一种超宽带互连结构制造技术

本申请涉及雷达通信领域，具体的说是一种超宽带互连结构，其用于毫米波芯片封装互连及毫米波电路PCB板级互连，超宽带互连结构包括超宽带互连传输线和由封装再布线层构成共面波导结构，在共面波导结构的两端设置有用于互连的引出端，所述引出端外接于PCB板和/或内接于裸芯片端口，所述引出端为GSG排列或GSSG排列，共面波导结构、引出端及裸芯片由人造电介质层支撑和/或覆盖，所述人造电介质层为多层结构，所述人造电介质层的多层结构为一种或多种材料。本发明专利技术可取代原有的互连结构，并且具有工艺难度低，加工一致性容易控制，互连损耗低，空间辐射小，抗干扰能力强，电磁兼容性良好，可广泛应用于多芯片的集成封装。

【技术实现步骤摘要】
一种超宽带互连结构
本申请涉及雷达通信领域，具体的说是用于毫米波芯片封装互连及毫米波电路PCB板级互连的一种超宽带互连结构。
技术介绍
在多芯片集成封装的应用中，一个封装层内集成多个相互关联的模拟芯片，芯片与芯片之间的信号传输需要互连结构来完成。传统的互连结构工艺难度大，加工一致性较差，互连损耗高，空间辐射严重，抗干扰性能差，电磁兼容性差的缺陷。模拟芯片工作频率越来越高，封装的端口互连结构的插损会直接影响芯片的噪声系数、输出功率，封装的端口互连结构的阻抗特性会直接影响芯片封装后的输入阻抗和输出阻抗。传统的封装端口互连结构在频率较低时性能较好，在毫米波频段则性能较差，会影响到芯片的实用性能。在雷达、通信领域的电路中会广泛的用到信号互连器件。传统的信号互连器件体积大，工作带宽窄，互连损耗大，互连长度不够灵活。现有专利如公开号为CN107742622A的专利技术专利，其也属于共面波导的互连结构，但是专利CN107742622A是一种封装整体的结构，必须包含完整的接地阵列，硅基板，以及特殊的硅基板结构等才能实现其功能，其结构特点仅针对（砷化镓或氮化镓）芯片封装，应用场景单一。
技术实现思路
针对现有技术上的上述不足，本申请提出可用于PCB板级互连和/或芯片封装互连和/或芯片与PCB互连的超宽带互连结构。为实现上述技术效果，本申请技术方案如下：一种超宽带互连结构，包括超宽带互连传输线和由封装再布线层构成共面波导结构，在共面波导结构的两端设置有用于互连的引出端，所述引出端外接于PCB板和/或内接于裸芯片端口，所述引出端为GSG排列或GSSG排列，共面波导结构、引出端及裸芯片由人造电介质层支撑和/或覆盖，所述人造电介质层为多层结构，所述人造电介质层的多层结构为一种或多种材料。该超宽带互连结构可用于超宽带单端信号或差分信号的高效传输。超宽带互连传输线包括用于信号传输的参考平面金属和用于信号传输的金属导线；参考平面金属和金属导线位于多层人造电介质层内，参考平面金属和金属导线组成共面波导结构，参考平面金属和/或金属导线一端连接内接引线，外接引线包括过孔引线、对外pad和焊接在对外pad上的锡球，参考平面金属和/或金属导线的另一端连接过孔引线，锡球焊接至PCB；内接引线连接一端连接毫米波芯片，内接引线另一端连接参考平面金属或金属导线；多层人造电介质层包括封装层、第一钝化层和第二钝化层，封装层为塑料层；第一钝化层和第二钝化层为聚酰亚胺层，毫米波芯片位于封装层内，内接引线位于第一钝化层内，参考平面金属和过孔引线位于第二钝化层内，多层人造电介质层对整个结构起支撑和保护作用。进一步地，针对PCB板级超宽带互连结构，所述超宽带互连传输线包括用于信号传输的两个参考平面金属和一个金属导线，参考平面金属和金属导线组成共面波导结构的传输线，参考平面金属为信号传输的参考平面金属，金属导线为信号传输的金属导线，金属导线位于两个参考平面金属之间，参考平面金属和金属导线位于多层人造电介质层内，外接引线包括过孔引线、对外pad和焊接在对外pad上的锡球，所述每个参考平面金属的外侧连接有至少2个过孔引线，金属导线的外侧连接有至少两个过孔引线，所述锡球焊接至PCB板，多层人造电介质层包括依次分布的封装层、第一钝化层和第二钝化层，封装层为塑料层；第一钝化层和第二钝化层为聚酰亚胺层，参考平面金属和金属导线是在第一钝化层表面电镀的金属层结构，附着于第一钝化层表面；第二钝化层覆盖在封装层及参考平面金属和金属导线表面，并将参考平面金属和金属导线包含在内；过孔引线在第二钝化层内。多层人造电介质层对整个结构起支撑和保护作用。进一步地，针对芯片与PCB之间的超宽带互连结构，所述超宽带互连传输线包括用于信号传输的两个参考平面金属和一个金属导线，金属导线位于两个参考平面金属之间，外接引线包括过孔引线、对外pad和焊接在对外pad上的锡球，所述每个参考平面金属的外侧连接有至少一个过孔引线，金属导线的外侧连接有至少一个过孔引线，所述锡球焊接至PCB板，所述每个参考平面金属的内侧连接有至少一个内接引线，所述金属导线的内侧连接有至少一个内接引线，所有的内接引线同时与毫米波芯片相连。多层人造电介质层包括依次分布的封装层、第一钝化层和第二钝化层，封装层为塑料层；第一钝化层和第二钝化层为聚酰亚胺层，封装层是整个互连结构的基础结构，其他所有结构都需要基于封装层的强度支撑来实现；毫米波芯片包含于封装层内，第一钝化层附着于封装层和毫米波芯片的一面；内接引线为第一钝化层开口处电镀的金属结构；参考平面金属和金属导线是在第一钝化层表面电镀的金属层结构，附着于第一钝化层表面；第二钝化层覆盖在封装层及参考平面金属和金属导线表面，并将参考平面金属和金属导线包含在内。进一步地，针对芯片之间的封装互连，设置有两个参考平面金属和一个金属导线，参考平面金属和金属导线组成共面波导结构的传输线，金属导线位于两个参考平面金属之间，所述每个参考平面金属的内侧左右两端各自连接有一个内接引线，所述金属导线的内侧左右两端各自连接有一个内接引线，位于左端的所有内接引线同时与一个毫米波芯片相连，位于右端的所有内接引线同时与另一个毫米波芯片相连，多层人造电介质层包括封装层、第一钝化层和第二钝化层，封装层为塑料层；第一钝化层和第二钝化层为聚酰亚胺层，毫米波芯片包含于封装层内，第一钝化层附着于封装层和毫米波芯片的一面，参考平面金属和金属导线是在第一钝化层表面电镀的金属层结构，附着于第一钝化层表面；第二钝化层覆盖在封装层及参考平面金属和金属导线表面，并将参考平面金属和金属导线包含在内。进一步地，针对在PCB板级互连时传输差分信号的互连结构，设置有两个参考平面金属和两个金属导线，参考平面金属和金属导线组成共面波导结构的传输线，两个金属导线位于两个参考平面金属之间，外接引线包括过孔引线、对外pad和焊接在对外pad上的锡球，所述锡球焊接至PCB板，所述每个参考平面金属的外侧连接有至少两个过孔引线，每个金属导线的外侧连接有至少两个过孔引线，多层人造电介质层包括封装层、第一钝化层和第二钝化层，封装层为塑料层；第一钝化层和第二钝化层为聚酰亚胺层，第一钝化层附着于封装层一面，参考平面金属和金属导线是在第一钝化层表面电镀的金属层结构，附着于第一钝化层表面；第二钝化层覆盖在封装层及参考平面金属和金属导线表面，并将参考平面金属和金属导线包含在内；过孔引线为第二钝化层开口处电镀的金属结构，对外pad是在过孔引线端面电镀的金属结构。进一步地，针对在芯片之间互连封装时传输差分信号的互连结构，设置有两个参考平面金属和两个金属导线，参考平面金属和金属导线组成共面波导结构的传输线，两个金属导线位于两个参考平面金属之间，所述参考平面金属的内侧左右两端各自连接有一个内接引线，所述金属导线的内侧左右两端各自连接有一个内接引线，位于左端的所有内接引线同时与一个毫米波芯片相连，位于右端的所有内接引线同时与另一个毫米波芯片相连，多层人造电介质层包括依次分布的封装层、第一钝化层和第二钝化层，封装层为塑料层；第一钝化层和第二钝化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超宽带互连结构，其特征在于：包括超宽带互连传输线和封装再布线层构成的共面波导结构，在共面波导结构的两端设置有用于互连的引出端，所述引出端外接于PCB板和/或内接于裸芯片端口，所述引出端为GSG排列或GSSG排列，共面波导结构、引出端及裸芯片由人造电介质层支撑和/或覆盖，所述人造电介质层为多层结构，所述人造电介质层的多层结构为一种或多种材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种超宽带互连结构，其特征在于：包括超宽带互连传输线和封装再布线层构成的共面波导结构，在共面波导结构的两端设置有用于互连的引出端，所述引出端外接于PCB板和/或内接于裸芯片端口，所述引出端为GSG排列或GSSG排列，共面波导结构、引出端及裸芯片由人造电介质层支撑和/或覆盖，所述人造电介质层为多层结构，所述人造电介质层的多层结构为一种或多种材料。


2.根据权利要求1所述的一种超宽带互连结构，其特征在于：所述超宽带互连传输线包括用于信号传输的参考平面金属（101）和用于信号传输的金属导线（102）；参考平面金属（101）和金属导线（102）位于多层人造电介质层内，参考平面金属（101）和/或金属导线（102）一端连接内接引线（201），外接引线包括过孔引线（202）、对外pad（203）和焊接在对外pad（203）上的锡球（204），参考平面金属（101）和/或金属导线（102）的另一端连接过孔引线（202），锡球（204）焊接至PCB；内接引线（201）连接一端连接毫米波芯片（401），内接引线（201）另一端连接参考平面金属（101）或金属导线（102）；多层人造电介质层包括封装层（301）、第一钝化层（302）和第二钝化层（303），封装层（301）为塑料层；第一钝化层（302）和第二钝化层（303）为聚酰亚胺层，毫米波芯片（401）位于封装层（301）内，内接引线（201）位于第一钝化层（302）内，参考平面金属（101）和过孔引线（202）位于第二钝化层（303）内。


3.根据权利要求1所述的一种超宽带互连结构，其特征在于：所述超宽带互连传输线包括用于信号传输的两个参考平面金属（101）和一个金属导线（102），参考平面金属（101）为信号传输的参考平面金属（101），金属导线（102）为信号传输的金属导线（102），金属导线（102）位于两个参考平面金属（101）之间，参考平面金属（101）和金属导线（102）位于多层人造电介质层内，外接引线包括过孔引线（202）、对外pad（203）和焊接在对外pad（203）上的锡球（204），所述每个参考平面金属（101）的外侧连接有至少2个过孔引线（202），金属导线（102）的外侧连接有至少两个过孔引线（202），所述锡球（204）焊接至PCB板，多层人造电介质层包括依次分布的封装层（301）、第一钝化层（302）和第二钝化层（303），封装层（301）为塑料层；第一钝化层（302）和第二钝化层（303）为聚酰亚胺层，参考平面金属（101）和金属导线（102）是在第一钝化层（302）表面电镀的金属层结构，附着于第一钝化层（302）表面；第二钝化层（303）覆盖在封装层（301）及参考平面金属（101）和金属导线（102）表面，并将参考平面金属（101）和金属导线（102）包含在内；过孔引线（202）在第二钝化层（303）内。


4.根据权利要求1所述的一种超宽带互连结构，其特征在于：所述超宽带互连传输线包括用于信号传输的两个参考平面金属（101）和一个金属导线（102），金属导线（102）位于两个参考平面金属（101）之间，外接引线包括过孔引线（202）、对外pad（203）和焊接在对外pad（203）上的锡球（204），所述每个参考平面金属（101）的外侧连接有至少一个过孔引线（202），金属导线（102）的外侧连接有至少一个过孔引线（202），所述锡球（204）焊接至PCB板，所述每个参考平面金属（101）的内侧连接有至少一个内接引线（201），所述金属导线（102）的内侧连接有至少一个内接引线（201），所有的内接引线（201）同时与毫米波芯片（401）相连；多层人造电介质层包括依次分布的封装层（301）、第一钝化层（302）和第二钝化层（303），封装层（301）为塑料层；第一钝化层（302）和第二钝化层（303）为聚酰亚胺层；毫米波芯片（401）包含于封装层（301）内，第一钝化层（302）附着于301和毫米波芯片（401）的一面；内接引线（201）为第一钝化层（302）开口处电镀的金属结构；参考平面金属（101）和金属导线（1...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘录生，陈涛，宋柏，
申请(专利权)人：成都知融科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51