[发明专利]系统级封装中的多层复合媒质基板

说明书

技术领域

本发明涉及一种多层复合媒质基板(Multilayer Composite Medium Substrates,简称MLCMS)技术，该多层复合媒质基板技术采用将不同材料的介质基板进行多层叠压，可创新性地应用于基于系统级封装(System In  Package ，SiP)技术的小型化高频微波系统中。

背景技术

电路基板是SiP产品极为重要的组成部分，它不仅为元器件提供机械支撑和电互连，还可以埋置无源元件，从而提高系统集成度。目前，在SiP产品中应用比较广泛的基板材料主要是LTCC型和树脂型，这两种材料基板都具有较高的布线层数和密度，适合各类元器件的高密度集成。但是树脂型基板材料形成的多层板机械强度比较差；LTCC技术加工成本高、制作周期长，这些缺陷都无法满足SiP产品的发展要求。因此开发适用于SiP技术的低成本基板材料是实现基于SiP技术的各频段电路系统低成本化的关键，结合国内加工工艺，创新性的研究和开发适用于SiP技术的低成本多层复合媒质基板技术，保证利用该技术实现的复合媒质基板有良好的叠压牢固性和电路可实现性，对实现小型化高频微波系统有非常重要的意义。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种由不同材料的介质基板进行多层叠压的多层复合媒质基板(MLCMS)技术，通过该技术可实现层间互连、芯片装配与互连、接地与偏置电路连接、无源元件内埋置，最后构成一个基于SiP技术且具有良好散热性能与电磁兼容性能的小型化、低成本的微波电路系统。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

    系统级封装中的多层复合媒质基板，其特征在于：包括至少2块介质基板，介质基板上设置有覆铜层，两两介质基板通过半固化片粘合，半固化片两端与介质基板的粘合面中，仅有一面设置有覆铜层。

介质基板：包括介质基板一、介质基板二、介质基板三和介质基板四；

覆铜层：用于实现不同的微带结构，包括覆铜层一、覆铜层二、覆铜层三、覆铜层四和覆铜层五；

半固化片：包括半固化片一、半固化片二和半固化片三；

金属通孔：包括散热金属通孔，信号传输金属通孔；

所述覆铜层一、介质基板一、半固化片一、覆铜层二、介质基板二、半固化片二、覆铜层三、介质基板三、覆铜层四、半固化片三、介质基板四和覆铜层五从上至下依次设置；

所述散热金属通孔贯穿介质基板、覆铜层和半固化片后外接金属腔体；所述信号传输金属通孔连接覆铜层一、覆铜层二、覆铜层三、覆铜层四和覆铜层五。

四层普通介质基板之间采用半固化片粘合。选用的半固化片的介电常数需要和介质基板材料的接近，这是为了保证该四层复合媒质基板具有良好的传输特性，因此本发明半固化片材料采用fastrise27，基板材料采用clte-xt。常规制造工艺的PCB基板是正反面都覆铜的成品板材，由于半固化片的厚度会引起所粘合的两层基板之间产生电磁干扰问题,四层基板的厚度不一致，也是基于电磁兼容的考虑，因此应该保证半固化片的正反面不能同时存在覆铜层，所以该四层复合媒质基板只在介质基板一的正面、介质基板二的正面、介质基板三的正面和反面和介质基板四的反面覆铜，总共五层覆铜层。

在该四层复合媒质基板间构造从顶层到底层的金属化通孔，金属化通孔主要分为两类，模型中最外面的两个散热金属通孔3与金属托板直接连接，可以将热量通过金属化通孔直接从金属托板或者外部腔体直接散发出去，保证了系统有良好的散热功能。里面的两个信号传输金属通孔4，贯穿于整个四层复合媒质基板，实现层间信号的互连。

值得注意的是：普通的多层PCB板的应用不能达到微波及微波以上的频段，而微波及微波以上频段的基板材料例如本发明所选用的clte-xt和fastrise27都只具备单层板的应用，按照现有的工艺不能实现单独某种基板材料的多层叠压。

而本发明创新的将2种材料加一起，意想不到的实现了将微波频段的单层基板材料进行多层叠压，实现基于SiP技术微波电路的多层设计。

附图说明

图1为本发明的结构图；

图2为三模滤波器内埋置模型；

图3为内埋置三模滤波器仿真结果；

图4利用三层复合媒质基板技术设计出的X波段的接收模块；

图5三层复合媒质基板第一层结构；

图6三层复合媒质基板第二层结构；

图7三层复合媒质基板第三层结构；

图8利用普通平面电路技术设计出的X波段的接收模块；