CN111132469B - 微波基板与同轴连接器互联设计方法及互联设备 - Google Patents

Abstract

本发明适用于半导体技术领域，公开了一种微波基板与同轴连接器互联设计方法及互联设备，该方法包括：在初始基板结构的第一预设位置进行开槽处理得到第一基板结构，初始基板结构包括至少两层微波基板，第一基板结构在第一预设位置只保留顶层微波基板、第一微波基板以及顶层微波基板和第一微波基板之间的第一介质层，第一微波基板为与顶层微波基板相邻的微波基板，第一介质层中设置有过渡通孔；在第一基板结构的第一预设位置保留的第一微波基板上连接同轴连接器，使同轴连接器传输的微波信号通过过渡通孔从第一微波基板传输到顶层微波基板上安装的器件中。本发明可以有效改善传输特性，降低介质损耗，同时不影响多层基板电路局部和器件的安装。

Description

微波基板与同轴连接器互联设计方法及互联设备

技术领域

本发明属于半导体技术领域，尤其涉及一种微波基板与同轴连接器互联设计方法及互联设备。

背景技术

当前，微波基板以其集成度高和便于工艺装配的特点，广受微波设计师的青睐。微波基板通过与高频同轴连接器互联，实现微波信号的对外输入输出。

目前，同轴连接器与微波基板的互联，都是通过同轴连接器上的射频绝缘子(即金属内导体)与微波基板顶层基板上的带线直接互联来实现。但是，由于产品复杂度和集成度不断增加，导致微波基板的层数越来越多，而且由于多层微波基板加工工艺、流程和成本原因，多层微波基板的组合往往采用不同材料和特性的微波基板进行混合压制，造成多层微波基板的每层微波基板的介电常数、厚度和特性都不一样，距微波参考地面距离增加，导致顶层基板微带线上的电磁场不连续性增强，整体介质损耗偏大。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种微波基板与同轴连接器互联设计方法，以解决现有技术实现的微波基板与同轴连接器互联设计方法阈值电压较低且电流密度较小的问题。

本发明实施例的第一方面提供了一种微波基板与同轴连接器互联设计方法，包括：

在初始基板结构的第一预设位置进行开槽处理得到第一基板结构，所述初始基板结构包括至少两层微波基板，相邻两层微波基板之间为介质层，所述第一基板结构在所述第一预设位置只保留顶层微波基板、第一微波基板以及所述顶层微波基板和所述第一微波基板之间的第一介质层，所述第一微波基板为与所述顶层微波基板相邻的微波基板，所述第一介质层中设置有过渡通孔；

在所述第一基板结构的所述第一预设位置保留的所述第一微波基板上连接同轴连接器，使所述同轴连接器传输的微波信号通过所述过渡通孔从所述第一微波基板传输到所述顶层微波基板上安装的器件中。

本发明实施例的第二方面提供了一种微波基板与同轴连接器互联设备，由第一方面所述的微波基板与同轴连接器互联设计方法设计得到。

本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本发明实施例首先在初始基板结构的第一预设位置进行开槽处理得到第一基板结构，第一基板结构在第一预设位置只保留顶层微波基板、第一微波基板以及顶层微波基板和第一微波基板之间的第一介质层，第一微波基板为与顶层微波基板相邻的微波基板，第一介质层中设置有过渡通孔，然后在第一基板结构的第一预设位置保留的第一微波基板上连接同轴连接器，使同轴连接器传输的微波信号通过过渡通孔从第一微波基板传输到顶层微波基板上安装的器件中；本发明实施例通过在多层基板的基础上通过开槽处理设计得到一个单层基板结构，使同轴连接器直接与单层基板结构连接，再通过过渡通孔过渡到顶层微波基板与顶层电路和器件连接，可以有效改善传输特性，降低介质损耗，同时不影响多层基板电路局部和器件的安装。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一实施例提供的微波基板与同轴连接器互联设计方法的实现流程示意图；

图2是本发明一实施例提供的第三基板结构的各个视图的结构示意图；

图3是本发明一实施例提供的第二基板结构的剖视图；

图4是本发明一实施例提供的预设盒体的剖视图；

图5是本发明一实施例提供的射频绝缘子和已装入预设盒体内部的第二基板结构的剖视图；

图6是本发明一实施例提供的射频绝缘子与已装入预设盒体内部的第二基板结构连接的剖视图；

图7是本发明一实施例提供的安装预设元器件后的第二基板结构的剖视图；

图8是本发明一实施例提供的安装预设元器件后的第二基板结构的俯视图；

图9是本发明一实施例提供的对产品进行密封的示意图；

图10是本发明一实施例提供的微波基板与射频绝缘子的具体应用示意图；

图11是本发明另一实施例提供的微波基板与射频绝缘子的具体应用示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

图1是本发明一实施例提供的微波基板与同轴连接器互联设计方法的实现流程示意图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。

参见图1和图2，微波基板与同轴连接器互联设计方法可以包括以下步骤：

S101：在初始基板结构的第一预设位置24进行开槽处理得到第一基板结构，初始基板结构包括至少两层微波基板，相邻两层微波基板之间为介质层，第一基板结构在第一预设位置只保留顶层微波基板21、第一微波基板23以及顶层微波基板21和第一微波基板23之间的第一介质层22，第一微波基板23为与顶层微波基板21相邻的微波基板，第一介质层22中设置有过渡通孔27。

在本发明实施例中，初始基板结构包括至少两层微波基板，优选地，初始基板结构包括微波基板的数量为偶数，相邻两层微波基板之间为介质层。初始基板结构包括的微波基板从顶层到底层可以依次称为顶层微波基板、第一中间层微波基板、第二中间层微波基板、……、底层微波基板。其中，顶层微波基板的介质材料和种类选择高频微波基板材料，厚度薄、介质损耗低，且适合高频信号传输。

以下说明中，均以四层微波基板为例进行描述。在四层微波基板的结构中，从顶层到底层的微波基板依次称为顶层微波基板、第一中间层微波基板、第二中间层微波基板、底层微波基板。

将在初始基板结构的第一预设位置进行开槽处理后得到的基板结构称为第一基板结构。其中，参见图2，第一预设位置24为端口位置一定区域，用于连接射频绝缘子的区域。第一基板结构在第一预设位置24只保留顶层微波基板21、第一微波基板23和第一介质层22，去除其它微波基板(电路层)以及其它介质层。其中，将与顶层微波基板21相邻的微波基板称为第一微波基板23，在四层微波基板的结构中，第一微波基板23为第一中间层微波基板。将顶层微波基板21与第一微波基板23之间的介质层称为第一介质层22。在第一基板结构的各个介质层中均设置有过渡通孔27。

以下描述参见图1至图9。

S102：在第一基板结构的第一预设位置24保留的第一微波基板23上连接同轴连接器，使同轴连接器传输的微波信号通过过渡通孔27从第一微波基板23传输到顶层微波基板21上安装的器件中。

通过将同轴连接器与第一基板结构的第一预设位置24保留的第一微波基板23连接，可以使同轴连接器传输的微波信号从第一微波基板23通过过渡通孔27传输到顶层微波基板21的电路中，具体传输到相应的器件中，其中，该器件可以为预设元器件或预设塑封器件。

由上述描述可知，本发明实施例通过在多层基板的基础上通过开槽处理设计得到一个单层基板结构，使同轴连接器直接与单层基板结构连接，再通过过渡通孔过渡到顶层微波基板与顶层电路和器件连接，可以有效改善传输特性，降低介质损耗，同时不影响多层基板电路局部和器件的安装。

在本发明的一个实施例中，同轴连接器包括射频绝缘子28；

上述步骤S102的“在第一基板结构的第一预设位置24保留的第一微波基板23上连接同轴连接器”，可以包括：

在第一基板结构的第一预设位置24保留的第一微波基板23上安装微波传输装置，得到第二基板结构；

将射频绝缘子28的引线29与微波传输装置固定连接。

具体地，在本发明的一个实施例中，在第一基板结构的第一预设位置24保留的第一微波基板23上安装微波传输装置，得到第二基板结构，可以包括：

在第一基板结构的第一预设位置24保留的第一微波基板23上设置微带线25，并在第一基板结构的第一预设位置24保留的顶层微波基板21上设置微带线接地焊盘26，得到第三基板结构，微带线接地焊盘26为微带线25的微波参考地面；

在第三基板结构的微带线25的端口设置金带210，得到第二基板结构。

其中，微波传输装置可以包括微带线25、微带线接地焊盘26和金带210。

参见图2和图3，首先在第一基板结构的第一预设位置24保留的第一微波基板23上安装微带线25，并在对应的顶层微波基板21的与微带线25的对应位置安装微带线接地焊盘26，微带线接地焊盘26作为微带线25的微波参考地面。然后在微带线25的端口位置安装金带210，具体地，在微带线25的端口，采用热压焊接方式键合固定金带210。将安装了微带线25和微带线接地焊盘26后的第一基板结构称为第三基板结构，将安装了金带210后的第三基板结构称为第二基板结构。

在本发明的一个实施例中，金带210的宽度为250um或500um。

在本发明的一个实施例中，将将射频绝缘子28的引线29与微波传输装置固定连接，包括：

将射频绝缘子28的引线29搭接到微带线25的上方，并将金带210和射频绝缘子28的引线29固定连接。

具体地，参见图5和图6，采用焊接方式，使射频绝缘子28的引线29的一端搭接到微带线25的上方；采用热压焊方式固定连接金带210和射频绝缘子28的引线29。

在本发明的一个实施例中，在在第三基板结构的微带线25的端口设置金带210，得到第二基板结构之前，还包括：

将预设塑封器件211安装在第三基板结构的第二预设位置；

在在第三基板结构的微带线25的端口设置金带210，得到第二基板结构之后，还包括：

将第二基板结构安装在预设盒体214的内部，使微带线接地焊盘26与预设盒体214的对应位置接触。

具体地，参见图3，第二预设位置可以为顶层微波基板21和/或底层微波基板的预先设置好的用来放置预设塑封器件的位置，第二预设位置可以为一个、两个或多个。可以将预设塑封器件211采用焊接方式装配在第三基板结构的第二预设位置。

图4示出了预设盒体214的剖视图。

参见图5至图7，将第二基板结构安装在预设盒体214的内部，固定方式采用导电胶粘贴或者螺钉紧固。安装时将微带线接地焊盘26安装在预设盒体214的对应位置，两者接触良好，使微带线25的微波参考地尽量接近微带线。

在本发明的一个实施例中，在将将射频绝缘子28的引线29与微波传输装置固定连接之后，还包括：

将预设元器件212安装在第二基板结构的第三预设位置。

参见图7和图8，第三预设位置可以是顶层微波基板21和/或底层微波基板的预先设置好的用来放置预设元器件212的位置，第三预设位置可以为一个、两个或多个。预设元器件212可以是芯片等器件。

在本发明的一个实施例中，将预设元器件212安装在第二基板结构的第三预设位置，可以包括：

将预设元器件212以胶粘方式固定安装在所述第二基板结构的第三预设位置；

采用键合方式，将所述预设元器件212通过金丝213与所述第二基板结构相连。

在本发明的一个实施例中，在步骤S102之后，还可以包括：

将连接射频绝缘子28后的第一基板结构密封安装在预设盒体214中。

具体地，参见图9，通过上盖板215和下盖板216，采用激光封焊的方式实现产品密封。

可选地，在密封之前，对产品进行测试，测试合格后再进行密封。

在一个具体的应用场景中，微波基板与同轴连接器互联设计方法包括：

1)在初始基板结构的第一预设位置24进行开槽处理得到第一基板结构，初始基板结构包括至少两层微波基板，相邻两层微波基板之间为介质层，第一基板结构在第一预设位置只保留顶层微波基板21、第一微波基板23以及顶层微波基板21和第一微波基板23之间的第一介质层22，第一微波基板23为与顶层微波基板21相邻的微波基板，第一介质层22中设置有过渡通孔27；

2)在第一基板结构的第一预设位置24保留的第一微波基板23上设置微带线25，并在第一基板结构的第一预设位置24保留的顶层微波基板21上设置微带线接地焊盘26，得到第三基板结构，微带线接地焊盘26为微带线25的微波参考地面；

3)将预设塑封器件211安装在第三基板结构的第二预设位置；

4)在第三基板结构的微带线25的端口设置金带210，得到第二基板结构；

5)将第二基板结构安装在预设盒体214的内部，使微带线接地焊盘26与预设盒体214的对应位置接触；

6)将射频绝缘子28的引线29搭接到微带线25的上方，并将金带210和射频绝缘子28的引线29固定连接；

7)将预设元器件212安装在第二基板结构的第三预设位置；

8)对上述设计完成的产品进行测试，测试合格后，通过上盖板215和下盖板216将上述产品密封。

图10和图11示出了微波基板与射频绝缘子的具体应用的三维示意图。

本发明实施例可以有效改善绝缘子等同轴连接器与多层高频微波板互联匹配特性，并且提高微波信号效率，具有结构简单、集成度高、使用方便、可靠性高的特点，使用频率可覆盖DC-40GHz。

本发明实施例还提供了一种微波基板与同轴连接器互联设备，由上述微波基板与同轴连接器互联设计方法设计得到，具体结构可参照图2至图11。该互联设备具有与上述微波基板与同轴连接器互联设计方法相同的有益效果。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种微波基板与同轴连接器互联设计方法，其特征在于，包括：

在初始基板结构的第一预设位置进行开槽处理得到第一基板结构，所述初始基板结构包括至少两层微波基板，相邻两层微波基板之间为介质层，所述第一基板结构在所述第一预设位置只保留顶层微波基板、第一微波基板以及所述顶层微波基板和所述第一微波基板之间的第一介质层，所述第一微波基板为与所述顶层微波基板相邻的微波基板，所述第一介质层中设置有过渡通孔；

在所述第一基板结构的所述第一预设位置保留的所述第一微波基板上连接同轴连接器，所述同轴连接器直接与所述第一微波基板连接；

使所述同轴连接器传输的微波信号通过所述过渡通孔从所述第一微波基板传输到所述顶层微波基板上安装的器件中；

其中，在所述第一基板结构的所述第一预设位置保留的所述第一微波基板上连接同轴连接器，包括：在所述第一基板结构的所述第一预设位置保留的所述第一微波基板上安装微波传输装置，得到第二基板结构；具体为：

在所述第一基板结构的所述第一预设位置保留的所述第一微波基板上设置微带线，并在所述第一基板结构的所述第一预设位置保留的所述顶层微波基板上设置微带线接地焊盘，得到第三基板结构，所述微带线接地焊盘为所述微带线的微波参考地面；

在所述第三基板结构的所述微带线的端口设置金带，得到所述第二基板结构。

2.根据权利要求1所述的微波基板与同轴连接器互联设计方法，其特征在于，所述同轴连接器包括射频绝缘子；

在所述第一基板结构的所述第一预设位置保留的所述第一微波基板上安装微波传输装置，得到第二基板结构之后，还包括：

将所述射频绝缘子的引线与所述微波传输装置固定连接。

3.根据权利要求2所述的微波基板与同轴连接器互联设计方法，其特征在于，所述将所述射频绝缘子的引线与所述微波传输装置固定连接，包括：

将所述射频绝缘子的引线搭接到所述微带线的上方，并将所述金带和所述射频绝缘子的引线固定连接。

4.根据权利要求1所述的微波基板与同轴连接器互联设计方法，其特征在于，在所述第三基板结构的所述微带线的端口设置金带，得到所述第二基板结构之前，还包括：

将预设塑封器件安装在所述第三基板结构的第二预设位置；

在所述第三基板结构的所述微带线的端口设置金带，得到所述第二基板结构之后，还包括：

将所述第二基板结构安装在预设盒体的内部，使所述微带线接地焊盘与所述预设盒体的对应位置接触。

5.根据权利要求1所述的微波基板与同轴连接器互联设计方法，其特征在于，所述金带的宽度为250um或500um。

6.根据权利要求2所述的微波基板与同轴连接器互联设计方法，其特征在于，在所述将所述射频绝缘子的引线与所述微波传输装置固定连接之后，还包括：

将预设元器件安装在所述第二基板结构的第三预设位置。

7.根据权利要求6所述的微波基板与同轴连接器互联设计方法，其特征在于，所述将预设元器件安装在所述第二基板结构的第三预设位置，包括：

将预设元器件以胶粘方式固定安装在所述第二基板结构的第三预设位置；

采用键合方式，将所述预设元器件通过金丝与所述第二基板结构相连。

8.根据权利要求1至7任一项所述的微波基板与同轴连接器互联设计方法，其特征在于，在所述第一基板结构的所述第一预设位置保留的所述第一微波基板上连接同轴连接器，使所述同轴连接器传输的微波信号通过所述过渡通孔从所述第一微波基板传输到所述顶层微波基板上安装的器件中之后，还包括：

将连接所述同轴连接器后的第一基板结构密封安装在预设盒体中。

9.一种微波基板与同轴连接器互联设备，其特征在于，由权利要求1至8任一项所述的微波基板与同轴连接器互联设计方法设计得到。

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