[實用新型]一種小型化射頻前端結構及系統

有效

• 申請號: 202020789999.3
• 申請日: 2020-05-13
• 公開（公告）號: CN212033012U
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: 季宏凱;劉勇
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第三十八研究所
• 主分類號: H01L23/48
• 分類號: H01L23/48;H01L25/16;H04B1/40
• 代理公司: 合肥昊晟德專利代理事務所(普通合伙) 34153
• 代理人: 王林

本實用新型公開了一種小型化射頻前端結構及系統，屬于射頻封裝技術領域，包括從下到上依次設置的BGA陣列、至少一個TSV轉接板、TSV通孔、鍵合層、器件和硅封帽，所述TSV通孔設置在所述TSV轉接板上，所述BGA陣列設置在所述TSV轉接板背面并通過所述TSV通孔及再布線技術與所述TSV轉接板正面的器件電連接，所述器件設置在所述TSV轉接板正面并與其電連接，所述硅封帽通過所述鍵合層與所述TSV轉接板鍵合。本實用新型利用了TSV三維集成封裝技術，可用于雷達，電子對抗，通信等射頻系統，特別是用于對小型化、輕量化的要求十分高的機載環境中；大幅降低了射頻系統的體積和重量，為高效費比、微型化、高性能的新型射頻系統的發展提供技術支撐。

技術領域

本實用新型涉及射頻封裝技術領域，具體涉及一種小型化射頻前端結構及系統。

背景技術

相控陣雷達、通信和電子戰裝備是現代高技術信息化戰爭不可缺少的戰略裝備之一，世界各軍事強國在加強信息裝備研究方面從來都是不遺余力。寬帶射頻前端是寬帶有源相控陣天線最關鍵的部件，其設計的成功與否，決定了整部雷達或電子戰裝備的成本、可生產性和系統性能。

提高單個射頻前端的輸出功率和增加射頻前端的數量，可使雷達和電子戰設備的發射功率加大，從而擴展作用距離。射頻前端的技術實現難度很大，特別是針對機載環境使用的射頻前端，重量要輕、體積要小，戰術性能和可靠性要求高。因此，提出一種小型化射頻前端結構。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題在于：如何解決現有射頻前端難以實現輕重量、小體積，高戰術性能和高可靠性要求等問題，提供了一種小型化射頻前端結構。

本實用新型是通過以下技術方案解決上述技術問題的，本實用新型包括從下到上依次設置的BGA陣列(球柵陣列)、至少一個TSV轉接板、TSV通孔、鍵合層、器件和硅封帽，所述TSV通孔設置在所述TSV轉接板上，所述BGA陣列設置在所述TSV轉接板背面并通過所述TSV通孔與再布線技術與所述TSV轉接板正面的器件電連接，所述器件設置在所述TSV轉接板正面并與所述TSV轉接板電連接，所述硅封帽通過所述鍵合層與所述TSV轉接板鍵合。

更進一步的，所述硅封帽內采用刻蝕工藝形成腔體，所述硅封帽與所述TSV轉接板鍵合時所述器件位于腔體內部，所述BGA陣列位于腔體外部。

更進一步的，所述BGA陣列的材質為錫或錫鉛，所述BGA陣列中的各焊球直徑為200um以上。

更進一步的，所述TSV轉接板的材質為高阻硅，其厚度小于200um。

更進一步的，所述器件包括多種器件，分別為驅動放大器、功率放大器、收發多功能芯片、開關芯片、低噪聲放大器、限幅器、衰減器與波控模塊，所述驅動放大器、功率放大器、收發多功能芯片、開關芯片、低噪聲放大器、限幅器、衰減器與波控模塊均設置在所述TSV轉接板正面并通過再布線技術與背面的BGA陣列電連接。

更進一步的，所述TSV轉接板的數量為多個時，多種所述器件分別設置在各所述TSV轉接板上，各所述TSV轉接板層疊設置，相鄰兩個所述TSV轉接板之間電連接。

本實用新型還提供了一種小型化射頻前端系統，采用了上述的射頻前端結構封裝，所述射頻前端系統包括發射通道和接收通道，所述發射通道包括一個驅動放大器、一個功率放大器、一個收發多功能芯片與一個開關芯片，所述收發多功能芯片、所述驅動放大器、所述功率放大器、所述開關芯片依次相連；

所述接收通道包括一個收發多功能芯片、兩個低噪聲放大器，一個限幅器、一個衰減器與一個開關芯片，所述開關芯片、所述限幅器、第一級低噪聲放大器、所述衰減器、第二級低噪聲放大器與所述收發多功能芯片依次相連；

所述收發多功能芯片與所述開關芯片是發射通道和接收通道的共用器件，采用分時工作模式。