CN216161732U - 一种微波器件封装结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种微波器件封装结构，包括陶瓷基板、微波集成电路(MMIC)芯片、金属引线、键合焊盘和盖板，盖板和陶瓷基板焊接形成气密空腔，所述MMIC芯片贴装在气密空腔陶瓷基板上，芯片四周的陶瓷基板设置有电镀铜通孔，电镀铜通孔上连接键合焊盘，所述键合焊盘厚度与贴装后芯片的高度相同，芯片和键合焊盘采用引线互连。本实用新型结构可以缩短芯片与键合焊盘间的引线长度，提高MMIC器件性能，解决MMIC器件高效散热、高频输出、气密保护等封装难题，所述封装结构可采用三维陶瓷基板制备技术，工艺成本低。
Description
技术领域
本实用新型属于微电子封装相关技术领域，更具体地，涉及一种微波器件封装结构。
背景技术
随着5G通信、自动驾驶和其他消费电子产品的快速发展，人们对信号传输速率的要求也越来越高，GHz以下的窄带宽已很难满足未来消费者对移动通信带宽的迫切需求。微波频段由于能够提供更大的通信带宽和更加丰富的频谱资源，已经成为未来互联时代的关键技术。微波通信系统中最重要的组成部分是微波前端收发组件(T/R)，它主要完成微波信号的接收和发射功能。随着技术发展，T/R组件功能可以通过单片微波集成电路 (MMIC，Monolithic Microwave Integrated Circuit)来实现，由于MMIC衬底材料(如GaN、GaAs、InP等)禁带宽度宽、工作温度范围大、微波传输性能好，所以MMIC具有电路损耗小、噪声低、频带宽、动态范围大、功率大、附加效率高、抗电磁辐射能力强等特点，广泛应用于卫星通信、移动通信、相控阵雷达、战术导弹等领域。
典型的MMIC器件封装结构如图1所示，MMIC芯片一般采用焊料或导电胶贴装在基板上，并通过引线键合实现电互连。技术要求如下：1)由于 MMIC芯片发热量大，因此封装基板一般选用导热性能良好的陶瓷基板，例如氮化铝基板，并且在陶瓷基板内置金属通孔，实现电互连，同时提高基板散热性能；2)由于MMIC对于静电较为敏感，为了避免运输、储存、使用过程中静电损伤的危险，MMIC封装一般采用含腔体结构的气密/准封装技术；3)由于MMIC器件工作频率高(一般可从1GHz到100GHz)，必须降低微波信号的引出损耗。从图1可以看出，MMIC封装主要采用引线键合(Wire Bonding)实现电互连，由于引线在微波频段等效为一较大的电感，串联于射频前端芯片的输入/输出端，导致微波射频前端芯片的输入/ 输出端阻抗不匹配，且频率越高，引线长度越长，则阻抗越大，引线过长会严重影响射频芯片的电性能。
为此，业内提出了制备含多层结构的陶瓷基板，从而缩短引线长度，降低阻抗，同时保持了MMIC芯片与盖板间距，提高了MMIC器件性能，如图2，但是多层陶瓷基板制备提高了封装成本，工艺复杂。
实用新型内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种微波器件封装结构，采用图形电镀技术，局部增加引线键合区的焊盘高端，从而降低引线长度和封装成本，同时解决MMIC器件高效散热、高频输出、气密保护等封装难题。
具体而言，本实用新型提供了一种微波器件封装结构，包括陶瓷基板、 MMIC芯片、金属引线、键合焊盘和盖板，盖板和陶瓷基板间焊接形成气密空腔。所述MMIC芯片贴装在气密空腔内的陶瓷基板上，芯片四周的陶瓷基板内设置有电镀铜通孔，电镀铜通孔上连接键合焊盘，所述键合焊盘厚度与贴装后芯片的高度相同，芯片和键合焊盘采用金属引线实现电互连。
优选地，所述MMIC芯片采用焊料或者导电胶贴装在陶瓷基板上。
优选地，所述MMIC芯片正下方的陶瓷基板内置有金属通孔，实现电互连，同时提高基板散热性能。
优选地，所述陶瓷基板材料为氮化铝、氧化铝或氮化硅等。
优选地，所述键合焊盘采用图形电镀技术来增加厚度。
优选地，所述电镀铜通孔外接输入/输出焊盘(I/O)。
本实用新型结构可以缩短芯片与焊盘间的金属引线长度，提高MMIC 器件性能，解决MMIC器件高效散热、高频输出、气密保护等封装难题，更重要的是该封装结构可采用电镀陶瓷基板(DPC)制备技术，工艺成本低。具体而言，本实用新型采用图形电镀技术，局部增加引线键合区的焊盘高端，从而降低引线长度和封装成本，提高微波器件性能。
附图说明
图1为现有典型的MMIC器件封装结构。
图2为采用多层陶瓷基板结构的MMIC器件封装结构。
图3为改进的MMIC器件封装结构。
其中1-盖板，2-金属引线，3-MMIC芯片，4-键合焊盘，5-电镀铜通孔， 6-陶瓷基板，7-输入/输出焊盘。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
本实用新型提供了一种微波器件封装结构，包括陶瓷基板(6)、MMIC 芯片(3)、金属引线(2)、键合焊盘(4)和盖板(1)，盖板(1)和陶瓷基板(6)焊接形成气密空腔。所述MMIC芯片(3)贴装在气密空腔内的陶瓷基板上，芯片四周的陶瓷基板内设置有电镀铜通孔(5)，电镀铜通孔上连接键合焊盘(4)，所述键合焊盘(4)厚度与贴装后芯片的高度相同，芯片和键合焊盘采用金属引线实现电互连。
优选地，所述MMIC芯片采用焊料或者导电胶贴装在陶瓷基板上。
优选地，所述MMIC芯片正下方的陶瓷基板内置有金属微通孔，实现电互连，同时提高基板散热性能。
优选地，所述陶瓷基板材料为氮化铝、氧化铝或氮化硅等。
优选地，所述键合焊盘采用图形电镀技术来增加厚度。
优选地，所述电镀铜通孔外接输入/输出焊盘(7)。
本实用新型结构可以缩短芯片与键合焊盘间的引线长度，提高MMIC 器件性能，解决MMIC器件高效散热、高频输出、气密保护等封装难题，更重要地是该封装结构可采用电镀陶瓷基板制备技术，工艺成本低。
本实用新型采用图形电镀技术，局部增加引线键合区的焊盘高端，从而降低引线长度和封装成本，提高微波器件性能。
以上实施例仅用于说明本实用新型的技术方案，并非对本实用新型保护范围的限制，本领域普通技术人员应当理解，任何对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，均属于本实用新型技术方案的实质保护范围。
Claims (6)
1.一种微波器件封装结构，其特征在于：包括陶瓷基板、MMIC芯片、金属引线、键合焊盘和盖板，盖板和陶瓷基板间焊接形成气密空腔，所述MMIC芯片贴装在气密空腔内的陶瓷基板上，MMIC芯片四周的陶瓷基板上设置电镀铜通孔，电镀铜通孔在空腔内连接键合焊盘，所述键合焊盘厚度与贴装后芯片的高度相同，MMIC芯片和键合焊盘间采用金属引线互连。
2.如权利要求1所述的微波器件封装结构，其特征在于：所述MMIC芯片采用焊料或者导电胶贴装在陶瓷基板上。
3.如权利要求1或2所述的微波器件封装结构，其特征在于：所述MMIC芯片正下方的陶瓷基板内置有金属通孔，实现电互连，同时提高散热性能。
4.如权利要求1或2所述的微波器件封装结构，其特征在于：所述陶瓷基板材料为氧化铝、氮化铝或氮化硅。
5.如权利要求1或2所述的微波器件封装结构，其特征在于：所述键合焊盘采用图形电镀技术制备。
6.如权利要求1或2所述的微波器件封装结构，其特征在于：所述电镀铜通孔外接输入/输出焊盘。
Priority Applications (1)
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| CN202122119257.7U CN216161732U (zh) | 2021-09-03 | 2021-09-03 | 一种微波器件封装结构 |
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Publications (1)
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| CN216161732U true CN216161732U (zh) | 2022-04-01 |
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Family Applications (1)
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| CN202122119257.7U Active CN216161732U (zh) | 2021-09-03 | 2021-09-03 | 一种微波器件封装结构 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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2021
- 2021-09-03 CN CN202122119257.7U patent/CN216161732U/zh active Active
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