一种接触式宽带射频互连方法及结构与流程

本发明涉及一种接触式宽带射频互连方法及结构，涉及宽带射频互连领域。

背景技术：

基于射频组件+射频母版的平板微系统是下一代微波产品主流形态，目前宽带射频组件大多采用陶瓷材料，组件与母板的互连大多采用与数字器件类似的球形阵列（bga）封装形式，通过bga球与射频母板的焊接实现信号的互连，信号传输频率范围能够达到dc-40ghz。

在典型的射频组件bga互连方式中，射频组件基板采用低温共烧陶瓷（ltcc）材料，通过在ltcc上打孔，并植入以锡为主要成本的bga焊球，通过回流焊，将射频组件焊接在射频母板上，实现信号高速互连。

但目前射频组件采用的bga互连方式存在如下问题：

1）射频组件采用的陶瓷基板材料（如ltcc、htcc等）与射频母版材料之间存在热失配，高低温条件下，会产生较大热应力，影响产品可靠性。

2）射频母版高密度贴装射频组件，集成及返修工艺难度大、成品率低；

3）基于bga封装的射频组件无损测试方法缺失。

基于以上问题，需开发其他板级互连技术。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种接触式宽带射频互连方法及结构，能够在满足射频组件高频传输需求的同时，有效提高组件与母板互连的可靠性，同时提高组件的可维修性和可测试性。

本发明采用的技术方案如下：

一种接触式宽带射频互连方法，具体方法包括，采用柔性导电材料作为信号传输介质；射频组件和射频母板之间通过柔性导电材料实现信号传输，射频频率大于50ghz。

所述柔性导电材料为导电硅橡胶。

所述方法还包括，在射频组件上采用螺纹压接方式实现射频组件和射频母板的固定接触。

所述方法还包括，在射频组件与射频母板之间设置绝缘支撑板，将导电硅胶的形变极限限定在可接受的范围之内。

所述绝缘支撑板为聚四氟乙烯薄板。

一种接触式宽带射频互连结构，其特征在于：

包括柔性导电材料，固定设置于射频组件和射频母板之间，作为电信号传输介质分别与射频组件和射频母板接触。

还包括压接固定结构，压合射频组件、柔性导电材料和射频母板，以保证所述柔性导电材料与射频组件和射频母板之间接触连接的稳定性。

还包括绝缘支撑板，设置在射频组件和射频母板之间；所述绝缘支撑板上设置有通孔，以使所述柔性导电材料能够穿过所述通孔。

所述通孔包括两个以上。

所述柔性导电材料为导电硅橡胶。

所述压接固定结构为螺纹压接固定结构。

所述绝缘支撑板为聚四氟乙烯薄板。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：相对于已有bga互连方案，本发明设计的接触式宽带射频互连方案能够有效释放高低温过程中射频组件与射频母板之间由于材料热膨胀系数不同而产生的热应力，进而提高组件使用过程中的可靠性。另外，该互连方案带来的免焊接特性可以显著提高组件测试、装配和返修等阶段的效率，可快速推广应用于其他产品集成。

附图说明

图1为本发明其中一实施例的接触式射频互连结构示意图。

图2为本发明其中一实施例的绝缘支撑板结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本说明书（包括摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或者具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

一种接触式宽带射频互连方法，具体方法包括，采用柔性导电材料作为信号传输介质；射频组件和射频母板之间通过柔性导电材料实现信号传输，射频频率大于50ghz。

本发明方案采用柔性导电材料作为接触式互连，实现信号传输，能够有效释放高低温过程中射频组件与母板之间由于材料热膨胀系数不同而产生的热应力，进而提高组件使用过程中的可靠性。同时，与传统的bga互连方式相比，集成及返修工艺难度小，成品率高。

作为本发明的一种实施方式，所述柔性导电材料为导电硅橡胶。

作为本发明的一种实施方式，所述方法还包括，在射频组件上采用螺纹压接方式实现射频组件和射频母板的固定接触，从而保证了连接的稳定性。

作为本发明的一种实施方式，所述方法还包括，在射频组件与射频母板之间设置绝缘支撑板，将导电硅胶的形变极限限定在可接受的范围之内，保证了螺纹压接产生的压力不超过柔性导电材料的承压极限。

作为本发明的一种实施方式，所述绝缘支撑板为聚四氟乙烯薄板。

一种接触式宽带射频互连结构，包括柔性导电材料，固定设置于射频组件和射频母板之间，作为电信号传输介质分别与射频组件和射频母板接触。

如图1所示的具体实施例，射频芯片6设置在ltcc基板2上，ltcc基板与射频母板1之间通过柔性导电材料4实现接触式互连。在本具体实施例中，所述柔性导电材料为导电硅橡胶。导电硅橡胶一头与射频组件的ltcc基板2接触，另一头与射频母板1接触，实现>50ghz的射频互连。

如图1所示，作为一种实施方式，还包括压接固定结构，压合射频组件、柔性导电材料和射频母板，以保证所述柔性导电材料与射频组件和射频母板之间接触连接的稳定性。在本具体实施例中，压接固定结构采用螺纹扣板5，螺纹扣板5从ltcc基板2上表面向下压在ltcc基板2的四周，通过螺钉将ltcc基板2和射频母板1固定，提供持续向下的均匀的压力，使导电硅橡胶与射频母板1紧密接触，实现可靠的高频信号互连。

螺纹扣板的内表面51要求与射频母板的上表面11具有较高的平行度，确保所有呈阵列排布的导电硅橡胶具有一致的压缩量。由于采用接触与互连，在高低温过程中，ltcc基板2与射频母板1之间的热应力可通过具有弹性的导电硅橡胶完全释放，不会对芯片可靠性造成影响

还包括绝缘支撑板，设置在射频组件和射频母板之间；所述绝缘支撑板上设置有通孔，以使所述柔性导电材料能够穿过所述通孔。

如图1和图2所示，作为一种具体实施方式，绝缘支撑板3在ltcc基板2和射频基板1之间，在导电硅橡胶穿过的位置有通孔31，对导电硅橡胶压缩过程中起限制压缩量的作用，保证螺纹扣板5压接产生的压力不超过导电硅橡胶的承压极限。

在本具体实施例中，如图2所示，所述绝缘支撑板为聚四氟乙烯薄板，聚四氟乙烯薄板上设置有多个通孔，使受力均匀。

技术特征：

技术总结
本发明提供了一种接触式宽带射频互连方法及结构，包括柔性导电材料，固定设置于射频组件和射频母板之间，作为电信号传输介质分别与射频组件和射频母板接触；还包括压接固定结构，压合射频组件、柔性导电材料和射频母板，以保证所述柔性导电材料与射频组件和射频母板之间接触连接的稳定性。相对于已有BGA互连方案，能够有效释放高低温过程中射频组件与射频母板之间由于材料热膨胀系数不同而产生的热应力，进而提高组件使用过程中的可靠性。另外，免焊接特性可以显著提高组件测试、装配和返修等阶段的效率，可快速推广应用于其他产品集成。

技术研发人员：黄柯衡;张正鸿;羊慧;陈显才;李智
受保护的技术使用者：中国电子科技集团公司第二十九研究所
技术研发日：2018.06.26
技术公布日：2018.12.18