欢迎光临~成都科仪通电子仪器有限公司
全国服务热线：028-86032217
全国服务热线：028-86032217
为适应军用电子装备小型化、阵列化、综合一体化的迫切需求，宽带射频集成与封装正在向高密度、轻量化、标准化和可扩展的方向发展。
通常采用三维堆叠技术以显著提高系统的集成度，三维堆叠的实质是把不同芯片与器件在空间上进行垂直集成，减少芯片占用的面积，通过先进工艺来缩短芯片间信号路径，利用通孔互连来减少引线长度。在利用三维堆叠提升集成密度后，其信号互连密度也越来越高，传统连接器的互连方式无法适应三维模组对外互连的新要求，需采用一些尺寸及间距更小的互连方法。
本文根据射频系统高密度集成的需求，分别选用LTCC和毛纽扣作为集成的基板和三维模组的对外互连接口，开展基于弹性互连的三维集成模组研究。通过研究集成架构、宽带射频传输性能和装配方式，采用在模组底面同时设置弹性互连接口和芯片封装的集成方法来实现模组面积的高效利用，并设计了一款典型的4~18 GHz宽带射频前端模组进行该三维集成方法的应用验证。该基于弹性互连的三维模组集成方法具有高密度、高可靠、可扩展及装配工序简单灵活的特点，相比传统集成方式的同类产品功能密度显著提升。 1 集成架构
基板选择方面，基于TSV（硅基板穿孔）的硅基堆叠是目前三维集成的热点方向，但由于在宽带高频传输和气密性方面存在技术难度，在军用电子装备领域的应用尚未完全见底，而LTCC（低温共烧陶瓷）基板具有高可靠、高频传输和气密性方面的优势，被大量用于高可靠电子设备的高密度集成与封装。
互连结构选择方面，BGA（球栅阵列）由于具有互连密度极高、损耗低、布局灵活、互连一致性好的优势，是三维互连的优选，但由于陶瓷与基于有机材料的射频母板存在热失配，较大尺寸模组在不通过二次加固措施下存在温度冲击失效的风险。而具有弹性的毛纽扣也是实现三维垂直互连的一种重要手段，其无焊接装配方式易于重复拆卸和维护，在高低温和振动环境下也能够保证连接的良好性，具有较高的可靠性，在航空航天和军事等应用领域有较多研究。
综上，为了使三维集成模组达到高密度、高可靠、装配简单的目标，结合射频模组通常对外互连接口不多的特点，本文采用了在LTCC基板双面布置元器件来实现芯片堆叠，同时在底面的局部区域集中设置弹性互连接口的集成架构，该架构如图1所示。
图1 三维模组集成架构示意图
该三维集成模组主要包含芯片或元器件、LTCC基板、上围框、上盖板、下围框、下盖板、弹性互连及支撑体。其中，芯片是实现射频模组对应功能的基础元件，通常采用裸芯片，这些芯片集成在LTCC基板上设计的对应腔槽内。上、下围框均与LTCC焊接在一起形成芯片工作所需要的空气腔结构，并通过上、下盖板实现对所有芯片的气密性封装。在LTCC的背面局部区域设计对外互连焊盘，通过弹性互连及支撑体结构实现整个模组多信号的对外互连。
联系人：厍长江
手 机：13908210781
邮 箱：keyitongdianzi@163.com
公 司：成都科仪通电子仪器有限公司
地 址：成都市武候区武兴二路1号（吾悦广场1B 812)
