一种应用于18GHz的陶瓷墙型外壳的制作方法

本发明是涉及的是一种应用于18GHz的陶瓷墙型外壳。

背景技术：

陶瓷墙型外壳作为一种常见的封装形式，其主体结构陶瓷框架采用常规的HTCC工艺加工，技术相对成熟，另外由于其射频引脚采用平面的微带——带状线——微带线的结构，具有较小的插入损耗与电压驻波比，已经得到了广泛的应用。但不同于金属墙型外壳，陶瓷墙型外壳没有金属框架实现射频信号间的良好隔离，容易导致电磁能量的泄漏，产生谐振点，因此限制了其在高频尤其是X波段以上的应用。

技术实现要素：

本发明提出的是一种应用于18GHz的陶瓷墙型外壳，其目的旨在克服现有陶瓷墙型外壳在高频应用时由于陶瓷墙型外壳没有金属框架实现射频信号间的良好隔离，容易导致电磁能量的泄漏，产生谐振点，限制其在高频尤其是X波段以上应用等缺陷。

本发明的技术解决方案：一种应用于18GHz的陶瓷墙型外壳，其特征是射频引脚两侧各有两个接地通孔和两个接地半孔，使电磁场屏蔽在两侧接地通孔之间传输，抑制电磁场向外辐射，从而使该陶瓷墙型外壳的工作频带扩展至18GHz。

本发明的优点：通过在射频引脚的两侧各设置两个接地通孔与两个接地半孔，使电磁场集中在两排接地通孔之间传输，抑制高频时电磁场的向外辐射，使其可以工作至更高的频率。采用这种结构的陶瓷墙型外壳，在DC-18GHz的频带内，射频引脚的插入损耗小于0.4dB,电压驻波比小于1.2，两个射频引脚之间的隔离度大于40dB。

附图说明

图1是陶瓷墙型外壳的侧视图。

图2是陶瓷墙型外壳的俯视图。

图3是HTCC（高温共烧陶瓷）工艺典型的流程图。

图4是陶瓷墙型外壳射频引脚S参数仿真结果图。

具体实施方式

如图1、2所示，一种应用于18GHz的陶瓷墙型外壳，其结构包括陶瓷框架、可伐引线、可伐焊接环以及钨铜底座，还包含6个引脚，其中2个射频引脚和4个直流馈电引脚，射频引脚两侧各有两个接地通孔和两个接地半孔，一方面增加其与相邻直流引脚之间的隔离度，另一方面使高频信号集中在两侧的接地通孔之间，抑制电磁场向外辐射，从而使该陶瓷墙型外壳的工作频带扩展至18GHz。

所述的钨铜底座1上接可伐引线2，可伐引线2上接可伐焊接环3，可伐引线2连接可伐引线4，利用Ag-Cu焊料，将钨铜底座1、陶瓷框架2、可伐引线4与可伐焊接环3，在800度高温下焊接在一起，形成18GHz的陶瓷墙型外壳的钎焊半成品。

所述的2个射频引脚，其每个射频引脚采用微带线—带状线—微带线的结构，通过设计微带与带状线之间的过渡区使射频引脚的输入输出阻抗为50欧姆。

所述的射频引脚5的两侧通过两个通孔与两个半孔接地，抑制高次谐波的产生。

所述的2个射频引脚之间的隔离度大于40dB, 单个射频引脚的插入损耗小于0.4dB，电压驻波比小于1.2，每个射频引脚在DC-18GHz内。

一种应用于18GHz的陶瓷墙型外壳的设计方法，包括如下步骤：

首先参照图1、2的产品结构示意图，采用机加工法制备图中钨铜底座1、可伐焊接环3和可伐引线4，并对其进行常规的清洗、镀镍后待用；

其次，按照如图3所示的HTCC工艺，采用特制低损耗陶瓷材料制作的流延生瓷带，制作内部射频信号走线与直流馈电走线的的氧化铝陶瓷框架，并对其镀镍后待用；

然后按照图1、2所示，利用Ag-Cu焊料，将钨铜底座、陶瓷框架、可伐引线与可伐焊接环在800度左右的高温下焊接在一起，形成半成品；

将上述钎焊半成品经过常规的电镀镍、金工艺，制作形成一款应用于18GHz的陶瓷墙型外壳。

如图3所示：通过流延机将混合好的浆料流延为生瓷带；将生瓷带切割成统一尺寸后进行预压；将预压过的瓷带打孔，打孔分为激光打孔与机械打孔，激光打孔因其较高的精度有着更加广泛的应用；将激光打孔过的瓷带利用丝网印刷工艺进行填孔与印刷；将印刷过的几张生瓷带进行叠片，并在温度与压力的作用下层压为一体；用生切机将层压为一体的几张瓷带切割为若干个单个产品；用毛笔将金属化浆料涂满单个产品的两个侧面，以连接上下两层“地”平面，最后在烧结炉内将切好的单个产品烧为熟瓷。

通过电磁场仿真软件HFSS仿真并优化射频信号线的宽度以及信号线与两侧“地”平面的间距，实现输入输出端口50欧姆的特征阻抗，并优化微带线与带状线之间的过渡结构，减小电磁场传输的不连续性，而获得较小的电压驻波比与插入损耗。另外，射频引脚的两侧各有一排接地通孔与接地半孔的结构，能够抑制高频时电磁场向外辐射，使外壳可以工作到更高的频率。

如图4所示，在DC-18GHz的范围内，单个射频引脚的插入损耗小于0.4dB，电压驻波比小于1.2。相对的两个射频引脚之间的隔离度大于40dB。