【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于通讯雷达，更具体地说，是涉及一种相控阵天线封装结构。
技术介绍
1、随着军用通信系统的快速发展，相控阵雷达对小型化、集成化的需求越来越迫切。
2、目前传统的天线封装结构为将一整块天线板分割成与tr器件相同大小，tr器件与天线板采用高熔点bga焊点连接组成双层结构子阵，多个子阵采用低熔点bga焊点连接在对应的母板上。受装配工艺要求，子阵之间必须留有间隙，这使得各个子阵之间的天线之间存在间隙，在有限的面积内由于天线板之间的间距存在会使得天线反射板的整体面积减小，进而影响天线的性能。
3、倘若传统装配结构采用将天线作为一个整体与所有tr器件连接的形式，实施方法一般为多个tr器件通过高熔点bga焊点与一整块天线板形成连接，组成双层结构。该双层结构再通过低熔点bga焊点与母板形成连接。但由于各个tr器件与天线板之间采用bga焊点刚性连接的方式，连接后的tr器件之间的共面性无法得到保证，会使得后续双层结构熔点焊球的工序难以操作，双层结构与母板之间贴装过程中也极易发生虚焊。
4、同时由于高熔点焊点用于连接tr器件与天线板，低熔点焊点用于连接tr器件与pcb母板，因此tr器件一般为单层，严重限制了tr器件的集成度与体积。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种相控阵天线封装结构，旨在解决各个tr器件与天线板之间的共面性无法得到保证，会使得后续双层结构熔点焊球的工序难以操作，双层结构与母板之间贴装过程中也极易发生虚焊的问题。
2、
3、为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：提供一种相控阵天线封装结构，包括pcb母板、多个双层tr器件以及天线板，多个所述双层tr器件呈矩阵间隔排布，所述天线板通过多个螺钉与多个主毛纽扣连接在多个所述双层tr器件的上方，多个所述双层tr器件焊接在所述pcb母板的上端面。
4、在一种可能的实现方式中，所述双层tr器件包括下层tr器件和上层tr器件，所述上层tr器件通过高熔点bga焊球焊接于所述下层tr器件的上方，所述上层tr器件连接所述天线板，所述下层tr器件焊接在所述pcb母板的上端面。
5、在一种可能的实现方式中，所述下层tr器件包括下层电路板、下层芯片、下层盖板以及下层围框，所述下层电路板、所述下层芯片以及所述下层盖板自下而上依次设置，所述下层盖板焊接于所述上层tr器件的下方，所述下层电路板的下端面设有多个低熔点bga焊球，多个所述低熔点bga焊球焊接于所述pcb母板的上端面，所述下层芯片通过导电胶粘接于所述下层电路板的上端面，所述下层围框围设于所述下层电路板和所述下层盖板的外周且三者焊接固定以形成气密结构。
6、在一种可能的实现方式中，所述下层盖板与所述下层电路板之间设有多组下层毛纽扣束，多组所述下层毛纽扣束呈矩阵排布并围设于所述下层芯片的周向；
7、所述下层毛纽扣束包括同轴设置的多个下层毛纽扣，多个所述下层毛纽扣包括一个中部下层毛纽扣和多个围设于所述中部下层毛纽扣周向的多个周向下层毛纽扣。
8、在一种可能的实现方式中，所述下层电路板的上端面开设有多个下层盲孔，多个所述下层毛纽扣的下端一一对应的插装于多个所述下层盲孔内并处于压缩状态，所述下层盲孔的底部金属化处理以电连接所述下层电路板。
9、在一种可能的实现方式中，所述下层盖板上开设有多个下层通孔，所述下层通孔的内壁做金属化处理，环氧树脂或铜浆塞孔，所述下层通孔的上端和下端分别设有金属化焊盘，所述下层盖板的所述金属化焊盘通过所述下层毛纽扣电连接所述下层电路板。
10、在一种可能的实现方式中，所述上层tr器件包括上层电路板、上层芯片、上层盖板以及上层围框，所述上层电路板、所述上层芯片以及所述上层盖板自下而上依次设置，所述上层盖板连接在所述天线板的下方，所述上层电路板的下端面设有多个高熔点bga焊球，多个所述高熔点bga焊球焊接于所述下层tr器件的上端面，所述上层芯片通过导电胶粘接于所述上层电路板的上端面，所述上层围框围设于所述上层电路板和所述上层盖板的外周且三者焊接固定以形成气密结构。
11、在一种可能的实现方式中，所述上层盖板与所述上层电路板之间设有多组上层毛纽扣束，多组所述上层毛纽扣束呈矩阵排布并围设于所述上层芯片的周向；
12、所述上层毛纽扣束包括同轴设置的多个上层毛纽扣，多个所述上层毛纽扣包括一个中部上层毛纽扣和多个围设于所述中部上层毛纽扣周向的多个周向上层毛纽扣。
13、在一种可能的实现方式中，所述上层电路板的上端面开设有多个上层第一盲孔，多个所述上层毛纽扣的下端一一对应的插装于多个所述上层第一盲孔内并处于压缩状态，所述上层第一盲孔的底部金属化处理通过所述下层毛纽扣以实现所述下层电路板与所述下层盖板之间的垂直电气与信号互连。
14、在一种可能的实现方式中，所述上层盖板的上端面开设有多个上层第二盲孔，所述上层第二盲孔内设有金属化焊盘，所述金属化焊盘通过所述主毛纽扣电连接所述天线板。
15、本专利技术提供的一种相控阵天线封装结构的有益效果在于：与现有技术相比，天线板、多个双层tr器件以及pcb母板自上而下依次连接，多个双层tr器件焊接在pcb母板的上端面，天线板通过多个螺钉连接在多个双层tr器件的上方。其中，任一双层tr器件与天线板之间均设有多个主毛纽扣。螺钉穿过天线板与双层tr器件形成机械连接，由于主毛纽扣具有一定伸缩性，当多个双层tr器件与pcb母板连接后共面性较差时，可通过控制每个螺钉旋入深度，压缩主毛纽扣使得天线板与下方多个双层tr器件形成良好的电气连接。实现一整块天线板无需分割便可与多个tr器件同时连接，消除了传统封装结构中天线板之间间隙，增大了天线的反射板面积，使性能进一步提高。同时毛纽扣在上下两层tr器件内部的应用为bga焊点空出了温度梯度，实现了双层tr、天线板、pcb母板的三维立体堆叠结构，进一步增加的相控阵天线的集成度，同时减少体积。
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1.一种相控阵天线封装结构，其特征在于，包括PCB母板(1)、多个双层TR器件(2)以及天线板(4)，多个所述双层TR器件(2)呈矩阵间隔排布，所述天线板(4)通过多个螺钉(5)与多个主毛纽扣(3)连接在多个所述双层TR器件(2)的上方，多个所述双层TR器件(2)焊接在所述PCB母板(1)的上端面。
2.如权利要求1所述的一种相控阵天线封装结构，其特征在于，所述双层TR器件(2)包括下层TR器件(2.1)和上层TR器件(2.2)，所述上层TR器件(2.2)通过高熔点BGA焊球(2.2.1.2)焊接于所述下层TR器件(2.1)的上方，所述上层TR器件(2.2)连接所述天线板(4)，所述下层TR器件(2.1)焊接在所述PCB母板(1)的上端面。
3.如权利要求2所述的一种相控阵天线封装结构，其特征在于，所述下层TR器件(2.1)包括下层电路板(2.1.1)、下层芯片(2.1.2)、下层盖板(2.1.5)以及下层围框(2.1.4)，所述下层电路板(2.1.1)、所述下层芯片(2.1.2)以及所述下层盖板(2.1.5)自下而上依次设置，所述下层盖板(2.1.5)焊
4.如权利要求3所述的一种相控阵天线封装结构，其特征在于，所述下层盖板(2.1.5)与所述下层电路板(2.1.1)之间设有多组下层毛纽扣束，多组所述下层毛纽扣束呈矩阵排布并围设于所述下层芯片(2.1.2)的周向；
5.如权利要求4所述的一种相控阵天线封装结构，其特征在于，所述下层电路板(2.1.1)的上端面开设有多个下层盲孔(2.1.1.1)，多个所述下层毛纽扣(2.1.3)的下端一一对应的插装于多个所述下层盲孔(2.1.1.1)内并处于压缩状态，所述下层盲孔(2.1.1.1)的底部金属化处理以电连接所述下层电路板(2.1.1)。
6.如权利要求5所述的一种相控阵天线封装结构，其特征在于，所述下层盖板(2.1.5)上开设有多个下层通孔(2.1.5.1)，所述下层通孔(2.1.5.1)的内壁做金属化处理，环氧树脂或铜浆塞孔，所述下层通孔(2.1.5.1)的上端和下端分别设有金属化焊盘，所述下层盖板(2.1.5)的所述金属化焊盘通过所述下层毛纽扣(2.1.3)电连接所述下层电路板(2.1.1)。
7.如权利要求4所述的一种相控阵天线封装结构，其特征在于，所述上层TR器件(2.2)包括上层电路板(2.2.1)、上层芯片(2.2.2)、上层盖板(2.2.5)以及上层围框(2.2.4)，所述上层电路板(2.2.1)、所述上层芯片(2.2.2)以及所述上层盖板(2.2.5)自下而上依次设置，所述上层盖板(2.2.5)连接在所述天线板(4)的下方，所述上层电路板(2.2.1)的下端面设有多个高熔点BGA焊球(2.2.1.2)，多个所述高熔点BGA焊球(2.2.1.2)焊接于所述下层TR器件(2.1)的上端面，所述上层芯片(2.2.2)通过导电胶粘接于所述上层电路板(2.2.1)的上端面，所述上层围框(2.2.4)围设于所述上层电路板(2.2.1)和所述上层盖板(2.2.5)的外周且三者焊接固定以形成气密结构。
8.如权利要求7所述的一种相控阵天线封装结构，其特征在于，所述上层盖板(2.2.5)与所述上层电路板(2.2.1)之间设有多组上层毛纽扣束，多组所述上层毛纽扣束呈矩阵排布并围设于所述上层芯片(2.2.2)的周向；
9.如权利要求8所述的一种相控阵天线封装结构，其特征在于，所述上层电路板(2.2.1)的上端面开设有多个上层第一盲孔(2.2.1.1)，多个所述上层毛纽扣(2.2.3)的下端一一对应的插装于多个所述上层第一盲孔(2.2.1.1)内并处于压缩状态，所述上层第一盲孔(2.2.1.1)的底部金属化处理通过所述下层毛纽扣(2.1.3)以实现所述下层电路板(2.1.1)与所述下层盖板(2.1.5)之间的垂直电气与信号互连。
10.如权利要求9所述的一种相控阵天线封装结构，其特征在于，所述上层盖板(2.2.5)的上端面开设有多个上层第二盲孔(2.2.5.2)，所述上层第二盲孔(2.2.5.2)内设有金属化焊盘，所述金属化焊盘通过所述主毛纽扣(3)电连接所述天线板(4)。
...【技术特征摘要】
1.一种相控阵天线封装结构，其特征在于，包括pcb母板(1)、多个双层tr器件(2)以及天线板(4)，多个所述双层tr器件(2)呈矩阵间隔排布，所述天线板(4)通过多个螺钉(5)与多个主毛纽扣(3)连接在多个所述双层tr器件(2)的上方，多个所述双层tr器件(2)焊接在所述pcb母板(1)的上端面。
2.如权利要求1所述的一种相控阵天线封装结构，其特征在于，所述双层tr器件(2)包括下层tr器件(2.1)和上层tr器件(2.2)，所述上层tr器件(2.2)通过高熔点bga焊球(2.2.1.2)焊接于所述下层tr器件(2.1)的上方，所述上层tr器件(2.2)连接所述天线板(4)，所述下层tr器件(2.1)焊接在所述pcb母板(1)的上端面。
3.如权利要求2所述的一种相控阵天线封装结构，其特征在于，所述下层tr器件(2.1)包括下层电路板(2.1.1)、下层芯片(2.1.2)、下层盖板(2.1.5)以及下层围框(2.1.4)，所述下层电路板(2.1.1)、所述下层芯片(2.1.2)以及所述下层盖板(2.1.5)自下而上依次设置，所述下层盖板(2.1.5)焊接于所述上层tr器件(2.2)的下方，所述下层电路板(2.1.1)的下端面设有多个低熔点bga焊球(2.1.1.2)，多个所述低熔点bga焊球(2.1.1.2)焊接于所述pcb母板(1)的上端面，所述下层芯片(2.1.2)通过导电胶粘接于所述下层电路板(2.1.1)的上端面，所述下层围框(2.1.4)围设于所述下层电路板(2.1.1)和所述下层盖板(2.1.5)的外周且三者焊接固定以形成气密结构。
4.如权利要求3所述的一种相控阵天线封装结构，其特征在于，所述下层盖板(2.1.5)与所述下层电路板(2.1.1)之间设有多组下层毛纽扣束，多组所述下层毛纽扣束呈矩阵排布并围设于所述下层芯片(2.1.2)的周向；
5.如权利要求4所述的一种相控阵天线封装结构，其特征在于，所述下层电路板(2.1.1)的上端面开设有多个下层盲孔(2.1.1.1)，多个所述下层毛纽扣(2.1.3)的下端一一对应的插装于多个所述下层盲孔(2.1.1.1)内并处于压缩状态，所述下层盲孔(2.1.1.1)的底部金属化处理以电连接所述下层电路板(2.1.1)。
6.如权利要求5所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：邢增程，许春良，厉志强，赵永志，冀乃一，张理想，方园，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十三研究所，
类型：发明
国别省市：
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