一种射频芯片互联电路板及方法与流程

1.本发明涉及微波射频通信技术领域，具体涉及一种射频芯片互联电路板及方法。


背景技术：

2.随着无线通信领域的技术发展，空口传输的无线信号承载着越来越高的数据信息容量，无线电频率也从几十mhz升高到几十ghz，甚至thz，这些改变给射频前端的工艺设计带来了冲击。首先是射频板的厚度，为了减小传输线的寄生电容，从低频段的厚板，变到了高频段的薄板；其次是射频板的形状，为了接地更优，从低频段的规则形状，变到高频段的不规则形状；再者是为了减少设计，一款腔体需要适用多款射频链路。这对射频板的工艺设计提出了更高的要求。
3.传统的高频射频板形状异形，pcb制作商需要用到激光切割保证外形，无疑增加了成本；而且因为形状异形，很容易造成pcb变形，对后面的贴片造成一定的难度；另外由于pcb板子厚度薄，整块pcb很容易发生曲翘，对后面的组装工艺提出了更够的要求。pcb薄且易曲翘还会造成窄走线处发生断裂，报废率大大提高。
4.再者就是调试与后期维护的问题。由于射频链路固定，一旦某个芯片烧毁，就只能把整个板子拆下来；而且如果需要一款腔体适用与多款pcb，则需要设计多款pcb，浪费了大量的设计时间。最艰难的就是，一旦发现某款芯片无法采购，则必须更换芯片。这意味着，整个射频板或许都需要重新设计。


技术实现要素：

5.针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种射频芯片互联电路板及方法，该射频芯片互联电路板及方法可以降低射频电路的制作成本、报废率和组装难度，易于贴片、调试和后期维护。
6.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.一种射频芯片互联电路板，包括若干射频芯片板和传输板，所述射频芯片板包括射频芯片和芯片基材，所述射频芯片固定于所述芯片基材上，所述射频芯片的管脚通过所述芯片基材上固定的传输线引出；所述传输板包括传输线和传输基材，所述传输线固定于所述传输基材上；各所述射频芯片板和传输板所需射频电路的位置排列并固定连接，相邻的射频芯片板或传输板之间的传输线通过导电材料连接。
8.在本发明中，优选的，所述传输线均为微带线。
9.在本发明中，优选的，所述微带线的宽度为0.4mm。
10.在本发明中，优选的，s4中所述导电材料为金带。
11.在本发明中，优选的，各所述射频芯片板和传输板通过背部涂抹的导电胶进行固定接地。
12.在本发明中，优选的，s3中，相邻的各射频芯片板及传输板之间的间隙小于或等于0.05mm。
13.在本发明中，优选的，所述芯片基材的各个边缘多出所述射频芯片的各个边缘1至2mm。
14.在本发明中，优选的，所述传输板的长度为10至20mm。
15.一种射频芯片互联方法，包括：s1：将射频芯片固定于芯片基材上，利用传输线在芯片基材上将射频芯片的管脚引出，构成射频芯片板；s2：将传输线固定于传输基材上，构成传输板；s3：将一个或多个射频芯片板及传输板按所需射频电路的位置排列，固定各射频芯片板及传输板的相对位置；s4：利用导电材料将需要连接的射频芯片板或传输板之间的传输线连接起来。
16.在本发明中，优选的，s3中所述固定各射频芯片板及传输板的相对位置包括：s301：在各射频芯片板及传输板的背部涂抹导电胶；s302：将导电胶烘干。
17.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
18.本发明的射频芯片互联电路板及方法将射频芯片和传输线固定于各自独立的小块电路板上，将各小块电路板排列形成所需的射频电路，使用导电材料将小块电路板之间的电路连接起来，同时使用导电胶从背面将各小块电路固定，利用导电胶与容纳射频电路的腔体接触，起到接地的作用，降低了电路的制作成本，有效防止电路板曲翘、变形，降低了电路板与腔体的组装难度，射频芯片易于拆卸更换，电路的设计和组装更加灵活。
附图说明
19.图1为射频芯片互联电路板正面的结构示意图。
20.图2为射频芯片互联电路板背面的结构示意图。
21.图3为射频芯片互联方法的流程图。
22.图4为射频芯片互联方法中固定各射频芯片板及传输板的相对位置的流程图。
23.附图中：1
‑
射频芯片、2
‑
芯片基材、3
‑
传输基材、4
‑
传输线、5
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金带、6
‑
导电胶。
具体实施方式
24.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
25.需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
26.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
27.请同时参见图1和图2，本发明一较佳实施方式提供一种射频芯片互联电路板，包
括若干射频芯片板和传输板。
28.在本实施方式中，射频芯片板和传输板均为pcb(printed circuit board，印制电路板)。如图1所示，射频芯片板包括射频芯片1和芯片基材2。芯片基材2与射频芯片1的形状相适应，大体为正方形或长方形，由于尺寸较小且形状规则，可不使用激光切割，而采用普通的物理切割，加工工艺较为简单。具体的，芯片基材2的面积略大于射频芯片1，芯片基材2的各个边缘多出射频芯片1的各个边缘1至2mm。射频芯片1固定于芯片基材2上，射频芯片1的管脚通过芯片基材2上固定的传输线4引出。传输板包括传输线4和传输基材3，传输线4固定于传输基材3上，传输基材3沿传输线4的长度方向延伸，宽度适中即可。传输基材3同样为尺寸较小的规则形状，大体为正方形或长方形。各射频芯片板和传输板所需射频电路的位置排列并固定连接，相邻的射频芯片板或传输板之间的传输线4通过导电材料连接。
29.其中，芯片基材2和传输基材3的材料、厚度等可根据需要选取。较高频段的射频电路，为降低寄生电容，一般选取较薄的材料。例如，芯片基材2和传输基材3选用ro4003c，介电常数3.55，厚度选用0.203mm，传输线4采用微带线，要求的特性阻抗在50ω，经计算得出微带线宽度为0.4mm。传输板的长度根据需要来设置，以10～20mm的长度为最佳长度区间，过短则不易操作，过长则容易造成曲翘变形。还可以制造长度较长的传输板，根据需要从长传输板上切割相应长度即可。如图2所示，组成射频电路的各射频芯片板和传输板排列好位置以后，射频芯片板和传输板背部涂可以抹导电胶6进行固定。导电胶6具有导电性，安装射频芯片互联电路板时将导电胶6与腔体直接接触，使各芯片基材2和传输基材3共地。为导电材料连接方便，射频芯片板和传输板应尽量靠近，例如，间隙不能大于0.05mm。由于金带较薄且具有优越的射频性能，如图1所示，连接相邻的射频芯片板或传输板之间的微带线的导电材料可以采用金带5，在需要连接的微带线之间打金带，金带5的宽度要接近微带线的宽度，这样供电线路或者信号线路都能起到良好的传导作用。
30.本实施方式的芯片基材2和传输基材3均为正方形或长方形，形状规则，只需简单的物理切割获得，而不需要激光切割，降低了制作成本；芯片基材2和传输基材3的尺寸较小，操作时受力均匀，不易曲翘或变形，使得射频芯片1在芯片基材2上的固定更加容易；传输线4采用微带线，并且长度较短，不易曲翘；出现射频芯片1损坏时，可以直接将其所在的射频芯片板拆卸更换，无需更换电路的其他部分，便于电路调试检修；射频芯片板和传输板均为独立的pcb，通过不同的拼接，可以构成各种不同链路的模块，结构灵活，方便电路的设计。
31.如图3所示，本发明一较佳实施方式还提供一种射频芯片互联方法，包括：
32.s1：将射频芯片固定于芯片基材上，利用传输线在芯片基材上将射频芯片的管脚引出，构成射频芯片板。
33.其中，芯片基材可采用ro4003c等pcb中的常用材料，厚度根据需要自定，在芯片基材上进行贴片固定，将射频芯片固定于芯片基材上，在芯片基材上与射频芯片管脚对应的位置固定有传输线，将射频芯片的管脚(包括电气管脚和射频管脚)引出，用于电路连接。
34.s2：将传输线固定于传输基材上，构成传输板。
35.其中，传输基材与芯片基材为相同材料，为区分不同功能，故采用不同的名称。传输线采用微带线，要求的特性阻抗在50ω，经计算得出微带线宽度为0.4mm。传输板的长度根据需要来设置，以10～20mm的长度为最佳长度区间。
36.上述射频芯片板和传输板皆为正方形或长方形，形状规则，采用物理切割即可获得。同时由于射频芯片板和传输板的尺寸较小，对它们进行各种操作时，它们受力较为均匀，因此不易发生曲翘。
37.s3：将一个或多个射频芯片板及传输板按所需射频电路的位置排列，固定各射频芯片板及传输板的相对位置。
38.其中，射频芯片板可以为一个或多个，传输板同样可以为一个或多个，根据设计好的电路，将射频芯片板和传输板排列在相应的位置，相邻的射频芯片板或传输板之间距离应尽量小，参考间隙为0.05mm。
39.固定各射频芯片板及传输板的相对位置，可以采用各类现有的方法，如图4所示，本实施方式中优选的方法包括：
40.s301：在各射频芯片板及传输板的背部涂抹导电胶。
41.导电胶能起到固定的作用，同时具有导电性，能起到接地的作用。射频芯片板和传输板的正面是电气和射频层，背部是gnd层。gnd层需要与腔体接在一起，腔体再与大地接在一起，这样就共用一个地层了。这种连接在高频段的时候，采用导电胶将gnd层和腔体粘贴起来，接触更加充分，相比于低频段采用的打螺丝的方法，接地效果更佳。
42.s302：将导电胶烘干。
43.导电胶的干燥可以采用烤灯等设备进行烘烤，以缩短干燥时间。
44.s4：利用导电材料将需要连接的射频芯片板或传输板之间的传输线连接起来。
45.该步骤中，可以选用各类传导性较好的导电材料，优选的，导电材料采用金带。射频芯片板与传输板放置好，保持间隙尽量小，然后采用打金带的方式进行连接。此过程需要用到电子点焊机，把金带放到位置上，点焊机的针压下去，瞬时通过一个高压，产生热量，使得传输线与金带被针尖接触的位置融化，从而两边的传输线通过金带连接在一起。
46.上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。