X波段低损耗高隔离度封装结构的制作方法
【专利摘要】本发明是X波段低损耗高隔离度封装结构，包括四层陶瓷，A外部侧印地CY1、B外部侧印地CY2、内部上层地面G1、内部中层地面G2、内部底层地面G3、通孔VIA；其中第一层的底层是射频输入端口RFIN采用的微带线，第二层的顶层是射频输出端口RFOUT采用的带状线，第三层和第四层是内部腔体Q，其中第四层的顶层是焊环H；设计整体尺寸为3mm×3mm×0.8mm，采用了介电常数为9.2的陶瓷材料，在整个X波段内最大的插入损耗仅为0.21dB，隔离度大于50dB。本发明具有能量损耗低、信号串扰小、可靠性高、尺寸小、重量轻、易于器件安装等显著优点，可广泛应用于X波段的器件封装。
【专利说明】X波段低损耗高隔离度封装结构
【技术领域】
[0001] 本发明涉及的是一种应用于X波段且具有损耗低、隔离度高、尺寸小、重量轻、便 于器件安装等优点的X波段低损耗高隔离度封装结构，属于微电子【技术领域】。
【背景技术】
[0002] 微电子技术在21世纪迎来了高速发展的阶段，一系列产业的发展随之被带动起 来。信息、能源、通讯各类新兴产业的发展离不开微电子技术，而微电子封装是微电子技术 中关键的技术。微电子技术在信息化进程中一直扮演着核心和先导的角色，随着全球信息 化、网络化时代的到来，微电子技术在国民经济的地位也显得越来越重要。微电子系统所需 的机械支撑、电气互连、散热通道、电磁屏蔽、环境保护等功能均可由微电子封装提供。电子 系统的可靠性、成本及优良的电气性能有时是取决于所采用的封装设计与材料的，而不单 单依赖于电路设计，因此，微电子封装成为1C产业发展进步不可或缺的后端产品。作为微 电子器件的重要组成之一，器件的许多可靠性性能都是由封装的性能决定的，因此，对于一 款封装设计来说，为了降低整体器件的损耗，自身必须要求具备损耗低的特性。另外，对于 X波段的应用来说，器件的可靠性显得尤为关键，因此，如何提高封装设计的隔离度，减小各 端口之间的信号干扰，同样至关重要。
【发明内容】
[0003] 本发明提出的是一种X波段低损耗高隔离度封装结构，其目的旨在克服现有技术 所存在的上述缺陷，降低整体器件的损耗，提高器件的可靠性、提高封装设计的隔离度，减 小各端口之间的信号干扰。
[0004] 本发明的技术解决方案：x波段低损耗高隔离度封装结构，其特征是包括四层陶 瓷，A外部侧印地、B外部侧印地、内部上层地面、内部中层地面、内部底层地面、通孔；其中 第一层的底层是射频输入端口采用的微带线，第二层的顶层是射频输出端口采用的带状 线，第三层和第四层是内部腔体，第四层的顶层是焊环。
[0005] 本发明的优点：1)损耗低，可有效减小能量的消耗；2)隔离度高，可有效降低信号 之间的干扰，提高可靠性；3)整体尺寸为3_X3_X0.8mm，尺寸小，重量轻；4)便于器件安 装；5)驻波在整个X波段均小于1. 21 ;6)插入损耗在整个X波段均小于0. 21dB ;7)隔离度 在整个X波段均大于50dB。
【专利附图】
【附图说明】
[0006] 图1是X波段低损耗高隔离度封装结构的结构图。
[0007] 图2是X波段低损耗高隔离度封装结构的驻波特性曲线图。
[0008] 图3是X波段低损耗高隔离度封装结构的插入损耗特性曲线图。
[0009] 图4是X波段低损耗高隔离度封装结构的隔离度特性曲线图。
【具体实施方式】
[0010] 如图1所示，X波段低损耗高隔离度封装结构，其结构包括四层陶瓷，A外部侧印 地CY1、B外部侧印地CY2、内部上层地面G1、内部中层地面G2、内部底层地面G3、通孔VIA ; 其中第一层的底层是射频输入端口 RF IN采用的微带线，第二层的顶层是射频输出端口 RF OUT采用的带状线，第三层和第四层是内部腔体Q，第四层的顶层是焊环H。
[0011] 所述四层陶瓷的每层陶瓷的厚度均为〇. 2mm，其四角做倒角处理，倒角形状为三角 形，倒角边长1. 3_。
[0012] 所述射频输入端口 RF IN和射频输出端口 RF OUT采用的是微带线-带状线的变 换结构，微带线与带状线之间用一个圆柱形孔柱相连接，微波信号从底层的微带线输入，经 过圆柱形孔柱传输至位于第二层的带状线输出。
[0013] 所述圆柱形孔柱的中间位置增加了一个比孔柱直径略大的圆盘，为了防止孔柱叠 层错位。
[0014] 所述内部腔体Q的腔体直径为1. 8mm。
[0015] 所述射频输入端口 RF IN与射频输出端口 RF OUT的带状线部分与芯片键合指J 相接，芯片键合指J整体位于内部腔体Q的底部边缘位置。
[0016] 所述的焊环Η中间镂空的部分与内部腔体Q的尺寸一致，封帽盖板焊接在焊环Η 之上。
[0017] 所述的内部上层地面G1、内部中层地面G2、内部底层地面G3通过通孔VIA相互连 接，并与两端的A外部侧印地CY1和B外部侧印地CY2相接，内部上层地面G1穿过内部腔 体Q的底部，其与内部底层地面G3均呈长条状且宽度相等，内部中层地面G2为全金属化地 面且分别在射频输入端口 RF IN和射频输出端口 RF OUT的圆柱形孔柱处镂空出了圆形形 状。
[0018] 整体尺寸为3臟X 3臟X 0· 8臟。
[0019] 如图2所示，本发明X波段低损耗高隔离度封装结构的驻波在整个X波段均小于 1. 21。
[0020] 如图3所示，本发明X波段低损耗高隔离度封装结构的插入损耗在整个X波段均 小于 0. 21dB。
[0021] 如图4所示，本发明X波段低损耗高隔离度封装结构的隔离度在整个X波段均大 于 50dB。
【权利要求】
1. x波段低损耗高隔离度封装结构，其特征是包括四层陶瓷，A外部侧印地、B外部侧印 地、内部上层地面、内部中层地面、内部底层地面、通孔；其中第一层的底层是射频输入端口 采用的微带线，第二层的顶层是射频输出端口采用的带状线，第三层和第四层是内部腔体， 第四层的顶层是焊环。
2. 根据权利要求1所述的X波段低损耗高隔离度封装结构，其特征在于：所述四层陶 瓷的每层陶瓷的厚度均为〇. 2mm，其四角做倒角处理，倒角形状为三角形，倒角边长1. 3mm。
3. 根据权利要求1所述的X波段低损耗高隔离度封装结构，其特征在于所述射频输入 端口和射频输出端口采用的是微带线-带状线的变换结构，微带线与带状线之间用一个圆 柱形孔柱相连接，微波信号从底层的微带线输入，经过圆柱形孔柱传输至位于第二层的带 状线输出。
4. 根据权利要求3所述的X波段低损耗高隔离度封装结构，其特征在于所述圆柱形孔 柱的中间位置增加了一个比孔柱直径略大的圆盘，防止孔柱叠层错位。
5. 根据权利要求1所述的X波段低损耗高隔离度封装结构，其特征在于所述内部腔体 的腔体直径为1. 8mm。
6. 根据权利要求1所述的X波段低损耗高隔离度封装结构，其特征在于：所述射频输 入端口与射频输出端口的带状线部分与芯片键合指相接，芯片键合指整体位于内部腔体的 底部边缘位置。
7. 根据权利要求1所述的X波段低损耗高隔离度封装结构，其特征在于：所述的焊环 中间镂空的部分与内部腔体的尺寸一致，封帽盖板焊接在焊环之上。
8. 根据权利要求1所述的X波段低损耗高隔离度封装结构，其特征在于：所述的内部 上层地面、内部中层地面、内部底层地面通过通孔相互连接，并与两端的A外部侧印地和B 外部侧印地相接，内部上层地面穿过内部腔体的底部，其与内部底层地面均呈长条状且宽 度相等，内部中层地面为全金属化地面且分别在射频输入端口和射频输出端口的圆柱形孔 柱处镂空出了圆形形状。
9. 根据权利要求1所述的X波段低损耗高隔离度封装结构，其特征在于：整体尺寸为 3mm X 3mm X 0. 8mm。
【文档编号】H01P1/36GK104112890SQ201410280553
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年6月23日 优先权日:2014年6月23日
【发明者】郑琨, 曹坤 申请人:中国电子科技集团公司第五十五研究所