疊層式收發(fā)組件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及高頻信號處理設(shè)備，特別是與射頻、毫米波信號的傳輸有關(guān)。
【背景技術(shù)】
[0002]T/R (收發(fā))組件是有源相控陣?yán)走_(dá)的組成單元。隨著微波電路技術(shù)的發(fā)展，特別是場效應(yīng)管的出現(xiàn)使得人們可以在接收通道上實現(xiàn)低噪聲接收放大而在發(fā)射通道上實現(xiàn)高輸出功率，T/R組件的性能和可靠性得到了很大的提高，并且可以實現(xiàn)大批量的生產(chǎn)。但是相控陣?yán)走_(dá)的小型化與輕量化受限于單個T/R組件的體積與重量，致力于減小單個組件體積與重量的研究一直在進行。
[0003]按組裝方式進行劃分，二維有源相控陣天線TR組件可分為磚塊式和瓦片式兩種結(jié)構(gòu)。近年來，磚塊式結(jié)構(gòu)在有源陣列中得到廣泛應(yīng)用，因為其技術(shù)成熟度高，電路設(shè)計及組裝容易實現(xiàn)。但其子陣集成度低、縱向尺寸大，不利于共形；并且，散熱路徑長，難以實現(xiàn)大型陣列應(yīng)用并保證T/R組件長期可靠工作。而瓦片式T/R組件技術(shù)難度大，單元尺寸更小，必須采用HDI (高密度集成)技術(shù)和小型化、高性能高可靠射頻垂直互聯(lián)。但是，瓦片式T/R組件可以采用整體液冷散熱，具有優(yōu)良的散熱能力，子陣集成度高，在降低T/R組件成本、減小體積尺寸、減輕設(shè)備重量方面具有優(yōu)勢，易于實現(xiàn)大規(guī)模陣列。隨著集成化程度的逐步提高，采用HMIC (混合微波集成電路)實現(xiàn)的瓦片式T/R組件有望在現(xiàn)有小型化磚式T/R組件基礎(chǔ)上體積減小20% ~ 80%。由于z向尺寸大幅縮減，熱路徑縮短，散熱效率也相應(yīng)提尚,具有更尚可靠性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提出一種疊層式收發(fā)組件，有利于小型化和輕量化。
[0005]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案包括:提供一種疊層式收發(fā)組件，包括:
[0006]一第一基板，其底側(cè)凹設(shè)有一第一腔體；
[0007]一第二基板，疊置在該第一基板的下方，其頂側(cè)凹設(shè)有一第二腔體；
[0008]—電路結(jié)構(gòu)，集成在該第一基板與該第二基板上，該電路結(jié)構(gòu)包括有設(shè)置在該第一腔體的一第一有源電路、設(shè)置在該第二腔體的一第二有源電路以及一垂直互連結(jié)構(gòu)，該垂直互連結(jié)構(gòu)設(shè)置在該第二基板與該第一基板之間，用于實現(xiàn)該電路結(jié)構(gòu)的板間互聯(lián)；
[0009]—第一微波端口，與該電路結(jié)構(gòu)相連，裝設(shè)在該第一基板上；以及
[0010]一第二微波端口，與該電路結(jié)構(gòu)連接，裝設(shè)在該第二基板上。
[0011 ] 在一些實施例中，該第一有源電路和第二有源電路是通過粘片技術(shù)集成在該第一腔體與第二腔體內(nèi)的，并通過金絲鍵合實現(xiàn)與該電路結(jié)構(gòu)的其他部分的連接。
[0012]在一些實施例中，該電路結(jié)構(gòu)具有多個通道，對應(yīng)于每個通道，該第一有源電路包括有一第一收發(fā)控制開關(guān)和受控于該第一收發(fā)控制開關(guān)的兩個放大器及與這兩個放大器級聯(lián)的兩個衰減器，該第二有源電路包括有一第二收發(fā)控制開關(guān)和受控于該第二收發(fā)控制開關(guān)的兩個放大器及與這兩個放大器級聯(lián)的兩個移相器；其中，這兩個移相器是通過該垂直互連結(jié)構(gòu)與這兩個衰減器分別相連的。
[0013]在一些實施例中，該電路結(jié)構(gòu)還包括有一電源控制電路，其劃分為設(shè)置在該第一腔體內(nèi)的一第一部分和設(shè)置在該第二腔體內(nèi)的一第二部分，該第二部分是通過該垂直互連結(jié)構(gòu)與該第一部分相連的。
[0014]在一些實施例中，該電路結(jié)構(gòu)還包括有一功率合成網(wǎng)絡(luò)，其內(nèi)埋于該第二基板，并通過內(nèi)部的過孔轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)實現(xiàn)與該電路結(jié)構(gòu)的其他部分的連接。
[0015]在一些實施例中，該功率合成網(wǎng)絡(luò)為分布式Wilkinson功分器。
[0016]在一些實施例中，該第一有源電路和第二有源電路均是由砷化鎵芯片構(gòu)成的。
[0017]在一些實施例中，該垂直互連結(jié)構(gòu)是由BGA球、內(nèi)埋在該第一基板的一第一匹配結(jié)構(gòu)以及內(nèi)埋在該第二基板的一第二匹配結(jié)構(gòu)構(gòu)成的。
[0018]在一些實施例中，該第一微波端口和/或該第二微波端口為SMP連接器。
[0019]在一些實施例中，該第一基板和該第二基板均為低溫?zé)Y(jié)陶瓷材質(zhì)。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的疊層式收發(fā)組件，通過采用巧妙地采用兩塊基板，進而將電路結(jié)構(gòu)分布在這兩個基板，尤其是將有源電路分布到這兩個基板上的兩個腔體中，并通過垂直互連結(jié)構(gòu)實現(xiàn)電路結(jié)構(gòu)的板間連接，有利于小型化和輕量化。
【附圖說明】
[0021]圖1是本實用新型的疊層式收發(fā)組件的電原理框圖。
[0022]圖2是本實用新型的疊層式收發(fā)組件中單個通道的電原理框圖。
[0023]圖3是本實用新型的疊層式收發(fā)組件的結(jié)構(gòu)示意。
[0024]圖4是本實用新型的疊層式收發(fā)組件中垂直互聯(lián)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意。
[0025]其中，附圖標(biāo)記說明如下:1第一有源電路2垂直互聯(lián)結(jié)構(gòu)3第二有源電路4電源控制電路5功率合成網(wǎng)絡(luò)6第一微波端口 7第二微波端口 8第一基板9第二基板10電路結(jié)構(gòu)11第一收發(fā)控制開關(guān)12低噪聲放大器13衰減器14功率放大器15衰減器21、22垂直互聯(lián)子結(jié)構(gòu)27第一匹配結(jié)構(gòu)28第二匹配結(jié)構(gòu)29 BGA球271第一帶狀線272第一微帶線281第二帶狀線282第二微帶線31第二收發(fā)控制開關(guān)32驅(qū)動放大器33移相器34驅(qū)動放大器35移相器41、43電源控制子電路89第一腔體99第二腔體。
【具體實施方式】
[0026]為了詳細(xì)說明本實用新型的構(gòu)造及特點所在，茲舉以下較佳實施例并配合【附圖說明】如下。
[0027]參見圖1至圖4，圖1是本實用新型的疊層式收發(fā)組件的電原理框圖。圖2是本實用新型的疊層式收發(fā)組件中單個通道的電原理框圖。圖3是本實用新型的疊層式收發(fā)組件的結(jié)構(gòu)示意。圖4是本實用新型的疊層式收發(fā)組件中垂直互聯(lián)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意。本實用新型提出一種疊層式收發(fā)組件，其為一單片微波集成電路，大致包括:一第一基板8，與該第一基板8結(jié)合的一第二基板9，集成在該第一基板8與該第二基板9上的一電路結(jié)構(gòu)10，裝設(shè)在該第一基板8上并與該電路結(jié)構(gòu)10電連接的一第一微波端口 6以及裝設(shè)在該第二基板9上并與該電路結(jié)構(gòu)10電連接的一第二微波端口 7。
[0028]該第一基板8為LTCC (低溫?zé)Y(jié)陶瓷)材質(zhì)。其底側(cè)凹設(shè)有一第一腔體89。該第一基板8上設(shè)有第一帶狀線271和第一微帶線272。
[0029]該第二基板9為LTCC材質(zhì)。其疊置在該第一基板8的下方，其頂側(cè)凹設(shè)有一第二腔體99。該第二基板9上設(shè)有第二帶狀線281和第二微帶線282。
[0030]該電路結(jié)構(gòu)10包括有設(shè)置在該第一腔體89的一第一有源電路1，設(shè)置在該第二腔體99的一第二有源電路3，一垂直互連結(jié)構(gòu)2，一電源控制電路4，以及一功率合成網(wǎng)絡(luò)5。其中，該第一有源電路1與該第一微波端口 6相連，該功率合成網(wǎng)絡(luò)5與該第二微波端口 7相連。
[0031]該電路結(jié)構(gòu)10具有多個通道bl、b2、b3…bN，對應(yīng)于每個通道，該第一有源電路1包括有一第一收發(fā)控制開關(guān)11和受控于該第一收發(fā)控制開關(guān)11的低噪聲放大器12和功率放大器14及與這兩個放大器12、14級聯(lián)的兩個衰減器13、15 ;該第二有源電路3包括有一第二收發(fā)控制開關(guān)31和與受控于該第二收發(fā)控制開關(guān)31的兩個驅(qū)動放大器32、34及與這兩個驅(qū)動放大器32、34級聯(lián)的兩個移相器33、