CN114121823A - 一种内嵌金属基复合基板的气密封装结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种内嵌金属基复合基板的气密封装结构，包括盒体、设置在盒体上方的上盖板以及设置在盒体下方的下盖板，所述盒体内设有复合基板，所述盒体两侧设有绝缘子，所述复合基板、盒体和绝缘子围成一密封腔体，所述密封腔体内的复合基板上表面设有裸芯片。发明中的复合基板封装结构实现基板正面裸芯片气密封装，对于仅正面包含裸芯片的复合基板无需双面激光封焊即可保证气密性；相比于双面激光封焊以实现气密性的方案，本结构降低了对盒体加工精度要求，从而降低组件成本；复合基板背面的元器件有损坏时可及时维修，提高了组件的可维修性。
Description
技术领域
本发明属于微波电路技术领域，具体涉及一种内嵌金属基复合基板的气密封装结构。
背景技术
传统的微波混合集成电路中，芯片通过粘接或者烧结的方式固定在盒体正面，上方用盖板粘接或者激光焊接实现气密，数字和电源信号通过气密绝缘子从盒体背面的印制板传输至正面。此种方式微波电路和数字、电源相互独立，集成度不高；需要大量使用气密绝缘子，严重制约了电路的进一步小型化。
复合基板可解决传统微波混合集成电路的小型化需求。区别于传统的印制板，复合基板将微波、数字、电源信号统一在一块印制板上，每块复合基板上可由多层微波、数字、电源信号组成，数字、电源信号通过金属化介质通孔与微波芯片互联。
中国发明专利CN 105514049 A介绍了一种陶瓷基板的封装结构。陶瓷基板材料为氧化铝、单层氮化铝、LTCC或HTCC的任意一种，器件分布在基板正面，陶瓷基板表层的金属镀层和腔体之间通过粘接层互联实现气密。因陶瓷材料特性限制，这种封装结构仅适用于规模不大的器件级封装。
中国发明专利CN 202503804 U介绍了一种单面双层线路板，通过绝缘层将双层线路板与金属板材相贴合，借助金属板材提高线路板的散热效果。这种结构的线路板仅可传输数字或电源信号，层数较少，集成度不高，且未考虑气密封装的问题。
中国发明专利CN 105304577 B介绍了一种多芯片组件散热封装陶瓷复合基板的制备方法，分别在上、下两层LTCC生瓷片中制出器件安装腔体和液冷流道腔体，之后与AlN基板共烧，器件装配完成后将液冷管、封装盖板与LTCC焊接实现整个组件的密封。这种结构将AlN基板作为热沉并采用液冷方式提升散热效率，通过盖板和LTCC内腔实现器件的密封。
内嵌金属基的数模混合复合基板可满足微波、数字、电源等信号的高密度集成，同时金属基作为热沉提升整板的散热能力，现阶段该类型复合基板通过螺钉紧固或局部焊接于盒体上之后双面盖板激光封焊实现气密，工艺较复杂，返修成本较高。
发明内容
针对现有技术中的上述不足，本发明提供的一种内嵌金属基复合基板的气密封装结构解决了单面有裸芯片的内嵌金属基数模混合复合基板气密封装问题。
为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：一种内嵌金属基复合基板的气密封装结构，包括盒体、设置在盒体上方的上盖板以及设置在盒体下方的下盖板，所述盒体内设有复合基板，所述盒体两侧设有绝缘子，所述复合基板、盒体和绝缘子围成一密封腔体，所述密封腔体内的复合基板上表面设有裸芯片。
进一步地：所述复合基板包括金属基、设置在金属基上表面的微波电路，以及设置在金属基下表面的若干层印制板，所述金属基上表面两侧均粘接拓扑电路，所述第一层印制板通过金属化介质通孔与其余印制板互联。
进一步地：所述复合基板四周和上表面均通过焊料与盒体进行气密焊接。
进一步地：所述盒体内部设有用于传输射频信号的拱门结构，射频信号可以从拱门穿过，所述拱门的数量不少于2个。
进一步地：所述复合基板下表面贴装封装器件和阻容器件，所述封装器件和阻容器件包括逻辑器件、存储器件、驱动器件、电阻、电容、电感和磁珠。
进一步地：所述下盖板表面设有沉孔，所述沉孔内设有沉头螺钉，所述下盖板通过沉头螺钉与盒体互联。
进一步地：所述上盖板通过激光封焊与盒体气密连接。
本发明的有益效果为：本发明中的复合基板封装结构实现基板正面裸芯片气密封装，对于仅正面包含裸芯片的复合基板无需双面激光封焊即可保证气密性；相比于双面激光封焊以实现气密性的方案，本结构降低了对盒体加工精度要求，从而降低组件成本；复合基板背面的元器件有损坏时可及时维修，提高了组件的可维修性。
附图说明
图1为本发明结构图；
图2为本发明中复合基板金属基正面视图；
图3为本发明中拱门结构图；
图4为本发明实施例中双通道前端组件的结构图。
其中：1、上盖板；2、盒体；3、密封腔体；4、绝缘子；5、微波电路；6、裸芯片；7、复合基板；8、金属基；9、印制板；10、封装器件；11、阻容器件；12、下盖板；13、螺钉；14、焊料；15、拓扑电路。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
如图1和图2所示，一种内嵌金属基复合基板的气密封装结构，包括盒体2、设置在盒体2上方的上盖板1以及设置在盒体2下方的下盖板12，所述盒体2内设有复合基板7，所述盒体2两侧设有绝缘子4，所述复合基板7、盒体2和绝缘子4围成一密封腔体3，所述密封腔体3内的复合基板7上表面设有裸芯片6。
在本发明的一个实施例中，所述复合基板7包括金属基8、设置在金属基8上表面的微波电路5，以及设置在金属基8下表面的若干层印制板9，所述金属基8上表面两侧均粘接拓扑电路15，所述第一层印制板通过金属化介质通孔与其余印制板互联。可根据需要增加或减少层数并更改各层属性定义。用于传输微波、数字和电源信号，不仅限于图1所示数量，所述第一层印制板通过金属化介质通孔与其余印制板互联，实现特定的供电、驱动、开关等功能。
在本发明的一个实施例中，所述复合基板7四周和上表面均通过焊料14与盒体2进行气密焊接。金属基内部上表面焊料增加复合基板与盒体接触面积，增强连接的可靠性。
在本发明的一个实施例中，所述盒体2内部设有用于传输射频信号的拱门结构，射频信号可以从拱门穿过，所述拱门的数量不少于2个，可根据实际情况进行调整。如图3所示，拱门结构可保证盒体的一体化可加工性，防止产生无法加工的“孤岛”。
在本发明的一个实施例中，所述复合基板7下表面贴装封装器件10和阻容器件11，所述封装器件10和阻容器件11包括逻辑器件、存储器件、驱动器件、电阻、电容、电感和磁珠的一种或多种的任意组合。
在本发明的一个实施例中，所述下盖板12表面设有沉孔，所述沉孔内设有沉头螺钉13，所述下盖板12通过沉头螺钉13与盒体2互联，用于保护背面器件。
在本发明的一个实施例中，所述上盖板1通过激光封焊与盒体2气密连接。
基于本发明中内容设计了一种双通道前端组件，如图4所示。
组件正面即复合基板的第一层既包含限幅器、放大器、衰减器等裸芯片，也有在陶瓷片上刻蚀图形制成的滤波器、耦合器等，还分布着将这些元器件连接起来的微印电路片，它们都被封装在由复合基板金属基、盒体和上盖板组成的气密腔中，保证在外部恶劣的环境下稳定工作。
组件背面即复合基板的最后一层上表贴有电源转换器、驱动器、电阻、电容、磁珠等封装器件，它们分布在复合基板、盒体和下盖板组成的非密封腔中，有损坏时可及时维修。
Claims (7)
1.一种内嵌金属基复合基板的气密封装结构，其特征在于，包括盒体、设置在盒体上方的上盖板以及设置在盒体下方的下盖板，所述盒体内设有复合基板，所述盒体两侧设有绝缘子，所述复合基板、盒体和绝缘子围成一密封腔体，所述密封腔体内的复合基板上表面设有裸芯片。
2.根据权利要求1所述的内嵌金属基复合基板的气密封装结构，其特征在于，所述复合基板包括金属基、设置在金属基上表面的微波电路，以及设置在金属基下表面的若干层印制板，所述金属基上表面两侧均粘接拓扑电路，所述第一层印制板通过金属化介质通孔与其余印制板互联。
3.根据权利要求1所述的内嵌金属基复合基板的气密封装结构，其特征在于，所述复合基板四周和上表面均通过焊料与盒体进行气密焊接。
4.根据权利要求1所述的内嵌金属基复合基板的气密封装结构，其特征在于，所述盒体内部设有用于传输射频信号的拱门结构，射频信号可以从拱门穿过，所述拱门的数量不少于2个。
5.根据权利要求1所述的内嵌金属基复合基板的气密封装结构，其特征在于，所述复合基板下表面贴装封装器件和阻容器件，所述封装器件和阻容器件包括逻辑器件、存储器件、驱动器件、电阻、电容、电感和磁珠。
6.根据权利要求1所述的内嵌金属基复合基板的气密封装结构，其特征在于，所述下盖板表面设有沉孔，所述沉孔内设有沉头螺钉，所述下盖板通过沉头螺钉与盒体互联。
7.根据权利要求1所述的内嵌金属基复合基板的气密封装结构，其特征在于，所述上盖板通过激光封焊与盒体气密连接。
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