一种Ku/Ka双频段TR组件SiP设计方法与流程

一种ku/ka双频段tr组件sip设计方法
技术领域
1.本发明涉及相控阵雷达射频前端领域，具体涉及一种ku/ka双频段tr组件sip设计方法。


背景技术：

2.本节中的陈述仅提供与本公开相关的背景信息，并且可能不构成现有技术。
3.在卫星通信、雷达探测中，越来越多的工作于ku和ka频段，尤其是在雷达探测领域，为了获得更好的探测精度以及抗干扰性能，会使用多个频段的信号，由于ka频段约等于ku频段的2倍，这就使得ku、ka在多频段共口径相控阵雷达中得到广泛使用；但目前针对于ku/ka双频段共口径相控阵雷达中，双频段tr组件体积大、设计复杂、成本高。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于：针对目前在ku/ka双频段共口径相控阵雷达中，双频段tr组件体积大、设计复杂、成本高的问题，提供了一种ku/ka双频段tr组件sip设计方法，采用高温共烧陶瓷作为基板，集成射频开关、功放、低噪放、多功能移相衰减裸芯片等，通过sip垂直互联、三维堆叠封装技术实现包含1组ku频段tr组件、4组ka频段tr组件的sip，从而解决了上述问题。
5.本发明的技术方案如下：
6.一种ku/ka双频段tr组件sip设计方法，包括：
7.步骤s1：根据设计要求完成ku/ka双频段sip壳体、ku频段sip壳体、ka频段控制器裸芯片陶瓷载板、ku频段sip陶瓷盖板、ku/ka双频段sip顶部金属盖板订制；
8.步骤s2：根据设计要求完成ku频段功放塑封器件、ka频段功放塑封器件订制；
9.步骤s3：将ka频段射频开关、ka频段低噪放裸芯片、ka频段功放塑封器件装配到ku/ka双频段sip壳体内；
10.步骤s4：将ka频段多功能移相衰减裸芯片和ka频段控制器裸芯片装配到ka频段控制器裸芯片陶瓷载板上，形成ka频段模块；
11.步骤s5：将ka频段模块装配到ku/ka双频段sip壳体内；
12.步骤s6：将ku频段射频开关、ku频段低噪放裸芯片、ku频段功放塑封器件装配到ku频段sip壳体内；
13.步骤s7：将ku频段sip陶瓷盖板装配到ku频段sip壳体上，形成ku频段模块；
14.步骤s8：将ku频段模块装配到ku/ka双频段sip壳体内；
15.步骤s9：将ku/ka双频段sip顶部金属盖板与ku/ka双频段sip壳体进行焊接密封。
16.进一步地，所述步骤s1，包括：
17.根据设计要求完成ku频段sip金属围框和ku/ka双频段sip金属围框的订制；
18.根据设计要求完成ku频段sip的htcc高温陶瓷壳体和ku/ka双频段sip的htcc高温陶瓷壳体；
19.将ku/ka双频段sip的htcc高温陶瓷壳体和ku/ka双频段sip金属围框通过高温烧结成一体，形成ku/ka双频段sip壳体；
20.将ku频段sip的htcc高温陶瓷壳体和ku频段sip金属围框通过高温烧结成一体，形成ku频段sip壳体。
21.进一步地，所述步骤s2将对应的裸芯片进行塑封，形成可进行smt焊装的器件形式，便于装配、工艺操作及测试。
22.进一步地，所述步骤s3，包括：
23.在ku/ka双频段sip的htcc高温陶瓷壳体底部组装热沉，将ka频段射频开关、ka频段低噪放裸芯片采用高温导电胶工艺粘接在底部热沉上，并进行焊接；
24.采用微组装工艺将ka频段功放塑封器件装配到ku/ka双频段sip的htcc高温陶瓷上。
25.进一步地，所述步骤s4，包括：
26.将ka频段多功能移相衰减裸芯片和ka频段控制器裸芯片采用金丝键合工艺装配到ka频段控制器裸芯片陶瓷载板上。
27.进一步地，所述步骤s5，包括：
28.采用微组装工艺将ka频段模块装配到ku/ka双频段sip的htcc高温陶瓷壳体上，并用并用红胶固定焊点。
29.进一步地，所述步骤s6，包括：
30.在ku频段sip的htcc高温陶瓷壳体底部组装热沉，将ku频段低噪放裸芯片、ku频段射频开关通过高温导电胶工艺粘接在底部热沉上，并进行焊接；
31.采用微组装工艺将ku频段功放塑封器件装配到ku频段sip的htcc高温陶瓷壳体上。
32.进一步地，所述步骤s7，包括：
33.采用微组装工艺将ku频段sip陶瓷盖板装配到ku频段sip的htcc高温陶瓷壳体上，形成ku频段模块。
34.进一步地，所述步骤s8，包括：
35.采用微组装工艺将ku频段模块装配到ku/ka双频段sip的htcc高温陶瓷壳体。
36.进一步地，所述步骤s9，包括：
37.采用平行封焊工艺将ku/ka双频段sip顶部金属盖板与ku/ka双频段sip的htcc高温陶瓷壳体进行焊接密封。
38.与现有的技术相比本发明的有益效果是：
39.1、一种ku/ka双频段tr组件sip设计方法，采用sip技术将1组ku频段tr组件和4组ka频段tr组件封装在一起，可以大大减小双频段tr组件的体积和重量，同时使ku/ka双频段相控阵设计更加简单，方便使用。
40.2、一种ku/ka双频段tr组件sip设计方法，采用微系统封装工艺将独立的裸片、器件封装一个密封的芯片中，防尘防水，提高收发链路的安全性和可靠性。
41.3、一种ku/ka双频段tr组件sip设计方法，还可以可以扩展为4组ku频段tr组件和16组ka频段tr组件进行封装，形成一个sip芯片；同时，本发明提出的sip设计方法，还可进行频段扩展，比如k波段，l波段，s波段，c波段，x波段等，只需要针对相应频段的指标要求对
原芯片进行原位替换即可。
附图说明
42.图1为一种ku/ka双频段tr组件sip爆炸示意图；
43.图2为ku频段tr组件原理框图；
44.图3为ka频段tr组件原理框图。
45.附图标记：1-ku/ka双频段sip顶部金属盖板，2-ku频段sip壳体，3-ku频段功放塑封器件，4-ku频段sip陶瓷盖板，5-ka频段多功能移相衰减裸芯片，6-ka频段控制器裸芯片，7-ka频段控制器裸芯片陶瓷载板，8-ka频段功放塑封器件，9-ku/ka双频段sip壳体。
具体实施方式
46.需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
47.下面结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
48.实施例一
49.在卫星通信、雷达探测中，越来越多的工作于ku和ka频段，尤其是在雷达探测领域，为了获得更好的探测精度以及抗干扰性能，会使用多个频段的信号，由于ka频段约等于ku频段的2倍，这就使得ku、ka在多频段共口径相控阵雷达中得到广泛使用；但目前针对于ku/ka双频段共口径相控阵雷达中，双频段tr组件体积大、设计复杂、成本高。
50.在本实施例中，针对于上述问题，提出了一种ku/ka双频段tr组件sip设计方法，基于微系统技术，将1组ku频段tr组件和4组ka频段tr组件封装在一个sip芯片中，实现ku/ka频段信号的收发以及波束控制等功能；具体采用高温共烧陶瓷作为基板，集成射频开关、功放、低噪放、多功能移相衰减裸芯片等，通过sip垂直互联、三维堆叠封装技术实现包含1组ku频段tr组件、4组ka频段tr组件sip芯片。
51.需要说明的是，ku频段tr组件原理框图如图2所示，ka频段tr组件原理框图如图3所示。
52.请参阅图1-3，一种ku/ka双频段tr组件sip设计方法，具体包括如下步骤：
53.步骤s1：根据设计要求完成ku/ka双频段sip壳体、ku频段sip壳体、ka频段控制器裸芯片陶瓷载板、ku频段sip陶瓷盖板、ku/ka双频段sip顶部金属盖板订制；优选地，所述步骤s1，包括：
54.根据设计要求完成ku频段sip金属围框和ku/ka双频段sip金属围框的订制；
55.根据设计要求完成ku频段sip的htcc高温陶瓷壳体和ku/ka双频段sip的htcc高温陶瓷壳体；
56.将ku/ka双频段sip的htcc高温陶瓷壳体和ku/ka双频段sip金属围框通过高温烧
结成一体，形成ku/ka双频段sip壳体；
57.将ku频段sip的htcc高温陶瓷壳体和ku频段sip金属围框通过高温烧结成一体，形成ku频段sip壳体。
58.步骤s2：根据设计要求完成ku频段功放塑封器件、ka频段功放塑封器件订制；优选地，所述步骤s2将对应的裸芯片进行塑封，形成可进行smt焊装的器件形式，便于装配、工艺操作及测试。
59.步骤s3：将ka频段射频开关、ka频段低噪放裸芯片、ka频段功放塑封器件装配到ku/ka双频段sip壳体内；优选地，所述步骤s3，包括：
60.在ku/ka双频段sip的htcc高温陶瓷壳体底部组装热沉，将ka频段射频开关、ka频段低噪放裸芯片采用高温导电胶工艺粘接在底部热沉上，并进行焊接；
61.采用微组装工艺将ka频段功放塑封器件装配到ku/ka双频段sip的htcc高温陶瓷上。
62.步骤s4：将ka频段多功能移相衰减裸芯片和ka频段控制器裸芯片装配到ka频段控制器裸芯片陶瓷载板上，形成ka频段模块；优选地，所述步骤s4，包括：
63.将ka频段多功能移相衰减裸芯片和ka频段控制器裸芯片采用金丝键合工艺装配到ka频段控制器裸芯片陶瓷载板上。
64.步骤s5：将ka频段模块装配到ku/ka双频段sip壳体内；优选地，所述步骤s5，包括：
65.采用微组装工艺将ka频段模块装配到ku/ka双频段sip的htcc高温陶瓷壳体上，并用并用红胶固定焊点。
66.步骤s6：将ku频段射频开关、ku频段低噪放裸芯片、ku频段功放塑封器件装配到ku频段sip壳体内；优选地，所述步骤s6，包括：
67.在ku频段sip的htcc高温陶瓷壳体底部组装热沉，将ku频段低噪放裸芯片、ku频段射频开关通过高温导电胶工艺粘接在底部热沉上，并进行焊接；
68.采用微组装工艺将ku频段功放塑封器件装配到ku频段sip的htcc高温陶瓷壳体上。
69.步骤s7：将ku频段sip陶瓷盖板装配到ku频段sip壳体上，形成ku频段模块；优选地，所述步骤s7，包括：
70.采用微组装工艺将ku频段sip陶瓷盖板装配到ku频段sip的htcc高温陶瓷壳体上，形成ku频段模块。
71.步骤s8：将ku频段模块装配到ku/ka双频段sip壳体内；优选地，所述步骤s8，包括：
72.采用微组装工艺将ku频段模块装配到ku/ka双频段sip的htcc高温陶瓷壳体。
73.步骤s9：将ku/ka双频段sip顶部金属盖板与ku/ka双频段sip壳体进行焊接密封；优选地，所述步骤s9，包括：
74.采用平行封焊工艺将ku/ka双频段sip顶部金属盖板与ku/ka双频段sip的htcc高温陶瓷壳体进行焊接密封。
75.以上所述实施例仅表达了本技术的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本技术保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术技术方案构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。
76.提供本背景技术部分是为了大体上呈现本发明的上下文，当前所署名的发明人的工作、在本背景技术部分中所描述的程度上的工作以及本部分描述在申请时尚不构成现有技术的方面，既非明示地也非暗示地被承认是本发明的现有技术。