[發(fā)明專(zhuān)利]一種層疊式的低損耗芯片集成波導(dǎo)的封裝結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910930517.3
• 申請(qǐng)日: 2019-09-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110690179B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫同帥;楊德夢(mèng);姜鑫;莫尚軍;夏冬;劉曉
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 航天科工微電子系統(tǒng)研究院有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01L23/04
• 分類(lèi)號(hào): H01L23/04;H01L23/06;H01L23/66;H01Q1/22;H01Q1/52
• 代理公司: 成都九鼎天元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51214
• 代理人: 管高峰

本發(fā)明公開(kāi)了一種層疊式的低損耗芯片集成波導(dǎo)的封裝結(jié)構(gòu)，包括：芯片載板，設(shè)置在芯片載板上的腔體外殼，嵌入腔體外殼的芯片，以及連接在所述芯片的兩側(cè)下方的天線(xiàn)；所述芯片載板和腔體外殼在所述芯片的兩側(cè)與天線(xiàn)對(duì)應(yīng)的位置設(shè)置有向下開(kāi)口的波導(dǎo)腔體，且所述波導(dǎo)腔體為自下而上大小漸變的腔體結(jié)構(gòu)；所述腔體外殼為層疊的多層金屬薄板，并且每層金屬薄板具有電磁帶隙結(jié)構(gòu)。本發(fā)明將天線(xiàn)與芯片集成封裝在一起，縮小了封裝尺寸，同時(shí)，所述腔體外殼由多層金屬薄板層疊，并通過(guò)層疊的金屬薄板形成波導(dǎo)腔體，有利于防止電磁波泄露，進(jìn)而使芯片集成波導(dǎo)的體積進(jìn)一步縮小，有利于小型化、輕型化和大規(guī)模集成化產(chǎn)品的發(fā)展。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及微波電路封裝技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種層疊式的低損耗芯片集成波導(dǎo)的封裝結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

單片集成電路(MMIC)的發(fā)展在許多方面都與社會(huì)的發(fā)展都保持著高度一致。在發(fā)展歷程上，成本和性能起主導(dǎo)推動(dòng)作用，使得更小、集成度更高的單片電路逐漸代替行波管和電子管。隨著微電子和微波真空電子器件的飛速發(fā)展，對(duì)各種微波組件與器件的性能要求越來(lái)越高，特別是在航天與軍用電子技術(shù)中，電子設(shè)備的使用環(huán)境非常惡劣，要求其中的各類(lèi)元器件，特別是微波器件的性能必須滿(mǎn)足非常苛刻的要求，如：真空氣密性、優(yōu)良的散熱性能、高的機(jī)械強(qiáng)度、高的抗熱沖擊與溫度循環(huán)能力等等。

傳統(tǒng)的波導(dǎo)多為一個(gè)整體結(jié)構(gòu)，不利于復(fù)雜要求的波導(dǎo)的加工與制造，同時(shí)制作成本高，不利于將MMIC芯片和集成天線(xiàn)粘接到一個(gè)腔體內(nèi)。因此合理波導(dǎo)制造方法以及腔體結(jié)構(gòu)是有降低加工難度、降低電磁波信號(hào)損耗的有效途徑，通過(guò)金屬薄板疊成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可以簡(jiǎn)化組裝工序，實(shí)現(xiàn)微波信號(hào)的高效率傳輸降低信號(hào)損耗。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是：針對(duì)上述存在的問(wèn)題，提供一種層疊式的低損耗芯片集成波導(dǎo)的封裝結(jié)構(gòu)，通過(guò)將腔體外殼設(shè)計(jì)為層級(jí)的金屬薄板，實(shí)現(xiàn)芯片集成波導(dǎo)時(shí)縮小封裝尺寸，有利于小型化、輕型化和大規(guī)模集成化產(chǎn)品的發(fā)展。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種層疊式的低損耗芯片集成波導(dǎo)的封裝結(jié)構(gòu)，包括：芯片載板，設(shè)置在芯片載板上的腔體外殼，嵌入腔體外殼的芯片，以及連接在所述芯片的兩側(cè)下方的天線(xiàn)；所述芯片載板和腔體外殼在所述芯片的兩側(cè)與天線(xiàn)對(duì)應(yīng)的位置設(shè)置有向下開(kāi)口的波導(dǎo)腔體，且所述波導(dǎo)腔體為自下而上大小漸變的腔體結(jié)構(gòu)；所述腔體外殼為層疊的多層金屬薄板，并且每層金屬薄板具有電磁帶隙結(jié)構(gòu)。

在一個(gè)實(shí)施例中，設(shè)置在所述芯片的兩側(cè)的所述波導(dǎo)腔體對(duì)稱(chēng)。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述芯片載板為蝕刻有電路的PCB板。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述PCB板為FR4材質(zhì)。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述天線(xiàn)為一元或多元天線(xiàn)。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述天線(xiàn)的輻射貼片為矩形、圓形或扇形。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述天線(xiàn)通過(guò)粘接的方式設(shè)置在芯片的兩側(cè)下方。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述芯片通過(guò)焊接的方式設(shè)置在其下方的金屬薄板上。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述芯片載板以及每層金屬薄板上具有位置對(duì)應(yīng)的法蘭孔，用于固定所述芯片載板以及每層金屬薄板的相對(duì)位置。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述的層疊式的低損耗芯片集成波導(dǎo)的封裝結(jié)構(gòu)，在使用時(shí)，信號(hào)從芯片一側(cè)的天線(xiàn)及對(duì)應(yīng)的波導(dǎo)腔體的傳入，從芯片另一側(cè)的天線(xiàn)及對(duì)應(yīng)的波導(dǎo)腔體傳出。

綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明將天線(xiàn)與芯片集成封裝在一起，縮小了封裝尺寸，同時(shí)，所述腔體外殼由多層金屬薄板層疊，并通過(guò)層疊的金屬薄板形成的波導(dǎo)腔體，有利于防止電磁波泄露，進(jìn)而使芯片集成波導(dǎo)的體積進(jìn)一步縮小，有利于小型化、輕型化和大規(guī)模集成化產(chǎn)品的發(fā)展。

附圖說(shuō)明