[实用新型]混合印刷电路板

说明书

本申请公开了一种混合印刷电路板，其包括低频基板，高频基板，以及单片微波集成电路晶粒，所述MMIC晶粒倒装于所述高频基板上，所述低频基板包括第一低频基板和第二低频基板，所述高频基板包括第一高频基板和第二高频基板，所述第一高频基板和第二高频基板相互间隔并层压于所述第二低频基板的一表面，所述第一低频基板层压于所述第二低频基板的所述表面且位于所述第一高频基板和第二高频基板之间，所述第一高频基板、第二高频基板和所述倒装的单片微波集成电路晶粒，以及所述第一低频基板共同定义一腔体。本申请能够有效降低杂散电感，从而获得更好的工作带宽，提高系统的射频性能。

技术领域

本申请涉及集成电路技术领域，更具体地说，本申请涉及一种用于芯片倒装的混合印刷电路板。

背景技术

目前，在集成电路技术领域，传统的芯片模块封装是通过使用多个分立集成电路(IC，Integrated Circuits)以及多个有源和无源电子元件组成的。采用这些传统方法的缺点是体积大，功耗大，信号线长，随着工作频率不断提高，其已经成为一个制约提高模块性能的严重问题。与使用多个分立集成电路以及多个有源和无源电子元件组成的传统系统不同，多芯片模块(MCM，Multi-Chip Module)封装技术由于克服了分立元件的缺陷，近年来获得了长足的发展。

但是，封装尺寸的减小和运行频率的提高给系统级封装(SiP，System-In-Package)厂商带来了一些挑战。由于技术的限制和不同特性材料的集成，电路基板的成本大幅提高。另外，由于工艺性问题，有时则有可能需要在模块的高频性能上作出妥协。

工业上广泛使用的典型MCM基板是低温共烧陶瓷(LTCC，Co-fired Ceramics)，陶瓷和层压玻璃纤维印刷电路板，每种材料都有其优点和缺点：

1、LTCC，虽然其由于损耗正切常数低而具有良好的射频性能，但基板容易翘曲，图案比薄膜处理的陶瓷基板精确度低，制造成本高。

2、陶瓷，基于薄膜的基板具有上述所有材料中最好的射频和微波性能。但是，由于其成本很高，所以应当被用于必要的地方。同时，其材料本身十分易碎，应特别注意安装。此外，可供选择的基板厚度也是有限的，因此限制了设计的灵活性。

3、层压玻璃纤维材料，选择层厚的成本低，灵活性大。可设算大量的层数以实现复杂的性能。然而，其缺陷在于它们在微波频段的高损耗特性。

图1示出了一种使用传统混合基板设计的MCM方案。在这种设计中，将高频单片微波集成电路(MMIC，Monolithic Microwave Integrated Circuits)晶粒安装在由陶瓷和有机层压印刷线路板组成的混合基板上。MMIC晶粒和基板之间通过键合引线电连接。由于通常位于晶粒顶部的键合焊盘与基板表面之间的高度差异，以及MMIC晶粒的物理厚度，键合引线的长度不能太短，在实际情况下，键合引线的长度大约在50μm至100μm之间。由于这种过长的键合引线长度，及其显著的固有杂散电感，因此会限制系统的射频性能。此外，图1所示的结构中层压有机层压印刷线路板的层数非常有限，有可能降低整个系统功能的复杂性，这是不理想的。

倒装芯片设计是降低键合引线产生的杂散电感的有效方法。在微波电路中，通常需要为电磁波传播创建一个空腔。典型的高性能基板(例如陶瓷)的材料是十分易碎的，因此在使用倒装芯片组装工艺时，缺少制造出这种空腔的可行性。这种空腔的高度被限制在约60μm的凸起触点内，难以通过改变腔的高度来优化射频/微波性能。

有鉴于此，确有必要提供一种制造成本低、电路功能复杂以及工作带宽更好的用于芯片倒装的混合印刷电路基板。

发明内容

本申请的目的在于：克服现有技术的不足，提供一种制造成本低、电路功能复杂以及工作带宽更好的用于芯片倒装的混合印刷电路基板。