[发明专利]射频SiP陶瓷封装外壳及其制作方法

说明书

本发明公开了一种射频SiP陶瓷封装外壳及其制作方法，其包括多层布线陶瓷基板、金属围框和金属盖板，所述金属围框焊接于所述多层布线陶瓷基板的表面，所述金属盖板与所述金属围框焊接固定从而将所述技术围框封盖；所述多层布线陶瓷基板设有带地共面波导‑类同轴‑带线‑类同轴‑带地共面波导的2级阶梯形式阻抗匹配传输线结构，在保证封装外壳气密性的同时，可明显降低射频信号传输插损，实现封装外壳的轻量化和小型化。

技术领域

本发明属于集成电路封装技术领域，具体涉及一种射频SiP陶瓷封装外壳及其制作方法。

背景技术

射频SiP(System in a Package，系统级封装)是将多个具有不同功能的射频芯片与无源器件组装到一个标准封装体内，实现一定的系统或者子系统功能的器件。射频SiP陶瓷封装外壳大多采用HTCC(High Temperature Cofired Ceramic，高温共烧陶瓷)多层布线基板或LTCC(Low Temperature Cofired Ceramic，低温共烧陶瓷)多层布线基板作为射频器件与电路的承载体，并且在陶瓷基板中集成一个或多个射频输入/输出接口电路图形。

QFN型射频SiP陶瓷封装外壳由于将射频输入/输出接口集成在陶瓷基板底部的四周，体积小，适合SMT工艺，越来越多地被用于射频SiP封装。

现有的QFN型射频SiP陶瓷封装外壳的射频输入/输出接口电路图形设计通常采用“共面波导-类同轴-共面波导”的“1级阶梯”形式传输线结构。由于该结构包含垂直贯穿基板上、下表面的通孔，容易导致外壳在基板处发生漏气现象，密封性下降。因此必须在基板底部的射频输入/输出接口图形上额外焊接对应的金属薄片，以“堵住”漏气通道，提高封装外壳的密封性。但是这样做容易使射频传输线结构发生阻抗不匹配，导致射频信号传输损耗增大，而且制造工艺步骤增多，又增加了封装外壳的重量，不利于射频SiP的轻量化和小型化。

发明内容

有鉴于此，本发明有必要提供一种射频SiP陶瓷封装外壳，通过在多层陶瓷基板的表面和内部设计“带地共面波导-类同轴-带线-类同轴-带地共面波导”的“2级阶梯”形式的阻抗匹配传输线结构，消除了垂直贯穿基板上、下表面的通孔，而且使得得到的多层布线陶瓷基板的射频输入/输出接口电路信号传输损耗小，使用该多层布线陶瓷基板制备的射频SiP陶瓷封装外壳无需焊接金属薄片即具有良好的气密封性，以解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明首先提供了一种射频SiP陶瓷封装外壳，其包括多层布线陶瓷基板、金属围框和金属盖板，所述金属围框焊接于所述多层布线陶瓷基板的表面，所述金属盖板与所述金属围框焊接固定从而将所述技术围框封盖；

其中，所述多层布线陶瓷基板包括：

具有相对的第一表面和第二表面的多层陶瓷基板；

传输线结构，其包括分别设于所述第一表面和第二表面上的带地共面波导传输线、设于所述多层陶瓷基板内部的带线传输线，所述带线传输线的两端通过两个阻抗匹配的类同轴传输线分别与设于所述第一表面和第二表面的带地共面波导传输线相连，形成带地共面波导-类同轴-带线-类同轴-带地共面波导的2级阶梯形式阻抗匹配传输线结构，所述类同轴传输线设于所述多层陶瓷基板的内部；

电接地图形，包括设于所述多层陶瓷基板内部的第一电接地图形、设于所述第一表面的第二电接地图形和设于所述第二表面的第三电接地图形，所述第一电接地图形由通孔分别与第二电接地图形、第三电接地图形电连接，所述通孔设于所述多层陶瓷基板的内部。

进一步的，所述金属围框的材质选自4J29合金或4J42合金。

进一步的，所述金属围框的表面由内至外依次镀覆有镍层和金层。

进一步的，所述金属盖板的材质选自4J29合金或4J42合金。