备，其中形成顶梁的第二材料是低dk和df电介质材料。
117.示例27：如示例25所述的玻璃上天线设备，其中第二材料是二氧化硅(sio2)或苯并环丁烯(bcb)中的至少一者。
118.示例28：如示例1至27所述的玻璃上天线设备，还包括多个连接结构，该多个连接结构被配置为将金属化结构电耦接到玻璃上天线设备外部的一个或多个部件。
119.示例29：如示例28所述的玻璃上天线设备，还包括多个连接结构，该多个连接结构被配置为将金属化结构电耦接到玻璃上天线设备外部的一个或多个部件。
120.示例30：如示例1至29的玻璃上天线设备，其中该玻璃上天线设备结合到选自由以下组成的组装置中：音乐播放器、视频播放器、娱乐单元、导航设备、通信设备、移动设备、移动电话、智能手机、个人数字助理、固定位置终端、平板电脑、计算机、可穿戴设备、物联网(iot)设备、膝上型计算机、服务器和机动车辆中的设备。
121.示例31：如示例1至16所述的玻璃上天线设备，其中光敏玻璃基板包括：第一光敏玻璃基板；以及第二光敏玻璃基板。
122.示例32：如示例31所述的玻璃上天线设备，其中气腔结构包括：
123.第一梁，其由第一光敏玻璃基板形成；以及侧壁，其由第二光敏玻璃基板形成，其中侧壁从第一梁设置。
124.示例33：如示例32所述的玻璃上天线设备，其中气腔结构包括：
125.第二梁，其中侧壁设置在第一梁和第二梁之间。
126.示例34：如示例33所述的玻璃上天线设备，其中第二梁由第三光敏玻璃基板形成。
127.示例35：如示例31至34所述的玻璃上天线设备，其中第一光敏玻璃基板和第二光敏玻璃基板各自具有不同的光学带隙。
128.示例36：如示例35所述的玻璃上天线设备，其中第一光敏玻璃基板具有宽的光学带隙，并且第二光敏玻璃基板具有窄的光学带隙。
129.示例37：如示例36所述的玻璃上天线设备，其中第一光敏玻璃基板具有5.5电子伏特(ev)的光学带隙，并且第二光敏玻璃基板具有2.5ev的光学带隙。
130.示例38：如示例31所述的玻璃上天线设备，其中气腔结构还包括：第三光敏玻璃基板，其中第一光敏玻璃基板和第三光敏玻璃基板各自具有相同的光学带隙。
131.示例39：如示例31至38所述的玻璃上天线设备，其中该气腔结构具有开口侧。
132.示例40：如示例38所述的玻璃上天线设备，其中该开口侧是该气腔结构的顶部侧并且在该气腔中形成基本上垂直的梁以帮助支撑该顶部导电层。
133.示例41：一种用于制造玻璃上方天线设备的方法，该方法包括：在光敏玻璃基板中形成气腔；形成至少部分地包围气腔的气腔结构，其中气腔结构至少部分地由光敏玻璃基板形成；由设置在气腔结构的顶部表面上方的顶部导电层的一部分形成天线，其中天线至少部分地与气腔重叠；以及形成金属化结构，该金属化结构具有设置在气腔结构的底部表面上方的底部导电层，其中底部导电层通过穿过光敏玻璃基板设置的导电柱电耦接到顶部导电层。
134.示例42：如示例41所述的方法，还包括：形成一个或多个蚀刻孔，该蚀刻孔穿过气腔结构的一部分延伸到气腔。
135.示例43：如示例42所述的方法，其中形成气腔包括：在光敏玻璃基板中限定腔体区域；将腔体区域中的玻璃材料转化为陶瓷材料；以及移除陶瓷材料以形成气腔。
136.示例44：如示例43所述的方法，其中通过蚀刻过程通过一个或多个蚀刻孔移除陶瓷材料。
137.示例45：如示例43所述的方法，其中通过使用具有不同焦深的激光束进行紫外(uv)曝光将腔体区域中的玻璃材料转化为陶瓷材料。
138.示例46：如示例41至45所述的方法，其中光敏玻璃基板包括：第一光敏玻璃基板；以及第二光敏玻璃基板。
139.示例47：如示例46所述的方法，其中气腔结构包括：第一梁，其由第一光敏玻璃基板形成；以及侧壁，其由第二光敏玻璃基板形成，其中侧壁从第一梁设置。
140.示例48：如示例46所述的方法，其中第一光敏玻璃基板和第二光敏玻璃基板各自具有不同的光学带隙。
141.示例49：如示例48所述的方法，其中第一光敏玻璃基板具有宽的光学带隙并且第二光敏玻璃基板具有窄的光学带隙。
142.示例50：如示例46所述的方法，其中气腔结构还包括：第三光敏玻璃基板，其中第一光敏玻璃基板和第三光敏玻璃基板各自具有相同的光学带隙。
143.应理解，本文中所公开的各个方面可以被描述为本领域的技术人员所描述和/或认识的结构、材料和/或装置的功能等效物。例如，在一个方面，一种装置可以包括用于执行上文所论述的各种功能的装置。应理解，前述方面仅作为示例提供，并且所要求保护的各个方面不限于作为示例引用的具体参考文献和/或说明。
144.图1至图15中所示的一个或多个部件、过程、特征和/或功能可以被重新布置和/或组合成单个部件、过程、特征或功能，或被合并到若干部件、过程或特征中。在不脱离本公开的情况下，还可以添加另外的元件、部件、过程和/或功能。还应注意的是，本公开中的图1至图15和相对应的描述不限于管芯和/或ic。在一些实现方式中，根据本文公开的各个方面，图1至图15及其相对应的描述可以用于制造、创建、提供和/或生产包括玻璃上天线设备的集成设备。在一些实现方式中，设备可以包括管芯、集成设备、管芯封装、集成电路(ic)、设备封装、集成电路(ic)封装、晶片、半导体设备、封装上封装(pop)设备和/或中介层。
145.如本文所用，术语“用户装备”(或“ue”)、“用户设备”、“用户终端”、“客户端设备”、“通信设备”、“无线设备”、“无线通信设备”、“手持设备”、“移动设备”、“移动终端”、“移动站”、“手机”、“接入终端”、“订户设备”、“订户终端”、“订户站”、“终端”及其变体可以互换地指代能够接收无线通信和/或导航信号的任何合适的移动或固定设备。这些术语包括但不限于音乐播放器、视频播放器、娱乐单元、导航设备、通信设备、智能手机、个人数字助理、固定位置终端、平板电脑、计算机、可穿戴设备、膝上型计算机、服务器、机动车辆中的汽车设备和/或通常由人携带和/或具有通信能力(例如，无线、蜂窝、红外、短程无线电等)的其他类型的便携式电子设备。这些术语还旨在包括与另一个设备通信的设备，该另一个设备可以诸如通过短程无线、红外、有线连接或其他连接来接收无线通信和/或导航信号，而不管卫星信号接收、辅助数据接收和/或位置相关处理是发生在该设备还是该另一个设备。此
外，这些术语旨在包括能够经由无线接入网络(ran)与核心网通信的所有设备(包括无线和有线通信设备)，并且通过核心网络，ue可以与诸如互联网的外部网络以及其他ue连接。当然，对于ue来说，连接到核心网和/或互联网的其他机制也是可能的，诸如通过有线接入网、无线局域网(wlan)(例如，基于ieee 802.11等)等等。ue可以由多种类型的设备(包括但不限于印刷电路(pc)卡、紧凑型快闪设备、外部或内部调制解调器、无线或有线电话、智能手机、平板电脑、跟踪设备、资产标签等)中的任一种来实现。ue可以通过其向ran发送信号的通信链路被称为上行链路信道(例如，反向业务信道、反向控制信道、接入信道等)。ran可以通过其向ue发送信号的通信链路被称为下行链路或前向链路信道(例如，寻呼信道、控制信道、广播信道、前向业务信道等)。如本文所用，术语业务信道(tch)可以指上行链路/反向或下行链路/前向业务信道。
146.电子设备之间的无线通信可以基于不同的技术，诸如码分多址(cdma)、w-cdma、时分多址(tdma)、频分多址(fdma)、正交频分复用(ofdm)、全球移动通信系统(gsm)、3gpp长期演进(lte)、5g新无线电、蓝牙(bt)、蓝牙低能量(ble)、ieee802.11(wifi)和ieee 802.15.4(zigbee/thread)或可以在无线通信网络或数据通信网络中使用的其他协议。蓝牙低能量(也称为蓝牙le、ble和蓝牙智能)是由蓝牙特别兴趣小组设计和销售的无线个人区域网技术，旨在提供显著降低的功耗和成本，同时保持类似的通信范围。随着蓝牙核心规范版本4.0的采用，ble在2010年被合并到主要的蓝牙标准中，并且在蓝牙5中得到更新。
147.本文使用的“示例性”一词表示“用作示例、实例或说明”。本文描述为“示例性”的任何细节都不应被解释为优于其他示例。同样，术语“示例”并不意味着所有示例都包括所讨论的特征、优点或操作模式。此外，特定的特征和/或结构可以与一个或多个其他特征和/或结构相结合。此外，本文描述的装置的至少一部分可以被配置为执行本文描述的方法的至少一部分。
148.应注意的是，术语“连接”、“耦接”或其任何变体表示元件之间的任何直接或间接的连接或耦接，并且可以包括经由中间元件“连接”或“耦接”在一起的两个元件之间的中间元件的存在，除非该连接被明确公开为直接连接。
149.本文中对使用诸如“第一”、“第二”等名称的元件的任何引用并不限制这些元件的数量和/或顺序。而是，这些名称被用作区分两个或多个元件和/或元件的实例的便利方法。此外，除非另有说明，一组元件可以包括一个或多个元件。
150.本领域的技术人员应理解，可以使用多种不同的技术和方法中的任一种来表示信息和信号。例如，贯穿以上描述可能提及的数据、指令、命令、信息、信号、位、符号和码片可以由电压、电流、电磁波、磁场或粒子、光场或粒子或其任意组合来表示。
151.本技术中陈述或图示描绘的任何内容都不旨在将任何部件、动作、特征、益处、优点或等效物奉献给公众，无论该部件、动作、特征、益处、优点或等效物是否在权利要求中陈述。
152.在上面的具体实施方式中，可以看出不同的特征在示例中被组合在一起。此公开方式不应被理解为所要求保护的示例具有比相应权利要求中明确提到的更多的特征的意图。而是，本公开可以包括少于所公开的单个示例的所有特征。因此，下面的权利要求应被视为包括在说明书中，其中每个权利要求本身可以作为单独的示例。尽管每个权利要求本身可以代表一个单独的示例，但是应注意的是，尽管从属权利要求可以在权利要求中表示
与一个或多个权利要求的特定组合，但是其他示例也可以包含或包括该从属权利要求与任何其他从属权利要求的主题的组合，或任何特征与其他从属和独立权利要求的组合。本文提出了此类组合，除非明确表示不打算使用特定的组合。此外，权利要求的特征可以包括在任何其他独立权利要求中，即使该权利要求不直接从属于该独立权利要求。
153.还应注意的是，说明书或权利要求书中公开的方法、系统和装置可以由包括用于执行所公开的方法的相应动作和/或功能的装置的设备来实现。
154.此外，在一些示例中，单个动作可以被细分成多个子动作或包括多个子动作。此类子动作可以包括在单独动作的公开中并且是单独动作的公开的一部分。
155.尽管前述公开内容示出了本公开内容的说明性示例，但是应注意的是，在不脱离由所附权利要求限定的本公开内容的范围的情况下，可以在本文中进行各种改变和修改。根据本文描述的公开内容的示例的方法权利要求的功能和/或动作不需要以任何特定的顺序来执行。另外，众所周知的元件将不被详细描述或可以被省略以免模糊本文所公开的方面和示例的相关细节。此外，尽管可以以单数形式描述或要求保护本公开的元件，但是除非明确声明限于单数形式，否则复数形式也是可以设想的。