一种基于LCP的射频器件集成制造方法技术

一种基于LCP的射频器件集成制造方法，涉及一种射频器件集成制造方法。本发明专利技术是要解决目前LCP集成器件在LCP层间添加胶膜，在高频下由于LCP与胶膜之间的界面效应的影响会对器件性能产生不利影响的技术问题。本发明专利技术提出一种基于LCP的射频器件集成制造方法，采用LCP预结合后烧结的方式，减小了器件尺寸的变形，同时消除了界面效应，避免了高频下不同材料以及同种材料产生的界面效应，同时采用叠层制造工艺并将无源器件埋入，实现了高集成度的射频器件的低温集成一体化制造。的低温集成一体化制造。的低温集成一体化制造。

【技术实现步骤摘要】
一种基于LCP的射频器件集成制造方法


[0001]本专利技术涉及一种射频器件集成制造方法。

技术介绍

[0002]微波射频器件主要利用电磁波在器件中的传递与耦合来实现电磁波与信号的处理，随着目前技术方案对于器件的高频化与集成化要求，多将无源器件(电容、电感)等与波导器件集成制造以提高集成度与缩小体积，达到高度集成化制造的目的。
[0003]传统集成器件常采用PCB板上焊接的方式，将各种类无源元件按照设计在PCB表面进行贴装加温、助焊完成制造，但是集成度较差。
[0004]LTCC(低温共烧陶瓷)是常用集成器件制造材料，利用陶瓷粉末与树脂粘接剂流延形成生瓷带，在生瓷带上印刷导电金属浆料形成导电通路，将多层生瓷带按照规则叠放，同时将无源器件埋入LTCC中，随后高温烧结，形成具有高集成度的射频器件。但是LTCC技术仍然存在一些问题，LTCC在烧结过程中存在收缩的现象，这将导致器件尺寸出现误差，随着器件频率提高，误差对性能的影响随之提高，这导致LTCC不适于高频情况下应用。除此之外，LTCC的高温烧结对于埋入的无源器件的耐热性也具有一定的要求，这提高了制造的难度。
[0005]LCP(液晶聚合物)在高频下具有优异的介电性能，也是一种集成器件制造材料，目前常采用LCP与胶膜交叠的方式实现集成器件制造。制造过程中温度相比LTCC技术大幅降低。但是由于在LCP层间添加了胶膜，在高频下由于LCP与胶膜之间的界面效应的影响会对器件性能产生不利影响。此外，常用的胶膜如PP膜在高频下介电性能较差。上述问题阻碍了LCP技术在高频下的应用与发展。

技术实现思路

[0006]本专利技术是要解决目前LCP集成器件在LCP层间添加胶膜，在高频下由于LCP与胶膜之间的界面效应的影响会对器件性能产生不利影响的技术问题，而提供一种基于LCP的射频器件集成制造方法。
[0007]本专利技术的基于LCP的射频器件集成制造方法是按以下步骤进行的：
[0008]一、分层处理：
[0009]根据器件结构将器件进行分层处理，并对LCP表面进行清洁；
[0010]二、逐层加工：
[0011]根据步骤一分层后各层的形状，采用激光切割加工、水射流加工或机械加工按照步骤一所得的外形轮廓、内部通孔、无源器件安置槽和有源器件安置槽进行加工；
[0012]三、层间线路印刷及内部金属化：
[0013]根据器件设计方案在LCP层间进行金属化工艺，在所埋置的无源器件间设置导电通路，根据设计需求在器件特定位置进行局部金属化；
[0014]四、LCP叠放及无源器件通孔埋入填充：
[0015]将印制好导电通路的LCP层进行叠放，同时根据设计将对应的无源器件和有源器
件填入到对应的安置槽中，并对各层通孔进行填埋以形成导电通路；叠放器件的底层与顶层放置承接膜避免LCP在低温烧结过程中与压板发生粘结；
[0016]LCP层叠放与无源器件和有源器件的埋入以及通孔填埋同时进行，在叠放LCP层的同时将器件埋入对应层中，同时将通孔填埋，当一层的操作全部完成后继续叠放下一层；
[0017]五、LCP预粘合：
[0018]将叠放好的LCP放置在一定的压力下在低温下加热使LCP层间产生一定的结合力；
[0019]所述的低温温度为低于所使用LCP材料的熔融温度100℃～30℃；
[0020]六、LCP层间界面消除：
[0021]将步骤五所得的器件放入高温中进行加热，此过程不应施加压力使之完成粘合，消除层间界面；
[0022]所述的高温温度为高于所使用LCP材料的熔融温度0～50℃；
[0023]七：外层金属化：
[0024]根据器件设计，在外层指定位置进行金属化。
[0025]本专利技术提出一种基于LCP的射频器件集成制造方法，采用LCP预结合后烧结的方式，减小了器件尺寸的变形，同时消除了界面效应，避免了高频下不同材料(LCP与胶膜)以及同种材料(LCP之间)产生的界面效应，同时采用叠层制造工艺并将无源器件埋入，实现了高集成度的射频器件的低温集成一体化制造。
[0026]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0027](1)本专利技术采用LCP材料进行器件制造，得益于LCP优异的高频性能，器件在高频情况下具有优异的性能；
[0028](2)相比于LTCC技术，本专利技术很好的降低了器件制造过程中的温度，现有技术中LTCC中需要800℃～900℃才能完成烧结，在本专利技术中可将制造过程中温度降低至300℃，同时还避免了由于高温烧结所带来的内应力以及尺寸收缩问题；
[0029](3)相比于现有的LCP技术，本专利技术消除了现有技术中由于胶膜带来的不同材料间产生的界面问题；进一步的，通过改进工艺将LCP间界面同时消除，避免了高频情况下由于界面带来的性能劣化；
[0030](4)本专利技术极大的提高了器件高频化及集成化制造的能力。
附图说明
[0031]图1为本专利技术的工艺流程图；
[0032]图2为试验一中射频集成器件分层示意图；
[0033]图3为试验二中的回波损耗曲线图；
[0034]图4为试验二中的插入损耗曲线图。
具体实施方式
[0035]具体实施方式一：本实施方式为一种基于LCP的射频器件集成制造方法，具体是按以下步骤进行的：
[0036]一、分层处理：
[0037]根据器件结构将器件进行分层处理，并对LCP表面进行清洁；
[0038]二、逐层加工：
[0039]根据步骤一分层后各层的形状，采用激光切割加工、水射流加工或机械加工按照步骤一所得的外形轮廓、内部通孔、无源器件安置槽和有源器件安置槽进行加工；
[0040]三、层间线路印刷及内部金属化：
[0041]根据器件设计方案在LCP层间进行金属化工艺，在所埋置的无源器件间设置导电通路，根据设计需求在器件特定位置进行局部金属化工艺；
[0042]四、LCP叠放及无源器件通孔埋入填充：
[0043]将印制好导电通路的LCP层进行叠放，同时根据设计将对应的无源器件和有源器件填入到对应的安置槽中，并对各层通孔进行填埋以形成导电通路；叠放器件的底层与顶层放置承接膜；
[0044]LCP层叠放与无源器件和有源器件的埋入以及通孔填埋同时进行，在叠放LCP层的同时将器件埋入对应层中，同时将通孔填埋，当一层的操作全部完成后继续叠放下一层；
[0045]五、LCP预粘合：
[0046]将叠放好的LCP放置在一定的压力下在低温下加热使LCP层间产生一定的结合力；
[0047]所述的低温温度为低于所使用LCP材料的熔融温度100℃～30℃；
[0048]六、LCP层间界面消除：
[0049]将步骤五所得的器件放入高温中进行加热使之完成粘合，消除层间界面；
[0050]所述的高温温度为高于所使用LCP材料的熔融温度0～50℃；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于LCP的射频器件集成制造方法，其特征在于基于LCP的射频器件集成制造方法是按以下步骤进行的：一、分层处理：根据器件结构将器件进行分层处理，并对LCP表面进行清洁；二、逐层加工：根据步骤一分层后各层的形状，采用激光切割加工、水射流加工或机械加工按照步骤一所得的外形轮廓、内部通孔、无源器件安置槽和有源器件安置槽进行加工；三、层间线路印刷及内部金属化：根据器件设计方案在LCP层间进行金属化工艺，在所埋置的无源器件间设置导电通路，根据设计需求在器件特定位置进行局部金属化工艺；四、LCP叠放及无源器件通孔埋入填充：将印制好导电通路的LCP层进行叠放，同时根据设计将对应的无源器件和有源器件填入到对应的安置槽中，并对各层通孔进行填埋以形成导电通路；叠放器件的底层与顶层放置承接膜；LCP层叠放与无源器件和有源器件的埋入以及通孔填埋同时进行，在叠放LCP层的同时将器件埋入对应层中，同时将通孔填埋，当一层的操作全部完成后继续叠放下一层；五、LCP预粘合：...

【专利技术属性】
技术研发人员：林彬，侯贺天，王皓吉，隋天一，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：