CN209169342U - Ka全频段气密等级微波开关模块结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种Ka全频段气密等级微波开关模块结构，包括装配有裸芯片的射频电路和装配有非裸芯片的馈电驱动电路、馈电绝缘子、壳体、隔板、内盖板和激光封盖板；其中，壳体的内部通过隔板分割成上腔和下腔；射频电路设置于上腔内，馈电驱动电路设置于下腔内；馈电绝缘子的一端连接于射频电路，另一端穿过隔板连接于馈电驱动电路，且在馈电绝缘子穿过隔板的位置上设置有密封焊料；内盖板和激光封盖板依次叠至于上腔的上方，以完全密封上腔。该Ka全频段气密等级微波开关模块结构保障了模块的气密特性，增加了模块的可靠性，同时具有工作频带宽、体积小的特点。

Description

Ka全频段气密等级微波开关模块结构

技术领域

本实用新型涉及微波毫米波技术领域，具体地，涉及一种Ka全频段气密等级微波开关模块结构。

背景技术

近年来，射频微波行业发展迅速，主要体现在雷达系统、手机终端、智能控制系统、通信市场等领域，使得人们对高集成度、高性能和低成本的射频前端的需求越发迫切，微波开关是射频前端的关键元件，其性能直接影响射频系统的性能。

通过开关模块的结构和特定的实施手段，充分保障裸芯片的气密性，从而保障了模块的高可靠性。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种Ka全频段气密等级微波开关模块结构，该Ka全频段气密等级微波开关模块结构保障了模块的气密特性，增加了模块的可靠性。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种Ka全波段频段气密等级微波开关模块结构，该Ka全频段气密等级微波开关模块结构包括装配有裸芯片的射频电路和装配有非裸芯片的馈电驱动电路，该Ka全频段气密等级微波开关模块结构还包括：馈电绝缘子、壳体、隔板、内盖板和激光封盖板；其中，所述壳体的内部通过所述隔板分割成上腔和下腔；所述射频电路设置于所述上腔内，所述馈电驱动电路设置于所述下腔内；所述馈电绝缘子的一端连接于所述射频电路，另一端穿过所述隔板连接于所述馈电驱动电路，且在馈电绝缘子穿过所述隔板的位置上设置有密封焊料；所述内盖板和激光封盖板依次叠至于所述上腔的上方，以完全密封所述上腔。

优选地，所述上腔的两个侧壁上分别设置有3个通孔，将射频绝缘子一一对应焊接于所述通孔中，以完全密封所述通孔。

优选地，所述射频绝缘子为具有气密等级的射频绝缘子。

优选地，该Ka全频段气密等级微波开关模块结构还包括：下盖板，所述下盖板盖合于所述下腔的上方，以闭合所述下腔的开口

优选地，所述内盖板上设置有10个沉头螺钉安装孔；所述下盖板上设置有4个螺钉安装孔；所述内盖板和下盖板通过沉头螺钉安装于所述壳体上。

优选地，在所述上腔的边缘位置向内设置有台阶，且所述内盖板和激光封盖板依次叠至于所述台阶中，实现了固定密封。

优选地，该Ka全频段气密等级微波开关模块结构还包括：穿心电容、接地柱和TTL绝缘子；其中，所述穿心电容和TTL绝缘子都电连接于所述馈电驱动电路，接地柱直接固定在壳体上。

优选地，所述穿心电容固定于所述壳体的侧壁的第一、第三螺孔上，所述接地柱固定于所述壳体的第二螺孔上，所述TTL绝缘子固定于所述壳体的第四螺孔上。

优选地，所述激光封盖板的材料为铝。

优选地，所述内盖板和所述下盖板的四个边角为倒圆角结构。

根据上述技术方案，本实用新型基于微电子组封装技术展开设计，具有工作频带宽、体积小的特点，同时采用激光密封方式进行封焊，保障了模块的气密特性，增加了模块的可靠性。本实用新型将激光封盖板与壳体上腔利用激光焊接设备进行密封焊接，从而实现壳体上腔与周围大气的完全隔离，最终实现射频电路空间的密闭，保证了裸芯片的气密性要求。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1a是说明本实用新型的一种Ka全频段气密等级微波开关模块的外形结构正面示意图；

图1b是说明本实用新型的一种Ka全频段气密等级微波开关模块的外形结构侧面示意图；

图1c是说明本实用新型的一种Ka全频段气密等级微波开关模块的外形结构背面示意图；

图2a是说明本实用新型的一种Ka全频段气密等级微波开关模块的壳体正面结构示意图；

图2b是说明本实用新型的一种Ka全频段气密等级微波开关模块的壳体侧面结构示意图；

图2c是说明本实用新型的一种Ka全频段气密等级微波开关模块的壳体背面结构示意图；

图3a是说明本实用新型的一种Ka全频段气密等级微波开关模块的射频电路的正面装配示意图；

图3b是说明本实用新型的一种Ka全频段气密等级微波开关模块的馈电驱动电路(不带SMA接头)的背面装配示意图；

图4a是说明本实用新型的一种Ka全频段气密等级微波开关模块射频电路的内盖板示意图；

图4b是说明本实用新型的一种Ka全频段气密等级微波开关模块射频电路的激光封盖板装配示意图；以及

图4c是说明本实用新型的一种Ka全频段气密等级微波开关模块馈电驱动电路的下盖板装配示意图。

附图标记说明

1、壳体；2、内盖板；3、激光封盖板；4、下盖板；5、SMA连接器；6、穿心电容；7、接地柱；8、TTL绝缘子；9、射频绝缘子；10、馈电绝缘子；11、射频电路；12、馈电驱动电路；a、上腔；b、下腔；c、固定臂；d、馈电绝缘子安装孔；e、射频绝缘子安装孔；f、TTL绝缘子安装孔；g、螺钉孔；h、螺钉孔；i、穿心电容安装孔；j、接地柱安装孔k。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，“上下左右”等包含在术语中的方位词仅代表该术语在常规使用状态下的方位，或为本领域技术人员理解的俗称，而不应视为对该术语的限制。

本实用新型提供一种Ka全频段气密等级微波开关模块结构，该Ka全频段气密等级微波开关模块结构包括装配有裸芯片的射频电路11和装配有非裸芯片的馈电驱动电路12，该Ka全频段气密等级微波开关模块结构还包括：馈电绝缘子10、壳体1、隔板、内盖板2和激光封盖板3；其中，所述壳体1的内部通过所述隔板分割成上腔和下腔；所述射频电路11设置于所述上腔内，所述馈电驱动电路12设置于所述下腔内；所述馈电绝缘子10的一端连接于所述射频电路11，另一端穿过所述隔板连接于所述馈电驱动电路12，且在馈电绝缘子10穿过所述隔板的位置上设置有密封焊料；所述内盖板2和激光封盖板3依次叠至于所述上腔的上方，以完全密封所述上腔。

根据上述技术方案，本实用新型基于微电子组封装技术展开设计，具有工作频带宽、体积小的特点，同时采用激光密封方式进行封焊，保障了模块的气密特性，增加了模块的可靠性。需要强调的是，本实用新型的Ka全频段气密等级微波开关模块结构可以实现激光密封的方式进行封焊，避免了大气的漏入，另外通过设计的多个绝缘子也能保证电路的正常工作，不影响装置的使用。

在本实用新型的一种具体实施方式中，为了实现电路的使用，所述上腔的两个侧壁上分别设置有3个通孔，将射频绝缘子9一一对应焊接于所述通孔中，以完全密封所述通孔。通过上述的方式使得了射频电路11还可以继续工作，另外也不影响其所需的气密性的要求。

在本实用新型的一种具体实施方式中，所述射频绝缘子9为具有气密等级的射频绝缘子9。利用上述的射频绝缘子9可以让射频电路11的气密性更好，工作更加的正常。

在本实用新型的一种具体实施方式中，该Ka全频段气密等级微波开关模块结构还可以包括：下盖板4，所述下盖板4盖合于所述下腔的上方，以闭合所述下腔的开口。

通过上述的实施方式，可以实现下盖板4的盖合，可以使得整个装置的结构更加的稳固。

在该种实施方式中，所述内盖板2上设置有10个沉头螺钉安装孔；所述下盖板4上设置有4个螺钉安装孔；所述内盖板2和下盖板4通过沉头螺钉安装于所述壳体1上。

通过上述的方式，可以实现内盖板2的安装固定，防止了内盖板2的晃动。

在本实用新型的一种具体实施方式中，在所述上腔的边缘位置向内设置有台阶，且所述内盖板2和激光封盖板3依次叠至于所述台阶中，实现了固定密封。

通过上述的方式可以进一步的提高密封性，确保装置的气密性。

在本实用新型的一种具体实施方式中，该Ka全频段气密等级微波开关模块结构还包括：固定臂，所述固定臂设置于所述壳体1的两侧，以用于固定。

在本实用新型的一种具体实施方式中，该Ka全频段气密等级微波开关模块结构还包括：穿心电容6、接地柱7和TTL绝缘子8；其中，所述穿心电容6和TTL绝缘子8都电连接于所述馈电驱动电路12，接地柱7直接固定在壳体1上。

在本实用新型的一种具体实施方式中，两个所述穿心电容6分别固定于所述壳体1的侧壁的第一螺孔、第三螺孔上，所述接地柱7固定于所述壳体1的第二螺孔上，所述TTL绝缘子8固定于所述壳体1的第四螺孔上。

在本实用新型的一种具体实施方式中，所述激光封盖板3的材料为铝。

在本实用新型的一种具体实施方式中，所述内盖板2和所述下盖板4的四个边角为倒圆角处理。

在本实用新型的一种具体的实施方式中，如附图1a-图1c和附图4a-图4c所示，本实用新型所述的一种Ka全频段气密等级微波开关模块结构包括：壳体1，内盖板2，激光封盖板3，下盖板4，SMA连接器5，穿心电容6，接地柱7，TTL绝缘子8，射频绝缘子9，馈电绝缘子10，射频电路11，馈电驱动电路12。

如附图4所示，壳体1设有上腔a和下腔b，上腔a和下腔b通过中间的隔板隔开且敞口的边缘均向内形成有安装台阶；

3个馈电绝缘子10利用特定的组装工艺焊接在壳体1上下腔内a和b内的馈电绝缘子10安装孔d处，以实现上下腔气密性隔离；

2个射频绝缘子9焊接在壳体1的下侧壁的射频绝缘子9安装孔e处，另1个射频绝缘子9焊接在壳体1的上侧壁的射频绝缘子9安装孔e处；

射频电路11通过微组装工艺技术装配在壳体1的上腔a内，与对应的3个馈电绝缘子10的一端焊接，同时与对应的3个射频绝缘子9的一端焊接；

馈电驱动电路12通过螺钉固定在壳体1的下腔b内，与对应的3个馈电绝缘子10的另一端焊接，同时与2个穿心电容6、TTL绝缘子8的一端焊接；

对应的3个SMA射频连接器通过弹垫、螺钉、垫片分别固定在壳体1上下侧壁对应的螺钉孔处；

2个穿心电容6通过壳体1下侧壁的螺孔i的螺纹紧固在壳体1上；1个接地柱7通过螺纹紧固在壳体1的下侧壁的螺孔j处；1个TTL绝缘子8焊接在在壳体1的下侧壁的螺孔f处；内盖板2盖设在壳体1的上腔a上，并通过10个沉头螺钉固定在螺钉孔h处，激光封盖板3盖置于内盖板2上方，利用激光封焊完成与壳体1边缘台阶的熔封；下盖板4盖置于壳体1下腔b的敞口处，并通过4个沉头螺钉与台阶处的螺钉孔连接固定；壳体1的左右两侧设有对称的2个固定臂c，每个固定臂上设有通孔，用于整个模块的安装、固定；壳体1选用的材料为铝6061，采用局部电镀处理，上下腔内采用镀金处理，上下腔以外采用本色氧化处理；内盖板2及下盖板4的四个边角均采用倒圆角处理，选用的材料为铝6061，采用本色氧化处理；激光封盖板3选用材料为铝4047，采用本色氧化处理。

本实用新型中涉及裸芯片的电路为射频电路11，而涉及非裸芯片的电路为馈电驱动电路12，为了实现模块小型化特点，将射频电路11装配在壳体1的上腔a内，将馈电及驱动电路装配在壳体1的下腔b内；

壳体1的上腔a与下腔b之间存在3个通孔，将具有气密等级的馈电绝缘子10利用焊料焊接在3个通孔内，从而实现壳体1上、下腔空腔隔离；

壳体1的上腔的上、下侧壁设有3个通孔，将具有气密等级的射频绝缘子9利用焊料焊接在3个通孔内，从而实现壳体1上腔与上、下侧壁外空气隔离；

将激光封盖板3与壳体1上腔利用激光焊接设备进行密封焊接，从而实现壳体1上腔与周围大气的完全隔离，最终实现射频电路11空间的密闭，保证了裸芯片的气密性要求。

模块气密性的要求主要针对于裸芯片而言，为了保证芯片能够在封闭的空间内稳定工作，不受外界环境的影响，从而达到高可靠性的要求。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

Claims (10)

1.一种Ka全频段气密等级微波开关模块结构，该Ka全频段气密等级微波开关模块结构包括装配有裸芯片的射频电路(11)和装配有非裸芯片的馈电驱动电路(12)，其特征在于，该Ka全频段气密等级微波开关模块结构还包括：馈电绝缘子(10)、壳体(1)、隔板、内盖板(2)和激光封盖板(3)；其中，所述壳体(1)的内部通过所述隔板分割成上腔和下腔；所述射频电路(11)设置于所述上腔内，所述馈电驱动电路(12)设置于所述下腔内；所述馈电绝缘子(10)的一端连接于所述射频电路(11)，另一端穿过所述隔板连接于所述馈电驱动电路(12)，且在馈电绝缘子(10)穿过所述隔板的位置上设置有密封焊料；所述内盖板(2)和激光封盖板(3)依次叠至于所述上腔的上方，以完全密封所述上腔。

2.根据权利要求1所述的Ka全频段气密等级微波开关模块结构，其特征在于，所述上腔的两个侧壁上分别设置有3个通孔，将射频绝缘子(9)一一对应焊接于所述通孔中，以完全密封所述通孔。

3.根据权利要求2所述的Ka全频段气密等级微波开关模块结构，其特征在于，所述射频绝缘子(9)为具有气密等级的射频绝缘子(9)。

4.根据权利要求1所述的Ka全频段气密等级微波开关模块结构，其特征在于，该Ka全频段气密等级微波开关模块结构还包括：下盖板(4)，所述下盖板(4)盖合于所述下腔的上方，以闭合所述下腔的开口。

5.根据权利要求4所述的Ka全频段气密等级微波开关模块结构，其特征在于，所述内盖板(2)上设置有10个沉头螺钉安装孔；所述下盖板(4)上设置有4个螺钉安装孔；所述内盖板(2)和下盖板(4)通过沉头螺钉安装于所述壳体(1)上。

6.根据权利要求1所述的Ka全频段气密等级微波开关模块结构，其特征在于，在所述上腔的边缘位置向内设置有台阶，且所述内盖板(2)和激光封盖板(3)依次叠至于所述台阶中，实现了固定密封。

7.根据权利要求1所述的Ka全频段气密等级微波开关模块结构，其特征在于，该Ka全频段气密等级微波开关模块结构还包括：穿心电容(6)、接地柱(7)和TTL绝缘子(8)；其中，所述穿心电容(6)和TTL绝缘子(8)都电连接于所述馈电驱动电路(12)，接地柱(7)直接固定在壳体(1)上。

8.根据权利要求7所述的Ka全频段气密等级微波开关模块结构，其特征在于，两个所述穿心电容(6)分别一一对应地固定于所述壳体(1)的侧壁的第一螺孔和第三螺孔上，所述接地柱(7)固定于所述壳体(1)的第二螺孔上，所述TTL绝缘子(8)固定于所述壳体(1)的第四螺孔上。

9.根据权利要求1所述的Ka全频段气密等级微波开关模块结构，其特征在于，所述激光封盖板(3)的材料为铝。

10.根据权利要求4所述的Ka全频段气密等级微波开关模块结构，其特征在于，所述内盖板(2)和所述下盖板(4)的四个边角为倒圆角结构。