[發(fā)明專利]一種用于芯片三維封裝的金屬波導裝置及其設計方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011295106.0
• 申請日: 2020-11-18
• 公開（公告）號: CN112530910B
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發(fā)明（設計）人: 金城;呂奇皓;張彬超;陳建宏;黎亮
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: H01L23/66
• 分類號: H01L23/66;H01L21/52
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 高會允;仇蕾安

1.一種用于芯片三維封裝的金屬波導裝置，其特征在于，包括：芯片、電磁帶隙波導和控制電路；

所述芯片長為l，寬為m，厚度為t；

所述電磁帶隙波導包括空氣腔、空氣腔下方的下方金屬板、空氣腔兩側的周期性金屬柱體和空氣腔上方的上方金屬板；所述周期性金屬柱由長方體金屬柱組周期排布組成，所述長方體金屬柱的底面邊長為w，高度為h，兩兩之間的周期距離為p；

所述控制電路打印在PCB板上，經(jīng)直流控制引線在所述長方體金屬柱的間隙中通過，與所述芯片連接；

在所述空氣腔上方的上方金屬板的金屬壁上挖出與所述芯片等尺寸的空氣槽型結構，用于將所述芯片固定在內(nèi)部。

2.如權利要求1所述的一種用于芯片三維封裝的金屬波導裝置，其特征在于，所述電磁帶隙波導的材料為鋁，所述直流控制引線的材料為銅。

3.如權利要求1所述的一種用于芯片三維封裝的金屬波導裝置，其特征在于，所述PCB板的材料為FR-4。

4.一種用于芯片三維封裝的金屬波導裝置的設計方法，其特征在于，針對如權利要求1～3任一所述的金屬波導裝置，采用如下步驟進行設計：

步驟一、確定所需封裝芯片的工作頻率范圍，根據(jù)所述頻率范圍確定金屬波導結構的空氣腔的尺寸，同時參考標準波導尺寸表；

步驟二、設計所述電磁帶隙波導的參數(shù)；所述電磁帶隙波導采用周期性長方體金屬柱，根據(jù)所述空氣腔的尺寸設計長方體金屬柱的底面邊長w、高度h和兩兩之間的周期距離p，使得在空腔里傳播的電磁波無法從兩側泄露，且高度h與所述空氣腔的高度一致；

步驟三、根據(jù)所述芯片的尺寸，在所述空氣腔上方的上方金屬板的金屬壁上挖出與所述芯片等尺寸的空氣槽型結構，將芯片鑲嵌入空氣槽型結構并固定；將所述芯片的直流控制引線從所述空氣腔的內(nèi)部途經(jīng)所述周期性長方體金屬柱之間的間隙引出，連接至PCB板上。