專利名稱:一種微波ltcc基板垂直互連結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種微波LTCC基板垂直互連結(jié)構(gòu)，包括上層LTCC基板和下層LTCC基板，上層LTCC基板的內(nèi)部設(shè)置有一個(gè)轉(zhuǎn)接PAD，轉(zhuǎn)接PAD連接有上層基板帶狀線，上層LTCC基板的上、下表面均設(shè)置有若干表面焊盤(pán)，下層LTCC基板的上表面設(shè)置有與上層LTCC基板的表面焊盤(pán)相對(duì)應(yīng)的上表面焊盤(pán)，以及與上層基板帶狀線相對(duì)應(yīng)的下層基板共面波導(dǎo)，上層基板帶狀線與下層基板共面波導(dǎo)通過(guò)金屬球連接，下表面焊盤(pán)與相對(duì)應(yīng)的上表面焊盤(pán)間通過(guò)金屬球連接。本實(shí)用新型采用BGA垂直互連結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了微波元件的多層立體組裝，因此減小了占用的平面面積，提高了組裝密度，由于采用上下層垂直連接結(jié)構(gòu)，層間安裝的裸芯片具有更好的保護(hù)。
【專利說(shuō)明】一種微波LTCC基板垂直互連結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于微波電路【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種微波LTCC基板垂直互連結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]LTCC技術(shù)由于其在微波毫米波段表現(xiàn)出優(yōu)異的微波性能，已成為二維微波多芯片組裝的一項(xiàng)主流技術(shù)。LTCC技術(shù)是在生瓷帶上利用機(jī)械或激光打孔、微孔注漿、精密導(dǎo)體漿料印刷、疊片、層壓及燒結(jié)等工藝制作所需要的電路圖形，850°C下燒結(jié)制成三維空間互不干擾的高密度組件，表面可以貼裝MMIC芯片，制成三維多芯片微波模塊。
[0003]多芯片微波電路模塊組裝技術(shù)中最關(guān)鍵的難點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)多芯片微波電路模塊間的垂直互連，即上下二維微波電路模塊的輸入輸出垂直相互連接。微波電路模塊中的垂直互連包括層問(wèn)微波信號(hào)地之間的互連，既要保證微波信號(hào)損耗小，又要有結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單和牢固。
[0004]目前常采用以下幾種方法實(shí)現(xiàn)微波電路的垂直組裝:
[0005]第一種為徐利等人在專利CN103515356 “一種疊層式三維LTCC垂直互連微波模塊”中提出的利用毛紐扣結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)微波信號(hào)的垂直互連。該方法雖易定位、易拆卸、成本低，但存在附加結(jié)構(gòu)過(guò)多、體積過(guò)大、金屬支撐體加工難度大且高頻性能差等不足。
[0006]第二種為蔣明等人在文章“LTCC三維MCM技術(shù)”中提出的利用側(cè)面引出傳輸線進(jìn)行交叉疊層互連的技術(shù)，該方法雖然節(jié)省空間，但該方法的不足是，由于需要在LTCC基板的側(cè)面進(jìn)行傳輸線印刷，對(duì)LTCC的制作工藝要求極高，可實(shí)現(xiàn)性差。
[0007]第三種為嚴(yán)偉等人在文章“基于LTCC技術(shù)的三維集成微波組件”(《電子學(xué)報(bào)》2005年第11期)中提出的利用穿墻結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)微波信號(hào)的互連，該方法信號(hào)損耗駐波比較小、連接方便、易于散熱，但該方法組裝密度減小的十分有限，接頭的形狀和焊縫對(duì)高頻性能影響十分顯著。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0008]本實(shí)用新型的目的在于克服上述不足，提供一種微波LTCC基板垂直互連結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)微波電路的高密度、高可靠性組裝，具有較好的微波傳輸性能。
[0009]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型包括上層LTCC基板和下層LTCC基板，上層LTCC基板的內(nèi)部設(shè)置有一個(gè)轉(zhuǎn)接PAD，轉(zhuǎn)接PAD連接有上層基板帶狀線，上層LTCC基板的上、下表面均設(shè)置有若干表面焊盤(pán)，下層LTCC基板的上表面設(shè)置有與上層LTCC基板的表面焊盤(pán)相對(duì)應(yīng)的上表面焊盤(pán)，以及與上層基板帶狀線相對(duì)應(yīng)的下層基板共面波導(dǎo)，轉(zhuǎn)接PAD與上層LTCC基板下表面對(duì)應(yīng)的表面焊盤(pán)連接，上層LTCC基板下表面的表面焊盤(pán)與相對(duì)應(yīng)的上表面焊盤(pán)間通過(guò)金屬球連接。
[0010]所述上層LTCC基板和下層LTCC基板的厚度均為0.76mm。
[0011]所述轉(zhuǎn)接PAD中部開(kāi)設(shè)有通孔，轉(zhuǎn)接PAD通過(guò)通孔與下表面焊盤(pán)連接，中間通孔旁設(shè)置有17根相同直徑的接地通孔。
[0012]所述下層LTCC基板的上表面焊盤(pán)為六個(gè)，六個(gè)上表面焊盤(pán)豎直兩列排列在下層LTCC基板的上表面，每列三個(gè)；上層LTCC基板的表面焊盤(pán)為i^一個(gè)，其中六個(gè)表面焊盤(pán)豎直兩列排列在上層基板的上表面，每列三個(gè)，五個(gè)表面焊盤(pán)豎直兩列排列在上層LTCC基板的下表面，其中一列為兩個(gè)，另一列為三個(gè)。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型在上層LTCC基板內(nèi)設(shè)置上層基板帶狀線，下層LTCC基板的上表面設(shè)置有下層基板共面波導(dǎo)，通過(guò)金屬球連接上層基板帶狀線與下層基板共面波導(dǎo)，組成BGA垂直互連結(jié)構(gòu)連接上層LTCC基板和下層LTCC基板，實(shí)現(xiàn)了微波元件的多層立體組裝，因此減小了占用的平面面積，提高了組裝密度，由于采用上下層垂直連接結(jié)構(gòu)，層間安裝的裸芯片具有更好的保護(hù)，具有較好的微波傳輸性能。

【附圖說(shuō)明】

[0014]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為本實(shí)用新型上層LTCC基板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3為本實(shí)用新型下層LTCC基板的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0018]參見(jiàn)圖1、圖2和圖3，本實(shí)用新型包括上層LTCC基板I和下層LTCC基板2，上層LTCC基板I和下層LTCC基板2的厚度均為0.76mm，上層LTCC基板I的內(nèi)部設(shè)置有一個(gè)轉(zhuǎn)接PAD 7，轉(zhuǎn)接PAD 7連接有上層基板帶狀線3，上層LTCC基板I的上、下表面均設(shè)置有若干表面焊盤(pán)4，下層LTCC基板2的上表面設(shè)置有與上層LTCC基板I的表面焊盤(pán)4相對(duì)應(yīng)的上表面焊盤(pán)8，以及與上層基板帶狀線3相對(duì)應(yīng)的下層基板共面波導(dǎo)6，轉(zhuǎn)接PAD 7與上層LTCC基板I下表面對(duì)應(yīng)的表面焊盤(pán)4連接，下表面焊盤(pán)4與相對(duì)應(yīng)的上表面焊盤(pán)8間通過(guò)金屬球5連接；
[0019]上層基板帶狀線3和下層基板共面波導(dǎo)6采用金屬球5進(jìn)行共地連接，轉(zhuǎn)接PAD7中部開(kāi)設(shè)有通孔，轉(zhuǎn)接PAD 7通過(guò)通孔與下表面焊盤(pán)4連接，中間通孔旁設(shè)置有17根相同直徑的接地通孔；
[0020]下層LTCC基板2的上表面焊盤(pán)8為六個(gè)，六個(gè)上表面焊盤(pán)8豎直兩列排列在下層LTCC基板2的上表面，每列三個(gè)；上層LTCC基板I的表面焊盤(pán)4為^^一個(gè)，其中六個(gè)表面焊盤(pán)4豎直兩列排列在上層基板I的上表面，每列三個(gè)，五個(gè)表面焊盤(pán)4豎直兩列排列在上層LTCC基板I的下表面，其中一列為兩個(gè)，另一列為三個(gè)。
[0021]LTCC基板的生瓷帶由Ferro公司提供，上層LTCC基板I設(shè)置有上層基板帶狀線3，下層LTCC基板2設(shè)置有下層基板共面波導(dǎo)6，均為帶地的共面波導(dǎo)，上層基板帶狀線3和下層基板共面波導(dǎo)6的中間信號(hào)微帶線寬度為0.27_，距兩邊為0.2_，轉(zhuǎn)接PAD7的中間通孔直徑為0.1mm，距其Imm處為17根相同直徑的接地通孔，上下轉(zhuǎn)接PAD直徑分別為0.4mm、0.6mm，帶狀線寬度為0.25mm，與共面波導(dǎo)進(jìn)行圓滑過(guò)渡。
[0022]將金屬球放入下層LTCC基板2對(duì)應(yīng)的腔體結(jié)構(gòu)內(nèi)，將上層基板的焊盤(pán)與下層基板的焊盤(pán)進(jìn)行位置對(duì)應(yīng)，將焊盤(pán)與金屬球焊接，實(shí)現(xiàn)微波信號(hào)的傳輸。
【權(quán)利要求】
1.一種微波LTCC基板垂直互連結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括上層LTCC基板(I)和下層LTCC基板(2)，上層LTCC基板(I)的內(nèi)部設(shè)置有一個(gè)轉(zhuǎn)接PAD (7)，轉(zhuǎn)接PAD (7)連接有上層基板帶狀線(3)，上層LTCC基板(I)的上、下表面均設(shè)置有若干表面焊盤(pán)(4)，下層LTCC基板(2)的上表面設(shè)置有與上層LTCC基板(I)的表面焊盤(pán)(4)相對(duì)應(yīng)的上表面焊盤(pán)(8)，以及與上層基板帶狀線(3)相對(duì)應(yīng)的下層基板共面波導(dǎo)(6)，轉(zhuǎn)接PAD (7)與上層LTCC基板(I)下表面對(duì)應(yīng)的表面焊盤(pán)⑷連接，上層LTCC基板⑴下表面的表面焊盤(pán)⑷與相對(duì)應(yīng)的上表面焊盤(pán)(8)間通過(guò)金屬球(5)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微波LTCC基板垂直互連結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述上層LTCC基板(I)和下層LTCC基板(2)的厚度均為0.76mm。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微波LTCC基板垂直互連結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述轉(zhuǎn)接PAD(7)中部開(kāi)設(shè)有通孔，轉(zhuǎn)接PAD(7)通過(guò)通孔與對(duì)應(yīng)的表面焊盤(pán)(4)連接，中間通孔旁設(shè)置有17根相同直徑的接地通孔。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微波LTCC基板垂直互連結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述下層LTCC基板(2)的上表面焊盤(pán)(8)為六個(gè)，六個(gè)上表面焊盤(pán)(8)豎直兩列排列在下層LTCC基板(2)的上表面，每列三個(gè)；上層LTCC基板⑴的表面焊盤(pán)⑷為十一個(gè)，其中六個(gè)表面焊盤(pán)(4)豎直兩列排列在上層基板(I)的上表面，每列三個(gè)，五個(gè)表面焊盤(pán)(4)豎直兩列排列在上層LTCC基板(I)的下表面，其中一列為兩個(gè)，另一列為三個(gè)。
【文檔編號(hào)】H01L23-538GK204271075SQ201420693905
【發(fā)明者】于鎧達(dá), 高蘇芳, 王俊峰, 郝沄, 黃華, 李建國(guó), 黃征 [申請(qǐng)人]中國(guó)航天科技集團(tuán)公司第九研究院第七七一研究所