CN213126577U - 基于印制板堆叠烧结的小型化微波组件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于印制板堆叠烧结的小型化微波组件，将射频部分和电路部分设计在同一平面，采用多温度梯度烧结工艺和多芯片微组装技术，在不降低性能的情况下，提高了集成度，缩小了组件的体积。0.254mm厚的RT5880双面板烧结于1.2mm厚的FR‑4六层板上表面，六层板的下表面烧结至盒体内；射频部分信号在RT5880双面板上传输，电源控制信号通过FR‑4六层板传输；在六层板上用于烧结双面板位置的镀金区域内，布置了通孔以保证微波接地，通孔经塞孔做平后镀金，不影响烧结。本发明简化微组装工艺装配流程，规避了绝缘子正反互连的布局方式，从而消除了其带来的天线辐射效应和信号窜扰风险，同时提高了微波组件的电磁兼容特性，保证了组件的微波性能。
Description
技术领域
本发明属于微波通信领域，具体涉及一种基于印制板堆叠烧结的小型化微波组件。
背景技术
微波组件是电子干扰设备的重要组成部分，其主要包含射频放大、温度补偿、数控移相、幅度均衡、带外滤波等功能。
传统微波组件的设计方式是正反面双腔设计，正面腔体内使用射频芯片进行链路排布，射频信号在正面腔体内传输；反面腔体内使用模拟器件和分立器件进行供电电源板的设计，直流电压经过稳压、滤波等处理后供正面的射频芯片使用。正反腔之间的互连通过绝缘子和导线实现，绝缘子烧结在正反腔之间的金属开槽内，绝缘子的端头通过导线焊接至印制板的焊盘上。通常此类组件的厚度在13mm以上。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于印制板堆叠烧结的小型化微波组件，采用传统印制板制造工艺、多温度梯度烧结工艺和多芯片微组装技术结合印制板堆叠烧结的小型化设计手段，设计实现了一款小型化微波组件。
实现本发明目的的技术解决方案为：一种基于印制板堆叠烧结的小型化微波组件，将射频部分和电路部分设计在同一平面，采用多温度梯度烧结工艺和多芯片微组装技术，在不降低性能的情况下，提高了集成度，缩小了组件的体积。
0.254mm厚的RT5880双面板烧结于1.2mm厚的FR-4六层板上表面，六层板的下表面烧结至盒体内；射频部分信号在RT5880双面板上传输，电源控制信号通过FR-4六层板传输；在六层板上用于烧结双面板位置的镀金区域内，布置了通孔以保证微波接地，通孔经塞孔做平后镀金，不影响烧结。
本发明将基于印制板堆叠烧结的小型化微波组件的厚度从原来的13mm压缩至9mm。
本发明与现有技术相比，其显著优点在于：本发明采用传统印制板制造工艺、多温度梯度烧结工艺和多芯片微组装技术结合印制板堆叠烧结的小型化设计手段设计实现的微波组件，其射频部分全部采用裸芯片设计，电源控制电路采用裸芯片与分立器件相结合的方式设计，将所有器件集成在同一平面内，单腔完成全部器件的排布。该组件与传统组件相比厚度大大缩减，由原来的13mm压缩至9mm；同时简化微组装工艺装配流程，规避了绝缘子正反互连的布局方式，从而消除了其带来的天线辐射效应和信号窜扰风险，同时提高了微波组件的电磁兼容特性，保证了组件的微波性能。
附图说明
图1为本发明印制板堆叠烧结Z向空间设置示意图。
图2为本发明FR-4多层板电路布局实例图。
图3为本发明微波组件原理框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
本发明所述的基于印制板堆叠烧结的小型化微波组件，将射频部分和电路部分设计在同一平面，采用多温度梯度烧结工艺和多芯片微组装，在不降低性能的情况下，提高了集成度，缩小了组件的体积。
采用传统印制板制造工艺、多温度梯度烧结工艺和多芯片微组装技术结合印制板堆叠烧结的小型化设计手段，实现了一款小型化微波组件。其Z向空间设置示意如图1所示。0.254mm厚的RT5880双面板烧结于1.2mm厚的FR-4六层板上表面，六层板的下表面烧结至盒体内。射频部分信号在RT5880双面板上传输，电源控制信号通过FR-4六层板传输。FR-4六层板上的电路布局如图2所示。在六层板上用于烧结双面板位置的镀金区域内，布置了通孔以保证微波接地。通孔经塞孔做平后镀金，不影响烧结。此种设计方式实现了单面器件布局，避免了正反面布局组件厚度过大的情况，同时也规避了上下绝缘子互连产生的天线效应和信号串扰。
所述基于印制板堆叠烧结的小型化微波组件，将射频部分和电路部分设计在同一平面，取代了正反面布局的传统方式，因此规避了上下绝缘子互连产生的天线效应和信号串扰。提高了微波组件的电磁兼容特性，保证了组件的微波性能。
本发明所述的一种基于印制板堆叠烧结的小型化微波组件，实现了一个双频段、双通道微波组件，将2.7～6.2 GHz和8～12 GHz的信号分别作滤波、温补、均衡、数控移相、放大等处理，结合图3说明信号流程。
输入信号（2.7～6.2GHz）经过第一衰减器1、第一滤波器2、第一温补衰减器3、第一数控移相器4、第二衰减器5、2.7～6.2GHz第一级放大器6、第一均衡器7、第三衰减器8和2.7～6.2GHz第二级放大器9后输出。
输入信号（8～12GHz）经过第四衰减器10、第二滤波器11、第二温补衰减器12、第二数控移相器13、第五衰减器14、第一级放大器15、第二均衡器16、第六衰减器17、第二级放大器18，隔离器19后输出。
本发明采用传统印制板制造工艺，投产加工用于射频传输的单层印制板，材料为RT5880，厚度0.254mm，以及用于电源控制电路的六层板，材料为FR-4，厚度为1.2mm。
所述多温度梯度烧结工艺和多芯片微组装技术，具体步骤如下：
步骤1）将射频部分的芯片高温烧结至载体，使用的焊料为280℃的Au80Sn20；将FR-4六层板烧结至盒体，同时将RT5880单层板烧结至六层板上表面，使用的焊料为250℃的Pb75In25。
步骤2）将绝缘子烧结只盒体，将挡条烧结至印制板，使用的焊料为217℃的Sn96.5Ag3Cu0.5。
步骤3）将烧好芯片的载体、分立器件低温烧结至盒体或印制板，使用的焊料为183℃的Sn63Pb37。
步骤4）将电源控制类芯片、隔离器用导电胶粘接至印制板。
之后，完成组件内的焊接、键合，即可进行调试测试。
本发明与传统方式设计的微波组件相比，可将其厚度从原来的13mm压缩至9mm。
本发明的印制板加工工艺要求非常低，只需要加工传统的单层板和普通多层板，规避了复合多层板和其他特殊加工需求，成本低、成品率高、加工周期短。
Claims (1)
1.一种基于印制板堆叠烧结的小型化微波组件，其特征在于：包括RT5880双面板、FR-4六层板、接地过孔，所述RT5880双面板厚度为0.254mm，FR-4六层板的厚度为1.2mm，将RT5880双面板烧结于FR-4六层板上表面，FR-4六层板的下表面烧结至盒体内，使得所述微波组件的厚度从原来的13mm压缩至9mm；射频部分信号在RT5880双面板上传输，电源控制信号通过FR-4六层板传输；在FR-4六层板上用于烧结双面板位置的镀金区域内布置接地过孔，以保证微波接地，接地过孔经塞孔做平后镀金。
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| CN202021406421.1U CN213126577U (zh) | 2020-07-16 | 2020-07-16 | 基于印制板堆叠烧结的小型化微波组件 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114630511A (zh) * | 2022-03-04 | 2022-06-14 | 中国航天科工集团八五一一研究所 | 一种双向变频一体化组件的实现方法 |
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2020
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| CN114630511A (zh) * | 2022-03-04 | 2022-06-14 | 中国航天科工集团八五一一研究所 | 一种双向变频一体化组件的实现方法 |
| CN114630511B (zh) * | 2022-03-04 | 2024-03-19 | 中国航天科工集团八五一一研究所 | 一种双向变频一体化组件的实现方法 |
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