[發(fā)明專利]一種異質(zhì)基板高頻互連結(jié)構(gòu)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810733911.3
• 申請(qǐng)日: 2018-07-06
• 公開（公告）號(hào): CN108695621A
• 公開（公告）日: 2018-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁棟;韓威;魏浩;魏立云;劉巍巍;蘭寶巖;尹學(xué)全
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第五十四研究所
• 主分類號(hào): H01R13/33
• 分類號(hào): H01R13/33;H01R13/646
• 代理公司: 河北東尚律師事務(wù)所 13124
• 代理人: 王文慶

本發(fā)明公開了一種異質(zhì)基板高頻互連結(jié)構(gòu)，屬于射頻信號(hào)傳輸，技術(shù)領(lǐng)域。其包括相互異質(zhì)的第一基板和第二基板，還包括位于第一基板和第二基板之間的射頻連接結(jié)構(gòu)，射頻連接結(jié)構(gòu)包括微型彈性套和微細(xì)彈性金屬柱，第二基板上具有凹腔結(jié)構(gòu)，凹腔結(jié)構(gòu)包括外部圈形凹腔和內(nèi)部槽形凹腔，所述微型彈性套和微細(xì)彈性金屬柱分別嵌入外部圈形凹腔和內(nèi)部槽形凹腔中，第一基板與第二基板緊密壓配，微型彈性套和微細(xì)彈性金屬柱承壓形變并形成射頻同軸結(jié)構(gòu)。本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)異質(zhì)基板間低損耗、低剖面、免焊接的高頻彈性垂直互連。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電子工程和射頻信號(hào)傳輸技術(shù)領(lǐng)域，尤其是指一種異質(zhì)基板高頻互連結(jié)構(gòu)。

技術(shù)背景

現(xiàn)代通信系統(tǒng)與軍用通信設(shè)施，如5G通信、相控陣?yán)走_(dá)等系統(tǒng)，在集成度、小型化、低剖面等方面的要求越來(lái)越高，因此，對(duì)系統(tǒng)微波電路的設(shè)計(jì)要求也越發(fā)提高，特別是SIP（system in package，系統(tǒng)級(jí)封裝）的構(gòu)架實(shí)現(xiàn)，對(duì)異質(zhì)基板間的高頻互連有了更高的要求。

異質(zhì)基板之間互連的傳統(tǒng)方式主要有兩種：一種是采用高頻同軸連接器，來(lái)實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)傳輸，這種方式存在射頻傳輸連接部分體積大、剖面高、連接損耗較大的問(wèn)題；第二種是采用BGA（焊球陣列封裝）球焊接等小體積射頻信號(hào)連接方式，但存在異質(zhì)材料之間收縮率不一致的問(wèn)題，容易導(dǎo)致不同區(qū)域連接緊密程度差異大，因此，這種連接方式可靠性較差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種異質(zhì)基板高頻互連結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)具有體積小、剖面低、差損小的優(yōu)點(diǎn)，并且采用免焊接方式，解決了異質(zhì)結(jié)構(gòu)間不同收縮率的問(wèn)題，有效提升了射頻互連的可靠性。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

一種異質(zhì)基板高頻互連結(jié)構(gòu)，包括相互異質(zhì)的第一基板和第二基板，還包括位于第一基板和第二基板之間的射頻連接結(jié)構(gòu)，所述第一基板上具有射頻通孔，第一基板的底面具有接地端，所述射頻通孔內(nèi)具有實(shí)心化金屬填充，所述射頻連接結(jié)構(gòu)包括微型彈性套和微細(xì)彈性金屬柱，所述第二基板上具有凹腔結(jié)構(gòu)，所述凹腔結(jié)構(gòu)包括彼此同心的外部圈形凹腔和內(nèi)部槽形凹腔，所述外部圈形凹腔的底部為接地端，所述內(nèi)部槽形凹腔的底部為信號(hào)端，所述微型彈性套和微細(xì)彈性金屬柱分別嵌入所述外部圈形凹腔和內(nèi)部槽形凹腔中，所述第一基板與所述第二基板緊密壓配，所述微型彈性套和微細(xì)彈性金屬柱承壓形變并形成射頻同軸結(jié)構(gòu)，所述微細(xì)彈性金屬柱的上下端與所述實(shí)心化金屬填充及信號(hào)端分別電接觸，所述微型彈簧套的上下端與兩基板的接地端分別電接觸。

可選的，所述第一基板為載有雙端口饋電天線的PCB基板，所述第二基板為設(shè)有圓極化合成網(wǎng)絡(luò)的LTCC基板。

可選的，所述微型彈性套為圓柱形的螺旋彈簧，所述螺旋彈簧的兩端具有削面，當(dāng)微型彈性套被壓縮時(shí)，所述削面呈平直狀態(tài)并與接地端平行接觸。

可選的，所述微細(xì)彈性金屬柱包括銅管和位于銅管內(nèi)的微細(xì)彈簧，銅管的兩端各插有一個(gè)金屬柱，所述銅管的兩端具有內(nèi)收的擋口，所述金屬柱的管內(nèi)端具有圓座，所述微細(xì)彈簧在兩個(gè)圓座之間處于承壓狀態(tài)，所述圓座被所述擋口擋住。

采用上述技術(shù)方案的有益效果如下：

1.本發(fā)明采用可形變的彈性射頻連接結(jié)構(gòu)壓縮在兩個(gè)異質(zhì)基板之間，可以實(shí)現(xiàn)異質(zhì)基板之間的高頻垂直互連，其傳輸損耗較傳統(tǒng)的接插件連接可減小50%以上。

2.本發(fā)明的互連結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)異質(zhì)基板之間的免焊接互連，解決了異質(zhì)基板間收縮率不同而不宜焊接的問(wèn)題，大大提升了結(jié)構(gòu)的可靠性。

3.本發(fā)明的射頻連接結(jié)構(gòu)采用微細(xì)結(jié)構(gòu)，占用空間小，精度高，剖面低，易于高密度集成。

4.本發(fā)明裝配過(guò)程簡(jiǎn)單靈活，拆卸方便，結(jié)構(gòu)成熟經(jīng)濟(jì)，資源豐富，便于推廣。