一种新型毫米波陶瓷绝缘子的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种新型毫米波陶瓷绝缘子，所述陶瓷绝缘子包括上片陶瓷、下片陶瓷，所述上片陶瓷上层为上金属化层，下片陶瓷的底面为下金属化层，上片陶瓷和下片陶瓷之间为中间金属化层，所述上片陶瓷和下片陶瓷构成“T”字型，所述陶瓷绝缘子的“T”字型侧面设有侧面金属化层，所述上片陶瓷一侧与中间金属化层相对的位置设有一半圆形凹槽。本发明提供的新型毫米波陶瓷绝缘子在29GHz~31GHz内微波传输特性良好，插入损耗小于0.5dB，电压驻波比小于1.3，可与金属框架和热沉通过钎焊、电镀等工艺构成毫米波镶嵌陶瓷绝缘子金属外壳，实现低成本、高可靠、电性能优良的毫米波封装。
【专利说明】一种新型毫米波陶瓷绝缘子
【技术领域】
[0001] 本发明属于微电子领域，尤其涉及一种新型毫米波陶瓷绝缘子。
【背景技术】
[0002] 毫米波是介于红外光和微波之间的电磁波，其兼具了红外光及微波的优点，通常 认为毫米波的范围为26. 5GHz~300GHz。近年来，随着射频器件的电路设计技术的日益发展 与不断提高，毫米波技术在通信、雷达等领域也获得了广泛的应用。毫米波器件不仅具有频 率高、波长短、频带宽等优点，而且毫米波器件体积小、重量轻，且隐蔽性和机动性好。
[0003] 日前，国外毫米波单片集成技术已趋于成熟，国内的单片集成电路技术也不断进 步。随着移动通信及航空航天领域的逐步强大，对电子器件及装备的可靠性、小型化和低成 本等方面提出了更高的要求。传统的毫米波单片电路难以满足更高的可靠性要求，必须对 其进行封装以解决气密、散热等问题。
【发明内容】
[0004] 发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种新型毫米波陶瓷绝 缘子。
[0005] 技术方案：为解决上述技术问题，本发明提供的一种新型毫米波陶瓷绝缘子，所述 陶瓷绝缘子包括上片陶瓷、下片陶瓷，所述上片陶瓷上层为上金属化层，下片陶瓷的底面为 下金属化层，上片陶瓷和下片陶瓷之间即上片陶瓷下面与下片陶瓷上层为中间金属化层， 所述上片陶瓷和下片陶瓷构成"T"字型，所述陶瓷绝缘子的"T"字型侧面设有侧面金属化 层，所述上片陶瓷一侧与中间金属化层相对的位置设有一半圆形凹槽。
[0006] 本发明提供的毫米波陶瓷绝缘子，通过金属镶嵌陶瓷绝缘子外壳不仅可以保护芯 片受到水汽、盐雾和其他腐蚀物的污染，还能够承受一定的机械冲击和振动，大大提高了裸 芯片的可靠性。为了使芯片进行封装后仍然能够具有良好的电性能，外壳必须具有较低的 插入损耗及电压驻波比。陶瓷绝缘子则是金属镶嵌陶瓷绝缘子外壳中决定外壳插入损耗和 电压驻波比的关键。
[0007] 本发明基于高温共烧陶瓷工艺制备而成，首先将陶瓷粉料按照配比与粘结剂、增 塑剂等均匀混合后，采用流延工艺制备成一定厚度的生瓷带，经过丝网印刷、开腔、叠片、层 压并切割成型等工艺，最后通过高温烧结成陶瓷绝缘子。
[0008] 所述陶瓷绝缘子中间金属化层为绝缘子的信号传输路径，由微带一带状线一微带 构成，微带与带状线之间有用于阻抗匹配的过渡结构，两端的微带可通过键合金丝与外部 信号及内部芯片相连接。所述陶瓷绝缘子上金属化层、下金属化层以及侧面金属化层相互 连通，是与毫米波外壳的金属框架相连接的区域。所述的陶瓷绝缘子的上片陶瓷和下片陶 瓷构成T字型，用于地与毫米波信号的绝缘，上片陶瓷层厚0. 4mm，下片陶瓷厚0. 25mm，上片 陶瓷与中间金属化层相对的位置有一半径不超过〇. 2_的半圆形槽，可有效降低该陶瓷绝 缘子的引线电阻，并且改善绝缘子的微波传输特性。但是所开的半圆形槽的半径上限值为 0. 2mm，否则陶瓷绝缘子在制备成陶瓷金属外壳后将影响到外壳的气密特性。
[0009] 有益效果：本发明提供的一种新型毫米波陶瓷绝缘子，在29GHz~31GHz内微波传 输特性良好，插入损耗小于0. 5dB，电压驻波比小于1. 3,可与金属框架和热沉通过钎焊、电 镀等工艺构成毫米波镶嵌陶瓷绝缘子金属外壳，实现低成本、高可靠、电性能优良的毫米波 封装。
【专利附图】
【附图说明】
[0010] 图1是一种新型毫米波陶瓷绝缘子的结构示意图。
[0011] 图2是一种新型毫米波陶瓷绝缘子的实物图。
[0012] 图3是一种新型毫米波陶瓷绝缘子的插入损耗。
[0013] 图4是一种新型毫米波陶瓷绝缘子的电压驻波比。
【具体实施方式】
[0014] 下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
[0015] 如图1所示，一种新型毫米波陶瓷绝缘子包括上片陶瓷层5、下片陶瓷层6、上金属 化层1、中间金属化层2、下金属化层3以及侧面金属化层4， 所述陶瓷绝缘子中间金属化层2为绝缘子的信号传输路径，由微带一带状线一微带构 成，微带与带状线之间有用于阻抗匹配的过渡结构，两端的微带可通过键合金丝与外部信 号及内部芯片相连接。
[0016] 所述陶瓷绝缘子上金属化层1、下金属化层3以及侧面金属化层4相互连通，构成 地，是与毫米波外壳的金属框架相连接的区域。所述的陶瓷绝缘子的上片陶瓷层5和下片 陶瓷层6构成T字型，用于地与毫米波信号的绝缘，上片陶瓷层5厚0. 4_，下片陶瓷层6厚 0. 25mm，上片陶瓷层5与中间金属化层2相对的位置有一半径为0. 2mm的半圆形槽7,可有 效降低该陶瓷绝缘子的引线电阻。
[0017] 如图2所示，一种新型毫米波陶瓷绝缘子，基于高温共烧陶瓷工艺制备而成，首 先将陶瓷粉料按照配比与粘结剂、增塑剂等均匀混合后，采用流延工艺制备成一定厚度的 生瓷带，经过丝网印刷、开腔、叠片、层压并切割成型等工艺，最后通过高温烧结成陶瓷绝缘 子。
[0018] 所述新型毫米波陶瓷绝缘子，在29GHz~31GHz内微波传输特性良好，测试结果如 图3及图4所示，插入损耗小于0. 5dB，电压驻波比小于1. 3。所述绝缘子可与金属框架和 热沉通过钎焊、电镀等工艺构成毫米波镶嵌陶瓷绝缘子金属外壳，实现低成本、高可靠、电 性能优良的毫米波封装。
[0019] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本【技术领域】的普通技术人 员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应 视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1. 一种新型毫米波陶瓷绝缘子，其特征在于：所述陶瓷绝缘子包括上片陶瓷、下片陶 瓷，所述上片陶瓷上层为上金属化层，下片陶瓷的底面为下金属化层，上片陶瓷和下片陶瓷 之间为中间金属化层，所述上片陶瓷和下片陶瓷构成"T"字型，所述陶瓷绝缘子的"T"字 型侧面设有侧面金属化层，所述上片陶瓷一侧与中间金属化层相对的位置设有一半圆形凹 槽。
2. 根据权利要求1所述的新型毫米波陶瓷绝缘子，其特征在于：所述半圆形凹槽的半 径不超过0. 2mm。
3. 根据权利要求1所述的新型毫米波陶瓷绝缘子，其特征在于：所述上片陶瓷层厚 0· 4mm〇
4. 根据权利要求1所述的新型毫米波陶瓷绝缘子，其特征在于：所述下片陶瓷厚 0. 25mm〇
5. 根据权利要求1所述的新型毫米波陶瓷绝缘子，其特征在于：所述的陶瓷绝缘子上 金属化层、下金属化层以及侧面金属化层相互连通。
【文档编号】H01B17/00GK104112551SQ201410339548
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年7月16日 优先权日:2014年7月16日
【发明者】徐利, 胡进, 王子良 申请人:中国电子科技集团公司第五十五研究所