[发明专利]一种采用射频母板的宽带射频模块结构及其设计方法

说明书

本发明公开了一种射频模板及宽带射频模块封装结构，所述射频母板包括n‑1层高频材料层和n层信号传输层；第1层信号传输层上表面和第n层信号传输层下表面设置有用于焊接BGA封装射频系统的焊盘；还设置有分别连通第1层和第2层信号传输层，以及第n‑1层和第n层信号传输层的过孔一；连通第2层至第n‑1层信号传输层的过孔二；所述过孔一和过孔二在第2层和第n‑1层信号传输层的开口之间设有信号线；过孔一、过孔二和信号线用于实现焊接的BGA封装射频系统之间的信号联通。本发明能够将多个BGA封装射频系统在射频母板两面进行安装，简化了各种连接插头座的设计，将各个模块单元之间的电气互连做到最简，实现了集成度，减少布板面积，实现小型化。

技术领域

本发明涉及射频电路技术领域，尤其是一种采用射频母板的宽带射频模块结构及其设计方法。

背景技术

随着对电子系统小型化集成度越来越高的要求，BGA封装射频系统因其高密度集成的特点得到了飞速的发展及广泛的应用。

目前数字器件采用BGA封装得到了广泛的应用，通过PCB板集成多个BGA封装数字器件更是成熟的技术。

但是如何在保证电磁兼容性，可靠性的情况下对多个BGA封装射频系统进行集成，完成高频信号在三维立体结构下的传输成为了一个亟待解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种采用射频母板的宽带射频模块结构及其设计方法。

本发明提供了一种射频母板，所述射频母板由n-1层高频材料层和n层信号传输层交替间隔叠层压合而成；第1层信号传输层上表面和第n层信号传输层下表面设置有用于焊接对应BGA封装射频系统的焊盘；第1层高频材料层中设置有露出第2层信号传输层的台阶结构；n≥2且n为整数；

在第1层和第n-1层高频材料层中设置有分别连通第1层和第2层信号传输层，以及第n-1层和第n层信号传输层的过孔一；在第2层至第n-2层高频材料层中设置有连通第2层至第n-1层信号传输层的过孔二；所述过孔一和过孔二在第2层和第n-1层信号传输层的开口之间设有信号线；所述过孔一、过孔二和信号线用于实现分别在第1层信号传输层上表面和第n层信号传输层下表面焊接的BGA封装射频系统之间的信号联通。

进一步，所述BGA封装射频系统通过BGA焊球焊接在焊盘上，采用的BGA焊球尺寸比所述焊盘小，每个焊盘之间具有阻焊结构；并且每个BGA焊球具有相同尺寸，使每个所述BGA封装射频系统高度保持一致。

进一步，焊接每个所述BGA封装射频系统的BGA焊球包括射频属性焊球、低频属性焊球和地属性焊球，所述射频属性焊球和低频属性焊球周边均包围有若干层地属性焊球；对应的，所述焊盘包括射频属性焊盘、低频属性焊盘和地属性焊盘，所述射频属性焊盘用于与射频属性焊球对应焊接、所述低频属性焊盘用于与低频属性焊球对应焊接，所述地属性焊盘用于与地属性焊球对应焊接。

进一步，对应每个所述BGA封装射频系统的焊盘的一角设有丝印标识，用于标明对应BGA封装射频系统的1号管脚。

进一步，第2层和第n-1层信号传输层的信号线具有匹配图形，并在相应的匹配图形周边的第1层至第2层信号传输层中，以及第n-1层至第n层信号传输层中存在大量接地孔。

本发明还提供一种宽带射频模块结构，包括上述的射频母板、BGA封装射频系统、射频连接器、低频连接器、盒体、盖板和围框；

所述围框与射频母板贴合形成若干空腔结构；每个空腔结构中设置一个BGA封装射频系统，并使所述BGA封装射频系统顶部与围框贴合，其底部通过BGA焊球与射频母板上对应的焊盘焊接；

所述盒体与盖板匹配连接后能够包裹围框和射频母板；并且所述盒体两端具有分别匹配射频连接器和低频连接器的第一凹槽结构和第二凹槽结构；所述射频连接器和低频连接器分别设置在第一凹槽结构和第二凹槽结构中，并与射频模板实现信号互连。