ES2349039T3 - Conjunto de circuito impreso y método para acoplar un chip a un circuito impreso. - Google Patents

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ES2349039T3 ES05711705T ES05711705T ES2349039T3 ES 2349039 T3 ES2349039 T3 ES 2349039T3 ES 05711705 T ES05711705 T ES 05711705T ES 05711705 T ES05711705 T ES 05711705T ES 2349039 T3 ES2349039 T3 ES 2349039T3
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Abstract

Método de ensamblaje de una configuración de módulos de transmisión/recepción (T/R) (1) en un circuito impreso (2) de antena de una configuración de antenas (100), que comprende: acoplar directamente los módulos transmisor/receptor (T/R) (1) mediante el"flip chip" al circuito impreso (2) de la antena; y aplicar un cordón de unión (6) al circuito impreso (2) y a los módulos T/R del"flip chip" alrededor de al menos una parte de una periferia de los módulos T/R (1)"flip chip", caracterizado porque el cordón de unión (6) no se aplica sobre los segmentos RF (7) en el circuito impreso (2).

Description

El presente invento se refiere a un método de ensamblaje de una configuración de módulos (T/R) de transmisión/recepción en un circuito impreso de antena de una configuración de antenas, que comprende:
acoplar directamente los módulos (T/R) de transmisión/recepción mediante un chip con contactos (flip chip) en el circuito impreso de la antena; y aplicar un cordón de unión al circuito impreso y a los módulos T/R del chip con contactos (flip chip) alrededor de al menos una parte de la periferia de los módulos T/R del chip con contactos (flip chip).
El presente invento se refiere además a una configuración de antenas ensamblada de acuerdo con el método de la reivindicación 1, que comprende
al menos un módulo de transmisión/recepción del chip con contactos (flip chip) que está directamente unido a un circuito impreso de la antena; y un cordón de unión que se aplica al circuito impreso y al módulo T/R del chip con contactos (flip chip) alrededor de al menos una parte de la periferia del módulo T/R del chip con contactos (flip chip).
Tal método y tal configuración de antenas son conocidos a partir del documento EP 1.146.593 A1.
ANTECEDENTES DE LA EXPOSICIÓN
Los chips pueden ser acoplados en un circuito impreso. Por ejemplo, las disposiciones de antenas pueden ensamblarse usando módulos (T/R) de transmisión/recepción monobloque. Los conjuntos de módulo monobloque pueden ser disposiciones en vertical o disposiciones en un plano horizontal. Tales conjuntos monobloque pueden incluir fijadores, interconectar estructuras y conectores, que incluyen por ejemplo uniones por cable coaxial, botones de contacto de alto rendimiento (fuzz), cinta y/o alambre. Tales monobloques y estructuras conectoras contribuyen a una mayor peso y volumen del conjunto y a aumentar la cantidad de una superficie de circuito empleada. El conjunto puede también requerir numerosos pasos que contribuyen a aumentar el tiempo y coste de fabricación.
TÉCNICA RELACIONADA
El documento EP 1.146.593 A1 mencionado al comienzo expone una configuración de antenas en fase y su método de fabricación, en el que se forma una pequeña configuración de antenas en fase con un coste bajo, incluso si el número de elementos radiantes aumenta con el fin de mejorar la ganancia. La configuración de antenas en fase tiene una estructura multicapa en la que en diferentes capas están formados varios elementos radiantes, una unidad de variación de fase para cambiar la fase de una señal RF transmitida/recibida en cada elemento radiante, y una unidad de distribución/síntesis.
El documento US 5.493.305 está dirigido a pequeñas capas que pueden fabricarse con configuración en retícula. Un dispositivo electrónico que opera en la gama de frecuencia de microondas tiene los componentes dispuestos en una pluralidad de planos, en el que los planos están apilados verticalmente. El dispositivo electrónico es un módulo T/R o elemento que forma una parte de una subred usada en un radar de configuración activa. Los componentes cuando están apilados en un conjunto monobloque tridimensional están dispuestos detrás de un radiador o antena, que transmite y recibe las señales por microondas. Los circuitos integrados también emplean un diseño de chip con contactos (flip chip) para montar en las pastillas.
El documento US 5.296.063 proporciona un método para montar un dispositivo semiconductor en el que un dispositivo semiconductor, en el que están formados los electrodos de conexión, está conectado a un circuito impreso en el que los electrodos están formados en posiciones que corresponden a los electrodos de conexión del dispositivo semiconductor. El método incluye los pasos de aplicar un adhesivo en una cara de conexión del dispositivo semiconductor con el circuito impreso o en la del circuito impreso con el dispositivo semiconductor, alinear los electrodos en posiciones correspondientes entre sí con el dispositivo semiconductor opuesto al circuito impreso parcialmente mientras el adhesivo está en partes distintas de los electrodos, evaluar eléctricamente la conexión del dispositivo semiconductor con el circuito impreso y endurecer el adhesivo no endurecido.
El documento US 5.128.746 expone un adhesivo y un material encapsulante con propiedades fluyentes. El material adhesivo que incluye un agente fundente se aplica bien a un sustrato que tiene un modelo de metalización o a un componente eléctrico con resaltos de suelda.
El componente se coloca sobre el sustrato y el resalto de suelda es hecho refluir. Durante el paso de reflujo el agente fundente facilita la adhesión de la suelda al modelo de metalización del sustrato, y el material adhesivo se endurece para interconectar mecánicamente y encapsular el sustrato en el componente.
BREVE SUMARIO
Es un objeto del presente invento proporcionar un método mejorado de ensamblaje de una configuración de antenas y una configuración de antenas mejorada que ofrezca menos degradación de las señales por RF, especialmente para aplicaciones con frecuencias superiores a 6 GHz.
Una solución a este objeto está dada por el método de ensamblaje de una configuración de antenas mencionada al comienzo, en el que el cordón de unión no se aplica sobre segmentos de RF en el circuito impreso. Otra solución está proporcionada por la configuración de antenas mencionada al comienzo, en la que el cordón de unión no se aplica sobre segmentos de RF en el circuito impreso.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Éstas y otras características y ventajas del invento serán rápidamente apreciadas por las personas expertas en la técnica a partir de la siguiente descripción detallada de una realización a modo de ejemplo de ella, tal como está ilustrada en los dibujos anejos, en los que:
La Figura 1 ilustra una realización a modo de ejemplo de un chip acoplado a un circuito impreso. La Figura 2 ilustra una realización a modo de ejemplo de un chip acoplado a un circuito impreso. La Figura 3 ilustra una realización a modo de ejemplo de un circuito impreso con una configuración de lugares de chip y de un chip acoplado al circuito impreso en un lugar de chip. La Figura 4 ilustra un diagrama esquemático de un circuito de una realización a modo de ejemplo de un chip T/R. La Figura 5 ilustra un diagrama de bloques funcional de un controlador de un chip T/R. La Figura 6 ilustra una realización a modo de ejemplo de un chip unido a un circuito con un relleno inferior. La Figura 7 ilustra una realización a modo de ejemplo de un chip unido a un circuito.
La Figura 8 ilustra una realización a modo de ejemplo de un chip unido a un circuito. La Figura 9 una realización a modo de ejemplo de un método de ensamblaje de una configuración de chips T/R en un panel de antena. La Figura 10 ilustra una vista en perspectiva de un despiece ordenado de una realización a modo de ejemplo de un panel de un circuito impreso flexible de una antena.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA EXPOSICIÓN
En la siguiente descripción detallada y en las diversas figuras del dibujo elementos iguales están identificados con números de referencia iguales.
La Figura 1 ilustra una realización a modo de ejemplo de un chip 1 conectado a un circuito impreso 2. En la realización a modo de ejemplo de la Figura 1 el chip 1 es un chip 1 con un dispositivo transmisor/receptor (T/R) conectado a un circuito impreso
2. En la realización ilustrada en la Figura 1 el circuito impreso 2 es un conjunto de circuito del panel multicapa de la antena. El conjunto del circuito del panel multicapa de la antena puede ser flexible o rígido. En realizaciones alternativas el chip 1 podría ser un chip receptor o cualquier otro chip adecuado para unir a un circuito impreso. El circuito impreso podría ser cualquier circuito impreso adecuado para acoplar chips. El circuito impreso 2 es un medio para distribuir la potencia, RF, y las señales digitales. Las señales por RF pueden ser distribuidas a una configuración de antenas que podría estar en el circuito impreso o acoplada al circuito impreso.
El chip T/R es un chip con contactos (flip chip) con partes de conexión o “resaltos” 3 dispuestos en la cara inferior del chip 1 para conexión con las correspondientes almohadillas de contacto 4 en la superficie superior del circuito impreso 2. El chip 1 ha sido conectado al circuito impreso 2 por un chip con contactos (flip chip) o por un proceso directo de unión de chip. Los resaltos 3 están conectados a las almohadillas de contacto 4 por un medio conductor 5. Las conexiones pueden comprender interconexiones de potencia por microondas, RF, analógicas, digitales y/o de CC entre el chip 1 y el circuito impreso 2. En una realización a modo de ejemplo el chip 1 puede operar en frecuencias de microondas o de RF hasta al menos 11 GHz. El chip puede comprender un chip de RF T/R o un módulo T/R y puede comprender, por ejemplo, un chip SiGe T/R 1.
Los resaltos 3 pueden comprender suelda o aleaciones de soldadura, por ejemplo aleaciones de estaño y plomo o indio y plomo. Las almohadillas de contacto pueden comprender un material conductor, por ejemplo un metal que pueda ser chapado de cobre. En una realización alternativa los resaltos podrían estar en el circuito impreso y las almohadillas de contacto podrían estar en los chips. Los resaltos 3 y los segmentos de RF en el circuito impreso (no mostrado) pueden estar situados sobre una capa dieléctrica, por ejemplo bisbenzo-ciclo-buteno (BCB). En una realización a modo de ejemplo la capa dieléctrica puede ser, por ejemplo, una de las resinas electrónicas Serie CYCLOTENE 4000TM (foto BCB), que está disponible en Dow. El BCB puede ser depositado sobre el chip en estado líquido en el nivel de la pastilla y endurecido. Los resaltos 3 y los segmentos de RF en el chip están situados en la parte superior de la capa dieléctrica para reducir las pérdidas de RF y reducir el esfuerzo mecánico en la interconexión en resalto cuando los dispositivos son unidos.
En la realización a modo de ejemplo de la Figura 1 el medio conductor 5 puede comprender una suelda o un adhesivo conductor eléctrico (ECA), por ejemplo una resina epoxi cargada con partículas de plata. En otras realizaciones a modo de ejemplo el medio conductor puede comprender una película anisotrópicamente conductora 51 (ACF) (Figura 7) y puede ser conectada usando un contacto por presión
o termoiónico 52 (Figura 8). Cualquier otro medio o medios conductores eléctricamente adecuados para conectar los resaltos 3 de un chip 1 a un circuito impreso 2 podrían ser usados como alternativa.
En la Figura 1 se coloca un cordón de unión 6 alrededor de al menos una parte del chip 1, por ejemplo alrededor de una parte de la periferia del chip, para unir el chip 1 al circuito impreso 6. El cordón de unión puede comprender un adhesivo no conductor y/o de alta viscosidad y/o puede comprender epoxi, por ejemplo epoxi cargada con silicio con una viscosidad de aproximadamente 4.000 centipoises. La unión 6 puede comprender material que tenga un alto módulo de flexión, por ejemplo aproximadamente 42 gigapascales (GPa), para mantener el chip 1 sustancialmente de forma rígida al circuito impreso 2. En la realización a modo de ejemplo de la Figura 1 el cordón de unión 6 está unido al menos a una parte de la pared lateral 61 del chip 1. La unión 6 se extiende hacia arriba de la pared lateral 61 del chip hasta del 50% al 100% del espesor del chip 1. En una realización alternativa la unión 6 podría extenderse menos del 50% del espesor 62 de la pared lateral 61 del chip. En una realización a modo de ejemplo el cordón de unión 6 se extiende hacia arriba de la pared lateral 61 al menos los 2/3 del espesor 62 del chip 1.
La unión 6 puede extenderse al menos parcialmente dentro del espacio entre el chip 1 y el circuito impreso 2. Por ejemplo, en la realización a modo de ejemplo de la Figura 1 la unión 6 se extiende entre el chip 1 y el circuito impreso 2 y toca al menos los bordes exteriores de los resaltos 3 sin extenderse más allá de los resaltos 3. El material usado para el cordón de unión 6 puede seleccionarse para proporcionar algún control del desajuste del coeficiente de expansión térmica (CTE) localizado que podría debilitar las juntas de la suelda. El material de unión toca la junta de la suelda y reduce el desajuste de la suelda. El material del cordón de unión puede seleccionarse para que tenga una resistencia deseable, un módulo de flexión suficientemente alto y para que el CTE coincida con el chip. En algunas realizaciones la unión 6 puede extenderse alrededor de todo el borde o perímetro del chip. Un chip T/R 1 con resaltos 3 para hacer conexiones con las almohadillas de contacto 4 de un circuito impreso 2 de una antena puede ser conectado con el circuito impreso 2 sin un paquete para alojar las estructuras de conexión. Las conexiones eléctricas pueden ser hechas a través del medio conductor que conecta los resaltos 3 a las almohadillas 4 y el chip puede ser fijado al circuito impreso por el medio conductor, por un cordón de unión y/o relleno inferior, sin cualesquiera otras estructuras de conexión o de fijación.
La Figura 2 ilustra una realización a modo de ejemplo de un circuito impreso 2 con un chip 1 unido. Un cordón de unión 6 se extiende alrededor al menos de una parte del chip 1. En la realización a modo de ejemplo de la Figura 2 el cordón de unión 6 no está aplicado al área del circuito impreso 2 en donde los segmentos 7 de señales de RF se extienden fuera por debajo del chip 1. La unión 6 puede aplicarse alrededor del perímetro del chip 1 en áreas en las que no hay segmentos de microondas/RF. No colocando el cordón de unión 6 sobre los segmentos 7 puede ser particularmente adecuado para aplicaciones con frecuencias por encima de 60 GHz y/o en aplicaciones en las que no es deseable la degradación en las señales RF en los segmentos 7 de RF cubiertas por material dieléctrico. La degradación de las señales puede ser causada por la diferencia en la constante dieléctrica de la epoxi en comparación con el espacio vacío o aire sobre un segmento de RF no cubierto.
La Figura 3 ilustra una realización a modo de ejemplo de un circuito impreso 2 con un chip 1 unido en una de una pluralidad de lugares 10 de chip. Un cordón de unión 6 se extiende alrededor al menos de una parte del chip 1 en donde no existen segmentos 7 de microondas/RF. En cada lugar 10 de chip las almohadillas de contacto 4 están dispuestas en el circuito impreso 2 de acuerdo con un patrón que corresponde al patrón de los resaltos 3 (Figura 1) en una superficie del chip 1. Los resaltos y las almohadillas de contacto 4 están dispuestos para hacer las correspondientes interconexiones de potencia por microondas, RF, analógicas, digitales y/o de CC entre el chip 1 y el circuito impreso 2. Los lugares 10 de chip están dispuestos en la placa 2 de forma que los chips 1 formen una configuración 100 de chips cuando estén unidos. Se introduce una señal de RF 71 desde el receptor/excitador de radar de la red que forma un haz de la configuración a los segmentos de RF 7 en el circuito impreso 2. Algunos de los segmentos de RF forman una red divisora 72. En la realización a modo de ejemplo de la Figura 2 la señal de RF 71 es dividida por una red divisora de potencia 1:8 72 que comprende 71:2 divisores de potencia 73a-c. La red 100 mostrada en la Figura 2 puede comprender una subred de una red mayor (no mostrada). En una realización a modo de ejemplo la red podría tener hasta cientos de metros cuadrados. Los segmentos de RF 7 de la señal de la red divisora 72 conectan con las almohadillas de contacto 41. Los segmentos de la señal 7 de la red divisora 72 conectan con al menos una de las almohadillas 41 de contacto RF en cada lugar de chip 10 que corresponde a un resalto (no mostrado) en el chip 1 para conectar con un puerto que forma un haz (puerto BMF) 11 del chip 1. Los segmentos RF 7 pueden también unirse a unas almohadillas de contacto de RF 41 correspondientes a los resaltos (no mostrados) en el chip 1 para conectar con el puerto 12 del amplificador de bajo nivel de ruido (LNA) y con un puerto 13 de un amplificador de alto nivel de ruido (HPA) del chip 1 (Figura 4).
En una realización a modo de ejemplo el chip T/R 1 de la Figura 3 puede operar en el modo de recepción con una gama de frecuencias de entre 7-11 Ghz, una ganancia de 9,0 dB, una atenuación de 5 bits, y una fase de 6 bits. En el modo de transmisión puede operar con una gama de frecuencias de 7-11 Ghz, una ganancia de 17,0 dB, una salida de potencia de 20,0 dBm (entrada de potencia = 3 dBm), una atenuación de 5 bits y una fase de 6 bits. Algunas de las almohadillas de contacto 4 pueden comprender las almohadillas 4 para conectar los resaltos en el chip 1 que corresponden a tierra o a varias funciones ASIC realizadas por el controlador 31 (Figura 4). En la realización a modo de ejemplo de la Figura 2, por ejemplo, un grupo de almohadillas 43 de contacto interior corresponden a los resaltos en un chip T/R para conectar el chip T/R a tierra. Otras almohadillas de contacto 4 pueden también conectar el chip T/R a tierra.
El chip 1 puede comprender un circuito “rama local común”. En la realización a modo de ejemplo de la Figura 4, por ejemplo, el chip 1 comprende tres puertos de señal de RF, es decir un puerto BMF 11, un puerto LNA 12 y un puerto HPA 13. El puerto LNA está conectado de forma conmutable a través del conmutador 21 a un amplificador de ganancia 14 de transmisión , a un primer atenuador 15, a un variador de fase 16, a un amplificador de ganancia reversible 17 y a un segundo atenuador 18. Los amplificadores de ganancia 14 y 17 pueden comprender amplificadores de ganancia hetero bipolar de dos etapas (HBT). En el modo de recepción una señal 74, por ejemplo procedente del elemento radiante de la configuración, es introducido a través del puerto LNA, es procesado a través del amplificador de ganancia 14, el atenuador 15, el variador de fase 16, el amplificador de ganancia 17, el atenuador 18 a través de un conmutador 22 y de un conmutador 23 del puerto BMF. En un modo de transmisión una señal 71 es introducida procedente de la red de orientación del haz al puerto BMF 11, el cual conecta a través de los conmutadores 23 y 21 (ambos conmutados en posiciones que no se muestran) con el amplificador de ganancia 14, el atenuador 15, el variador de fase 16, el amplificador de ganancia 17, el atenuador 18, el conmutador 22 (conmutado en una posición que no se muestra) con el amplificador excitador 19 y el puerto HPA 13 con el elemento radiante de una configuración de radares. El amplificador excitador 19 puede comprender un amplificador excitador de una etapa fuera del circuito de la “rama local común”. El chip 1 puede también comprender un controlador digital/analógico 31. El controlador 31 puede realizar funciones de aplicación de circuito integrado específico (ASIC). Los conmutadores 21, 22, 23 pueden comprender conmutadores de diodo pin, FET o MEM.
La Figura 5 ilustra una realización a modo de ejemplo de un diagrama de bloques funcional de un controlador 31 de un chip T/R y de las funciones ASIC a modo de ejemplo realizadas por el controlador 31. Las funciones ASIC pueden comprender una lógica 32 de control digital, la RAM 33, los circuitos adicionales 34 o el convertidor digital a analógico (DAC) 35. La lógica de control digital 32 puede soportar reconocimiento de palabra, recepción de difusión y palabras de control específicas del módulo, datos registrados de haz actual y siguiente para control de RF, detección de fallos en comunicación asíncrona, “whirly gig” y registro multihaz con base en la RAM, excitar dos tipos diferentes de desviadores de fase y/o pueden proporcionar una disipación de potencia despreciable en el modo de espera. La RAM 33 puede comprender el almacenamiento de datos de haces múltiples transitorios para orientar el haz. Los circuitos adicionales 34 pueden comprender, por ejemplo, un receptor de línea de 0,3 mW, un control de conmutación de voltaje variable de 0,5 mW para polarización LNA, circuitos de polarización del amplificador controlados por la base, excitadores de diodo pin. El DAC puede comprender, por ejemplo, ajustes de voltaje para polarizar linealmente un desviador de fase del varactor con, por ejemplo, 8 bits de control para seleccionar 255 estados de voltaje. Las conexiones entre estas funciones y las funciones correspondientes del circuito impreso pueden ser hechas por un”flip chip” o un acoplamiento directo de chip del chip o el módulo a un circuito impreso. En la Figura 1, por ejemplo, unos resaltos apropiados 3 en el chip están conectados a las correspondientes almohadillas de contacto 4 en el circuito impreso 2 mediante unos medios conductores 5.
En ciertas realizaciones a modo de ejemplo el chip 1 puede tener un relleno inferior. Por ejemplo, la Figura 6 ilustra una realización a modo de ejemplo de un chip acoplado a un circuito impreso 2. Los resaltos 3 en el chip 1 pueden estar unidos a las almohadillas de contacto 4 en el circuito impreso 2 por suelda o ECA 5. Un cordón de unión 6 está acoplado a al menos una parte del chip 1. El relleno inferior 8 está situado entre el chip y el circuito impreso. El relleno inferior 8 puede comprender una epoxi, por ejemplo muy rellena o cargada (con sílice) o una epoxi que puede ser reprocesada. En una realización a modo de ejemplo la epoxi puede ser cargada hasta el 60%. En realizaciones alternativas el relleno inferior puede comprender caucho silicio, uretanos, siliconas, y/o polímeros. En una realización a modo de ejemplo el circuito impreso 2 es primeramente calentado. Se dispone un cordón de epoxi mediante una aguja sobre el circuito impreso 2 alrededor del perímetro de un chip acoplado 1. A medida que se enfría el circuito impreso 2 la epoxi se desplaza por acción capilar debajo del chip 1 a los espacios entre el chip 1 y el circuito impreso 2. En una realización a modo de ejemplo el relleno inferior encapsula los resaltos 3.
El relleno inferior 8 puede usarse, por ejemplo, en aplicaciones en las que las señales de RF no experimenten una degradación no deseable por el contacto con el material de relleno inferior. Por ejemplo, la epoxi puede degradar las señales de RF en frecuencias mayores de aproximadamente 6 GHz. Cuando la degradación de la señal no sea un problema el relleno inferior puede aplicarse sin evitar los segmentos de RF. El relleno inferior 6 puede rellenar o casi rellenar todo el espacio entre el chip 1 y el circuito impreso 2.
En otras realizaciones a modo de ejemplo se puede usar un relleno inferior parcial. El relleno inferior puede aplicarse de forma que no rellene todo el espacio entre el chip y el circuito impreso. Por ejemplo, en aplicaciones en las que no se desee cubrir los segmentos de RF con relleno inferior, el relleno inferior puede colocarse selectivamente en un lugar y en una cantidad tal que no cubra los segmentos de RF cuando el chip sea acoplado al circuito impreso. El relleno parcial puede usarse en aplicaciones en las que se desee evitar cubrir los segmentos de RF en aplicaciones en las que los segmentos de RF puedan ser cubiertos. Un equipo x/y de colocación automatizado puede controlar la aguja para colocar selectivamente el relleno inferior 6 donde no cubra los segmentos de RF. El relleno inferior puede usarse donde el medio conductor comprenda conexiones ECA, suelda, y/o termoiónicas.
La Figura 7 ilustra una realización a modo de ejemplo de un chip 1 acoplado a un circuito impreso 2 de un conjunto de antenas por la ACF 51. Un cordón de unión 6 está dispuesto alrededor de al menos una parte del chip 1. La Figura 8 ilustra una realización a modo de ejemplo de un chip 1 con resaltos 3 de suelda acoplados a un circuito impreso 2 de una configuración de antenas. Los resaltos 3 de suelda están conectados a las almohadillas de contacto 4 por presión o por un contacto termoiónico
52. En un contacto termoiónico los resaltos 3 del chip 1 están mantenidos contra las almohadillas de contacto 4 sobre el circuito impreso 2 y sometidos a vibraciones ultrasónicas que pueden causar que los resaltos formen una unión con las almohadillas de contacto 4. Un cordón de unión 6 está dispuesto alrededor de al menos una parte del chip 1.
En diversas realizaciones a modo de ejemplo el medio conductor puede ser aplicado por una variedad de métodos. La Figura 9, por ejemplo, ilustra un diagrama de flujo de bloques de un método a modo de ejemplo de ensamblaje de una configuración de chips T/R en un circuito impreso de una antena. El método ilustrado en la Figura 9 incluye la aplicación de un medio conductor 201 que coloca el chip en un circuito impreso 202 y que une el chip con el circuito impreso 203. La aplicación del medio conductor puede comprender al menos una aplicación del medio conductor a las almohadillas de contacto de un circuito impreso o la aplicación de un medio conductor a un chip, por ejemplo a los resaltos de un chip T/R. La aplicación de un medio conductor puede comprender, por ejemplo la estampación 201 de un medio 201a, por ejemplo ECA, directamente sobre un circuito impreso flexible o la inmersión 201b de los resaltos de un chip en una pasta. La inmersión 201b de los resaltos de un chip en pasta puede realizarse usando una máquina de coger y colocar. Se pueden usar cualesquiera otros medios de aplicación del medio conductor sin apartarse del alcance de este invento.
El método ilustrado en la Figura 9 también comprende la colocación del chip 202 en el circuito impreso. Los chips pueden colocarse en un circuito impreso automáticamente mediante una máquina de coger y colocar. En una realización a modo de ejemplo se puede usar la máquina de coger y colocar para sumergir 201b los resaltos de un chip en una pasta y después colocar el chip 202 sobre el circuito impreso. Acoplando directamente los módulos T/R a una configuración de circuitos flexible puede proporcionar una alternativa de poco espesor y de poco peso a otros métodos de ensamblaje. Puede también proporcionar trayectos de interconexión más cortos y permitir el ensamblaje automatizado de disposiciones activas mediante el uso de un equipo disponible comercialmente de coger y colocar. Los equipos de coger y colocar están disponibles, por ejemplo, en Universal Instruments Corp. de Binghampton, Nueva Cork. En una realización a modo de ejemplo la colocación del chip 202 puede comprender la alineación del chip 202a con el circuito impreso usando, por ejemplo, un sistema de visión y referencias situado al menos en el chip y en el circuito impreso.
Después de la colocación del chip 202 en la posición deseada el medio conductor puede ser unido 203 a la placa. La unión a la placa puede comprender endurecer 203a, por ejemplo ECA, o hacer refluir la suelda 203b en una estufa u horno de cinta, dependiendo del medio conductor que se use. Como alternativa, realizaciones a modo de ejemplo, unir el chip a la placa puede comprender aplicar presión 203c. La aplicación de presión puede usarse durante un endurecimiento 203a, por ejemplo, cuando el medio conductor comprende un adhesivo anisotrópicamente conductor o contacto por presión / termoiónico. En una realización a modo de ejemplo la unión del chip a la placa puede comprender también la aplicación de un cordón de unión 204 y o un relleno inferior 205.
Los conjuntos y los métodos de ensamblaje descritos aquí pueden aplicarse en gran escala a paneles de circuitos de antena flexibles. Los circuitos de antena flexibles pueden fabricarse a gran escala usando procesos de manufacturación flexibles bobina a bobina, los cuales pueden permitir la fabricación de grandes paneles flexibles con tamaños de varios pies cuadrados. Los conjuntos de antenas pueden tener hasta 10 metros cuadrados o más. Cada uno de los paneles flexibles pueden tener una anchura de hasta aproximadamente un metro. La anchura máxima de cada uno de los paneles que forman un conjunto puede estar limitada por el tamaño de las máquinas de coger y colocar disponibles para uso en la colocación de chips en circuitos impresos.
La Figura 10 ilustra una perspectiva de una vista en despiece ordenado de una realización a modo de ejemplo de un panel de un circuito impreso 2 flexible de una antena. El circuito impreso 2 comprende una capa 201 de película del circuito con chips T/R 1 unidos a la cara del fondo, una capa 202 de película del circuito de señal/potencia, una capa 203 plana de toma de tierra en la cara del fondo, una capa de alimentación 204 secundaria de línea de cinta de aire, una placa 205 de montaje circulante y una placa 206 de circuito de línea de cinta con elementos radiantes 207 de apertura de disco montados en el lado superior. En esta realización a modo de ejemplo cada capa está separada de las capas contiguas por una capa de adhesivo
208. La capa de alimentación secundaria comprende unas capas de juntas 209 según el eje Z, parte superior y fondo, con una película 210 de circuito kaptón. La placa 205 5 de montaje circulante comprende unos paquetes 211 que encierran unos circuladores 212 de tres puertos.
Los conjuntos y los métodos de ensamblaje aquí descritos pueden facilitar disposiciones de antenas de mayor densidad con estructuras de interconexión más ligeras en comparación con otros conjuntos o métodos de ensamblaje. Los conjuntos
10 de mayor densidad y de menor peso pueden usarse, por ejemplo, en antenas de radar espaciales y en aplicaciones de aviónica de “piel inteligente” en las que los circuitos impresos flexibles están aplicados de una manera conforme sobre el cuerpo o piel de la plataforma, o en cualesquiera otras aplicaciones. Los conjuntos y los métodos de ensamblaje aquí descritos pueden facilitar estructuras de interconexión para
15 interconexiones de potencia simultáneas de microondas, digitales y de CC, así como uniones estructurales entre módulos T/R y/o antenas con disposiciones de paneles de circuitos flexibles sin el volumen o peso propios de otros ensamblajes o métodos de ensamblaje. Se entiende que las realizaciones anteriormente descritas son solamente
20 ilustrativas de las posibles realizaciones específicas que pueden representar los principios del presente invento. Las personas expertas en la técnica pueden fácilmente idear otras disposiciones de acuerdo con estos principios sin apartarse del alcance del invento.

Claims (14)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Método de ensamblaje de una configuración de módulos de transmisión/recepción (T/R) (1) en un circuito impreso (2) de antena de una configuración de antenas (100), que comprende:
    acoplar directamente los módulos transmisor/receptor (T/R) (1) mediante el”flip chip” al circuito impreso (2) de la antena; y aplicar un cordón de unión (6) al circuito impreso (2) y a los módulos T/R del”flip chip” alrededor de al menos una parte de una periferia de los módulos T/R (1)”flip chip”,
    caracterizado porque el cordón de unión (6) no se aplica sobre los segmentos RF (7) en el circuito impreso (2).
  2. 2.
    Método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el cordón de unión (6) no se aplica a zonas en el circuito impreso en las que los segmentos (7) de microondas o de señales RF se extienden fuera de debajo del módulo (1) (T/R) del”flip chip”.
  3. 3.
    Método de acuerdo con las reivindicaciones 1 ó 2, en el que el cordón de unión (6) se aplica alrededor de un perímetro del módulo (1) (T/R) del”flip chip” donde no hay segmentos (7) de microondas ni de RF.
  4. 4.
    Método de acuerdo con la reivindicación 3, que además comprende el relleno inferior parcial del módulo (1) T/R del”flip chip” sin cubrir los segmentos (7) RF.
  5. 5.
    Método de acuerdo con la reivindicación 4, en el que el relleno inferior parcial comprende colocar selectivamente un relleno inferior (8) en un lugar y en una cantidad de forma que no cubra los segmentos (7) RF cuando el módulo (1) T/R del”flip chip” está unido al circuito impreso (2).
  6. 6.
    Método de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, en el que el acoplamiento directo del módulo (1) T/R del chip con contactos (flip chip) comprende
    realizar al menos una de las conexiones RF, de las conexiones de CC y de las conexiones digitales.
  7. 7.
    Método de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, en el que el acoplamiento directo del módulo T/R (1) del”flip chip” al circuito impreso (2) comprende conectar los resaltos (3) en el módulo T/R del (1)”flip chip” a las correspondientes almohadillas (4) de contacto en el circuito impreso (2) con un medio conductor (5).
  8. 8.
    Método de acuerdo con la reivindicación 7, en el que dicho acoplamiento directo comprende crear uno de un contacto (52) por presión o termoiónico.
  9. 9. Configuración de antenas (100) 1, que comprende:
    al menos un módulo (T/R) transmisor/receptor (1) del”flip chip” que está directamente acoplado a un circuito impreso (2) de la antena; y un cordón de unión (6) que está aplicado al circuito impreso (2) y al módulo (T/R) (1) del chip con contactos (flip chip) alrededor de al menos una parte de la periferia del módulo (T/R) (1) del chip con contactos (flip chip),
    caracterizado porque el cordón de unión (6) no está aplicado sobre los segmentos
    (7) RF en el circuito impreso (2).
  10. 10.
    Configuración de antenas de acuerdo con la reivindicación 9, en la que el cordón de unión (6) no está aplicado a zonas en el circuito impreso en las que los segmentos (7) de microondas o de señales de RF se extienden fuera de debajo del módulo (1) (T/R) del”flip chip”.
  11. 11.
    Configuración de antenas de acuerdo con las reivindicaciones 9 ó 10, que además comprende un relleno inferior (8) parcial entre módulo (1) (T/R) del”flip chip” y el circuito impreso (2) que no cubre los segmentos RF (7).
  12. 12.
    Configuración de antenas de acuerdo con una de las reivindicaciones 9 a 11, en la que el módulo (1) (T/R) del”flip chip” está adaptado para operar en frecuencias mayores de aproximadamente 6 GHz.
  13. 13.
    Configuración de antenas de acuerdo con una de las reivindicaciones 9 a 12, en la que los resaltos (3) en el módulo (1) (T/R) del”flip chip” están conectados a las correspondientes almohadillas (4) de contacto en el circuito impreso (2) con un medio conductor (5) que comprende al menos un adhesivo conductor eléctrico, una suelda o una película anisotrópicamente conductora.
  14. 14.
    Configuración de antenas de acuerdo con una de las reivindicaciones 9 a 13, en la que el circuito impreso (2) de la antena es una placa de circuitos flexible multicapa.
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