[發明專利]高頻硅基芯片封裝模塊及封裝方法

在審

• 申請號: 201711297763.7
• 申請日: 2017-12-08
• 公開（公告）號: CN108022890A
• 公開（公告）日: 2018-05-11
• 發明（設計）人: 唐海林;李一虎;熊永忠
• 申請（專利權）人: 成都聚利中宇科技有限公司
• 主分類號: H01L23/31
• 分類號: H01L23/31;H01L21/56
• 代理公司: 成都市集智匯華知識產權代理事務所(普通合伙) 51237
• 代理人: 李華;溫黎娟

本發明涉及微電子技術領域，實施例具體公開一種高頻硅基芯片封裝模塊及封裝方法，該封裝模塊采用金屬腔體波導+過渡槽的封裝結構進行高頻信號的傳輸，使傳輸過程中的射頻損耗最小，且金屬腔體波導由第一模塊和第二模塊拼合形成，第一模塊和第二模塊表面均為金屬材料，利用成熟可靠的精密機械加工制造的第一模塊和第二模塊，可保證非常高的尺寸精度，該高頻硅基芯片封裝模塊及封裝方法能夠有效的減小高頻信號的封裝損耗，滿足高性能封裝要求。

技術領域

本發明涉及微電子技術領域，具體涉及一種高頻硅基芯片封裝模塊及封裝方法。

背景技術

高頻集成電路通?；谌遄灏雽w工藝技術設計及加工，但是隨著硅基集成電路技術的發展，鍺硅半導體器件的截止頻率和最大震蕩頻率目前已經能夠超過 300GHz，因此高頻集成電路完全可以采用硅基半導體工藝技術設計及加工，并且硅 基集成電路工藝技術本身所具有的高成熟度、低成本、高集成度等優點，采用硅基 集成電路技術可設計加工出比基于三五族半導體技術復雜程度更高、成本更低廉的 高頻集成電路和系統。

但是至今為止，基于硅基技術設計加工的高頻集成電路及系統在封裝及應用方面存在著很大的問題，如果采用傳統的金絲鍵合引線封裝技術，射頻損耗大，封裝 后的技術指標與芯片在片測試結果相差很大。研究表明在頻率67GHz-110GHz范圍 內，射頻損耗平均到達-3.5dB。如果要減小硅基集成電路(硅基芯片)封裝過程的 射頻損耗，一些研究者開發出一些諸如倒裝焊接、嵌入式芯片級陣列球焊等封裝工 藝，把射頻損耗降低至＜-1.5dB，但是這些封裝技術工藝復雜、成本高，并未能有 效解決高頻硅基芯片的封裝應用問題。

發明內容

有鑒于此，針對高頻硅基芯片封裝高損耗問題，本申請提出了一種采用金屬腔 體波導+過渡槽的封裝模塊結構以及封裝方法。該封裝模塊結構及封裝方法能夠有 效降低射頻信號損耗，并且能夠拓展到更高頻率的硅基芯片封裝應用。

為解決以上技術問題，本發明提供的技術方案是一種高頻硅基芯片封裝模塊， 包括第一金屬腔體波導和第二金屬腔體波導，所述第一金屬腔體波導和所述第二金 屬腔體波導由第一模塊和第二模塊拼合形成，所述第一模塊和所述第二模塊表面均 為金屬材料，所述第一金屬腔體波導和所述第二金屬腔體波導延伸到該高頻硅基芯 片封裝模塊外表面處均設置有法蘭安裝結構，所述第一模塊正面設置有第一芯片槽、 第一過渡槽和第二過渡槽，所述第一金屬腔體波導、第一過渡槽、第一芯片槽、第 二過渡槽和第二金屬腔體波導依次布置。

更優地，所述第一模塊正面設置有第一金屬波導槽和第二金屬波導槽，所述第 二模塊正面設置有與第一金屬波導槽位置對應的第三金屬波導槽，以及與第二金屬 波導槽對應的第四金屬波導槽，所述第一模塊與所述第二模塊拼合時，所述第一金 屬波導槽與所述第三金屬波導槽拼合形成第一金屬腔體波導，所述第二金屬波導槽 與所述第四金屬波導槽拼合形成第二金屬腔體波導。

更優地，所述第二模塊正面設置有與第一過渡槽位置對應的第三過渡槽，以及 與第二過渡槽位置對應的第四過渡槽，所述第一模塊與所述第二模塊拼合時，所述 第一過渡槽與所述第三過渡槽拼合形成第一過渡腔體，所述第二過渡槽與所述第四 過渡槽拼合形成第二過渡腔體。

更優地，所述第二模塊正面設置有與第一芯片槽位置對應的第二芯片槽，所述 第一模塊與所述第二模塊拼合時，所述第一芯片槽與所述第二芯片槽拼合形成芯片 腔體。

更優地，所述第一模塊正面設置有若干個直流饋電孔，所述第二模塊設置有與 所述若干個直流饋電孔位置對應的直流饋電凹槽。

更優地，所述第一模塊和第二模塊設置有位置對應的定位銷釘孔和模塊固定絲孔。

本發明還提供一種高頻硅基芯片封裝方法，基于權利要求1所述的高頻硅基芯 片封裝模塊，所述方法包括：

將高頻硅基芯片安置在第一芯片槽，將第一波導過渡元件安置在第一過渡槽， 將第二波導過渡元件安置在第二過渡槽；