一种射频模块及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种射频模块，包括由多个LCP基板压合形成的LCP基板组，LCP基板组中设置有若干个芯片埋置腔，芯片埋置腔贯穿LCP基材组中多个相邻的中间层LCP基板，每个芯片埋置腔的底部设置一个芯片，芯片通过键合丝与芯片埋置腔上部的LCP基板的导带连接。通过将芯片内埋在基板中，提高电路的集成密度和基板的利用率，同时减小了模块体积，降低了模块的重量，可以广泛的在航空、航天等对器件重量和体积要求严苛的领域进行推广。其次，通过在射频收发前端模块中使用LCP材料，其成本相比于同等面积的陶瓷材料、挠性印制板材料，有很大的经济优势，可以节约大量材料成本，从而降低模块价格，取得更大的产品市场竞争力。

A radio frequency module and its preparation method

The invention discloses a radio frequency module, which comprises a LCP substrate group formed by pressing multiple LCP substrates. A number of chip embedded chambers are arranged in the LCP substrate group. The chip embedded chambers penetrate multiple adjacent middle-layer LCP substrates in the LCP substrate group. A chip is arranged at the bottom of each chip embedded chamber, and the chip is connected with the guide band of the LCP substrate on the upper part of the chip embedded chamber through a bonding wire. By embedding the chip in the substrate, the integrated density of the circuit and the utilization of the substrate are improved, while the module volume is reduced and the weight of the module is reduced. It can be widely used in the fields of aviation and aerospace which require strict weight and volume of the device. Secondly, by using LCP material in RF transceiver front-end module, the cost of LCP material has great economic advantages compared with the same area of ceramic material and flexible PCB material, which can save a lot of material cost, thus reducing the module price and achieving greater product market competitiveness.

【技术实现步骤摘要】
一种射频模块及其制备方法
本专利技术涉及半导体混合集成电路
，具体为涉及到一种射频模块及其制备方法。
技术介绍
目前的电子设备中，小型化集成、轻量化集成、高频化集成已经逐渐成为了电子线路的发展方向和发展目标。元器件埋置可以提高电路基板的有效布线面积，并且通过芯片表面和信号层的共面处理，提高了电子信号的连续性，减小了有用信号的损耗。一般情况下，有源芯片及其它无源元器件均在电路基板表面进行贴装，对于一些微波模块则选择对有源芯片进行半埋置，即在基板表面开槽，在微组装时将芯片粘接于凹槽底部。这样做并不能有效的提高表层布线能力，而且在电路微组装完成后需要使用一体化封装、金属封装等方式对电路进行保护，这些封装材料大大增加了电路的重量，而且增加了工艺复杂度，提高了模块的工艺周期和生产成本。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种射频模块及其制备方法，该射频模块降低了模块的重量，简化了模块组装工艺。本专利技术是通过以下技术方案来实现：一种射频模块，包括由多个LCP基板压合形成的LCP基板组，LCP基板组中设置有若干个芯片埋置腔，芯片埋置腔贯穿LCP基材组中多个相邻的中间层LCP基板，每个芯片埋置腔的底部设置一个或多个芯片，芯片通过键合丝与芯片埋置腔上部的LCP基板的导带连接。优选的，所述芯片埋置腔为两端封闭的台阶孔，包括第一预埋孔以及设在其底部和第二预埋孔，第一预埋孔的直径大于第二预埋孔，第二预埋孔贯穿出至少一个LCP基板。优选的，所述第二预埋孔的高度等于或大于芯片的组装厚度。优选的，所述键合丝的一端与芯片的键合区键合，另一端与芯片埋置腔台阶面对应LCP基板的导带键合。优选的，所述芯片埋置腔中灌装有用于固定芯片和键合丝的填充胶。优选的，所述若干个芯片埋置腔位于相同或不同的LCP基板层。优选的，所述芯片埋置腔的顶部和底部设置有至少一层LCP基板。本申请还提供了一种射频模块的制备方法，包括以下步骤；S1、根据LCP基板组的层数制备多个基板，并在相邻的多个中间层LCP基板的相同位置开设预埋孔；S2、将下层的LCP基板和同一位置开设预埋孔的多个中间层LCP基板进行压合，并使多个相邻的LCP基板的预埋孔和下层的LCP基板形成芯片埋置孔；S3、将芯片设置在芯片埋置孔底部的LCP基板上，芯片通过键合丝与最近LCP基板的导带连接；S4、在芯片埋置孔中灌注填充胶；S5、待填充胶凝固后，将上层的LCP基板与步骤S4得到的LCP基板组进行压合，使芯片埋置孔密封。优选的，步骤S1中所述芯片埋置孔的最上层基板的预埋孔大于下层基板的预埋孔。优选的，步骤S3中芯片通过导电胶与LCP基板粘接。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：本申请提供的一种射频模块，通过将芯片内埋在基板中，提高了电路的集成密度和基板的利用率，减小了模块体积，降低了模块的重量，实现了电路的进一步小型化，可以广泛的在航空、航天等对器件重量和体积要求严苛的领域进行推广。通过在射频收发前端模块中使用LCP材料，其成本相比于同等面积的陶瓷材料、挠性印制板材料，有很大的经济优势，可以节约大量材料成本，从而降低模块价格，降低系统的成本预算，取得更大的产品市场竞争力。该射频模块的制备方法，首先在中间层的基板上开设预埋孔，然后将下层的基板和多个中间层基板进行压合，形成芯片埋置孔，将芯片粘接至芯片埋置孔的底部，并完成金丝键合，最后通过再次压合实现表层LCP与下层LCP之间的组合。通过以上步骤，实现有源芯片的内埋，提高基板的集成密度，缩小基板尺寸。附图说明图1为本专利技术LCP基板叠片结构示意图；图2为本专利技术内置单芯片的射频模块结构示意图。图3为本专利技术内置多芯片的射频模块结构示意图。图中：1、第一LCP基板；2、第二LCP基板；3、第三LCP基板；4、第四LCP基板；5、芯片；6、键合丝。具体实施方式下面以Ku波段收发前端模块为例结合附图对本专利技术做进一步的详细说明，所述是对本专利技术的解释而不是限定。如图2所示，一种Ku波段收发前端模块，包括基板组，基板组由自上而下的第一LCP基板1、第二LCP基板2、第三LCP基板3和第四LCP基板4压合组成。第二LCP基板2和第三LCP基板3的中部均设置有贯穿其表面和底面的预埋孔，第二LCP基板2上的预埋孔大于第三LCP基板3上的预埋孔，第三LCP基板3上的预埋孔的高度大于芯片的组装高度，两个预埋孔连通形成台阶孔；台阶孔、第一LCP基板1和第四LCP基板4围成的空间为芯片埋置腔。芯片的组装为芯片厚度与微组装所使用的粘接剂材料所形成组合的总体高度。该预埋孔为圆孔或矩形孔，优选为矩形孔，能够有效缩短键合丝的长度。芯片设置在芯片埋置腔中，芯片5与第四LCP基板4的上表面通过导电胶粘接，芯片通过键合丝6与第三LCP基板连接，键合丝6的一端与芯片的键合区键合，另一端与第三LCP基板3的导带键合，该导带位于芯片埋置腔的台阶面上。芯片埋置腔中灌装有充填胶，使芯片6和键合丝5与所有的LCP基板固定。根据射频模块的结构的不同，LCP基板组根据需要由多个LCP基板压合组成，数量可以为四层以上，例如由六块基板压合而成。该芯片埋置腔的底部和底部设置至少一层基板，具体的层数由射频模块的结构决定。同样，根据射频模块的结构，在LCP基板组的中部能够设置多个芯片埋置腔，多个芯片埋置腔位于相同的LCP基板层，或不同的LCP基板层，在不同的芯片埋置腔中埋置不同的电子元件，每个芯片埋置腔中设置至少一个芯片，当设置一个芯片时，芯片通过键合丝与LCP基板连，当设置多个芯片时，芯片之间通过键合丝连接，然后芯片根据需要与LCP基板连。如图3所示，在LCP基板组设置两个芯片埋置腔位，其中一个芯片埋置腔设置芯片，另外一个芯片埋置腔设置电容。该Ku波段收发前端模块，广泛应用于雷达等通信系统中，配套数量巨大，通过将芯片内埋在基板中，可以提高电路的集成密度，提高基板的利用率，同时减小了模块体积，降低了模块的重量，实现了电路的进一步小型化。通过在射频收发前端模块中使用LCP材料，其成本相比于同等面积的陶瓷材料、挠性印制板材料，有很大的经济优势，可以节约大量材料成本，从而降低模块价格，取得更大的产品市场竞争力。下面对上述Ku波段收发前端模块的制备方法进行详细的描述，包括以下步骤；S1、LCP基板制备如图1所示，制备第一LCP基板1、第二LCP基板2、第三LCP基板3和第三LCP基板4；在第二LCP基板2和第三LCP基板3的相同位置分别设置预埋孔，且第二LCP基板2的预埋孔大于第三LCP基板3的预埋孔。S2、将第二LCP基板、第三LCP基板和第四LCP基板自上而下进行压合，在第二LCP基板和第三LCP基板上形成台阶型芯片埋置孔。S3、在台阶型芯片埋置孔的底部涂覆导电胶，该导电胶涂覆在第四LCP基板的表面。S4、采用全自动粘片机(Datacon2200evo)将芯片粘接在导电胶上；现有的采用手动粘接，在显微镜下采用镊子夹取芯片边角，然后将芯片安装在已经点胶的区域，手动粘接的误差较大，一般粘接误差在30-50μm，同时由于使用镊子夹取芯片，容易造成芯片崩边、划伤等问题，不合适LCP高精度点胶要求。采用自动粘接工艺，其粘接精度为±10μm，能够满足粘接需要。S5、采用键合丝将芯片与第三LCP基板连接；键本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种射频模块，其特征在于，包括由多个LCP基板压合形成的LCP基板组，LCP基板组中设置有若干个芯片埋置腔，芯片埋置腔贯穿LCP基材组中多个相邻的中间层LCP基板，每个芯片埋置腔的底部设置一个或多个芯片，芯片通过键合丝与芯片埋置腔上部的LCP基板的导带连接。

【技术特征摘要】
1.一种射频模块，其特征在于，包括由多个LCP基板压合形成的LCP基板组，LCP基板组中设置有若干个芯片埋置腔，芯片埋置腔贯穿LCP基材组中多个相邻的中间层LCP基板，每个芯片埋置腔的底部设置一个或多个芯片，芯片通过键合丝与芯片埋置腔上部的LCP基板的导带连接。2.根据权利要求1所述射频模块，其特征在于，所述芯片埋置腔为两端封闭的台阶孔，包括第一预埋孔以及设在其底部和第二预埋孔，第一预埋孔的直径大于第二预埋孔，第二预埋孔贯穿出至少一个LCP基板。3.根据权利要求2所述射频模块，其特征在于，所述第二预埋孔的高度等于或大于芯片的组装厚度。4.根据权利要求2所述射频模块，其特征在于，所述键合丝的一端与芯片的键合区键合，另一端与芯片埋置腔台阶面对应LCP基板的导带键合。5.根据权利要求1所述射频模块，其特征在于，所述芯片埋置腔中灌装有用于固定芯片和键合丝的填充胶。6.根据权利要求1所述射频模块，其特征在于，所述若干个芯片埋置腔位于相同或不同的LCP...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘鹏程，吴思诚，杨春燕，高原，
申请(专利权)人：西安微电子技术研究所，
类型：发明
国别省市：陕西,61