CN102782934B - 用于表面安装的微型微波部件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种微波微型部件，包括：-包封在用于表面安装的个体封装(222)中的MMIC微波芯片(100)，能够工作在远高于45GHz的频率F0；-至少一个通过电磁耦合实现的无接触微波端(124)，确保耦合信号以工作频率F0传输。所述部件包括无源多层集成电路(220)，无源多层集成电路(220)具有：金属化层和电介质材料层(140，142，144)；顶面(224)；金属化底面(225)；所述金属化底面在所述无接触微波端(124)一侧包括金属化层中的开(236)，用于使耦合电磁波经由所述无接触微波端口通过；两层电介质材料之间的金属化层(146)，其具有至少一个连接到所述芯片(100)的电子元件的电磁耦合电导体(148)，所述耦合电导体(148)定位在所述无接触微波端(124)的水平，以确保通过电磁耦合以所述工作频率F0传输微波信号。应用：汽车雷达、高比特速率通信。

Description

用于表面安装的微型微波部件
技术领域
本发明涉及工作在毫米频率且具有无接触电磁端口的电子部件。
背景技术
这些类型的电子部件包括至少一个工作在毫米频率的芯片(或集成电路)，尤其应用于汽车雷达领域中。在这些类型的应用中，在毫米频率发射电磁波，障碍反射的波被天线接收以从该波中提取这个障碍和发射波的源之间的距离信息和相对速度信息。为此，为车辆装备包括全部定位在车辆周围的雷达的系统，使其能够探测对象。将工作在例如77GHz的远程雷达定位在车辆前方，将工作在24GHz和79GHz的短程雷达定位在车辆后方和侧面。
将相对速度和距离信息发送到系统的中央单元，其确保例如车辆相对于对象或相对于同一条路上行驶的另一移动对象保持在确定的距离。
用于汽车的使用雷达的这些系统的目的是首先提供驾驶的方便，具有供伺服系统控制车辆相对于其前方另一车辆的速度的功能，但还发出关于潜在危险的信号。
作为一般规则，用于汽车的使用雷达的这些系统包括基频发生和微波发射和接收功能。
工作在毫米频率的部件还可用于在短距离上和非常高比特率下的通信应用。
无论是什么应用，毫米频率信号的电子处理包括低频处理部分，可以由安装在印刷电路上的硅集成电路实现。可以通过使用非常广泛且廉价的技术生产这个部分，在同一个集成电路芯片上的电路元件之间或不同集成电路芯片之间生产简单的连接。该处理还包括甚高频部分(超过45GHz)，可以仅由适于微波频率的半导体材料(尤其是砷化镓GaAs及其衍生物，甚至SiGe)制成的部件和集成电路实现。这些集成电路被称为MMIC，表示“微波单片集成电路”。这种甚高频部分带来了生产问题并通常被证明是成本高昂的。
对于较复杂的功能，部件被制造成密封在包含大量MMIC芯片的金属封装中，对于MMIC电路而言，能够放在同一个芯片中的电路元件的数量比低频硅电路受到大得多的限制。这些芯片安装在包括互连的衬底上，这种衬底难以生产，因此考虑到它们工作的甚高频率，成本很高。
在有很多芯片时，在混合式衬底上安装芯片(安装通常包括布线，以将芯片连接到混合式衬底)自身成本是非常高的。
尤其是在汽车应用中，这些部件包括通过电磁耦合的无接触端口，用于发射和接收波。
利用封装内部，尤其是内部和外部之间电磁信号的引导传播性质操纵在这些甚高频率下通过电磁耦合进行的发射。这种封装尤其包括导电外壳(金属或金属化外壳)，其密封来自芯片或进入芯片的信号传播线。导电外壳位于无接触外部端口上方一定距离，使其构成(在设计部件所针对的主要工作频率下)电磁短路，有利于通过经由这个端口的自由传播进行信号传输。
工作频率F0处的端口是利用空气中(或气体中或真空中甚至在任何低损耗电介质材料中)电磁耦合的过渡(transition)，尤其是能够朝向面对这些元件放置的波导辐射或能够接收从放置于它们之前的波导输出的电磁辐射的导电元件。密封MMIC芯片的封装包括面对这些导电元件的不导电部分，以便允许电磁能量在波导和导电元件之间通过。
图1示出了法国专利No.0214684中所述的用于汽车应用的现有技术微波部件。
图1的部件包封在封装10中，封装10具有无接触电磁端口12，该部件包括：金属基底14，充当衬底，在其上通过其背面16直接安装MMIC微波芯片18；双面陶瓷衬底20，用于封装内部的互连并朝向封装外部；以及金属或金属化外壳19，覆盖基底，以在基底和外壳之间密封芯片和陶瓷衬底20。MMIC芯片18直接焊接或接合到基底14上。
陶瓷衬底20优选是其两面24、26都金属化的衬底，在其正面24上包括金属化层30以构成传输线，在其背面26上包括金属化层32以构成地平面。
不同电介质和导电部分的尺度使得该部件在相关工作频率F0(77GHz)下正确工作。金属化层30和32一方面用于在芯片间建立互连，另一方面用于为封装建立外部端口。
图1的部件的无接触电磁端口12包括利用电磁耦合的过渡，允许77GHz频率的无接触信号从波导传递到MMIC芯片18，反之亦然。
这种利用电磁耦合的过渡优选经由封装10中(更具体而言，金属基底14中)的开口36进行。
衬底20包括辐射元件38，例如与放在开口36前方的波导通信，辐射元件充当着接收和发射进入或离开封装的电磁波的元件。
衬底20和芯片18之间的电连接是由线路产生的。
该部件包括工作在比微波端口频率更低的频率的其他端口44。MMIC芯片也通过线路46连接到这些其他端口44。
该部件通过其他端口44与安装在常规印刷电路上的另一类似部件或不同部件连接。
图2a和2b分别示出了法国专利No.0413583中所述的用于表面安装的微型化微波部件的另一实施例的截面图和平面图。
图2a和2b的部件包括通过无接触电磁耦合包封在具有端口62的封装61中的MMIC芯片60。
MMIC芯片60包括有源面64和与有源面相对的背面66；两个面64、66都被金属化。有源面64包括有源面的电子部件68和电导体70、72。背面66包括背面的电导体，在背面的这些导体中，一个导体形成地平面74。
该封装61包括金属基底80，其充当衬底，其上直接通过其背面66安装MMIC芯片60，基底具有开口82，用于集成电路接收或发射的电磁波通过，集成电路与金属基底上安装的金属外壳84通过无接触电磁耦合形成端口62。
MMIC芯片60在其末端之一一侧包括用于在封装的金属基底80上安装的区域90，在另一与第一端相对的一侧，通过与例如波导的电磁耦合在端口62的水平上包括电磁过渡区92。在过渡区92的水平上，芯片的背面66不包括任何金属化层，以允许电磁波经由无接触端口62通过。
芯片的过渡区92优选在有源面64上包括连接到芯片的微带线98的耦合电导体96，微带线由有源面的导体和背面的地平面74形成。
该封装的电磁端口62确保了该部件和耦合到该部件的波导之间微波信号的无接触过渡。
在图2a和2b的本范例中，由金属外壳84和金属基底中的开口82形成无接触端口62，该开口82形成集成电路60的发射/接收的工作频率F0下的波导。
封装的不同电介质和导电部分的尺度使得该部件在相关工作频率F0(77GHz)下正确工作。
在金属基底80一侧，除了包括地电导体82之外，封装还包括电焊盘110，用于经由互连衬底将集成电路与其它电子部件互连。
芯片有源面用于其他芯片端口的电导体72由连接线112连接到封装的电焊盘。这些其他基于接触的端口意在向芯片发送：工作频率F0(77GHz)的子谐波频率下的信号、控制信号、电源。
通过模制114覆盖集成电路的有源表面的电介质材料并露出封装中包括安装电焊盘的安装表面来密封封装。
优选地，电介质材料填充封装的无接触电磁端口62，但在其他实施方式中，外壳和金属基底之间的空间可以包含围绕部件的气体，例如空气。
在微波系统中，尤其是在汽车雷达的应用中，这种系统越来越多数量的功能涉及到使用车辆周围越来越高数量的探测雷达，这样必须做更多工作来降低系统个体功能的成本。
这些汽车应用的主要问题之一是发射/接收毫米模块的成本。这种成本起因于使用的部件，而且还起因于用于制造这些模块的组装技术以及用于将部件组装在系统之内的方法。
现有的解决方案不可能实现市场相关的成功目标。这些解决方案因为两个实质原因而受限：实施成本(设备、学习、再现性)、部件生产成本。
发明内容
本发明通过提出一种微波微型部件而可能降低具有通过电磁耦合的无接触端口的微波部件的生产成本，该部件包括：
-包封在用于表面安装的个体封装中的MMIC微波芯片，所述芯片具有有源面和与有源面相对的背面，所述有源面包括电子元件和有源面的电导体，
-至少一个通过电磁耦合实现的无接触微波端口，用于所述封装内部和外部之间的电信号通信，所述封装包括对所述电磁波透明的开口，确保耦合信号以工作频率F0传输，
其特征在于其包括无源多层集成电路，该无源多层集成电路具有：金属化层和电介质材料层、顶面、金属化底面，所述金属化底面在所述无接触微波端口一侧上包括金属化层中的开口，用于所述无接触微波端口的耦合电磁波通过；在两层电介质材料层之间的金属化层，其具有至少一个连接到所述芯片的电子元件的电磁耦合电导体，所述耦合电导体定位成面对所述无接触微波端口，以确保通过电磁耦合以所述工作频率F0传输微波信号。
有利地，该部件包括频率低于工作频率F0的基于接触的微波端口。
在一个实施例中，所述基于接触的微波端口的低于工作频率的频率是所述工作频率F0的子谐波频率F0/n，n为大于或等于2的数字。
在另一实施例中，该部件包括：金属基底，所述金属基底具有内面、外面；所述基底中形成所述无接触微波端口的开口；安装在所述金属基底的内面上的所述微波芯片和所述无源多层集成电路(图3、4、7、8)。
在另一实施例中，所述多层集成电路的底面的所述金属化层形成所述封装的地平面(图5、6)。
在另一实施例中，所述多层集成电路在其中心部分中包括腔，露出其底面的金属化层，芯片容纳在无源多层集成电路的腔中，通过其背面安装在所述多层集成电路底面的金属化层上(图5)。
在另一实施例中，第一层和第二层电介质材料之间，除了所述耦合电导体之外，所述无源多层集成电路在还包括用于在所述无源多层集成电路上安装芯片的电导体，所述无源多层集成电路中心部分中的腔露出用于安装芯片的所述电导体(图6)。
在另一实施例中，在第一层和第二层电介质材料之间，除了所述耦合电导体之外，所述无源多层集成电路还包括用于安装芯片的电导体，在所述多层集成电路的底面的金属化层中的开口一侧，所述第二层和第三层电介质材料部分覆盖所述第一层电介质材料，露出所述电导体，用于在所述第一层电介质材料上安装所述芯片(图7、8)。
在另一实施例中，所述多层集成电路包括：在所述底面和所述顶面之间的第一层、第二层和第三层电介质材料；在所述第一层和所述第二层电介质材料之间的第一金属层，所述第一金属层至少包括电磁耦合电导体；在所述第二层和所述第三层电介质材料之间、在所述多层集成电路底面的金属化层的开口水平上的另一金属层，其形成针对所述无接触微波端口中电磁波的反射平面(图3、4、5、6、7、8)。
在另一实施例中，所述无源多层集成电路的电磁耦合电导体和地平面形成槽式天线，有利于通过所述无接触微波端口传输所述工作频率。
在另一实施例中，所述耦合电导体通过微带线电连接到所述芯片，所述微带线由包括所述耦合电导体的金属层的电导体和所述多层集成电路的金属化底面形成。
在另一实施例中，所述芯片MMIC和所述多层集成电路受到密封所述部件的封装的涂层树脂保护。
在另一实施例中，所述芯片(MMIC)100通过电导体线互连到所述多层集成电路。
在另一实施例中，所述芯片(MMIC)100通过金属焊盘互连到所述多层集成电路。
根据本发明的微波部件的一个主要目的是降低微波系统的制造成本并简化其制造。
第二个目的是能够使用非常类似于当前用于大批量制造的技术(例如，用于塑料封装部件的那些技术)的微波部件制造技术。为此，使用集合组装方法，特别是在芯片安装和布线以及封装密封步骤中。
该部件的另一目的是使其与表面安装技术兼容，这代表在这种毫米频率下的应用的主要优点。
在根据本发明的部件中，在无接触端口水平上的耦合电导体充当与封装外部的波导耦合的电磁传感器。
对于根据本发明的微波部件的某些应用，除了能够在高于45GHz(至少高达120GHz)进行有效电磁耦合的无接触端口之外，该封装优选包括基于接触的端口，其不能在高于45GHz的频率Fc下有效工作，但被设计成至少在低于工作频率的这个频率Fc下工作。对于某些应用而言，这个频率Fc可能是工作频率F0的子谐波频率F0/n。在后一种情况下，微波部件将优选包括将子谐波频率Fc＝F0/n转换成工作频率F0所必需的倍频模块。
不能在77GHz工作但能够在高达40GHz或稍高频率下工作的端口由电导体线连接到芯片或通过微波传输带或共面传播线而由金属焊盘连接到芯片。
对于更低频率的信号(F0/n)而言，微波微型部件与同一衬底上其他部件的连接将是容易的，因为传送的频率低得多。连接不同部件的接触焊盘的传输线将能够在安装衬底上制造。
附图说明
通过阅读参考附图给出的以下详细描述，本发明的其他特征和优点将变得显而易见，附图中：
-图1已经描述过，表示现有技术的微波部件；
-图2已经描述过，表示现有技术的另一微波部件；
-图3a和3b分别表示根据本发明的微波部件第一实施例的平面图和截面图；
-图4a和4b表示图3a和3b的部件变体；
-图4c和4d表示安装在印刷电路上的图4a的部件；
-图5a和5b表示图4a和4b的部件的替代物；
-图5c和5d表示安装在印刷电路上的图5a的部件；
-图6a和6b表示图5a和5b的部件的变体；
-图6c和6d表示通过表面安装技术组装在印刷电路卡上的图6a和6b的微波部件；
-图7a和7b表示图6a和6b表示的部件的改进，包括如图4a和4b所示位于无源多层集成电路下方的金属基底；
-图7c和7d表示组装在印刷电路卡上的图7a和7b的微波部件；以及
-图8a和8b表示图7a和7b所表示的部件的改进。
具体实施方式
图3a和3b所示的根据本发明的部件包括：微波芯片(MMIC)100，例如用于图1的现有技术封装实施例的芯片，其具有包括有源元件的有源面102和芯片背面104；以及根据本发明所述的部件的主要特征，无源多层集成电路120，其形成用于将该部件与外部环境耦合的电磁耦合元件。
无源多层集成电路120和芯片100包封在塑料封装122中，塑料封装122包括通过电磁耦合实现的无接触微波端口124，用于工作在工作频率F0。
图3a的部件包括金属基底134，具有内面135和外面137，用于在印刷电路上安装部件。金属基底134包括开口138，用于形成微波部件的无接触微波端口124。
无源多层集成电路120具有顶面128和底面130，在底面130和顶面128之间具有电介质材料的第一层140、第二层142和第三层144。
微波芯片100通过其背面104，无源多层集成电路120通过其底面130，安装在微波部件金属基底134的内面135上。
无源多层集成电路120还包括金属层，电介质材料的第一层140和第二层142之间的第一金属层146，包括至少一个电磁耦合电导体148，用于确保通过电磁耦合以工作频率F0传输微波信号，在电介质材料的第二层142和第三层144之间是另一金属层150，形成针对无接触微波端口124中的电磁波的反射平面。
电磁耦合电导体148经由微带线154连接到芯片100的电子元件，微带线154由无源多层电路120的底面130的地平面和第一金属层146的条形连接电导体形成。
无源多层集成电路120的耦合电导体148提供对部件金属基底134的开口136处波导的激励。
一方面，微波芯片(MMIC)100以部件的安装金属焊盘160的形式连接到封装122的低频端口，另一方面，微波芯片(MMIC)100经由焊接到芯片100的金属焊盘182的电导体线180连接到多层集成电路120的连接到耦合电导体148的微带线154。
无源多层集成电路120和芯片100利用接合层190安装在金属基底134的内面135上。
微波部件覆盖有涂层树脂192，确保部件的最后机械保护及其封装122形式的包封。
本实施例中的芯片100能够处理汽车雷达的不同功能，例如接收和发射，本地和混频振荡器的发生，以供应中频IF。在这种情况下，金属焊盘160传输低频。
图4a和4b表示图3a和3b的部件变体。
在图4a和4b的这种变体中，封装122包括通过与印刷电路接触实现的另一微波端口200，用于利用批量生产制造技术安装部件。形式是封装的金属焊盘160的具有接触部200的微波端口不能在工作频率F0下工作，但能够工作在工作频率F0的子谐波频率F0/n。
与图3a和3b的实施例中的方式相同，芯片100的微波端口通过电导体线180连接到封装200能够工作在F0/n的端口200。
然后可以通过表面安装技术在印刷电路卡204上组装图3a，3b，4a，4b的部件。
图4c和4d示出了通过表面安装技术安装在印刷电路上的图4a的部件。
印刷电路卡204结合了各种导体208、212，用于将电信号传送到封装122。导体208和地回路212通过金属化孔214互连。
从图4a的微波部件中包括的耦合导体148，将频率F0的电磁信号通过穿透印刷电路卡204的开口216耦合到波导。
图4d中示出了印刷电路204上安装的部件的封装122的覆盖区。
图5a和5b表示图4a和4b的部件的替代物。
对于图5a和5b的部件而言，将无源多层集成电路220包封在包括通过要工作在工作频率F0的电磁耦合实现的无接触微波端口124的微波封装222中。
无源多层集成电路222包括三层电介质材料，第一层140，第二层142和第三层144，多层集成电路的顶面224和底面225包括具有充分厚度的金属化层226以形成地平面。
图5a和5b的部件的无源多层集成电路220在其中心部分还包括腔228，露出其背面225的金属化层226。
芯片100容纳在无源多层集成电路220的腔228中，通过其背面104，将其安装在所述多层集成电路220的底面225的金属化层226上。
在这一实施例中，无源多层集成电路220的底面225的金属化层226充当微波部件的金属基底，用于将其表面安装在印刷电路上。
如在图3a和3b的实施例中那样，多层集成电路220在无接触微波端口124一侧上，在电介质材料的第一层140和第二层142之间，包括耦合电导体148，在第二层142和第三层144之间，包括另一金属层150，形成无接触微波端口124中的电磁波反射平面。
通过接合层230将芯片100安装在无源多层集成电路的金属化层226上。
芯片100的有源面102的电导体通过电线180连接到无源多层集成电路220的电导体并连接到芯片的电焊盘182。
放置芯片100的多层集成电路220的腔228由保护树脂234密封。
形成无源多层集成电路220的地平面的金属化层226包括部件的无接触端口124水平上的开口236，允许电磁波通过，因此，允许工作频率F0下的与外部系统的电磁耦合。
用于在印刷电路上安装图5a和5b的部件的外表面还结合了金属焊盘160，使得部件能够以低频连接到外部系统。
借助于金属化孔238形成这些焊盘160和无源多层集成电路220的电导体之间的连接。
图5c和5d示出了通过表面组装技术安装在印刷电路卡240上的图5a和5b的部件，印刷电路卡240并入了不同导体242，可以通过金属化孔246相互连接或与印刷电路240的地244连接。
频率F0的工作信号经由通过所述印刷电路中的开口248安装在印刷电路上的部件的耦合导体148耦合到波导。
图5d示出了图5a和5b的部件在印刷电路240上看到的覆盖区。
图6a和6b表示图5a和5b部件的变体。
图6a和6b示出了具有两个微波端口，即无接触端口124和具有接触部的端口200的部件。
对于图6a和6b的实施例而言，无源多层集成电路250，例如图5a和5b的实施例包封在封装252中的无源多层集成电路250，包括三层电介质材料，第一层140、第二层142和第三层144，多层集成电路250的顶面224和底面225包括具有充分大厚度的金属化层226以形成地平面。
在电介质材料的第一层140和第二层142之间，除了耦合电导体148之外，无源多层集成电路250还包括用于通过其有源面102安装芯片100的电导体254。
无源多层集成电路250的中心部分中的腔256露出所述电导体254，用于在无源多层集成电路250上安装芯片100。
无源多层集成电路250包括金属化孔260、224，经由无源多层集成电路的电导体262将用于在无源多层集成电路250上安装芯片的电导体254、262连接到微波部件的安装电导体160。
芯片100容纳在无源多层集成电路250的腔256中，通过其背面102，将其经由金属焊盘264安装在芯片的安装电导体254上。这些金属焊盘264确保芯片100电连接和机械连接到无源多层集成电路250。
在图6a和6b的变化实施例中(图中未示出)，可以通过其有源面104将芯片100安装在芯片的安装电导体254、262上。这种配置统称为“倒装芯片”。那么，芯片100的有源面104直接面对用于安装在无源多层集成电路252的腔256中产生的芯片100的电导体254。芯片100的导体和芯片100的安装电导体254、262之间的连接是由金属焊盘264实现的。
如在图5a和5b的实施例中那样，形成无源集成电路250的底面224的地平面的金属化层226充当用于部件的基底，用于将其表面安装在印刷电路上。
就这样将耦合电导体148连接到芯片100的微波端口，该微波端口利用工作频率F0的信号工作，电长度比通过电导体线连接的情况短得多。这样有利于甚高频F0下部件的工作。
类似地，不用电线将微波部件的安装金属焊盘160实现的基于接触的端口200连接到芯片100，这有利于这个端口在比图5b中所述金属焊盘160实现的低频端口高得多的频率下工作。
多层集成电路250的金属化层226还包括开口136，允许工作频率F0的信号传输到外部系统。
MMIC芯片100受到密封部件的封装的涂层树脂266的保护。
图6c和6d表示通过表面安装技术组装在印刷电路卡270上的图6a和6b的微波部件。
这个卡270尤其结合了波导开口274。图6d示出了图6a和6b的部件在印刷电路270上看到的覆盖区。
图7a和7b表示图6a和6b表示的部件的改进，包括如图4a和4b所示位于无源多层集成电路下方的金属基底。
对于图7a和7b的实施例而言，封装278包括无源多层集成电路280，该无源多层集成电路280包括三层电介质材料(第一层140、第二层142和第三层144)、顶面282和金属化底面284。多层集成电路280安装在金属基底286上。
在电介质材料的第一层140和第二层142之间，除了耦合电导体148之外，多层集成电路280还包括电导体254，用于通过其有源面102安装芯片100，例如图6a和6b的实施例中的那些。
在部件的无接触端口124一侧，电介质材料的第二层142和第三层144部分覆盖电介质材料的第一层140，露出用于在所述电介质材料的第一层140上安装芯片100的电导体254。
图7a和7b的本实施例使得能够减少和简化无源多层集成电路280底面的限定。
通过金属焊盘264实现安装在包括低频电导体284的多层集成电路280上的MMIC芯片100和无接触耦合电导体148之间的连接，以便提高部件的最大频率F0。
用于以频率F0将部件耦合到外部系统的无接触端口是由微波部件的金属基底286中的开口243和无源多层集成电路280底面的金属化层中相反的开口136生成的，允许通过集成的耦合导体148与部件外部进行电磁耦合。
对于其他实施例，通过金属基底286上制造的端口焊盘160将低频信号注入部件。这些端口焊盘160通过电导体线180连接到无源多层集成电路的电导体。
图7a和7b的部件被保护树脂的涂层292包封。
在图7a和7b的变化实施例中(图中未示出)，可以通过其有源面104将芯片100安装在芯片的安装电导体254上。这种配置统称为“倒装芯片”。那么，芯片100的有源面104直接面对多层无源集成电路280上制造的芯片的安装导体254、284。芯片100的导体和芯片安装导体254之间的连接是由金属焊盘264实现的。
图7c和7d表示组装在印刷电路卡上的图7a和7b的微波部件。
图7c示出了印刷电路卡294上的图7a和7b的部件的组件，如在其他情况下那样，该印刷电路卡具体而言并入了开口296，用于以工作频率F0耦合到外部系统。
图7c示出了印刷电路294上看到的图7a和7b的部件的覆盖区。
图8a和8b示出了图7a和7b所示的部件的改进。
图8a和8b的部件在所有方面都与图7a和7b的部件相同，只是无源多层集成电路280到金属基底286的连接是由在封装的低频连接160的水平上的接合或硬焊接298实现的。这样能够取消图7a和7b中所示的线路线180，从而能够经由部件安装焊盘160增大低频端口的最大频率。
在根据本发明的微波部件的主要优点中，可以提到以下优点：
-微波部件与表面安装(SMC)技术兼容，包括超过45GHz的应用。
-尽管要管理比45GHz高得多的频率，但使用便宜的材料来生成将要安装微波部件的印刷电路。
-取消了毫米工作频率F0的引线和导线类型的连接；
-为微波封装使用集合制造技术。这样能够显著减少微波部件的生产成本。
根据本发明的微型部件的这些主要优点导致微波系统制造成本的显著降低和性能水平的再现性。

Claims (13)

1.一种微波部件，包括：
-包封在用于表面安装的个体封装(114，122，222，252，278)中的MMIC微波芯片(18，60，100)，所述芯片具有有源面(64，102)以及与所述有源面相对的背面(66，104)，所述有源面包括电子元件和所述有源面的电导体(30，70，72)，
-至少一个通过电磁耦合实现的无接触微波端口(12，62，124)，用于所述封装的内部和外部之间的电信号通信，所述封装包括对所述电磁波透明的开口(36，82，136，236，243)，确保耦合信号以工作频率F0传输，
其特征在于所述微波部件包括无源多层集成电路(120，220，250，280)，该无源多层集成电路(120，220，250，280)具有：金属化层(146，150)和电介质材料层(140，142，144)；顶面(128，224)；金属化底面(130，225)，所述金属化底面在所述无接触微波端口(124)一侧包括所述金属化层中的开口(136，236，243)，用于利用所述无接触微波端口使耦合电磁波通过；两层电介质材料之间的金属化层(146)，该金属化层(146)具有至少一个连接到所述芯片(100)的电子元件的电磁耦合电导体(148)，所述耦合电导体(148)定位成面对所述无接触微波端口(124)，以确保通过电磁耦合以所述工作频率F0传输微波信号；以及
在电介质材料的第一层(140)和第二层(142)之间，除了所述耦合电导体(148)之外，所述无源多层集成电路(250)还包括用于在所述无源多层集成电路(250)上安装所述芯片(100)的电导体(254)，所述无源多层集成电路(250)的中心部分中的腔(256)露出用于安装芯片(100)的所述电导体(254)。
2.根据权利要求1所述的微波部件，其特征在于该微波部件包括频率(Fc)低于工作频率F0的基于接触的微波端口(44，200)。
3.根据权利要求2所述的微波部件，其特征在于所述基于接触的微波端口(44，200)的低于所述工作频率的频率(Fc)是所述工作频率F0的子谐波频率F0/n，n为大于或等于2的数字。
4.根据权利要求1所述的微波部件，其特征在于该微波部件包括金属基底(134)，所述金属基底具有内面(135)、外面(137)、所述基底中形成所述无接触微波端口(124)的开口(138)，所述微波芯片(100)和所述无源多层集成电路(120)安装在所述金属基底(134)的内面(135)上。
5.根据权利要求1所述的微波部件，其特征在于所述多层集成电路(226)的底面(225)的所述金属化层(226)形成所述封装的地平面。
6.根据权利要求1所述的微波部件，其特征在于所述多层集成电路(220)包括其中心部分中露出其底面(225)的金属化层(226)的腔(228)，所述芯片(100)容纳在所述无源多层集成电路(220)的腔(228)中，所述芯片(100)通过其背面(104)安装在所述多层集成电路(220)的底面(225)的金属化层(226)上。
7.根据权利要求1所述的微波部件，其特征在于在电介质材料的第一层(140)和第二层(142)之间，除了所述耦合电导体(148)之外，所述无源多层集成电路(280)还包括用于安装芯片(100)的电导体(254)，在所述多层集成电路的底面的金属化层(136)中的开口一侧，电介质材料的所述第二层(142)和第三层(144)部分覆盖电介质材料的所述第一层(140)，露出所述电导体(254)，用于在电介质材料的所述第一层(140)上安装所述芯片。
8.根据权利要求1到7之一所述的微波部件，其特征在于所述多层集成电路在所述底面和所述顶面之间包括电介质材料的第一层(140)、第二层(142)和第三层(144)；在电介质材料的所述第一层(140)和所述第二层(142)之间包括第一金属层(146)，所述第一金属层(146)至少包括电磁耦合电导体(148)；在电介质材料的所述第二层(142)和所述第三层(144)之间、在所述多层集成电路的底面的金属化层的所述开口的水平上，包括另一金属层(150)，该另一金属层(150)形成针对所述无接触微波端口(124)中的电磁波的反射平面。
9.根据权利要求1所述的微波部件，其特征在于所述无源多层集成电路的电磁耦合电导体(148)和地平面形成槽式天线，有利于通过所述无接触微波端口(124)传输所述工作频率。
10.根据权利要求1到7之一所述的微波部件，其特征在于所述耦合电导体(148)通过微带线(150)电连接到所述芯片(100)，所述微带线由包括所述耦合电导体(148)的金属层的电导体和所述多层集成电路的金属化底面形成。
11.根据权利要求1到7之一所述的微波部件，其特征在于所述芯片(MMIC)100和所述多层集成电路受到密封所述部件的封装的涂层树脂的保护。
12.根据权利要求1到7之一所述的微波部件，其特征在于所述芯片(MMIC)100通过电导体线互连到所述多层集成电路。
13.根据权利要求1到7之一所述的微波部件，其特征在于所述芯片(MMIC)100通过金属焊盘互连到所述多层集成电路。
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