模組及耦合布置的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種表面粘貼模組5，所述表面粘貼模組5用于在所述模組5與主板之間傳遞微波信號(hào)，所述模組5包括具有第一微帶導(dǎo)體以及第二微帶導(dǎo)體9的基板6，其中所述兩個(gè)導(dǎo)體使用連接結(jié)構(gòu)10穿過所述模組5來連接。所述模組的特別之處在于，所述連接結(jié)構(gòu)10中包括：所述第一微帶導(dǎo)體連接到貼設(shè)在第一側(cè)面上的導(dǎo)電箔片，所述箔由從第一側(cè)面穿過所述基板6延伸到第二側(cè)面的導(dǎo)電溝槽25所圍繞，進(jìn)而形成基片集成波導(dǎo)8，其中在第二側(cè)面上的所述溝槽25圍繞第二導(dǎo)電箔片26，所述第二導(dǎo)電箔片26貼設(shè)在所述基板6的第二側(cè)面上并與所述第二微帶導(dǎo)體9連接。本發(fā)明還涉及一種耦合布置。
【專利說明】模組及耦合布置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于在模組與主板之間傳遞微波信號(hào)的表面粘貼模組，還涉及一 種率禹合布置。
【背景技術(shù)】
[0002]為了生產(chǎn)出完全產(chǎn)業(yè)化的高頻微波無線電系統(tǒng)，必須使用表面粘貼(Surface Mount，SMT)工藝來制造該等系統(tǒng)。這是由于以下幾個(gè)原因:
[0003]在最終的生產(chǎn)工藝中盡可能使用低“附加值(built-up-value)”的部件，以減少成 本，并從無線電設(shè)備生產(chǎn)廠家的“內(nèi)部生產(chǎn)工藝(in-house-manufacturing)”中去除芯片貼 裝(chip-attach)以及引線接合(wire-bonding)技術(shù)，因?yàn)檫@些技術(shù)相對(duì)較難以自動(dòng)化， 因而會(huì)增加成本。
[0004]對(duì)于微波無線電系統(tǒng)而言，存在需要連接到主板的許多不同類型的模組。一個(gè)實(shí) 例就是可能含有諸如濾波器或微波集成電路等微波電子元件的封裝。另一類型的模組可以 是載有若干電部件的較小板(分板(sub-board))。但是，所有這些模組都具有共同點(diǎn)，就是 這些模組必須連接到主主板以使得能夠以有效率的方式在這些模組之間交換微波信號(hào)。
[0005]在現(xiàn)有技術(shù)的表面粘貼(SMT)微波信號(hào)系統(tǒng)中，在主板與模組(例如，表面粘貼的 封裝)之間的信號(hào)傳遞大部分基于從微帶到共面波導(dǎo)(Coplanar Waveguide)到微帶的連 接。這些微波信號(hào)系統(tǒng)在高達(dá)40-50GHZ左右時(shí)工作良好，但在高達(dá)60GHz時(shí)會(huì)存在一些限 制因素。
[0006]對(duì)于75-85GHZ左右及以上的微波無線電車載雷達(dá)，大部分則使用另一種方法，板 上芯片(COB)解決方案，即將芯片直接黏著在其最終的電路板上并與該最終的電路板互相 電連接，而不是先將該芯片并入到封裝中然后再黏著到所需的電路板上。但是，板上芯片模 型意味著在終端生產(chǎn)工藝中的技術(shù)含量較高，并且此類解決方案在修理時(shí)也顯得更昂貴而 且更繁難。此類板上芯片的概念方法能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)品的完全的表面粘貼(SMT)生產(chǎn)工藝，生 產(chǎn)出的產(chǎn)品能夠以高達(dá)120GHz左右的頻率來傳遞微波信號(hào)。
[0007]現(xiàn)在將參考圖1及圖2來進(jìn)一步描述上文提及的現(xiàn)有技術(shù)中的表面粘貼模組系 統(tǒng)。這些表面粘貼模組系統(tǒng)是基于位于主板上且還位于封裝中的微帶，以及共面波導(dǎo)系統(tǒng) 的互連接。這樣，可將較低的微帶提升到較高的微帶。當(dāng)信號(hào)頻率超過40GHz左右的某處 時(shí)，這種概念方法會(huì)出現(xiàn)一些損失及限制因素。
[0008]在圖1中示出此類現(xiàn)有技術(shù)的耦合布置I。該圖揭示了主板2，主板2包括基板3 及微帶4。主板2連接到表面粘貼模組5，該模組包括基板6及微帶導(dǎo)體7。該圖中將在主 板2與模組5之間的連接17以橢圓圈出。如圖所示，穿孔18將模組5的基板6的底側(cè)面 與上側(cè)面互相連接。在圖1中，X-X表示沿連接17截開的截面；此截面在圖2中被詳解。
[0009]在該主板與該模組之間的連接的截面X-X可在圖2中得到進(jìn)一步解讀。主板2通 過共面波導(dǎo)20連接到模組5。共面波導(dǎo)20包括兩個(gè)接地導(dǎo)體21，每一接地導(dǎo)體21包括在 該主板與該模組中的每一者上的焊料墊，該焊料墊為在該主板與該模組之間的焊料。因此，可以看成是，從主板接地層19起，通過穿孔22穿過該主板，接地最終被“轉(zhuǎn)移”到該主板的 上側(cè)面。共面波導(dǎo)20在與接地導(dǎo)體21相同的平面中進(jìn)一步包括信號(hào)導(dǎo)體23，該信號(hào)導(dǎo)體 23將在該主板上的微帶用焊料連接到穿孔18，并向上延伸到模組5的上側(cè)面上的微帶7。
[0010]這種現(xiàn)有技術(shù)的布置簡(jiǎn)明直接，但是，在頻率較高時(shí)從微帶到共面波導(dǎo)到微帶的 信號(hào)傳輸難以維持“平穩(wěn)”的傳輸，于是帶來信號(hào)損失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明目的在于提供一種適宜于表面粘貼到主板并能夠以高頻率來傳遞信號(hào)的 模組。
[0012]通過在該模組中的SIW波導(dǎo)來達(dá)成此目標(biāo)，該模組在一側(cè)面具有輸入而在另一側(cè) 面具有輸出。較之于現(xiàn)有系統(tǒng)，此方法的信號(hào)損失較少。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的用于傳遞微波信號(hào)的表面粘貼模組5包括基板6,基板6在基板6的 第一側(cè)面上具有第一微帶導(dǎo)體7而在該基板的相反的第二側(cè)面上具有第二微帶導(dǎo)體9。該 兩個(gè)導(dǎo)體7、9使用連接結(jié)構(gòu)10穿過模組5來連接。該模組的特別之處在于，連接結(jié)構(gòu)10 中包括第一微帶導(dǎo)體7連接到貼設(shè)在基板6的第一側(cè)面上的導(dǎo)電箔片24，箔24由從基板6 的第一側(cè)面穿過基板6延伸到第二側(cè)面的導(dǎo)電溝槽25所圍繞，進(jìn)而形成基片集成波導(dǎo)8。 在第二側(cè)面上的溝槽25圍繞第二導(dǎo)電箔片26，第二導(dǎo)電箔片26貼設(shè)在基板6的第二側(cè)面 上并與第二微帶導(dǎo)體9連接。
[0014]通過使用本發(fā)明，可以自動(dòng)組裝出表面粘貼器件(SMD)模組，這些SMD模組可以在 40GHz以上或可能高達(dá)IOOGHz甚至更高的頻率下傳遞信號(hào)，而這些性能在現(xiàn)有技術(shù)中是不 可能的。
[0015]在所附權(quán)利要求書中會(huì)揭示進(jìn)一步有利的實(shí)施例。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]現(xiàn)在將結(jié)合附圖來描述例示性說明本發(fā)明的實(shí)施例，其中:
[0017]圖1為揭示現(xiàn)有技術(shù)的連接到主板表面粘貼模組的示意圖。
[0018]圖2為揭示圖1的近距截面圖。
[0019]圖3為揭示本發(fā)明中模組一部分的俯視圖。
[0020]圖4為揭示根據(jù)本發(fā)明中模組一部分的底視圖。
[0021]圖5為揭示本發(fā)明中主板一部分的俯視圖。
[0022]圖6為揭示本發(fā)明中模組一部分的底視圖。
[0023]圖7為揭示本發(fā)明中模組一部分的俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]現(xiàn)在將描述例示性說明本發(fā)明的一些實(shí)施例。與現(xiàn)有技術(shù)具有對(duì)應(yīng)關(guān)系的特征將 會(huì)用與在現(xiàn)有技術(shù)圖1和圖2中相同的數(shù)字來進(jìn)行標(biāo)注。
[0025]在本發(fā)明中，會(huì)使用基片集成波導(dǎo)(SIW)元件來作為在本發(fā)明的模組中的底側(cè)面 與上側(cè)面之間的傳導(dǎo)元件?；刹▽?dǎo)是一種在介電基板中形成的電磁波導(dǎo)，通過形成 金屬化的溝槽或致密地布置金屬化的穿孔來將基板的上金屬平面與下金屬平面連接來形成。這些溝槽或穿孔對(duì)應(yīng)于一般的中空電磁波導(dǎo)的金屬壁。
[0026]在圖3及圖4中會(huì)示出作為實(shí)例的根據(jù)本發(fā)明的用于在模組5與主板之間傳遞微 波信號(hào)的表面粘貼模組5。圖3所示為模組5的第一側(cè)面，即上側(cè)面。當(dāng)模組5附接到主板 上時(shí)，該上側(cè)面會(huì)相對(duì)地遠(yuǎn)離該主板。
[0027]模組5包括基板6,基板6在基板6的第一側(cè)面上具有第一微帶導(dǎo)體7而在該基板 的相反的第二側(cè)面上具有第二微帶導(dǎo)體9 (見圖4)。該兩個(gè)導(dǎo)體7、9使用連接結(jié)構(gòu)10穿 過模組5來連接。根據(jù)本發(fā)明，連接結(jié)構(gòu)10中包括第一微帶導(dǎo)體7連接到貼設(shè)在基板6的 第一側(cè)面上的導(dǎo)電箔片24，箔24由從基板6的第一側(cè)面穿過基板6延伸到第二側(cè)面的導(dǎo)電 溝槽25所圍繞，進(jìn)而形成基片集成波導(dǎo)8。另外，在第二側(cè)面上的溝槽25圍繞第二導(dǎo)電箔 片26，第二導(dǎo)電箔片26貼設(shè)在基板6的第二側(cè)面上并與第二微帶導(dǎo)體9連接。
[0028]第二導(dǎo)體9經(jīng)調(diào)適以連接到在主板上的導(dǎo)體，使得在該模組附接到該主板時(shí)可在 該主板與該模組之間傳遞微波信號(hào)。例如，該調(diào)適可以通過用于表面粘貼焊接的焊墊來完 成
[0029]根據(jù)本發(fā)明的模組5的溝槽25可以提供為多個(gè)穿孔。在這種情況下，這些穿孔被 對(duì)齊在一列中，互相相距適宜的距離。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷，這些穿孔間的距離最大應(yīng)該是要在該 波導(dǎo)中傳遞的信號(hào)的波長(zhǎng)的約1/8。
[0030]根據(jù)本發(fā)明的模組5可以是表面粘貼封裝。舉例來說，此類封裝可含有需要連接 到該主板的微波集成電路或微波濾波器。該模組還可以是子模組板(sub-module board), 該子模組板包括需要連接到該主板的多個(gè)電路。
[0031]現(xiàn)在將結(jié)合圖5至圖7來描述本發(fā)明的另外一示例性實(shí)施例。該示例性實(shí)施例為 耦合布置，該耦合布置包括根據(jù)連接到主板2的模組的先前所描述的實(shí)施例中的任一者的 模組5。圖5至圖7揭示在該主板與該模組之間的兩個(gè)連接，但是，下文僅描述這些連接中 的一個(gè)連接，因?yàn)榱硪粋€(gè)連接是相似的。
[0032]圖5所示為主板2，所展示的側(cè)面為在主板2與模組相連接時(shí)面向該模板的側(cè)面。 主板2包括具有微帶導(dǎo)體4的基板3。該主板的這一側(cè)面將與在圖6中示出的模組5相連 接。該連接是通過將模組5的第二導(dǎo)體9連接到主板導(dǎo)體4來完成；在這些圖中并未展示 出實(shí)際的連接。在這些圖中的任一圖中均未示出的還有位于與主板導(dǎo)體4相反的側(cè)面上的 主板的接地層。此接地層使用貫穿連接(through connection) 27來連接到位于與主板導(dǎo) 體4相同側(cè)面上的接地貼片11，如圖5所示。圖5中的接地貼片11與圖6中的模組5的溝 槽25連接(實(shí)際連接并未在這些圖中示出)。這樣，就完成了一種耦合布置，該耦合布置能 夠在主板與模組之間傳遞微波信號(hào)，而且信號(hào)損失較低。圖6中還示出模組5的接地層6。
[0033]舉例來說，在該耦合布置中的主板的貫穿連接27可以是多個(gè)穿孔，如圖5所示。圖 5中的貼片28為阻焊層(solder mask)，這些阻焊層用于在將該模組黏著到該主板時(shí)來控 制將焊料涂覆在何處。
[0034]圖7中示出與圖6中所示的側(cè)面相反的側(cè)面，即模組5的俯視圖。展示了具有溝 槽25的基片集成波導(dǎo)。這些溝槽25構(gòu)成了與圖6中所示的基片集成波導(dǎo)溝槽相反的側(cè) 面。在圖7中，該波導(dǎo)連接到微帶導(dǎo)體7，該微帶導(dǎo)體7又連接到具有某些微波功能性的電 路。此電路被示意地圖示為在圖7的中心處的灰色正方形。
[0035]應(yīng)注意，在圖5至圖7中僅相應(yīng)展示了該主板和該模組中值得關(guān)注的某些部分，之所以如此是為了詳解本發(fā)明的耦合布置。應(yīng)理解，在該主板及該模組的其他部分中，提供/ 也可以提供其他部件。對(duì)于在圖3及圖4中所示的模組的實(shí)施例而言，同樣如此。
【權(quán)利要求】
1.一種表面粘貼模組(5),用于與主板傳遞微波信號(hào),包括基板(6),所述基板(6)的第 一側(cè)面上具有第一微帶導(dǎo)體(7)，所述基板相反的第二側(cè)面上具有第二微帶導(dǎo)體(9)，其中 所述兩個(gè)導(dǎo)體(7、9)使用連接結(jié)構(gòu)(10)穿過所述模組(5)來連接，其特征在于，所述連接結(jié) 構(gòu)(10)包括所述第一微帶導(dǎo)體(7)連接到貼設(shè)在所述基板(6)的所述第一側(cè)面上的導(dǎo)電箔 片(24)，所述導(dǎo)電箔片(24)被從所述基板(6)的所述第一側(cè)面穿過所述基板(6)延伸到所 述第二側(cè)面的導(dǎo)電溝槽(25)所圍繞，進(jìn)而形成基片集成波導(dǎo)(8)，其中在所述第二側(cè)面上 開設(shè)的溝槽(25)圍繞第二導(dǎo)電箔片(26)，所述第二導(dǎo)電箔片(26)貼設(shè)在所述基板(6)的所 述第二側(cè)面上并與所述第二微帶導(dǎo)體(9)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面粘貼模組(5)，其中所述第二導(dǎo)體(9)與所述主板導(dǎo)電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面粘貼模組(5)，其中所述溝槽25為多個(gè)穿孔組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面粘貼模組(5)，其中所述模組為表面粘貼封裝結(jié)構(gòu)。
5.一種耦合布置，所述耦合布置中包括根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一權(quán)利要求所述并與 連接主板(2)的表面粘貼模組(5)，所述主板包括具有微帶導(dǎo)體(4)的基板(3)，其中所述表 面粘貼模組(5)的第二導(dǎo)體(9)與所述主板上的導(dǎo)體(4)連接，并且在與所述主板在與導(dǎo)體(4)相反的側(cè)面上的接地層通過貫穿連接(27)而連接到在與所述主板導(dǎo)體(4)相同的側(cè)面 上的接地貼片(11)，其中所述接地貼片(11)與所述模組(5)的所述溝槽(25)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的耦合布置，其中所述貫穿連接(27)為多個(gè)穿孔。
【文檔編號(hào)】H01P5/08GK103597658SQ201180071552
【公開日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2011年7月4日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月4日
【發(fā)明者】本特·馬德伯格, 雷夫·貝里斯泰特 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司