[發明專利]基于HTCC工藝的三維垂直互聯結構及其制備方法

在審

• 申請號: 202010733315.2
• 申請日: 2020-07-27
• 公開（公告）號: CN112038319A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 厲志強;張帥;喬明昌
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第十三研究所
• 主分類號: H01L23/498
• 分類號: H01L23/498;H01L23/66;H01L23/552;H01L21/48
• 代理公司: 石家莊國為知識產權事務所 13120
• 代理人: 付曉娣

本發明提供了一種基于HTCC工藝的三維垂直互聯結構及其制備方法，屬于微波毫米波及太赫茲技術領域。基于HTCC工藝的三維垂直互聯結構包括基板組和兩個微帶線，基板組上設置有由上至下垂直貫穿基板組的信號傳輸通孔、以及環繞信號傳輸通孔設置的多個屏蔽通孔，多個屏蔽通孔與信號傳輸通孔形成類同軸結構，用于屏蔽電磁干擾，多個屏蔽通孔和信號傳輸通孔內分別填充有導電體，兩個微帶線通過位于信號傳輸通孔內的導電體實現信號傳輸。本發明還提供了一種基于HTCC工藝的三維垂直互聯結構的制備方法。本發明提供的基于HTCC工藝的三維垂直互聯結構及其制備方法，有效降低了信號泄漏風險，避免了外界電磁干擾對微波信號傳輸造成不良影響。

技術領域

本發明屬于微波毫米波及太赫茲技術領域，更具體地說，是涉及一種基于HTCC工藝的三維垂直互聯結構及其制備方法。

背景技術

隨著單片微波集成電路和組裝互聯技術的快速發展，有源相控陣技術在電子裝備中得到越來越廣泛的應用。先進的相控陣天線需要大量重量輕、體積小、高可靠和低成本的微波組件，推動微波電路技術向單片微波集成電路、多芯片模塊和三維集成電路方向發展。在三維微波組件的研制中，迫切需要新材料、新封裝和新互聯工藝。垂直互聯作為三維集成封裝的關鍵技術之一，是實現組件小型化的重要途徑。

目前，普遍采用低溫共燒陶瓷(LTCC)技術、MEMS體硅工藝來制作高密度T/R組件一體化基板，并將其放置在金屬外殼中以起到機械防護、電磁屏蔽和氣密封裝的作用。隨著T/R組件不斷向小型化、輕量化方向的進一步發展，這種金屬外殼的封裝形式越來越顯示出局限性。在微波甚至更高的頻段，垂直互聯結構會出現電不連續性效應，引起較強的電磁輻射和耦合，造成微波信號傳輸時的強反射及高插損。

發明內容

本發明實施例的目的在于提供一種基于HTCC工藝的三維垂直互聯結構及其制備方法，旨在解決目前的垂直互聯結構會出現電不連續性效應，引起較強的電磁輻射和耦合，造成微波信號傳輸時的強反射及高插損的技術問題。

一方面，提供了一種基于HTCC工藝的三維垂直互聯結構，包括基板組和兩個微帶線，所述基板組上設置有由上至下垂直貫穿所述基板組的信號傳輸通孔、以及環繞所述信號傳輸通孔設置的多個屏蔽通孔，多個所述屏蔽通孔與所述信號傳輸通孔形成類同軸結構，用于屏蔽電磁干擾，多個所述屏蔽通孔和所述信號傳輸通孔內分別填充有導電體，兩個所述微帶線通過位于所述信號傳輸通孔內的導電體實現信號傳輸；所述基板組包括層疊設置的多個基板，每個所述基板的上表面和下表面上均設置有金屬化層，其中用于接地的金屬化層上開設有沿厚度方向貫穿相應金屬化層的通孔，所述通孔與所述信號傳輸通孔同軸設置，所述通孔的直徑大于所述信號傳輸通孔的直徑，且所述通孔的側壁與相應導電體的裸露部分的側壁之間形成等效電容。

進一步地，所述基板組的上表面和下表面上均設置有向內凹陷、用于安裝相應所述微帶線的安裝槽。

進一步地，位于上方的所述微帶線的頂面與所述基板組的上表面齊平，位于下方的所述微帶線的底面與所述基板組的下表面齊平。

進一步地，所述安裝槽包括位于多個所述屏蔽通孔圍成的空腔內的圓形部、以及與所述圓形部連通的平直部，所述平直部沿所述圓形部的徑向延伸至所述基板組的側面。

進一步地，所述基板組上還設置有由上至下貫穿所述基板組的接地通孔，所述接地通孔位于多個屏蔽通孔圍成的空腔外。

進一步地，所述基于HTCC工藝的三維垂直互聯結構為適于0-20GHz信號傳輸的第一結構體，或適于20-40GHz信號傳輸的第二結構體，當所述基于HTCC工藝的三維垂直互聯結構為第一結構體時，所述微帶線為適于0-20GHz信號傳輸的第一線體；當所述基于HTCC工藝的三維垂直互聯結構為第二結構體時，所述微帶線為適于20-40GHz信號傳輸的第二線體。