[发明专利]三维微波模块电路结构及其制备方法

说明书

本发明提供了一种三维微波模块电路结构及其制备方法，属于微电子封装领域，包括下层基板、下层电路元件、金属外壳、上层基板及上层电路元件，上层基板通过第一焊球与下层基板连接，下层基板上设有第二焊球；上层基板上设有第一过孔，第一过孔内设第一导电构件，下层基板上设第二过孔，第二过孔内设有第二导电构件，上层电路元件通过第一导电构件与第一焊球导电连接，第一焊球和下层电路元件分别与第二导电构件导电连接，第二导电构件与第二焊球导电连接。本发明提供的三维微波模块电路结构及其制备方法，使得基板与封装一体化，电路结构平面尺寸小，信号路径短，有效降低上层电路基板的接地寄生效应。

技术领域

本发明属于微电子封装技术领域，更具体地说，是涉及一种三维微波模块电路结构及制备该三维微波模块电路结构的制备方法。

背景技术

随着现代通信和雷达系统技术的快速发展，对小型化、低成本、高可靠的微波电路需求日趋迫切。采用堆叠集成技术，将电路元器件分层放置不同电路基板上，是实现模块电路小型化的重要技术途径之一。

目前，通常采用基板中间加金属铝框架的方式构成三明治式的粘接结构，并利用绝缘子或结合引线键合实现信号垂直互联，以实现微波电路基板的堆叠，但这种堆叠结构的适用频率较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种三维微波模块电路结构，以解决现有技术中存在的利用金属铝框架的方式构成三明治式的粘接结构的适用频率较低的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种三维微波模块电路结构，包括：下层基板、设于所述下层基板上表面上的下层电路元件、密封罩设于所述下层基板上表面上且与所述下层基板配合形成容纳腔的金属外壳、设于所述容纳腔内的至少一个上层基板及设于所述上层基板上表面上的上层电路元件，位于底部的所述上层基板通过第一焊球与所述下层基板连接，所述下层基板的下表面上设有第二焊球；所述上层基板上设有第一过孔，所述第一过孔内设有第一导电构件，所述下层基板上设有第二过孔，所述第二过孔内设有第二导电构件，所述上层电路元件通过第一导电构件与所述第一焊球导电连接，所述第一焊球和所述下层电路元件分别与所述第二导电构件导电连接，所述第二导电构件与所述第二焊球导电连接。

作为本申请的另一个实施例，所述金属外壳包括密封连接于所述下层基板上表面四周的金属围墙及密封盖设于所述金属围墙上端面上的金属盖板。

作为本申请的另一个实施例，所述第一导电构件为填充于所述第一过孔内的第一金属导电芯，所述第二导电结构为填充于所述第二过孔内的第二金属导电芯。

作为本申请的另一个实施例，所述第一金属导电芯和所述第二金属导电芯均为纯铜构件。

作为本申请的另一个实施例，当所述上层基板设有多个时，多个所述上层基板沿上下方向层叠分布，相邻的所述上层基板之间通过所述第一焊球连接，且相邻的所述上层基板上的第一导电构件通过所述第一焊球导电连接。

作为本申请的另一个实施例，所述第一焊球呈预设形状的阵列分布，相邻的所述上层基板的接地层和所述第一焊球之间围合形成第一虚拟金属腔体。

作为本申请的另一个实施例，所述第一焊球呈预设形状的阵列分布，所述上层基板的接地层、所述下层基板的接地层和所述第一焊球之间围合形成第二虚拟金属腔体。

作为本申请的另一个实施例，所述上层电路元件包括上层芯片，所述下层电路元件包括下层芯片，所述上层芯片和所述下层芯片均为裸芯片。

本发明提供的三维微波模块电路结构的有益效果在于：与现有技术相比，本发明三维微波模块电路结构，其使用下层基板作为封装底板，基板与封装一体化，在容纳腔内堆叠设置上层基板，显著减小电路结构的平面尺寸，上层基板和下层基板之间通过第一焊球连接，并在下层基板的下表面设置第二焊球，第一导电构件、第一焊球、第二导电构件和第二焊球使得上层基板、下层基板与外部电路实现信号垂直互联，信号路径短，有效降低上层电路基板的接地寄生效应。