专利名称：表面贴装微波器件及其封装工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种表面贴装微波器件及其封装工艺。
背景技术：
随着微波技术的发展，微带电路和系统的设计逐步变成传输线、单片微波集成电路和微波无源电路的设计和应用。但是在目前的许多设计中，微波器件均无法直接贴装在印制电路板的表面，工程师不得不在微带线上直接设计无源电路或将电路设计成很多模块，然后采用同轴连接的方式，但是这些方式导致设备体积庞大，调试任务烦杂，不利于产品的批量生产，而且不能发挥单片微波集成电路的长处。传统的微波器件采用单层的微带线结构，电路的有效介电常数较低，产品体积较大，无法满足微波器件表面贴装的小型化需求。因此，研发能够与单片微波集成电路相适应、满足表面贴装要求的微波器件，使得微波器件可以在微波印制板上直接使用，缩小系统体积，提高产品批生产能力，是目前的当务之急。现有的微波器件封装方式主要包括以下两种(I)微波器件与PCB板之间采用螺纹旋装的封装方式；(2)微波器件与PCB板之间采用冲压嵌的封装方式。使用螺纹旋装封装方式时，微波器件与PCB板上均需要加工螺纹，增加了加工难度及成本。使用冲压嵌封装方式时，需要专门的冲压设备才能完成，增加了封装成本，而且无法拆开重新装配或维修。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种以带线结构代替微带线，带状线内的铜箔电路线采用 折叠和多层结构，可提高电路有效介电常数，缩小微波器件体积的可直接贴于PCB板表面的小型化表面贴装微波器件；以及一种将表面贴装微波器件贴装在PCB板上的封装方法简单，组装密度高、产品体积小、重量轻，可靠性高，焊点缺陷率低，高频特性好，成频率高，封装效率高的表面贴装微波器件封装工艺。本发明的目的是通过以下技术方案来实现的表面贴装微波器件，它包括上盖板、下盖板和中央介质材料层，上盖板与中央介质材料层之间、下盖板与中央介质材料层之间均对称设置有铜箔层和铜箔电路层，铜箔层设于贴近上、下盖板的一侧，铜箔电路层设置于贴近中央介质材料层的一侧，铜箔层与铜箔电路层之间还设有介质材料层，铜箔电路层与介质材料层之间设有用于压合的压合胶膜层。优选地，铜箔电路层内的铜箔电路线采用带状线结构。进一步地，铜箔电路层内的铜箔电路线采用折叠和多层的带状线结构。表面贴装微波器件还包括铆钉，所述的上盖板、下盖板、中央介质材料层、铜箔层、铜箔电路层、介质材料层和压合胶膜层上相对应的位置均设有与铆钉相配合的铆钉孔，铆钉依次穿过铆钉孔将表面贴装微波器件的各层压合在一起。优选地，铆钉的数量为两个或四个。
表面贴装微波器件的封装工艺，它包括以下步骤
S1:锡膏印刷将要印刷的电路板固定在印刷定位台上，由印刷机的左右刮刀将锡膏或红胶通过钢网漏印于对应的焊盘上；
52:自动贴片通过传输台将漏印均匀的PCB板输入至贴片机上进行自动贴片，将扁平的微波器件直接安装在PCB板上，信号焊接位直接连接在PCB板的信号线上，接地焊接位通过PCB板的接地金属化孔接地；
53:固化将完成贴片的PCB板送入固化炉中进行固化，将贴片胶融化，使微波器件与PCB板粘接在一起；
54:回流焊接将完成固化后的PCB板送入回流焊炉中进行回流焊接，使焊膏融化，使微波器件与PCB板进一步粘接在一起；
55:清洗、完成封装。自动贴片的步骤包括以下子步骤
5201:进板，将漏印均匀的PCB板放入自动贴片机；
5202:自学习 PCBMark ；
5203:选择吸嘴；
5204:选择送料器；
5205:视觉对中； 5206:贴装微波器件；
5207:吸嘴放回吸嘴座；
5208:完成贴片，取出PCB板。本发明的有益效果是
1)表面贴装微波器件采取多层化设计，以带线结构代替微带线，带状线内的铜箔电路线采用折叠和多层结构，提高了电路有效介电常数，大大缩小了微波器件体积；
2)表面贴装微波器件采取带状线结构，实现了分布参数的消除，比传统集总参数表面贴装无源电路的损耗低、隔离度高、驻波小，提高了系统性能；
3)采用表面贴装的封装方法，无需在印制板和腔体上进行挖槽安装，而是直接安装印制板上，实现了表面贴装化，方便和优化了微带电路和系统的设计及实现，并且使其应用层面大大增加，应用领域更加广泛；
4)该封装工艺还具有封装方法简单，组装密度高、产品体积小、重量轻，可靠性高，焊点缺陷率低，高频特性好，成频率高，封装效率高等特点。
图1为表面贴装微波器件的分层结构示意 图2为表面贴装微波器件的封装工艺流程 图3为自动贴片步骤的操作流程 图中，1-上盖板,2-下盖板，3-中央介质材料层,4-铜箔层，5-铜箔电路层，6-介质材料层，7-压合胶膜层，8-铆钉。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。如图1所示，表面贴装微波器件，它包括上盖板1、下盖板2和中央介质材料层3，上盖板I与中央介质材料层3之间、下盖板2与中央介质材料层3之间均对称设置有铜箔层4和铜箔电路层5，铜箔层4设于贴近上、下盖板的一侧，铜箔电路层5设置于贴近中央介质材料层3的一侧,铜箔层4与铜箔电路层5之间还设有介质材料层6,铜箔电路层5与介质材料层6之间设有用于压合的压合胶膜层7。铜箔电路层5内的铜箔电路线采用带状线结构，铜箔电路层5内的铜箔电路线采用折叠和多层的带状线结构。表面贴装微波器件还包括铆钉8，所述的上盖板1、下盖板2、中央介质材料层3、铜箔层4、铜箔电路层5、介质材料层6和压合胶膜层7上相对应的位置均设有与铆钉8相配合的铆钉孔，铆钉8依次穿过铆钉孔将表面贴装微波器件的各层压合在一起。优选地，铆钉8的数量为两个或四个。表面贴装微波器件的封装工艺，它包括以下步骤
51:锡膏印刷将要印刷的电路板固定在印刷定位台上，由印刷机的左右刮刀将锡膏或红胶通过钢网漏印于对应的焊盘上；
52:自动贴片通过传输台将漏印均匀的PCB板输入至贴片机上进行自动贴片，将扁平的微波器件直接安装在PCB板上，信号焊接位直接连接在PCB板的信号线上，接地焊接位通过PCB板的接地金属化孔接地；
53:固化将完成 贴片的PCB板送入固化炉中进行固化，将贴片胶融化，使微波器件与PCB板粘接在一起；
54:回流焊接将完成固化后的PCB板送入回流焊炉中进行回流焊接，使焊膏融化，使微波器件与PCB板进一步粘接在一起；
55:清洗、完成封装。自动贴片的步骤包括以下子步骤
5201:进板，将漏印均匀的PCB板放入自动贴片机；
5202:自学习 PCBMark ；
5203:选择吸嘴；
5204:选择送料器；
5205:视觉对中；
5206:贴装微波器件；
5207:吸嘴放回吸嘴座；
5208:完成贴片，取出PCB板。与嵌入式的多层电路相比，表面贴装的微波器件无需在印制板和腔体上进行挖槽安装，而是直接安装印制板之上。尽管这样降低了器件的功率承受能力，但是表面贴装的封装方式使得它可以在更广阔的领域进行应用和使用，所以嵌入式多层电路通常应用在功率合成中作为合成单元使用，而表面贴装微波器件定位为中小功率产品，包括功分器、耦合器、电桥、部分滤波器、巴伦、混频器(IQ调制器和IQ解调器)等，使用场合并可以扩展到接收机、固态功放和发射机前端分配单元，功率承受能力要求不高的功率合成末端、频率合成器等所有微波 应用背景。
权利要求
1.表面贴装微波器件，它包括上盖板(I)、下盖板(2)和中央介质材料层(3)，其特征在于上盖板(I)与中央介质材料层(3)之间、下盖板(2)与中央介质材料层(3)之间均对称设置有铜箔层(4)和铜箔电路层(5)，铜箔层(4)设于贴近上、下盖板的一侧，铜箔电路层(5) 设置于贴近中央介质材料层(3)的一侧，铜箔层(4)与铜箔电路层(5)之间还设有介质材料层(6)，铜箔电路层(5)与介质材料层(6)之间设有用于压合的压合胶膜层(J)。
2.根据权利要求1所述的表面贴装微波器件，其特征在于所述的铜箔电路层(5)内的铜箔电路线采用带状线结构。
3.根据权利要求2所述的表面贴装微波器件，其特征在于所述的铜箔电路层(5)内的铜箔电路线采用折叠和多层的带状线结构。
4.根据权利要求1所述的表面贴装微波器件，其特征在于它还包括铆钉(8)，所述的上盖板(I)、下盖板(2)、中央介质材料层(3)、铜箔层(4)、铜箔电路层(5)、介质材料层(6) 和压合胶膜层(7)上相对应的位置均设有与铆钉(8)相配合的铆钉孔，铆钉(8)依次穿过铆钉孔将表面贴装微波器件的各层压合在一起。
5.根据权利要求4所述的表面贴装微波器件，其特征在于所述的铆钉(8)的数量为两个或四个。
6.表面贴装微波器件的封装工艺，其特征在于它包括以下步骤51:锡膏印刷将要印刷的电路板固定在印刷定位台上，由印刷机的左右刮刀将锡膏或红胶通过钢网漏印于对应的焊盘上；52:自动贴片通过传输台将漏印均匀的PCB板输入至贴片机上进行自动贴片，将扁平的微波器件直接安装在PCB板上，信号焊接位直接连接在PCB板的信号线上，接地焊接位通过PCB板的接地金属化孔接地；53:固化将完成贴片的PCB板送入固化炉中进行固化，将贴片胶融化，使微波器件与 PCB板粘接在一起；54:回流焊接将完成固化后的PCB板送入回流焊炉中进行回流焊接，使焊膏融化，使微波器件与PCB板进一步粘接在一起；55:清洗、完成封装。
7.根据权利要求6所述的表面贴装微波器件的封装工艺，其特征在于所述的自动贴片的步骤包括以下子步骤S201:进板，将漏印均匀的PCB板放入自动贴片机S202:自学习PCBMark ；S203:选择吸嘴；S204:选择送料器；S205:视觉对中；S206:贴装微波器件；S207:吸嘴放回吸嘴座；S208:完成贴片，取出PCB板。
全文摘要
本发明公开了一种表面贴装微波器件，盖板与中央介质材料层(3)之间均对称设置有铜箔层(4)和铜箔电路层(5)，铜箔层(4)与铜箔电路层(5)之间设有介质材料层(6)，铜箔电路层(5)与介质材料层(6)之间设有用于压合的压合胶膜层(7)。封装工艺包括锡膏印刷；自动贴片；固化；回流焊接；清洗、完成封装。本发明以带线结构代替微带线，带状线内的铜箔电路线采用折叠和多层结构，提高了电路有效介电常数，大大缩小了微波器件体积；采用表面贴装的封装方法，无需在印制板和腔体上进行挖槽安装，而是直接安装印制板上，实现了表面贴装化，方便和优化了微带电路和系统的设计及实现，并且使其应用层面大大增加，应用领域更加广泛。
文档编号H01L21/50GK103050453SQ201210582730
公开日2013年4月17日 申请日期2012年12月28日 优先权日2012年12月28日
发明者吴永清, 邵高强 申请人:成都泰格微电子研究所有限责任公司