W波段射频管壳结构和制备方法技术

本申请适用于微波封装技术领域，提供了W波段射频管壳结构和制备方法，该W波段射频管壳结构包括：基板，开设有贯穿基板两侧的通孔和盲槽，其中，基板分为相对设置的顶面基板和底面基板；导体层，形成于基板两侧，且基板两侧的导体层通过通孔互联；微带探针，半悬置于导体层上；芯片，设置于导体层上，与微带探针键合相连且互相隔离。本申请提供的W波段射频管壳具有宽宽带，低损耗的介质波导传输结构，同时具有精度高，一致性好，装配简单且气密的特点。装配简单且气密的特点。装配简单且气密的特点。

【技术实现步骤摘要】
W波段射频管壳结构和制备方法


[0001]本申请属于微波封装
，尤其涉及W波段射频管壳结构和制备方法。

技术介绍

[0002]随着无线通信应用需求的不断增长，现有频谱资源日益紧张，同时通信容量的增长也需要更宽的工作带宽，微波射频电路的工作频率从S/C/X/K不断提升。更高频段的太赫兹技术也日益成熟。相应的芯片，如低噪放芯片、功放芯片、检波器芯片、倍频器芯片、混频芯片等已进入工程化批量应用阶段，但对应封装还停留在金属壳体内采用传统微组装工艺拼搭芯片和微带线阶段，装配一致性差，无法实现气密，难以满足高可靠环境的使用需求。
[0003]在100GHz左右的太赫兹高频段，信号传输损耗非常明显。太赫兹射频模块，通常采用集成金属波导的金属管壳做封装。内部分区贴装功能芯片，芯片和天线耦合的微带波导转换模块，匹配金属波导构成完整的TR模块。考虑到金属管壳的机加工和装配的可生产性，很难实现芯片气密封装，长期可靠性不高。

技术实现思路

[0004]为克服相关技术中存在的问题，本申请实施例提供了W波段射频管壳结构和制备方法。
[0005]本申请是通过如下技术方案实现的：
[0006]第一方面，本申请实施例提供了一种W波段射频管壳结构，包括：基板，开设有贯穿所述基板两侧的通孔和盲槽，其中，所述基板包括相对设置的顶面基板和底面基板；导体层，形成于所述基板两侧，且所述基板两侧的导体层通过所述通孔互联；微带探针，半悬置于所述导体层上；芯片，设置于所述导体层上，与所述微带探针键合相连且互相隔离。
>[0007]基于第一方面，在一些可能的实现方式中，所述顶面基板和所述底面基板扣合，形成气密封装的管壳。
[0008]基于第一方面，在一些可能的实现方式中，所述微带探针设置于所述底面基板生成的所述导体层上，与所述基板形成的管壳配合构成反射腔结构。
[0009]基于第一方面，在一些可能的实现方式中，所述基板的材质为陶瓷介质。
[0010]基于第一方面，在一些可能的实现方式中，所述通孔内填充有金属导体，所述基板两侧的导体层通过所述金属导体互联。
[0011]第二方面，本申请实施例提供了一种W波段射频管壳制备方法，包括：在基板的两侧形成导体层，所述基板上开设有贯穿所述基板两侧的通孔和盲槽，所述基板两侧的导体层通过所述通孔互联，其中，所述基板分为顶面基板和底面基板；在所述底面基板上设置微带探针，所述微带探针半悬置于所述底面基板生成的导体层上；在所述底面基板上设置芯片，所述芯片与所述微带探针通过键合线相连且互相隔离；对所述顶面基板和底面基板进行组合，得到管壳。
[0012]基于第二方面，在一些可能的实现方式中，所述在基板的两侧形成导体层，包括：
对所述基板开设通孔，在所述基板的两侧溅射金属种子层，所述基板两侧的金属种子层通过所述通孔连通；在所述金属种子层涂覆光阻层，通过光刻得到表面图形；根据第一预设图形区域，对所述基板进行电镀、平坦化处理，并对所述顶面基板进行局部加厚处理；去除所述光阻层，再次光刻，得到腐蚀图形，通过化学腐蚀去除非所述第二预设图形区域的金属种子层；在所述基板的一侧开设盲槽，并对所述盲槽进行清洗。
[0013]基于第二方面，在一些可能的实现方式中，所述对所述顶面基板需进行局部加厚处理，包括：根据表面图形，对所述顶面基板进行局部加厚，得到所述第一预设图形，并在所述第一预设图形的基础上完成底面焊接焊盘的制备；基于所述第一预设图形，对所述顶面基板进行局部加厚，得到所述第二预设图形，并在所述第一预设图形的基础上完成顶面天线柱的制备。
[0014]基于第二方面，在一些可能的实现方式中，所述在所述底面基板上设置微带探针，包括：将所述微带探针半悬置于所述导体层上，所述微带探针的悬置部分位于所述底面基板的盲槽上方，所述微带探针的非悬置部分贴装在所述底面基板上；所述在所述底面基板上设置芯片，包括：所述芯片贴装在所述底面基板上，一端与所述底面基板通过键合线相连，所述芯片另一端与所述微带探针互相隔离，且通过键合线相连。
[0015]基于第二方面，在一些可能的实现方式中，所述对所述顶面基板和底面基板进行组合，包括：通过激光划片，分割所述顶面基板和底面基板；在所述底面基板的安装面上设置所述芯片和所述微带探针；通过焊接，将所述顶面基板和底面基板形成管壳腔体。
[0016]上述W波段射频管壳结构和制备方法，通过分别局部金属化的陶瓷底板和陶瓷盖板扣合形成高可靠的气密封装。其中利用陶瓷管壳的底板和盖板分别加工盲槽，并局部金属化。配合管壳内半悬置贴装的低差损微带探针，构成反射腔结构。管壳内贴装的芯片完成信号的放大、混频等处理，并通过微带传输。从微带传输的射频信号，通过悬置在内壁大面积金属化的耦合腔内的微带探针，将微带传输的信号在耦合腔未金属化的特定区域，透过低损耗、超薄的陶瓷介质传出气密管壳外。再匹配外侧的金属天线开放辐射单元，将高频信号发生出去。接收是逆向过程。通过引入集成反射腔和低损耗的介质波导和波导天线辐射单元的金属
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陶瓷气密管壳，实现了W波段高频TR模块的气密封装，为高频高可靠射频微波电路的应用提供支撑。
[0017]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本说明书。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1是本申请一实施例提供的W波段射频管壳的结构示意图；
[0020]图2是本申请一实施例提供的W波段射频管壳制备方法的流程示意图；
[0021]图3是本申请一实施例提供的W波段射频管壳制备方法中顶面基板的加工流程示意图；
[0022]图4是本申请一实施例提供的W波段射频管壳制备方法中底面基板的加工流程示意图。
具体实施方式
[0023]以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
[0024]应当理解，当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
[0025]还应当理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
[0026]如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种W波段射频管壳结构，其特征在于，包括：基板，开设有贯穿所述基板两侧的通孔和盲槽，其中，所述基板包括相对设置的顶面基板和底面基板；导体层，形成于所述基板两侧，且所述基板两侧的导体层通过所述通孔互联；微带探针，半悬置于所述导体层上；芯片，设置于所述导体层上，与所述微带探针键合相连且互相隔离。2.如权利要求1所述的W波段射频管壳结构，其特征在于，所述顶面基板和所述底面基板扣合，形成气密封装的管壳。3.如权利要求2所述的W波段射频管壳结构，其特征在于，所述微带探针设置于所述底面基板生成的所述导体层上，与所述基板形成的管壳配合构成反射腔结构。4.如权利要求1所述的W波段射频管壳结构，其特征在于，所述基板的材质为陶瓷介质。5.如权利要求1所述的W波段射频管壳结构，其特征在于，所述通孔内填充有金属导体，所述基板两侧的导体层通过所述金属导体互联。6.一种W波段射频管壳制备方法，其特征在于，包括：在基板的两侧形成导体层，所述基板上开设有贯穿所述基板两侧的通孔和盲槽，所述基板两侧的导体层通过所述通孔互联，其中，所述基板分为顶面基板和底面基板；在所述底面基板上设置微带探针，所述微带探针半悬置于所述底面基板生成的导体层上；在所述底面基板上设置芯片，所述芯片与所述微带探针通过键合线相连且互相隔离；对所述顶面基板和底面基板进行组合，得到管壳。7.如权利要求6所述的W波段射频管壳制备方法，其特征在于，所述在基板的两侧形成导体层，包括：对所述基板开设通孔，在所述基板的两侧溅射金属种子层，所述基板两侧的金属...

【专利技术属性】
技术研发人员：李仕俊，王建，徐达，王磊，常青松，袁彪，郭嘉，杨晓楠，刘晓红，白银超，杨彦锋，孙永茂，王树朋，窦江超，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十三研究所，
类型：发明
国别省市：