一种TR模块架构及其工艺方法技术

本发明专利技术公开了一种TR模块架构及其工艺方法，该TR模块架构包括安装在模块腔体中的多层混压板，多层混压板上集成有功能器件以及多颗芯片，所述模块腔体内还嵌设有多个功能连接器件，多层混压板上设置有与所述功能连接器件键合的传输金丝，且每个所述传输金丝两侧还设置有接地金丝，以供所述模块腔体与多层混压板键合。本发明专利技术将芯片以及功能器件集成在多层混压板上，通过传输金丝以及接地金丝使多层混压板与模块腔体形成地

【技术实现步骤摘要】
一种TR模块架构及其工艺方法


[0001]本专利技术属于相控阵天线
，尤其涉及一种TR模块架构及其工艺方法。

技术介绍

[0002]在相控阵天线（雷达）领域，T/R模块作为整个相控阵的核心部件，模块的性能几乎决定整个相控阵的性能，而模块一般分为射频和低频两部分，射频用于保证模块的性能，低频给射频芯片等控制信号供电，常规架构是使用射频和低频供电分离的结构，相当于两条通路，如申请公开号为CN113271118A的中国专利技术专利公开了一种双频双极化TR模块，其低频部分采取射频供电板处理低频控制和供电信号，然后键合低频焊盘和射频芯片焊盘来实现供电互连，射频部分通常是通过射频芯片前后微带进行过渡，输出端和输入端通过点焊绝缘子的形式来实现射频通路，具体如图1所示；但这种模块架构存在一些缺陷，具体如下：1、射频芯片前后必须有微带过渡，芯片越多过渡的微带越多，工艺生产复杂；2、为了使整个射频信号都在同一水平面上，射频过渡性能相对较好，在设计过程中即希望馈电和天线端连接器不存在高度差，然而如图1所示，实际中由于通道间距的原因，馈电和天线端通常会存在高度差，为了消除这个高度差，在如图1所示的架构基础上，常采用微带过渡到芯片位置的方式，即将微带分成若干小段，通过调整各个芯片位置以及相邻两个芯片之间微带位置的方式，使整个射频信号在同一水平面上，但上述方式不仅工艺复杂，还由于芯片之间存在高度差，易恶化射频过渡性能，尤其在高频段或高度差较大的情况下；3、模块整体结构复杂，需要在结构腔体上开孔，用于安装定位芯片和微带，结构件加工复杂，成本较高；4、每颗芯片之间通过微带过渡，对每颗芯片的位置以及微带的位置都需要进行设计，需要设计微带，射频供电板，使得整个工艺设计十分复杂；5、加工工艺复杂，对安装顺序也有要求，射频连接器的针搭接在微带上，有部分微带是在连接器针的正下面，因此，焊接完射频连接器后需要考虑微带的长度和焊接顺序，加大了设计难度、安装及返修难度。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于，为克服现有技术缺陷，提供了一种TR模块架构，将芯片集成在多层混压板上，通过传输金丝以及接地金丝使多层混压板与模块腔体形成地
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信号
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地的结构，保证多层混压板的接地性，功能连接器件嵌设在模块腔体内并通过传输金丝与多层混压板键合，保证TR模块的气密性，同时通过连接器过渡到芯片位置，使具有一定弧长的金丝键合存在高度差的方式来使芯片与其附近的焊盘位于同一水平面上，对射频过渡性能影响较小，且连接器与多层混压板之间不存在相互搭接的情况，可根据实际情况调整工序。
[0004]本专利技术目的通过下述技术方案来实现：一种TR模块架构，包括安装在模块腔体中的多层混压板，多层混压板上集成有功
能器件以及多颗芯片，所述模块腔体内还嵌设有多个功能连接器件，多层混压板上设置有与所述功能连接器件键合的传输金丝，且每个所述传输金丝两侧还设置有接地金丝，以供所述模块腔体与多层混压板键合。
[0005]在一个实施方式中，所述功能连接器件包括供电连接器、馈电射频连接器、天线射频连接器以及控制连接器，所述功能连接器件均烧结在所述模块腔体内，通过本实施方式，在模块腔体内开设多个安装槽，通过烧结的方式将多个连接器件嵌设在模块腔体内，使得整个天线模块的集成度更高。
[0006]在一个实施方式中，所述功能连接器件分别嵌设在所述模块腔体的四周，且所述供电连接器以及所述控制连接器分别设置在模块腔体的两侧，通过本实施方式，将供电连接器以及控制连接器设计在模块的两侧，不影响整个天线模块的布局，进一步提高天线模块的集成度。
[0007]在一个实施方式中，还包括盖板，所述盖板焊接在所述模块腔体上，以封闭所述多层混压板，通过本实施方式，在多层混压板、芯片以及功能连接器件设置完毕后，通过焊接的方式将盖板封焊在模块腔体上即可完成该天线模块的组装。
[0008]在一个实施方式中，所述射频连接器具有与所述传输金丝连接的内芯，所述内芯设置在所述射频连接器的壳体内，所述壳体的部分侧壁呈方形结构，通过本实施方式，在组装时，将射频连接器烧结在模块腔体内，射频连接器的内芯通过传输金丝与多层混压板键合，即射频连接器与多层混压板之间不存在搭接情况，使得在组装的过程中，可以先烧结射频连接器，也可以先安装多层混压板，便于根据实际情况调整工序，同时射频连接器壳体的部分侧壁呈方形结构，使得键合金丝的平面在焊接的过程中不发生转动。
[0009]本专利技术还提供了一种基于上述TR模块架构的工艺方法，包括如下步骤：步骤A，将多个功能连接器件烧结在模块腔体内；步骤B，将芯片以及功能器件焊接在多层混压板上，再将所述多层混压板安装在模块腔体内；步骤C，将所述多层混压板与所述功能连接器件软连接；其中，所述步骤A与所述步骤B之间的加工顺序能够相互交换；由于多层混压板上设置有与所述功能连接器件键合的传输金丝，传输金丝预埋在模块腔体内，即加工步骤A与加工步骤B之间没有必要的先后关系，可以先将多层混压板安装在模块腔体后再将多个功能连接器烧结在模块腔体内，可根据实际情况调整工序，整个加工过程中，焊接次数少，焊接温度梯度更容易调整，便于根据实际工艺情况，调整工序焊接温度以降低成本。
[0010]在一个实施方式中，在步骤C中，所述功能连接器件与所述多层混压板之间通过金丝键合完成软连接；通过本实施方式，采用金丝键合射频和低频供电通路，对振动的响应小，提高整机的可靠性。
[0011]在一个实施方式中，所述步骤C还包括，在所述多层混压板上设置用于与所述功能连接器件键合的传输金丝，同时在所述传输金丝的两侧设置接地金丝，供所述多层混压板与所述模块腔体键合；通过本实施方式，即控制连接器、供电连接器、馈电射频连接器以及天线射频连接
器均与多层混压板金丝键合，具体则是在多层混压板上设置与各个功能连接器件位置对应的传输金丝，如在与馈电射频连接器位置对应的区域设置多个射频传输金丝，馈电射频连接器的内芯通过射频传输金丝与多层混压板连接，而每个射频传输金丝的两侧还设置有接地金丝，多层混压板上的接地金丝与结构腔体键合，多层混压板与模块腔体形成地
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信号
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地的结构，保证地回路连续，功能连接器件均嵌设在模块腔体内并通过传输金丝与多层混压板键合，保证整个天线模块的气密性，同时由于多颗芯片集成在多层混压板上，通过连接器过渡到芯片位置，使具有一定弧长的金丝键合存在高度差的方式来使芯片与其附近的焊盘位于同一水平面上，连接器过渡到芯片位置相对于微带过渡到芯片位置的方式而言，性能恶化的程度大幅减少，即通过该种方式对射频过渡性能的影响较小，且工艺更为简单。
[0012]在一个实施方式中，在步骤B中，所述多层混压板与所述模块腔体螺纹连接，或所述多层混压板焊接在所述模块腔体中，或所述多层混压板粘接在所述模块腔体中；通过本实施方式，方便操作人员根据实际情况将混压板安装在模块腔体中。在一个实施方式中，在步骤C之后，还包括：步骤D，将盖板焊接在所述模块腔体上，以封闭所述多层混压板；通过本实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种TR模块架构，其特征在于，包括安装在模块腔体中的多层混压板，多层混压板上集成有功能器件以及多颗芯片，所述模块腔体内还嵌设有多个功能连接器件，多层混压板上设置有与所述功能连接器件键合的传输金丝，且每个所述传输金丝两侧还设置有接地金丝，以供所述模块腔体与多层混压板键合。2.根据权利要求1所述的一种TR模块架构，其特征在于，所述功能连接器件包括供电连接器、馈电射频连接器、天线射频连接器以及控制连接器，所述功能连接器件均烧结在所述模块腔体内。3.根据权利要求2所述的一种TR模块架构，其特征在于，所述功能连接器件分别嵌设在所述模块腔体的四周，且所述供电连接器以及所述控制连接器分别设置在模块腔体的两侧。4.根据权利要求1所述的一种TR模块架构，其特征在于，还包括盖板，所述盖板焊接在所述模块腔体上，以封闭所述多层混压板。5.根据权利要求2所述的一种TR模块架构，其特征在于，所述射频连接器具有与所述传输金丝连接的内芯，所述内芯设置在所述射频连接器的壳体内，所述壳体的部分侧壁呈方形结构。6.一种如权利要求1至5任一项所述的TR模块架构的工艺方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：伍海林，赵伟，张雨豪，王小伟，张磊，孙成杰，张珂，吴凤鼎，
申请(专利权)人：成都雷电微力科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：