X波段低損耗高隔離度封裝結(jié)構(gòu)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明是X波段低損耗高隔離度封裝結(jié)構(gòu)，包括四層陶瓷，A外部側(cè)印地CY1、B外部側(cè)印地CY2、內(nèi)部上層地面G1、內(nèi)部中層地面G2、內(nèi)部底層地面G3、通孔VIA；其中第一層的底層是射頻輸入端口RFIN采用的微帶線(xiàn)，第二層的頂層是射頻輸出端口RFOUT采用的帶狀線(xiàn)，第三層和第四層是內(nèi)部腔體Q，其中第四層的頂層是焊環(huán)H；設(shè)計(jì)整體尺寸為3mm×3mm×0.8mm，采用了介電常數(shù)為9.2的陶瓷材料，在整個(gè)X波段內(nèi)最大的插入損耗僅為0.21dB，隔離度大于50dB。本發(fā)明具有能量損耗低、信號(hào)串?dāng)_小、可靠性高、尺寸小、重量輕、易于器件安裝等顯著優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于X波段的器件封裝。
【專(zhuān)利說(shuō)明】X波段低損耗高隔離度封裝結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及的是一種應(yīng)用于X波段且具有損耗低、隔離度高、尺寸小、重量輕、便 于器件安裝等優(yōu)點(diǎn)的X波段低損耗高隔離度封裝結(jié)構(gòu)，屬于微電子【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 微電子技術(shù)在21世紀(jì)迎來(lái)了高速發(fā)展的階段，一系列產(chǎn)業(yè)的發(fā)展隨之被帶動(dòng)起 來(lái)。信息、能源、通訊各類(lèi)新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展離不開(kāi)微電子技術(shù)，而微電子封裝是微電子技術(shù) 中關(guān)鍵的技術(shù)。微電子技術(shù)在信息化進(jìn)程中一直扮演著核心和先導(dǎo)的角色，隨著全球信息 化、網(wǎng)絡(luò)化時(shí)代的到來(lái)，微電子技術(shù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的地位也顯得越來(lái)越重要。微電子系統(tǒng)所需 的機(jī)械支撐、電氣互連、散熱通道、電磁屏蔽、環(huán)境保護(hù)等功能均可由微電子封裝提供。電子 系統(tǒng)的可靠性、成本及優(yōu)良的電氣性能有時(shí)是取決于所采用的封裝設(shè)計(jì)與材料的，而不單 單依賴(lài)于電路設(shè)計(jì)，因此，微電子封裝成為1C產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)步不可或缺的后端產(chǎn)品。作為微 電子器件的重要組成之一，器件的許多可靠性性能都是由封裝的性能決定的，因此，對(duì)于一 款封裝設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，為了降低整體器件的損耗，自身必須要求具備損耗低的特性。另外，對(duì)于 X波段的應(yīng)用來(lái)說(shuō)，器件的可靠性顯得尤為關(guān)鍵，因此，如何提高封裝設(shè)計(jì)的隔離度，減小各 端口之間的信號(hào)干擾，同樣至關(guān)重要。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明提出的是一種X波段低損耗高隔離度封裝結(jié)構(gòu)，其目的旨在克服現(xiàn)有技術(shù) 所存在的上述缺陷，降低整體器件的損耗，提高器件的可靠性、提高封裝設(shè)計(jì)的隔離度，減 小各端口之間的信號(hào)干擾。
[0004] 本發(fā)明的技術(shù)解決方案：x波段低損耗高隔離度封裝結(jié)構(gòu)，其特征是包括四層陶 瓷，A外部側(cè)印地、B外部側(cè)印地、內(nèi)部上層地面、內(nèi)部中層地面、內(nèi)部底層地面、通孔；其中 第一層的底層是射頻輸入端口采用的微帶線(xiàn)，第二層的頂層是射頻輸出端口采用的帶狀 線(xiàn)，第三層和第四層是內(nèi)部腔體，第四層的頂層是焊環(huán)。
[0005] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：1)損耗低，可有效減小能量的消耗；2)隔離度高，可有效降低信號(hào) 之間的干擾，提高可靠性；3)整體尺寸為3_X3_X0.8mm，尺寸小，重量輕；4)便于器件安 裝；5)駐波在整個(gè)X波段均小于1. 21 ;6)插入損耗在整個(gè)X波段均小于0. 21dB ;7)隔離度 在整個(gè)X波段均大于50dB。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0006] 圖1是X波段低損耗高隔離度封裝結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。
[0007] 圖2是X波段低損耗高隔離度封裝結(jié)構(gòu)的駐波特性曲線(xiàn)圖。
[0008] 圖3是X波段低損耗高隔離度封裝結(jié)構(gòu)的插入損耗特性曲線(xiàn)圖。
[0009] 圖4是X波段低損耗高隔離度封裝結(jié)構(gòu)的隔離度特性曲線(xiàn)圖。

【具體實(shí)施方式】
[0010] 如圖1所示，X波段低損耗高隔離度封裝結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)包括四層陶瓷，A外部側(cè)印 地CY1、B外部側(cè)印地CY2、內(nèi)部上層地面G1、內(nèi)部中層地面G2、內(nèi)部底層地面G3、通孔VIA ; 其中第一層的底層是射頻輸入端口 RF IN采用的微帶線(xiàn)，第二層的頂層是射頻輸出端口 RF OUT采用的帶狀線(xiàn)，第三層和第四層是內(nèi)部腔體Q，第四層的頂層是焊環(huán)H。
[0011] 所述四層陶瓷的每層陶瓷的厚度均為〇. 2mm，其四角做倒角處理，倒角形狀為三角 形，倒角邊長(zhǎng)1. 3_。
[0012] 所述射頻輸入端口 RF IN和射頻輸出端口 RF OUT采用的是微帶線(xiàn)-帶狀線(xiàn)的變 換結(jié)構(gòu)，微帶線(xiàn)與帶狀線(xiàn)之間用一個(gè)圓柱形孔柱相連接，微波信號(hào)從底層的微帶線(xiàn)輸入，經(jīng) 過(guò)圓柱形孔柱傳輸至位于第二層的帶狀線(xiàn)輸出。
[0013] 所述圓柱形孔柱的中間位置增加了一個(gè)比孔柱直徑略大的圓盤(pán)，為了防止孔柱疊 層錯(cuò)位。
[0014] 所述內(nèi)部腔體Q的腔體直徑為1. 8mm。
[0015] 所述射頻輸入端口 RF IN與射頻輸出端口 RF OUT的帶狀線(xiàn)部分與芯片鍵合指J 相接，芯片鍵合指J整體位于內(nèi)部腔體Q的底部邊緣位置。
[0016] 所述的焊環(huán)Η中間鏤空的部分與內(nèi)部腔體Q的尺寸一致，封帽蓋板焊接在焊環(huán)Η 之上。
[0017] 所述的內(nèi)部上層地面G1、內(nèi)部中層地面G2、內(nèi)部底層地面G3通過(guò)通孔VIA相互連 接，并與兩端的A外部側(cè)印地CY1和B外部側(cè)印地CY2相接，內(nèi)部上層地面G1穿過(guò)內(nèi)部腔 體Q的底部，其與內(nèi)部底層地面G3均呈長(zhǎng)條狀且寬度相等，內(nèi)部中層地面G2為全金屬化地 面且分別在射頻輸入端口 RF IN和射頻輸出端口 RF OUT的圓柱形孔柱處鏤空出了圓形形 狀。
[0018] 整體尺寸為3臟X 3臟X 0· 8臟。
[0019] 如圖2所示，本發(fā)明X波段低損耗高隔離度封裝結(jié)構(gòu)的駐波在整個(gè)X波段均小于 1. 21。
[0020] 如圖3所示，本發(fā)明X波段低損耗高隔離度封裝結(jié)構(gòu)的插入損耗在整個(gè)X波段均 小于 0. 21dB。
[0021] 如圖4所示，本發(fā)明X波段低損耗高隔離度封裝結(jié)構(gòu)的隔離度在整個(gè)X波段均大 于 50dB。
【權(quán)利要求】
1. x波段低損耗高隔離度封裝結(jié)構(gòu)，其特征是包括四層陶瓷，A外部側(cè)印地、B外部側(cè)印 地、內(nèi)部上層地面、內(nèi)部中層地面、內(nèi)部底層地面、通孔；其中第一層的底層是射頻輸入端口 采用的微帶線(xiàn)，第二層的頂層是射頻輸出端口采用的帶狀線(xiàn)，第三層和第四層是內(nèi)部腔體， 第四層的頂層是焊環(huán)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的X波段低損耗高隔離度封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述四層陶 瓷的每層陶瓷的厚度均為〇. 2mm，其四角做倒角處理，倒角形狀為三角形，倒角邊長(zhǎng)1. 3mm。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的X波段低損耗高隔離度封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述射頻輸入 端口和射頻輸出端口采用的是微帶線(xiàn)-帶狀線(xiàn)的變換結(jié)構(gòu)，微帶線(xiàn)與帶狀線(xiàn)之間用一個(gè)圓 柱形孔柱相連接，微波信號(hào)從底層的微帶線(xiàn)輸入，經(jīng)過(guò)圓柱形孔柱傳輸至位于第二層的帶 狀線(xiàn)輸出。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的X波段低損耗高隔離度封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述圓柱形孔 柱的中間位置增加了一個(gè)比孔柱直徑略大的圓盤(pán)，防止孔柱疊層錯(cuò)位。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的X波段低損耗高隔離度封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述內(nèi)部腔體 的腔體直徑為1. 8mm。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的X波段低損耗高隔離度封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述射頻輸 入端口與射頻輸出端口的帶狀線(xiàn)部分與芯片鍵合指相接，芯片鍵合指整體位于內(nèi)部腔體的 底部邊緣位置。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的X波段低損耗高隔離度封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述的焊環(huán) 中間鏤空的部分與內(nèi)部腔體的尺寸一致，封帽蓋板焊接在焊環(huán)之上。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的X波段低損耗高隔離度封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述的內(nèi)部 上層地面、內(nèi)部中層地面、內(nèi)部底層地面通過(guò)通孔相互連接，并與兩端的A外部側(cè)印地和B 外部側(cè)印地相接，內(nèi)部上層地面穿過(guò)內(nèi)部腔體的底部，其與內(nèi)部底層地面均呈長(zhǎng)條狀且寬 度相等，內(nèi)部中層地面為全金屬化地面且分別在射頻輸入端口和射頻輸出端口的圓柱形孔 柱處鏤空出了圓形形狀。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的X波段低損耗高隔離度封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于：整體尺寸為 3mm X 3mm X 0. 8mm。
【文檔編號(hào)】H01P1/36GK104112890SQ201410280553
【公開(kāi)日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2014年6月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月23日
【發(fā)明者】鄭琨, 曹坤 申請(qǐng)人:中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第五十五研究所