基于HTCC的陶瓷互联装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于HTCC的陶瓷互联装置，涉及射频封装技术领域。所述互联装置包括基于HTCC的信号输入模块、软基板模块、PIN针传输模块以及信号输出模块，所述信号输入模块通过所述软基板模块与所述PIN针传输模块连接，所述PIN针传输模块与所述信号输出模块连接，信号经所述信号输入模块输入，并经依次所述软基板模块以及PIN针传输模块传输后经所述信号输出模块输出。所述互联装置具有稳定性强，使用方便，散热效果好等优点。散热效果好等优点。散热效果好等优点。

【技术实现步骤摘要】
基于HTCC的陶瓷互联装置


[0001]本专利技术涉及射频封装
，尤其涉及一种基于HTCC的陶瓷互联装置。

技术介绍

[0002]随着射频技术以及相关工艺的发展，以及国内对射频微系统不断提出小型化的要求，受到天线阵元间距的限制只能在规定的平面范围进行布局。希望在有限的平面上实现更多的功能。射频系统从开始的平面封装结构逐渐转换为三维封装结构，从而提升系统整体的纵向集成度。伴随着三维封装的出现，由于工艺的限制无法在一块HTCC板上集成全部功能，便会涉及到多块HTCC模块的垂直互连。通常的板间垂直互连结构有PIN针与BGA等。单独的PIN针结构通常只用于传输直流信号，射频信号通过同轴结构传输至BGA后通过互联在进行同轴方式的信号传输，本文专利技术了一种采用PIN针同时对互连的HTCC模块进行特殊处理的板间垂直互连模型。
[0003]HTCC工艺在设计Ka波段以下的模块时，其拥有较低的损耗，良好的散热以及相较低廉的成本。在目前国内相关的专业领域内，其工艺水平可以将线宽做到比PCB更小同时精度更高，可以保证与PIN针结构更好的匹配。
[0004]HTCC具有良好的散热，但是当整体集成较多的功率芯片时，需要制作相应的热沉来保证有良好的散热。常规的结构连接常用金丝键合来实现，工程中认为金丝的电阻很小，但在实际使用时金丝的键和位置会有一定的误差，同时在Ka频段金丝会产生较大的电感寄生效应，在实际设计时可以尽量减少金丝键合的长度，或者选取其他的互连结构进行优化。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是如何提供一种稳定性强，使用方便，散热效果好的基于HTCC的陶瓷互联装置。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案是：一种基于HTCC的陶瓷互联装置，包括基于HTCC的信号输入模块、软基板模块、PIN针传输模块以及信号输出模块，所述信号输入模块通过所述软基板模块与所述PIN针传输模块连接，所述PIN针传输模块与所述信号输出模块连接，信号经所述信号输入模块输入，并经依次所述软基板模块以及PIN针传输模块传输后经所述信号输出模块输出。
[0007]进一步的技术方案在于：所述信号输入模块包括若干层第一HTCC陶瓷板，所述第一HTCC陶瓷板的上下表面形成有U型的第一金属层，所述第一HTCC陶瓷板与所述第一金属层层叠到一起后形成第一矩形结构，若干层所述第一金属层通过竖直设置的若干根第一隔离金属柱连接到一起，所述第一HTCC陶瓷板之间还形成有一条输入带状线，所述输入带状线的一端位于所述第一矩形结构的外侧，该端为所述陶瓷互联结构的信号输入端，所述输入带状线的另一端与第一传输金属柱的下端连接，所述第一传输金属柱的上端向上延伸到最上层的第一HTCC陶瓷板的上表面，并与最上层的第一HTCC陶瓷板上表面的第一焊盘连接。
[0008]进一步的技术方案在于：所述软基板模块包括软基板，所述软基板靠近所述信号输入模块的一端的端部形成有过渡金属化半孔，所述过渡金属化半孔与所述第一焊盘之间通过焊料焊接到一起，所述软基板的中部形成有第一金属化过孔，所述过渡金属化半孔与所述第一金属化过孔之间通过传输微带线连接，所述软基板不具有过渡金属化半孔的三个侧面上，形成有若干个侧边半孔隔离，所述软基板的部分上表面形成有第二金属层，所述软基板的部分下表面形成有第三金属层，所述渡金属化半孔以及第一金属化过孔不与所述第二金属层以及第三金属层连接，所述侧边半孔隔离与所述第二金属层以及第三金属层连接。
[0009]进一步的技术方案在于：所述PIN针传输模块包括第一金属块，所述第一金属块不与所述软基板模块直接接触，所述第一金属块的中间形成有贯穿其上下侧的第一梯形通孔，所述第一梯形孔的内径从下到上逐渐增大，所述第一梯形通孔内设置有PIN针，所述PIN针的上端插入到所述第一金属化过孔内，并通过焊料焊接到一起；所述PIN针的中部以及上部与所述第一金属孔之间设置有绝缘筒，所述绝缘筒的下部外径与所述梯形孔的部分内径相同，使得所述绝缘筒的下部与所述第一梯形通孔的中部之间不具有缝隙，所述绝缘筒的上部与所述第一梯形通孔的上部之间具有缝隙，所述PIN针的下部与所述第一梯形通孔的下部之间为空气，所述PIN针的下端延伸到所述第一梯形通孔的外侧。
[0010]进一步的技术方案在于：所述信号输出模块包括若干层第二HTCC陶瓷板，所述第二HTCC陶瓷板的上下表面形成有环状的第四金属层，所述第二HTCC陶瓷板与所述第四金属层层叠到一起后形成第二矩形结构，若干层所述第四金属层通过竖直设置的若干根第二隔离金属柱连接到一起，所述PIN针的下端插入到所述信号输出模块内，且与层间设置的第二匹配焊盘焊接到一起，第二匹配焊盘通过第二传输金属柱与层间设置的第三匹配焊盘连接到一起，位于第二HTCC陶瓷板之间的输出带状线的一端与所述第三匹配焊盘连接，输出带状线的另一端向所述信号输出模块的外侧延伸，用于构成所述互联装置的信号输出端。
[0011]采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本申请所述互联装置通过软基板上的金属化过孔可以实现PIN针的贯穿，通过填充焊料可实现两者的互连，从而减小PIN针以及金丝连接时的不稳定性对射频性能的影响。PIN针同轴外导体梯形设计，方便实现PIN针与HTCC基板之间的匹配。PIN针同轴外部做金属热沉可以解决HTCC基板的散热。
附图说明
[0012]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0013]图1是本专利技术实施例所述互联装置的示意图；图2是本专利技术实施例所述互联装置的示意图；图3是本专利技术实施例所述互联装置的剖视结构示意图；图4是本专利技术实施例所述结构的透视图；图5是本专利技术实施例所述互联装置的俯视结构示意图；图6是本专利技术实施例所述互联装置的仰视结构示意图；图7是本专利技术实施例所述结构中所述信号输入模块的结构示意图；图8是本专利技术实施例所述结构中述软基板模块的结构示意图；图9是本专利技术实施例所述结构中所述软基板模块的结构示意图；
图10是本专利技术实施例所述结构中所述信号输出模块的结构示意图；图11是本专利技术实施例所述结构中所述信号输出模块的结构示意图；图12是本实施例中整体结构信号走向为HTCC模块端口
‑
软基板
‑
PIN针
‑
HTCC模块完整结构仿真结果；其中：1、信号输入模块；1
‑
1、第一HTCC陶瓷板；1
‑
2、第一金属层；1
‑
3、第一隔离金属柱；1
‑
4、输入带状线；1
‑
5、第一传输金属柱；1
‑
6、第一焊盘；1
‑
7、热沉；1
‑
8、第一金属盘；2、软基板模块；2
‑
1、软基板；2
‑
2、过渡金属化半孔；2
‑
3、第一金属化过孔；2
‑
4、传输微带线；2
‑
5、侧边半孔隔离；2
‑
6、第二金属层；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于HTCC的陶瓷互联装置，其特征在于：包括基于HTCC的信号输入模块（1）、软基板模块（2）、PIN针传输模块（3）以及基于HTCC的信号输出模块（4），所述信号输入模块（1）通过所述软基板模块（2）与所述PIN针传输模块（3）连接，所述PIN针传输模块（3）与所述信号输出模块（4）连接，信号经所述信号输入模块（1）输入，并依次经所述软基板模块（2）以及PIN针传输模块（3）传输后经所述信号输出模块（4）输出。2.如权利要求1所述的基于HTCC的陶瓷互联装置，其特征在于：所述信号输入模块（1）包括若干层第一HTCC陶瓷板（1
‑
1），所述第一HTCC陶瓷板（1
‑
1）的上下表面形成有U型的第一金属层（1
‑
2），所述第一HTCC陶瓷板（1
‑
1）与所述第一金属层（1
‑
2）层叠到一起后形成第一矩形结构，若干层所述第一金属层（1
‑
2）通过竖直设置的若干根第一隔离金属柱（1
‑
3）连接到一起，所述第一HTCC陶瓷板（1
‑
1）之间还形成有一条输入带状线（1
‑
4），所述输入带状线（1
‑
4）的一端位于所述第一矩形结构的外侧，该端为所述陶瓷互联结构的信号输入端，所述输入带状线（1
‑
4）的另一端与第一传输金属柱（1
‑
5）的下端连接，所述第一传输金属柱（1
‑
5）的上端向上延伸到最上层的第一HTCC陶瓷板（1
‑
1）的上表面，并与最上层的第一HTCC陶瓷板（1
‑
1）上表面的第一焊盘（1
‑
6）连接。3.如权利要求2所述的基于HTCC的陶瓷互联装置，其特征在于：所述信号输入模块还包括热沉（1
‑
7），所述热沉（1
‑
7）固定在所述第一矩形结构的下侧。4.如权利要求2所述的基于HTCC的陶瓷互联装置，其特征在于：所述第一传输金属柱（1
‑
5）上间隔的设置有若干个第一金属盘（1
‑
8）。5.如权利要求2所述的基于HTCC的陶瓷互联装置，其特征在于：所述软基板模块（2）包括软基板（2
‑
1），所述软基板（2
‑
1）靠近所述信号输入模块（1）的一端的端部形成有过渡金属化半孔（2
‑
2），所述过渡金属化半孔（2
‑
2）与所述第一焊盘（1
‑
6）之间通过焊料及连接柱（2
‑
8）焊接到一起，所述软基板（2
‑
1）的中部形成有第一金属化过孔（2
‑
3），所述过渡金属化半孔（2
‑
2）与所述第一金属化过孔（2
‑
3）之间通过传输微带线（2
‑
4）连接，所述软基板（2
‑
1）不具有过渡金属化半孔的三个侧面上，形成有若干个侧边半孔隔离（2
‑
5），所述软基板（2
‑
1）的部分上表面形成有第二金属层（2
‑
6），所述软基板（2
‑
2）的部分下表面形成有第三金属层（2
‑
7），所述过渡金属化半孔（2
‑
2）以及第一金属化过孔（2
...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜帅，蔡克仑，任朝炜，曾欣，
申请(专利权)人：石家庄烽瓷电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：