一种分层封装电路结构及一种分层封装TR模块的制作方法

本发明涉及电路封装结构领域，特别涉及一种分层封装电路结构及一种分层封装TR模块。

背景技术：

目前现有的模块集成技术方案一般为通过单一的低温共烧陶瓷体系实现。低温共烧陶瓷是一种将未烧结的流延陶瓷材料叠层在一起而制成的多层电路，内有印制互连导体、元件和电路，并将该结构烧成一个集成式陶瓷多层材料，然后在表面安装 IC、 LSI 裸芯片等构成具有一定部件或系统功能的高密度微电子组件技术。实现了诸如射频馈发、低频供电及逻辑控制等功能。基于混合微波集成电路(HMIC)工艺的毫米波收发组件在雷达、通信系统中的应用已相当成熟。尤其是微波单片集成电路（MMIC）的发展与广泛使用极大地减小了系统子电路的体积，提高了性能。采用低温共烧陶瓷工艺，使用国际通用的材料体系，可以对毫米波系统进行多层结构的高密度封装设计。为毫米波组件的小型化，高集成度，高可靠性的实现提供了有效的途径。

但是，现有的共烧陶瓷封装体系由于其应用的材料（多为二氧化硅等合成粉末）本身的特性，导致其容易受到内、外应力后折断；同时，由于基础材料成本居高不下，导致共烧陶瓷封装体系的制造成本也较高。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中共烧陶瓷封装体系成本较高的问题，提供一种可以降低部分成本的分层封装电路结构。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种分层封装电路结构，将电路按照功能划分为低频模块和射频模块，其中低频模块采用第一材料封装，射频模块采用第二材料封装，采用第一材料封装后的低频模块与采用第二材料封装后的射频模块通过预留接口连接。

进一步的，所述低频模块包括逻辑控制模块和低频供电模块。

优选的，所述第一材料为低频封装材料，低频封装材料的成本通常较低，因此可以相对降低电路模块整体的封装成本。低频封装材料中优选采用纤维布复合板材料，如FR4（环氧玻璃布层压板、S1141、MTC-97）。

优选的，所述第二材料为射频封装材料，设频封装材料中优选采用纤维布复合板材料。如TSM-DS3、TLY-5、RF-35、FR-27(pp)等，或其他泰康利公司的射频材料。无论是低频封装材料还是射频封装材料，采用了纤维布复合板材作为封装材料的模块结构相比之前的共烧陶瓷体系，在应力方面有着很大的进步，即相对不同意折断。

一些实施例中，第一材料和第二材料均可以同为射频封装材料。

本发明同时提供一种分层封装TR模块，包括TR低频模块和TR射频模块，TR低频模块采用第一材料封装，TR射频模块采用第二材料封装，采用第一材料封装后的TR低频模块与采用第二材料封装后的TR射频模块通过预留接口连接。

进一步的，所述TR低频模块包括逻辑控制模块和低频供电模块。

进一步的，所述TR射频模块包括依次连接的TR驱动芯片、功分器、TR末级芯片以及输出传输线。

所述第一材料为低频封装材料，如FR4（环氧玻璃布层压板）。

优选的，所述第二材料为射频封装材料，如TSM-DS3（泰康利公司的射频材料）。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明提供的分层封装电路结构给出了一种新的毫米波领域电路布局结构方案，实现了低频供电、射频馈电和逻辑控制功能的有机结合，即降低了现有封装体系下模块结构容易受应力影响折断的，又降低了生产成本；本发明提供的结构架构尤其适用于一些非必要使用共烧陶瓷体系的电路模块。

另外，新的封装材料本身的成本优势使得产品保持优良性能的同时大幅低产品的价格，进而带来带来额外的产品收益。

一些实施例中，对于两块独立板材的连接导通控制方式采用粘接的方式。对于毫米波T/R组件领域，等于增加了一项设计方案，使得应用的场景变得更丰富，更有针对性，粘结相对于焊接的好处是，通常粘结需要更低的工作温度、更低的成本以及对待粘结界面有更低的平整度需求，从而使得使用粘结的器件生产成本整体降低，同时对工艺环境要求要求更低。

附图说明：

图1为本发明提供的分层封装电路结构剖面示例图。

图2为本发明提供的分层封装TR模块具体示例图。

图中标记：100-低频模块；200-射频模块；110-分层连接；101-逻辑控制芯片；201-TR驱动芯片；202-功分器；203-TR末级芯片；204-输出微带线。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。

实施例1：如图1所示，本实施例提供一种一种分层封装电路结构，将电路按照功能划分为低频模块和射频模块，其中低频模块采用第一材料封装，射频模块采用第二材料封装，采用第一材料封装后的低频模块与采用第二材料封装后的射频模块通过预留接口连接。

进一步的，所述低频模块包括逻辑控制模块和低频供电模块。

优选的，所述第一材料为低频封装材料，低频封装材料的成本通常较低，因此可以相对降低电路模块整体的封装成本。低频封装材料中优选采用纤维布复合板材料，如FR4（环氧玻璃布层压板）。

优选的，所述第二材料为射频封装材料，设频封装材料中优选采用纤维布复合板材料。如TSM-DS3（泰康利公司的射频材料）。无论是低频封装材料还是射频封装材料，采用了纤维布复合板材作为封装材料的模块结构相比之前的共烧陶瓷体系，在应力方面有着很大的进步，即相对不同意折断。

本技术方案采用了新型材料体系进行了集成一体化的设计与工艺装配，将结构功能进行分步设计，再通过后期工艺处理进行结合，降低成本的同时依然达到了相同的技术指标。传统的集成方案往往只使用一种材料体系进行图纸一次性加工，这当中会带来较高的成本负担，与此同时，一些组件由于没有合适的实现方案，只能选择高成本的设计，会带来大材小用的缺点。

同时，本申请按照低频、射频的分类方式，还方便不同模块分别进行模块化量产，并分别进行各自领域(低频领域、射频领域）的相关测试，还可以大幅提高整体器件的生产效率。

实施例2：如图2所示，本实施例提供一种分层封装TR模块，包括TR低频模块和TR射频模块，TR低频模块采用第一材料封装，TR射频模块采用第二材料封装，采用第一材料封装后的TR低频模块与采用第二材料封装后的TR射频模块通过预留接口连接。所述TR低频模块包括逻辑控制模块和低频供电模块。所述TR射频模块包括依次连接的TR驱动芯片、功分器、TR末级芯片以及输出传输线，输出传输线例如可以是微带线，其与雷达系统的天线单元连接。

本实施例中，所述第一材料为FR4，所述第二材料为TSM-DS3。

本实施例将T/R模块内部按照功能进行了分解，利用两种新型材料对原T/R的功能进行了集成封装，最后通过在两个模块中预连接部位预留接口（如，以预埋线的方式），将两个模块进行工艺粘接（如银浆粘连）；使组装件达到了原有单一体系实现的相同的电气水准，同时其生产成本大幅降低，抗应力能力大幅增强。