[发明专利]一种多通道小型化微波组件及其金属基复合基板结构

说明书

本发明公开了一种多通道小型化微波组件及其金属基复合基板结构，其中多通道小型化微波组件包括金属基复合基板结构以及第一外盖板、第二外盖板、内盖板、腔体、射频连接器和微带传输线；第一外盖板、第二外盖板与腔体之间采用激光封焊方式焊接，内盖板与腔体之间采用内盖板安装螺钉安装，金属基复合基板结构与腔体之间采用复合基板安装螺钉安装；射频连接器与腔体采用焊接方式进行装配，射频连接器与微带传输线采用焊接方式进行装配，微带传输线与金属基复合基板结构之间采用金丝级联的方式连接。本发明可满足微波类裸管芯的装配需求，该微波组件具有良好的气密性和散热性。

技术领域

本发明涉及微波天线技术领域，尤其涉及一种多通道小型化微波组件及其金属基复合基板结构。

背景技术

随着相控阵雷达技术的发展，传统的混合集成微波组件在体积、生产周期等方面逐渐缺乏竞争优势，当前越来越多的微波组件采用高低频复合基板方式来实现。

当前高低频复合基板多采用传统PCB与微波印制板复合而成的微波多层板，其优点是强度好、可靠性高；生产周期较短；成品率较高、成本较低，但缺点是微波类裸管芯安装面粗糙度差，影响接地性能，进而影响产品指标性能。部分高低频复合基板有采用局部埋入散热铜块的方式，可以提高局部散热效率，但整板散热效率有待进一步提高。例如：

2009年，CN 101460018A专利《一种印制电路板及其制造方法、射频装置》公开了一种双层印制电路板，第一层为微波板材、第二层为普通板材，中间为半固化片，该印制电路板过孔中设置有背钻孔或背钻槽，正反面可焊接表贴器件，但不能装配裸管芯器件，印制电路板内部嵌有散热金属块，但未实现整板高频板和埋入整板铜基板的方式。

2010年，CN 201594949 U专利《嵌入式散热结构的PCB板》提供了一种嵌入式散热结构的PCB板，该PCB板上设有通槽，导热件嵌于通槽内，可实现内层线路与导热结构的直接相连，实现高功率小型化PCB板的设计，但该结构未实现整板高频板和埋入整板铜基板的方式。

2010年，硕士论文《微波印制电路板埋铜散热技术和工艺研究》中研制了一种十二层高低频混压埋铜PCB，以提高局部散热效率。该产品采取了局部埋入微波高频双面板和局部埋入散热铜块的方式，其中高频基板采用了Rogers的RO4350B，低频基板采用了FR-4板材IT180A，但未实现整板高频板和埋入整板铜基板的方式。

2011年，《电子工艺技术》期刊第32卷第2期中的《高低频复合基板研究》一文，介绍了高低频复合基板主要的三种实现方式：FR4印制电路板与微波印制电路的复合结构、低温共烧陶瓷技术以及液晶聚合物基板。其中提到传统的FR4印制电路板与微波印制电路的复合结构：由于这种复合基板的CTE与芯片材料(Si和GaAs等)的CTE不匹配，不能直接在其表面贴装裸芯片。

2014年，《电讯技术》期刊第54卷第11期中的《基于微波多层板的小型化多通道接收前端设计》一文，采用了4层混压板结构，设计了一款小型化多通道接收前端，顶层采用Rogers的RO4350B。第2～4层采用FR-4系列的S1000-2B半固化片，最终实现了顶层走微波射频信号线，第2～4层走低频信号线或电源线的功能需求。为提高通道间的隔离度，在组件封装管壳内部采用一个金属材质的内屏蔽腔进行隔离，内屏蔽腔采用螺钉固定在管壳底部。为进一步改善隔离，在内屏蔽腔上方，再加载一个内盖板，采用螺钉分别固定在内屏蔽腔和管壳上，以此增加内屏蔽腔与管壳的共地面积，隔断信号通过空间和缝隙的串扰。但该产品未实现裸芯片的贴装、未实现微波高频板之间的部分层互联、未采用埋入整板铜基板方式增强接地性能和散热性能。

2016年，硕士论文《多通道收发模块关键技术研究》中研制了一种基于微波多层板的多通道收发模块。其微波多层板共计十层，其中顶层采用了RO6002基板，用于射频电路的布板，其它层采用RO4350B，用于低频电路的布板。通过加大散热铜箔面积、采用大面积电源地铜箔、添加散热过孔、IC背面露铜等方式来提高组件的散热性能。但该产品未实现裸芯片的贴装、未实现微波高频板之间的部分层互联、未采用埋入整板铜基板方式增强接地性能和散热性能。