CN109921199A - 一种双面组装收发芯片的气密型tr模块 - Google Patents

Abstract

本发明涉及相控阵天线TR模块的结构技术领域，特别涉及一种双面组装收发芯片的气密型TR模块，包括模块本体，在模块本体的两侧分别设置有腔室，所述腔室中设置有包括若干收发芯片的信号传输路径，至少一条信号传输路径的收发芯片设置在射频链路载板上，使得TR模块制备时，位于模块本体两侧的收发芯片被单独组装焊接在不同零件的表面，方便焊接时的加热及均温，提高焊接质量，方便TR模块的返修，实现了在TR模块的双面组装收发芯片的可靠性，也方便将腔室整体进行气密密封，实现TR模块的整体气密，减少现有TR模块气密部分和非气密部分之间的密封连接器和焊接过程，减少TR模块的制备时间和成本。

Description

一种双面组装收发芯片的气密型TR模块

技术领域

本发明涉及相控阵天线TR模块的结构技术领域，特别涉及一种双面组装收发芯片的气密型TR模块。

背景技术

现有结构的TR模块一般包括模块本体、射频链路和子板，其中，射频链路一般单独封装形成小模块后安装到模块本体上或封装在模块本体上单面设置的腔室内，子板部分不进行气密封装，在子板和射频通信接口之间、子板与射频链路之间通过气密连接器进行连接。

现有结构的TR模块，如果在模块本体的两侧面均设置腔室用于封装射频链路，则焊接时，加热面一般无法直接接触到组成射频链路的收发芯片背面，很难做到使模块本体两面腔室中的收发芯片的焊接温度一致，只能通过腔室周围较薄的侧壁进行传热焊接连接，如此容易造成靠近模块本体腔室侧壁的芯片的焊接温度过高，靠近模块本体腔室中部的芯片焊接温度过低，导致TR模块内收发芯片部分焊接不良，部分存在潜在的故障隐患，即使解决了组装过程中的焊接问题，在芯片进行返修时，当返修高温度梯度芯片时，由于温度过高，容易导致其背面非返修低温度梯度芯片出现掉落、焊接松动、接触不良等问题，同时，由于在TR模块制备时，需要预先在结构复杂的模块本体的腔室上加工用于安装气密连接器的精密阶梯孔，并进行焊接安装，为了保证射频链路的气密封，对阶梯孔的加工精度及焊接质量需要严格控制，导致TR模块的制备成本较高，焊接工艺步骤较多，制备时间较长。

综上所示，目前亟需要一种技术方案，解决现有TR模块不能实现在模块本体的两面均焊接芯片，只能采用在单TR模块单面腔室内焊接芯片的组装方式，且射频链路单独封装，导致TR模块制备成本较高，焊接工艺步骤较多，制备时间较长的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有TR模块不能实现在模块本体的两面均焊接芯片，只能采用在单TR模块单面腔室内焊接芯片的组装方式，且射频链路单独封装，导致TR模块制备成本较高，焊接工艺步骤较多，制备时间较长的技术问题，提供了一种双面组装收发芯片的气密型TR模块。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种双面组装收发芯片的气密型TR模块，包括模块本体，在模块本体的两侧分别设置有腔室，所述腔室中设置有包括若干收发芯片的信号传输路径，至少一条信号传输路径的收发芯片设置在射频链路载板上。

本发明的一种双面组装收发芯片的气密型TR模块，通过在模块本体上设置腔室，并将组成信号传输路径的收发芯片通过射频链路载板设置在腔室内，使得TR模块制备时，位于模块本体两侧的收发芯片被单独组装焊接在不同零件的表面，使焊接了收发芯片的零件背面为平整表面，方便焊接时的加热及均温，有利于提高焊接质量，在收发芯片返修时，也有利于对位于两侧的收发芯片单独进行返修，方便TR模块的返修，实现了在TR模块的双面组装收发芯片的可靠结构，方便TR模块的制备，减少制备时间，提高使用质量，同时，由于实现了在TR模块的双面组装收发芯片，使得该结构的TR模块与同体积的单个TR模块相比较，可设置更多的射频信号输送通道，扩大该结构的TR模块的适用范围，减少TR模块的制备成本，实现在TR模块两侧腔室中对不同波段的射频信号的顺利传输，另外，由于将组成信号传输路径的各电子元器件均集成在腔室内，使得可根据实际情况，方便将腔室整体进行气密密封，实现TR模块的整体气密，减少现有TR模块气密部分和非气密部分之间的密封连接器和焊接过程，进一步的减少TR模块的制备时间和成本。

作为优选，所述腔室通过与所述腔室嵌套配合的盖板气密密封。所述嵌套配合为在腔室的开口设置与盖板匹配的台阶，使盖板与腔室配合后，在腔室开口一侧的表面形成焊缝，单面焊缝可一次焊接完成，方便实现TR模块的整体气密密封，使不需要在模块本体上设置用于安装气密连接器的精密阶梯孔，也减少焊接的工艺步骤，减少TR模块的整体制备成本和制备时间。

作为优选，所述射频链路载板与腔室底部可拆卸的连接。可根据实际情况，采用螺钉或其他连接件将射频链路载板固定在腔室底部，方便射频链路载板与腔室底部的连接和分离，使射频链路载板在腔室中不易移动，方便TR模块的组装制备，保证TR模块的正常工作以及各电子元器件之间的稳定连接。

作为优选，所述信号传输路径包括依次连接的子板、射频供电板和射频链路。将组成信号传输路径的子板、射频供电板和射频链路整体气密封装在模块本体的腔室内，实现TR模块的整体气密密封。

作为优选，所述射频链路包括若干通过射频传输微带连接的收发芯片。采用射频传输微带实现各收发芯片之间的连接，组成射频链路，使方便将射频链路集成在射频链路载板上或集成在腔室的底部，方便收发芯片的组装，可根据实际情况，将至少一侧腔室中的射频链路集成在射频链路载板上，使至少一条射频链路设置在射频链路载板上。

作为优选，所述子板与所述射频供电板金丝连接，所述射频供电板与射频链路电连接。将子板和射频供电板之间采用金丝连接，进一步的使模块本体内不需要加工用于安装气密连接器的精密阶梯孔，也不需要在腔室内设置气密连接器，减少TR模块的整体制备时间和制备成本。

作为优选，所述射频供电板与所述射频链路载板层叠设置，所述子板与射频供电板共面设置。将射频供电板与射频链路载板层叠设置，方便将射频供电板固定到射频链路载板上，方便射频供电板为各收发芯片提供工作电压，同时，将子板与射频供电板共面设置，使子板占用空间较小，方便将子板与射频供电板和射频链路载板一起封装在腔室内，方便实现TR模块的整体气密封。

作为优选，还包括贯穿两个腔室的通槽，所述通槽内设置有同时与两腔室中的子板连接的连接器。通过采用设置在贯穿两个腔室的通槽内的连接器，实现两腔室中子板的连接，实现经过模块本体两侧腔室中的子板的供电或控制等信号的共享，结构简单，实现射频信号的稳定传输。

作为优选，还包括射频输入口和射频输出口，所述射频输入口和射频输出口分别通过射频传输微带与腔室中的射频链路连接。通过采用射频传输微带实现射频信号的输入和输出，并通过金丝连接实现各射频传输微带之间的连接，保证各电子元器件之间信号的稳定传输，保证TR模块的正常工作。

作为优选，所述模块本体上还设置有供电气密连接器和控制气密连接器，所述供电气密连接器和控制气密连接器分别与子板可拆卸的连接。通过设置供电气密连接器和控制气密连接器，实现TR模块与外部控制器件之间的信号传输连接，保证TR模块的正常工作。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的一种双面组装收发芯片的气密型TR模块的有益效果是：

1、TR模块制备时，位于模块本体两侧的收发芯片被单独组装焊接在不同零件的表面，使焊接了收发芯片的零件背面为平整表面，方便焊接时的加热及均温，有利于提高焊接质量，减少制备时间，方便TR模块的制备；

2、在收发芯片返修时，有利于对位于两侧的收发芯片单独进行返修，方便TR模块的返修，实现了在TR模块的双面组装收发芯片的可靠结构，提高使用质量；

3、实现了在TR模块的双面组装收发芯片，使得该结构的TR模块与同体积的单个TR模块相比较，可设置更多的射频信号输送通道，扩大该结构的TR模块的适用范围，减少TR模块的制备成本，实现TR模块的小型化；

4、将组成信号传输路径的各电子元器件均集成在腔室内，方便将腔室整体进行气密密封，实现TR模块的整体气密，减少现有TR模块气密部分和非气密部分之间的密封连接器和焊接过程，减少TR模块的制备时间和成本。

附图说明

图1是本发明的一种双面组装收发芯片的气密型TR模块的正面结构示意图；

图2是本发明的一种双面组装收发芯片的气密型TR模块的背面结构示意图；

图3是本发明的一种双面组装收发芯片的气密型TR模块的正面爆炸结构示意图；

图4是本发明的一种双面组装收发芯片的气密型TR模块的背面爆炸结构示意图。

附图标记

1-模块本体，11-腔室，12-盖板，13-通槽，14-焊缝，2-射频链路，21-收发芯片，22-射频传输微带，23-微带一，24-微带二，25-微带三，26-微带四，3-子板，31-金丝焊盘，4-射频供电板，5-射频链路载板，6-连接器，7-射频输入口，8-射频输出口，9-供电气密连接器，10-控制气密连接器。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

如图1-4所示，一种双面组装收发芯片的气密型TR模块，包括模块本体1，在模块本体1的两侧分别设置有腔室11，所述腔室11中设置有信号传输路径，所述信号传输路径包括依次连接的子板3、射频供电板4和射频链路2，所述射频链路2包括若干通过射频传输微带22连接的收发芯片21，至少一条射频链路2设置在射频链路载板5上。

本实施例的一种双面组装收发芯片的气密型TR模块，优选在模块本体1的正反两面分别设置腔室11，在两个腔室11内分别设置包括子板3、射频供电板4和射频链路2的信号传输路径，使在模块本体1的正反两侧单独组装焊接收发芯片21，且位于模块本体1两侧的收发芯片21被单独组装焊接在不同的零件上，使焊接了收发芯片21的零件背面均为平整表面，方便焊接时的加热及均温，提高焊接质量，保证TR模块的正常工作，需要进行返修时，也方便对位于模块本体1两侧的收发芯片21进行单独返修，避免焊接温度对收发芯片21焊接质量的影响，方便TR模块的返修，实现了在TR模块双面组装收发芯片21的可靠性，使该结构的TR模块可同时传输多个波段的射频信号，适应于相控阵多波段及双极化的使用要求。

本实施例优选将一侧腔室11中的射频链路2设置在射频链路载板5上，另一侧腔室11中的射频链路2设置在腔室11的底部，使焊接了收发芯片21的射频链路载板5背面和腔室11背面均为平整表面，使通过一个射频链路载板5的设置实现在模块本体1的双面组装收发芯片21，也可根据实际情况，在模块本体1的两侧腔室11内均设置射频链路载板5，实现双侧信号传输路径的单独组装。

优选的，还包括贯穿两个腔室的通槽13，所述通槽13内设置有分别与两腔室11中的子板3连接的连接器6。本实施例优选采用低频排针作为两子板3之间的连接器6，方便通过低频排针的排针与插槽之间的可分离连接结构，实现两子板3之间的可分离连接，进一步方便对位于模块本体1两侧的信号传输路径的单独组装和返修，方便TR模块的使用，保证两腔室11内不同波段的信号传输路径的正常工作。

优选的，还包括射频输入口7和射频输出口8，所述射频输入口7和射频输出口8分别通过射频传输微带22与腔室11中的射频链路2连接。本实施例优选在模块本体1的腔室11侧壁相对设置所述射频输入口7和射频输出口8，将射频输入口7和射频输出口8分别连接射频传输微带22，再通过射频传输微带22分别与两腔室11中的射频链路2信号通信连接，实现射频信号的稳定输入和输出，保证TR模块的正常工作。

优选的，所述模块本体1上还设置有供电气密连接器9和控制气密连接器10，所述供电气密连接器9和控制气密连接器10分别与子板3可拆卸的连接。本实施例优选在模块本体1的设置射频输入口7的腔室11的同一侧壁上开设用于安装供电气密连接器9和控制气密连接器10的安装孔，通过对两气密连接器的选型以及与安装孔四周边缘的气密焊接，实现供电气密连接9和控制气密连接器10的安装，以及TR模块的整体气密，优选所述供电气密连接器9与其中一个腔室11中的子板3连接，所述控制气密连接器10与另一腔室11中的子板3连接，实现TR模块与外部控制器件之间的信号传输连接，保证TR模块的正常工作。

具体的，本实施例的TR模块制备时，预先将一侧收发芯片21焊接到射频链路载板5上，另一侧收发芯片21焊接到腔室11底部，各收发芯片21之间通过射频传输微带22连接，实现模块本体1两侧的射频链路2的单独组装；再将两射频供电板4分别粘接到射频链路载板5和腔室11底部，实现射频供电板4与射频链路2的单独连接，实现对两条射频链路2的单独供电，保证收发芯片21的正常工作；然后将设置了收发芯片21的射频链路载板5通过螺钉或其他连接件可拆卸的固定到一侧腔室11的底部，将模块本体1两侧的射频链路2通过射频传输微带22与射频信号输入口7和输出口连接，保证射频信号的稳定传输；再将子板3分别与射频供电板4进行连接，实现TR模块控制功能信号的稳定传输，使制得方便组装制备、结构稳定、方便返修的双面组装收发芯片21的TR模块，制备工艺简单、焊接质量较好、返修工艺简单，保证了该结构的TR模块的工作可靠性，同时，对腔室11进行气密封，实现对包括子板3在内的射频链路传输路径的整体气密封，减少现有TR模块的气密部分和非气密部分之间的密封连接器和焊接过程，进一步的减少TR模块的制备时间和成本。

实施例2

如图1-4所示，本实施例的一种双面组装收发芯片的气密型TR模块，结构与实施例1相同，区别在于：所述腔室11通过与所述腔室11嵌套配合的盖板12气密密封，所述嵌套配合为在腔室11的开口设置与盖板12匹配的台阶，使盖板12嵌入腔室11开口的台阶，在腔室11开口一侧的模块本体1表面形成焊缝14。

本实施例的一种双面组装收发芯片的气密型TR模块，通过嵌套配合的盖板12和腔室11，结合焊接工艺，实现TR模块的整体气密封，嵌套配合的盖板12和腔室11在腔室11开口一侧的模块本体1表面形成焊缝14，将组成信号传输路径的子板3、射频供电板4和射频链路2整体气密封装在模块本体1的腔室11内，优选采用激光封焊的方式一次焊接完成，实现TR模块的整体气密密封，进一步的减少TR模块的整体制备成本和制备时间。

实施例3

如图1-4所示，本实施例的一种双面组装收发芯片的气密型TR模块，结构与实施例2相同，区别在于：所述子板3与所述射频供电板4金丝连接，所述射频供电板4与射频链路2电连接，各射频传输微带22之间通过金丝连接。

本实施例的一种双面组装收发芯片的气密型TR模块，将子板3和射频供电板4之间采用金丝连接，各射频传输微带22之间通过金丝连接，优选射频供电板4与射频链路2之间金丝连接，使金丝连接替代原有气密连接器的连接方式，减少在模块本体1内开设精密阶梯孔的工艺步骤，减少在模块本体1内焊接气密连接器的工艺步骤，使TR模块的整体制备时间和制备成本降低。

优选的，所述射频供电板4与所述射频链路载板5层叠设置，所述子板3与射频供电板4共面设置。将射频供电板4与射频链路载板5层叠设置，方便将射频供电板4固定到射频链路载板5上，方便射频供电板4为各收发芯片21提供工作电压，同时，将子板3与射频供电板4共面设置，使子板3占用空间较小，方便将子板3与射频供电板4和射频链路载板5一起封装在腔室11内，方便实现TR模块的整体气密封。

具体的，本实施例优选在两个腔室11中的子板3和射频供电板4上分别设置金丝焊盘31，将子板3和射频供电板4上对应设置的金丝焊盘31进行金丝连接，实现子板3与射频供电板4的信号传输连接，一侧腔室11中，将与射频输入口7连接的微带一23与射频链路载板5上的微带二24金丝连接，实现射频信号的稳定输入，将射频输出口8连接的微带三25与射频链路载板5上的微带四26金丝连接，方便射频链路载板5上的射频链路2与射频输出口8之间的射频信号的稳定输出，保证TR模块的正常工作，另一侧腔室11中，通过沿腔室11底部铺设的射频传输微带22依次连接射频输入口7、收发芯片21和射频输出口8，实现射频链路2在腔室11底部的安装，使模块本体1一侧的微带由金丝连接实现组装连接，另一侧采用整体微带连通射频输入口7和射频输出口8，实现模块本体1双侧信号传输路径的连接组装。

以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，尽管本说明书参照上述的实施例对本发明已进行了详细的说明，但本发明不局限于上述具体实施方式，因此任何对本发明进行修改或等同替换，而一切不脱离发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (10)

1.一种双面组装收发芯片的气密型TR模块，其特征在于：包括模块本体（1），在模块本体（1）的两侧分别设置有腔室（11），所述腔室（11）中设置有包括若干收发芯片（21）的信号传输路径，至少一条信号传输路径上的收发芯片（21）设置在射频链路载板（5）上。

2.如权利要求1所述的气密型TR模块，其特征在于：所述腔室（11）通过与所述腔室（11）嵌套配合的盖板（12）气密密封。

3.如权利要求1所述的气密型TR模块，其特征在于：所述射频链路载板（5）与腔室（11）底部可拆卸的连接。

4.如权利要求1所述的气密型TR模块，其特征在于：所述信号传输路径包括依次连接的子板（3）、射频供电板（4）和射频链路（2）。

5.如权利要求4所述的气密型TR模块，其特征在于：所述射频链路（2）包括若干通过射频传输微带（22）连接的收发芯片（21）。

6.如权利要求4所述的气密型TR模块，其特征在于：所述子板（3）与所述射频供电板（4）金丝连接，所述射频供电板（4）与射频链路（2）电连接。

7.如权利要求6所述的气密型TR模块，其特征在于：所述射频供电板（4）与所述射频链路载板（5）层叠设置，所述子板（3）与射频供电板（4）共面设置。

8.如权利要求4所述的气密型TR模块，其特征在于：还包括贯穿两个腔室（11）的通槽（13），所述通槽（13）内设置有同时与两腔室（11）中的子板（3）连接的连接器（6）。

9.如权利要求4-8任意一项所述的气密型TR模块，其特征在于：还包括射频输入口（7）和射频输出口（8），所述射频输入口（7）和射频输出口（8）分别通过射频传输微带（22）与腔室（11）中的射频链路（2）连接。

10.如权利要求9所述的气密型TR模块，其特征在于：所述模块本体（1）上还设置有供电气密连接器（9）和控制气密连接器（10），所述供电气密连接器（9）和控制气密连接器（10）分别与子板（3）可拆卸的连接。