[發(fā)明專利]太赫茲低溫放大電路的芯片級封裝結(jié)構(gòu)及其封裝方法

在審

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• 申請日: 2021-04-29
• 公開（公告）號: CN113078221A
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 譚智勇;李弘義;王長;曹俊誠
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所
• 主分類號: H01L31/02
• 分類號: H01L31/02;H01L31/0203;H01L31/101;H01L31/18;G01J1/44
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所(普通合伙) 31219
• 代理人: 林麗麗

1.一種太赫茲低溫放大電路的芯片級封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述芯片級封裝結(jié)構(gòu)包括：封裝下殼體、具有貫通開口的PCB線路板、太赫茲量子阱探測器、跨阻放大器、供電接頭及輸出接頭，

所述PCB線路板設(shè)于所述封裝下殼體內(nèi)，所述太赫茲量子阱探測器通過所述貫通開口設(shè)于所述封裝下殼體內(nèi)，所述跨阻放大器設(shè)于所述PCB線路板上，所述供電接頭及所述輸出接頭的一端均設(shè)于所述PCB線路板上，且另一端均設(shè)于所述封裝下殼體外；

其中，所述供電接頭用于外接供電設(shè)備為所述太赫茲量子阱探測器及所述跨阻放大器供電，所述太赫茲量子阱探測器用于收集太赫茲光信號并將收集的太赫茲光信號轉(zhuǎn)換為電流信號輸出，所述跨阻放大器用于對接收的所述電流信號進(jìn)行放大并轉(zhuǎn)換為電壓信號輸出，所述輸出接頭用于將所述電壓信號輸出至所述芯片級封裝結(jié)構(gòu)外。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太赫茲低溫放大電路的芯片級封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述封裝下殼體包括：底板、下殼體側(cè)板、供電接頭貫通口及輸出接頭下部貫通口，所述下殼體側(cè)板設(shè)于所述底板四周并沿所述底板垂直向上延伸，所述供電接頭貫通口設(shè)于一所述下殼體側(cè)板上，所述輸出接頭下部貫通口設(shè)于與所述供電接頭貫通口所在下殼體側(cè)板相鄰的兩所述下殼體側(cè)板上。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太赫茲低溫放大電路的芯片級封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述芯片級封裝結(jié)構(gòu)還包括：一封裝上殼體，所述封裝上殼體包括：頂板、上殼體側(cè)板、太赫茲光入射口及輸出接頭上部貫通口，所述上殼體側(cè)板設(shè)于所述頂板四周并沿所述頂板垂直向下延伸，所述太赫茲光入射口設(shè)于所述頂板上且與所述太赫茲量子阱探測器所在位置相對應(yīng)，所述輸出接頭上部貫通口設(shè)于兩所述上殼體側(cè)板上且與所述輸出接頭下部貫通口所在位置相對應(yīng)；其中，所述輸出接頭下部貫通口與所述輸出接頭上部貫通口共同構(gòu)成輸出接頭貫通口。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太赫茲低溫放大電路的芯片級封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述供電接頭采用排針式信號接頭，所述輸出接頭采用雙耳射頻信號接頭。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太赫茲低溫放大電路的芯片級封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述芯片級封裝結(jié)構(gòu)的工作溫度不小于4K，其中，所述跨阻放大器的襯底材料選自鍺硅、砷化鎵或氮化鎵中的一種。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太赫茲低溫放大電路的芯片級封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述太赫茲量子阱探測器為光電導(dǎo)型太赫茲量子阱探測器，其工作頻率為2THz-7THz。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太赫茲低溫放大電路的芯片級封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述跨阻放大器的帶寬為20KHz-5GHz。

8.一種如權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的太赫茲低溫放大電路的芯片級封裝結(jié)構(gòu)的封裝方法，其特征在于，所述封裝方法包括：

1)提供一封裝下殼體、具有貫通開口的PCB線路板、太赫茲量子阱探測器、跨阻放大器、供電接頭及輸出接頭；

2)將所述PCB線路板設(shè)于所述封裝下殼體內(nèi)，所述太赫茲量子阱探測器通過所述貫通開口設(shè)于所述封裝下殼體內(nèi)，所述跨阻放大器設(shè)于所述PCB線路板上，所述供電接頭及所述輸出接頭的一端均設(shè)于所述PCB線路板上，且另一端均設(shè)于所述封裝下殼體外。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的太赫茲低溫放大電路的芯片級封裝結(jié)構(gòu)的封裝方法，其特征在于，所述封裝方法還包括：3)提供一封裝上殼體，并將所述封裝上殼體扣合于所述封裝下殼體上。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的太赫茲低溫放大電路的芯片級封裝結(jié)構(gòu)的封裝方法，其特征在于，所述太赫茲量子阱探測器采用銦焊接方式設(shè)于所述封裝下殼體內(nèi)，所述跨阻放大器采用銦焊接方式設(shè)于所述PCB線路板上。