一种高集成度导航信号处理SIP装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种高集成度导航信号处理SIP装置，包括数据处理装置、通讯接口装置、硅转接基板和HTCC陶瓷管壳，数据处理装置包括信号处理核心芯片DSP、接口处理芯片FPGA、数据存储芯片SRAM和程序存储芯片FLASH，通讯接口装置包括PROM芯片、电压转换芯片和接口芯片，DSP、SRAM和FLASH连接于硅转接基板的上表面上，FPGA连接于硅转接基板的下表面上，硅转接基板连接于HTCC基板上表面上，PROM芯片、电压转换芯片和接口芯片连接于HTCC基板下表面上。本实用新型专利技术采用裸芯片叠层、硅转接基板和HTCC陶瓷管壳一体化双腔体封装技术，让装置体积更小，可靠性强，重量更轻。

【技术实现步骤摘要】
一种高集成度导航信号处理SIP装置
本技术涉及一种高集成度导航信号处理SIP装置。
技术介绍
导航即引导运载体航行，组合导航系统是将飞机和舰船等运载体上的两种或两种以上的导航设备组合在一起的导航系统。组合导航系统是用以解决导航定位、运动控制、设备标定对准等问题的信息综合系统，具有高精度、高可靠性、高自动化程度的特点，是网络化导航系统发展的必然趋势。由于每种单一导航系统都有各自的独特性能和局限性，如果把几种不同的单一系统组合在一起，就能利用多种信息源，互相补充，构成一种有多维度和导航准确度更高的多功能系统，因此导航成为各种飞行器上必不可少的无线电设备之一。现在对飞行器的应用要求越来越高（小型化、便携式、多功能、数字化及高可靠性、高性能等方面），实现的功能越来越多，增加功能意味着要增加更多的器件或增加器件的功能及性能，这样势必造成整体方案体积、重量的增加，如何减少这些是一个长期研究的工作。传统的组合导航信号处理模块一般采用基于集成电路和分立器件的多层印制板结构。基于FR4基板材料进行PCB布局布线，使用手工或回流焊接电子元器件，外部接口采用连接器连接。这种结构工艺简单，实现成本低，但是整体结构体积大，安装复杂，已经不能满足系统小型化和模块化的需求。在产品效能与小型化和模块化的需求带动下，形成了现今电子产业上相关的两大主流：系统级芯片(SystemonChip，SoC)与系统级封装(SysteminaPackage，SiP)。SoC是站在设计的角度出发，目的在于将一个系统所需的组件整合到一块芯片上；而SiP则是由封装的立场出发，将不同功能的芯片整合于一个电子构造体中。于是如何将组合导航信号处理这个相对功能独立的系统实现SiP在系统封装成为一个研究方向。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本技术提供了一种高集成度导航信号处理SIP装置。为了达到上述目的，本技术的技术方案如下：本技术提供一种高集成度导航信号处理SIP装置，包括数据处理装置、通讯接口装置、硅转接基板和HTCC陶瓷管壳，数据处理装置包括信号处理核心芯片DSP、接口处理芯片FPGA、数据存储芯片SRAM和程序存储芯片FLASH，通讯接口装置包括PROM芯片、电压转换芯片和接口芯片，信号处理核心芯片DSP、数据存储芯片SRAM和程序存储芯片FLASH连接于硅转接基板的上表面上且整体密封设于HTCC陶瓷管壳的上表面腔体内，接口处理芯片FPGA连接于硅转接基板的下表面上且密封设于HTCC陶瓷管壳的上表面腔体内，硅转接基板连接于HTCC陶瓷管壳的HTCC基板上表面上，PROM芯片、电压转换芯片和接口芯片连接于HTCC陶瓷管壳的HTCC基板下表面上且密封设于HTCC陶瓷管壳的下表面腔体内。作为优选的方案，信号处理核心芯片DSP用于核心算法处理接收到的信号数据，数据预处理采用接口处理芯FPGA实现，信号处理核心芯片DSP的程序存储采用Flash实现，接口处理芯FPGA的程序存储采用PROM芯片实现，组合导航算法处理中间数据采用数据存储芯片SRAM实现，接口芯片采用RS485和RS422实现通讯接口与上位机通讯和信息交换。作为优选的方案，信号处理核心芯片DSP、数据存储芯片SRAM和程序存储芯片FLASH通过键合方式连接于硅转接基板的上表面上，接口处理芯片FPGA通过键合方式连接于硅转接基板的下表面上，PROM芯片、电压转换芯片和接口芯片通过键合方式连接于HTCC陶瓷管壳的HTCC基板下表面上。作为优选的方案，HTCC基板采用高温陶瓷基板，HTCC基板的上表面和下表面上形成安装腔体，安装腔体上镀有布线。作为优选的方案，硅转接基板采用3.0um工艺2层金属结构。本技术具有以下有益效果：本技术采用可编程逻辑FPGA芯片和信号处理核心芯片DSP为核心，配合存储SRAM、FLASH电路，进行组合导航信号处理SIP装置设计。本技术采用裸芯片叠层、硅转接基板和HTCC陶瓷管壳一体化双腔体封装技术，让装置体积更小，可靠性强，重量更轻。附图说明图1为一种高集成度组合导航信号处理SIP装置的原理框图。图2为一种高集成度组合导航信号处理SIP装置上表面的腔体封装示意图。图3为一种高集成度组合导航信号处理SIP装置下表面的腔体封装示意图。图4为一种高集成度组合导航信号处理SIP装置整体封装示意图。其中，1.信号处理核心芯片DSP，2.数据存储芯片SRAM，3.程序存储芯片FLASH，4.PROM芯片，5.电压转换芯片，6.RS422接口芯片，7.RS485接口芯片，8.硅转接基板，9.接口处理芯片FPGA，10.HTCC基板。具体实施方式下面结合附图详细说明本技术的优选实施方式。图1为一种高集成度组合导航信号处理SIP装置的原理框图。本技术提供一种高集成度导航信号处理SIP装置，包括数据处理装置、通讯接口装置、硅转接基板8和HTCC陶瓷管壳，数据处理装置包括信号处理核心芯片DSP1、接口处理芯片FPGA9、数据存储芯片SRAM2和程序存储芯片FLASH3，通讯接口装置包括PROM芯片4、电压转换芯片5和接口芯片，信号处理核心芯片DSP1、数据存储芯片SRAM2和程序存储芯片FLASH3连接于硅转接基板8的上表面上且整体密封设于HTCC陶瓷管壳的上表面腔体内，接口处理芯片FPGA9连接于硅转接基板8的下表面上且密封设于HTCC陶瓷管壳的上表面腔体内，硅转接基板8连接于HTCC陶瓷管壳的HTCC基板10上表面上，PROM芯片4、电压转换芯片5和接口芯片连接于HTCC陶瓷管壳的HTCC基板10下表面上且密封设于HTCC陶瓷管壳的下表面腔体内。其中，信号处理核心芯片DSP1用于核心算法处理接收到的信号数据，数据预处理采用接口处理芯FPGA实现，信号处理核心芯片DSP的程序存储采用Flash实现，接口处理芯FPGA的程序存储采用PROM芯片实现，组合导航算法处理中间数据采用数据存储芯片SRAM实现，接口芯片采用RS485接口处理芯片6和RS422接口处理芯片7实现通讯接口与上位机通讯和信息交换。图2为一种高集成度组合导航信号处理SIP装置上表面的腔体封装示意图。信号处理核心芯片DSP、数据存储芯片SRAM和程序存储芯片FLASH通过键合方式连接于硅转接基板的上表面上，接口处理芯片FPGA通过键合方式连接于硅转接基板的下表面上。芯片均通过导电胶或绝缘胶与硅转接基板固定。硅转接基板具有互连层数多、集成密度大、电学性能优等特点，可满足FPGA、DSP密级布线的要求。图3为一种高集成度组合导航信号处理SIP装置下表面的腔体封装示意图。PROM芯片、电压转换芯片和接口芯片通过键合方式连接于HTCC陶瓷管壳的HTCC基板下表面上。系统必需的阻容采用绝缘胶粘接方式与HTCC陶瓷管壳固定。HTCC基板具有互连层数多、集成密度大、电学性能优等特点，可满足高密度布线的要求。图4为一种高集成度组合导航信号处理SIP装置整体封装示意图。本技术采用一体化封装技术，本技术的装置体积为36mm*36mm*7.0mm，重量为20g。具体地，HTCC基板采用高温陶瓷基板，HTCC基板的上表面和下表面上形成安装腔体，安装腔体上镀有布线。HTCC基板具有优良的电绝缘性能，高本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高集成度导航信号处理SIP装置，其特征在于，包括数据处理装置、通讯接口装置、硅转接基板和HTCC陶瓷管壳，数据处理装置包括信号处理核心芯片DSP、接口处理芯片FPGA、数据存储芯片SRAM和程序存储芯片FLASH，通讯接口装置包括PROM芯片、电压转换芯片和接口芯片，信号处理核心芯片DSP、数据存储芯片SRAM和程序存储芯片FLASH连接于硅转接基板的上表面上且整体密封设于HTCC陶瓷管壳的上表面腔体内，接口处理芯片FPGA连接于硅转接基板的下表面上且密封设于HTCC陶瓷管壳的上表面腔体内，硅转接基板连接于HTCC陶瓷管壳的HTCC基板上表面上，PROM芯片、电压转换芯片和接口芯片连接于HTCC陶瓷管壳的HTCC基板下表面上且密封设于HTCC陶瓷管壳的下表面腔体内。

【技术特征摘要】
1.一种高集成度导航信号处理SIP装置，其特征在于，包括数据处理装置、通讯接口装置、硅转接基板和HTCC陶瓷管壳，数据处理装置包括信号处理核心芯片DSP、接口处理芯片FPGA、数据存储芯片SRAM和程序存储芯片FLASH，通讯接口装置包括PROM芯片、电压转换芯片和接口芯片，信号处理核心芯片DSP、数据存储芯片SRAM和程序存储芯片FLASH连接于硅转接基板的上表面上且整体密封设于HTCC陶瓷管壳的上表面腔体内，接口处理芯片FPGA连接于硅转接基板的下表面上且密封设于HTCC陶瓷管壳的上表面腔体内，硅转接基板连接于HTCC陶瓷管壳的HTCC基板上表面上，PROM芯片、电压转换芯片和接口芯片连接于HTCC陶瓷管壳的HTCC基板下表面上且密封设于HTCC陶瓷管壳的下表面腔体内。2.根据权利要求1所述的高集成度导航信号处理SIP装置，其特征在于，信号处理核心芯片DSP用于核心算法处理接收到的信号数据，数据预处理采用接口处理芯FPGA实现，信号处理核心芯片DSP的程...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨兵，杨芳，王良江，李蕾蕾，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十八研究所，
类型：新型
国别省市：江苏,32