[发明专利]半空气填充基片集成凹槽间隙波导及其微带过渡转换装置

权利要求书

1.半空气填充基片集成凹槽间隙波导，其特征在于，包括T基板(4)和B基板(5)，所述T基板(4)平行设于B基板(5)的正上方；

所述T基板(4)下表面设有第一金属化层(6)，第一金属化层(6)上覆盖阻焊掩膜层，用于BGA焊料球(2)的植球；

所述B基板(5)下表面为第二金属化层(7)，B基板(5)上表面的纵向两侧设有相同的金属焊盘阵列，用于焊接BGA焊料球(2)；

所述BGA焊料球(2)按照金属焊盘阵列对应的位置焊接在T基板(4)的下表面，然后将T基板(4)通过倒装技术装配于B基板(5)的正上方，从而T基板(4)和B基板(5)之间通过两列BGA焊球阵列支撑，形成空气间隙层(3)；

每一个BGA焊料球(2)、其正上方T基板(4)的部分、正下方B基板(5)的部分以及空气间隙层(3)的部分构成一个BGA周期单元；

所述基片集成凹槽间隙波导的凹槽(1)位于BGA焊料球(2)之间，由空气间隙层(3)和B基板(5)构成。

2.根据权利要求1所述的半空气填充基片集成凹槽间隙波导，其特征在于，所述T基板(4)和B基板(5)为Al₂O₃。

3.根据权利要求1所述的半空气填充基片集成凹槽间隙波导，其特征在于，对于W波段的基片集成凹槽间隙波导设计，所述BGA周期单元的周期p设置为0.8mm，所述BGA焊料球(2)的直径为300um，空气间隙层(3)的高度，BGA焊料球(2)的最终塌陷高度设置为h₂＝0.16mm，且介电常数ε_r＝9.9，损耗角正切tanδ＝0.0001，T基板(4)的高度h₁＝0.254mm，B基板(5)的高度h₃＝0.127mm，凹槽(1)两侧BGA焊球阵列之间的距离为g＝2.2mm。

4.根据权利要求1所述的半空气填充基片集成凹槽间隙波导，其特征在于，所述BGA周期单元的周期p小于波长的一半。

5.根据权利要求4所述的半空气填充基片集成凹槽间隙波导，其特征在于，所述BGA焊料球(2)的直径小于0.5p。

6.根据权利要求1-5任一所述的半空气填充基片集成凹槽间隙波导的微带过渡转换装置，其特征在于，

所述过渡转换装置包括T形枝节(9)，阻抗匹配段(10)和一对反射焊料球(11)；

所述T形枝节(9)插入微带线(8)和基片集成凹槽间隙波导交接处，并向基片集成凹槽间隙波导内部延伸；

所述阻抗匹配段(10)，由宽度按照一定规律渐变的微带线段组成，位于T形枝节(9)和微带线(8)之间；

所述一对反射焊料球(11)，其形状规格和基片集成凹槽间隙波导中的BGA焊料球(2)一致，位于阻抗匹配段(10)中心位置两侧；

所述T形枝节(9)实现微带线电磁场至基片集成凹槽间隙波导的凹槽(1)的分布和耦合，其内部包含了磁场匹配区域；

所述阻抗匹配段(10)实现微带线至T形枝节(9)的阻抗匹配功能；

所述一对反射焊料球(11)实现电磁场的反射，使电磁场向基片集成凹槽间隙波导的凹槽(1)传输。