一种双向变频一体化组件的实现方法技术

本发明专利技术公开了一种双向变频一体化组件的实现方法，电路实现方式为金属铜基、有机基板混合层压一体成型，将微波电路和数字电路集成于一块印制板上。装配方式及结构形式为：SMT表面贴装和微组装工艺相结合的装配形式，芯片及载体印制板正面烧结/粘结；盒体分腔局部挖穿，印制板整板设计局部挖空正面安装，压块与印制板正面贴合。电路总设计方案为收发通道共用路全部使用双向器件。通过射频微系统技术，收发通道共用的一体化设计，在电路实现上采用金属基和传统基板分区域设计，微波信号和数字信号分区域布局，不同信号分腔隔离，按预定目标实现三种波段信号的变频及收发功能。本发明专利技术实现了单机组件化，收发一体化，低成本、低功耗、高效率。效率。效率。

【技术实现步骤摘要】
一种双向变频一体化组件的实现方法


[0001]本专利技术属于射频微系统一体化集成领域，具体涉及一种双向变频一体化组件的实现方法。

技术介绍

[0002]随着微波技术的发展，电子对抗设备正朝着通用化、模块化和系列化方向不断发展，电子干扰设备由于其特定的使用条件，具有严格的小型/微型化要求。微波分系统一般应同时包括接收设备和发送设备，变频接收/干扰机是其中重要的一种产品形态，包括下变频接收机与上变频干扰机两部分，传统的变频接收/干扰机一般是分开设计，独立存在的，方案设计复杂，设备体积重量都很大；成本高，功耗大，设备庞杂，这种电路实现方式已越来越不能适应现代电子对抗设备的要求。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种双向变频一体化组件的实现方法，在一个组件内把传统分开设计的下变频接收与上变频干扰进行一体化设计，将变频接收与上变频干扰大部分通道进行最大限度的共用，只在输入输出处用开关切换，链路实际长度和器件数量减小将近一半，功耗和成本大大降低。本专利技术较好的解决了扰设备小/微型化与性能指标的矛盾，实现了单机组件化，收发一体化，成本低、功耗低、效率高。
[0004]实现本专利技术的技术解决方案为：一种双向变频一体化组件的实现方法，一体化印制板实现方式为金属铜基基板、有机基板混合层压一体成型，不同功能电路间的互联无任何外部控制和电源的跳线，全部为内层走线互联。纵向交叉跨接的射频信号走内层带状线，不同功能区之间的传输线用共面波导结构。具体实现步骤如下：
[0005]步骤1、根据技术指标要求，采用金属铜基板与有机基板混合印制板的电路作为实现方式，确定金属铜基板厚度以及有机基板的厚度。
[0006]步骤2、划定印制板不同电路功能区：金属铜基板正面为微波信号功能区，金属铜基板背面为电源滤波区。有机基板正面为数字信号功能区，有机基板背面为参考功分放大区，对不同区域分别进行微波元器件和数字元器件的选型，并进行电路排布。
[0007]步骤3、根据电路布局和布线情况确定电路的具体层数。
[0008]步骤4、将设计好的印制板源文件导出为Gerber文件，包括电气文件、钻孔文件、阻焊层文件、丝印文件和机械层文件，并提供印制板加工说明文件。
[0009]步骤5、根据印制板实际尺寸，结合基板利用率和层叠方式进行开料。
[0010]步骤6、将切割好的金属铜基板和有机基板根据加工说明文件进行加工，用专用绝缘胶粘结，形成一张完整的混合基板。
[0011]步骤7、将所有的芯板、半固化片按照设计的顺序进行预叠，并进行微调确定叠层方案，完成后进行定位孔开孔。
[0012]步骤8、内层菲林，曝光，将内层线路图形文件从光绘转移到内层基板上，蚀刻出内
层线路。内层检测，棕化，将合格的内层线路板表面用化学方式粗化，增加不同板材间的粘合力。
[0013]步骤9、金属铜基板信号孔单独开孔，然后对金属铜基板的开孔进行树脂填充，利用化学方法对金属基表面粗化，提高金属基与半固化片的结合力。
[0014]步骤10、选择对应层进行叠层，层压。根据钻孔文件进行钻孔。
[0015]步骤11、外层菲林，图形转移，蚀刻，将外层线路全部腐蚀出来。
[0016]步骤12、根据Gerber文件开槽。
[0017]步骤13、局部阻焊。
[0018]步骤14、铣板、金属包边。
[0019]本专利技术与现有技术相比，其显著优点在于：
[0020](1)在一块电路板的横向上同时集成了金属基印制板和有机基板印制板；在纵向实现了夹芯金属基和有机基板的多层混合线路层压，实现了不同信号之间在印制板内的有效隔离与屏蔽，也提高了设计灵活度。
[0021](2)本专利技术的印制板虽然是整板设计与加工，却不是完整的一整块印制板，印制板内有多处根据射频信号频率的不同做局部镂空处理，使用时与铝腔盒体、铝压块相配合。在保证在指标优良的前提下，实现了射频、数字控制和模拟电路的一体化集成，为以后进一步的数模一体化设计提供了一种独特的电路实现途径。
[0022](3)将印制板的器件按裸芯片、表贴器件进行分类摆放：金属基板区域正面分开放置裸芯片、PLS，其它区域表贴器件，避免了裸芯片与表贴器件混合装配过程中可能产生的问题，简化了装配流程。
[0023](4)传统多层有机基板一般靠介质层、按地过孔、大面积接地层传热、散热。本专利技术的印制板在板边缘开L形台阶槽，台阶从印制板底部铣切到金属铜基层下表面；压块顶部与Al盖板贴合；正面裸芯片位置开盲槽到金属铜基上表面，保证了热量都能通过夹芯金属基层和Al结构组成的理想散热通道短时间导热和散热，有效降低了温升。
[0024](5)本专利技术中关键有源芯片放大器全部使用双向放大器，结合无源芯片，实现了在一个通道上集成接收下变频和上变频干扰，单个组件内成了变频收、发和内参考本振，器件减少近一半，成本和功耗大大降低。
[0025](6)本专利技术应用射频微系统和一体化设计思想，提供了一种一体化组件的实现方法，为后续射频微系统应用提供一种技术路径，为数模混合设计提供了一种实现方式，为一体化集成提供思路。
附图说明
[0026]图1为一体化印制板电路层叠示意图。
[0027]图2为一体化印制板铣盲槽示意图。
[0028]图3为一体化印制板主要散热路径示意图。
[0029]图4为一体化印制板成板正面示意图。
[0030]图5为一体化印制板成板背面示意图。
[0031]图6为连接器转接板。
[0032]图7为一体化组件正面压块及相对位置示意图。
[0033]图8为一体化组件盒体正面。
[0034]图9为晶振转接板正面。
[0035]图10为晶振转接板背面(带压块)。
[0036]图11为一体化组件盒体背面。
[0037]图12为一体化组件装配示意(底视)。
[0038]图13为一体化组件装配(顶视，正面压块未装)。
[0039]图14为一体化组件安装压块后正面示意图。
[0040]图15为一体化组件所有工序完成后正面开盖图。
[0041]图16为一体化印制板成板穿金属基孔中孔。
[0042]图17为一体化印制板成板三维底视台阶控深定位孔。
[0043]图18为一体化印制板部分电源控制走内层图示。
[0044]图19为一体化印制板成板层压后YOZ剖视图。
[0045]图20为一体化印制板VIA1底部背钻三维剖视图。
[0046]图21为一体化组件晶振安装三维剖视图。
[0047]图22为一体化印制板边缘台阶与盒体贴合图。
[0048]图23为一体化组件简化方案框图。
具体实施方式
[0049]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双向变频一体化组件的实现方法，其特性在于：一体化印制板实现方式为金属铜基基板、有机基板混合层压一体成型，不同功能电路间的互联无任何外部控制和电源的跳线，全部为内层走线互联；纵向交叉跨接的射频信号走内层带状线，不同功能区之间的传输线用共面波导结构。2.根据权利要求1所述的双向变频一体化组件的实现方法，其特性在于，步骤如下：步骤1、根据技术指标要求，采用金属铜基板与有机基板混合印制板的电路作为实现方式，确定金属铜基板厚度以及有机基板的厚度；步骤2、划定印制板不同电路功能区：金属铜基板正面为微波信号功能区，金属铜基板背面为电源滤波区；有机基板正面为数字信号功能区，有机基板背面为参考功分放大区，对不同区域分别进行微波元器件和数字元器件的选型，并进行电路排布；步骤3、根据电路布局和布线情况确定电路的具体层数；步骤4、将设计好的印制板源文件导出为Gerber文件，包括电气文件、钻孔文件、阻焊层文件、丝印文件和机械层文件，并提供印制板加工说明文件；步骤5、根据印制板实际尺寸，结合基板利用率和层叠方式进行开料；步骤6、将切割好的金属铜基板和有机基板根据加工说明文件进行加工，用专用绝缘胶粘结，形成一张完整的混合基板；步骤7、将所有的芯板、半固化片按照设计的顺序进行预叠，并进行微调确定叠层方案，完成后进行定位孔开孔；步骤8、内层菲林，曝光，将内层线路图形文件从光绘转移到内层基板上，蚀刻出内层线路；内层检测，棕化，将合格的内层线路板表面用化学方式粗化，增加不同板材间的粘合力；步骤9、金属铜基板信号孔单独开孔，然后对金属铜基板的开孔进行树脂填充，利用化学方法对金属基表面粗化，提高金属基与半固化片的结合力；步骤10、选择对应层进行叠层，层压；根据钻孔文件进行钻孔；步骤11、外层菲林，图形转移，蚀刻，将外层线路全部腐蚀出来；步骤12、根据Gerber文件开槽；步骤13、局部阻焊；步骤14、铣板、金属包边。3.根据权利要求2所述的双向变频一体化组件的实现方法，其特性在于，步骤1中的技术指标包括射频频段、射频接收功率、射频发射功率、中频频段、中频输出功率、中频输入功率、外形尺寸、产品重量、供电电源、功耗要求。4.根据权利要求3所述的双向变频一体化组件的实现方法，其特性在于，金属铜基基板、有机基板在同一层横向压合。5.根据权利要求4所述的双向变频一体化组件的实现方法，其特性在于，印制板纵向实现了夹芯金属基和有机基板混合多层线路层压，实现了不同信号之间在印制板不同层内的相互隔离与屏蔽，改善了接地及电磁兼容效果；同时优化了散热。6.根据权利要求5所述的双向变频一体化组件的实现方法，其特性在于，将印制板的器件按裸芯片、表贴器件进行分类摆放：金属铜基板区域正面分开放置裸...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘亚旭，李永波，吴铁成，田腾，朱灵，尉志霞，王民超，
申请(专利权)人：中国航天科工集团八五一一研究所，
类型：发明
国别省市：