【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于半导体封装，具体涉及一种用于引力波的前端调理电路一体化封装模块及封装方法。
技术介绍
1、微弱信号检测是现代电子技术与信号处理技术的一个重要研究方向，它涉及从复杂的背景噪声中精确提取、恢复和测量微弱信号，而这类信号通常因幅度极低而导致极易被掩盖，因此，提高对微弱信号的检测能力在科学研究、工程应用以及日常生活等领域都具有重要意义。
2、面向空间引力波探测的星间激光干涉测量系统对引力波这种微弱信号的检测精度提出了极高的要求，其中前端调理电路的性能尤为重要。前端调理电路需要具备极为优秀的噪声本底和抗干扰能力，现有的前端信号电路多采用分离器件形式，这种形式会使得前端调理电路的链路较长，占用电路板的空间较大，进而导致信号容易受干扰，且阻抗一致性不易控制，难以实现引力波信号的有效提取、放大和滤波处理。
3、将前端调理电路进行一体化芯片集成，能够大幅度缩减电路面积，使得抗电磁辐射干扰以及电路温度一致性变的措施更加高效，也能够提高前端调理电路对微弱信号的采集性能。基于ipd(integrated passive devices，集成无源器件)技术的一体化芯片集成方案，通过直接在晶圆上蚀刻的方式，可以实现前端调理电路器件的有效集成。然而，如运算放大器等有源放大器件则无法直接集成，往往需要通过外接放大电路以及单端转差分电路才能够实现集成，因此无法实现电路面积的最大化缩减。同时，由于无源集成器件内部的高度定制化设计结构，在无源集成器件与外部电路连接时易出现阻抗不连续等问题，造成了信号的反射；也不利于前端调理电路的
技术实现思路
1、为了解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供了一种用于引力波的前端调理电路一体化封装模块及封装方法。本专利技术要解决的技术问题通过以下技术方案实现：
2、本专利技术提供了一种用于引力波的前端调理电路一体化封装模块，包括：前端调理电路、硅片、abf互联基板和封装引脚；其中，若干片硅片间隔设置于abf互联基板上，若干个前端调理电路一一对应铺设于若干片硅片上以形成若干条信号通路，若干条信号通路之间相互隔离，每条信号通路均用于接收和放大一路待测引力波信号；abf互联基板的下表面均匀间隔设置有若干个封装引脚，每片硅片上均间隔设置若干个通孔，前端调理电路通过若干个通孔连接abf互联基板，并通过abf互联基板与若干个封装引脚互联。
3、在本专利技术的一个实施例中，每个前端调理电路均包括：依次连接的第一带通滤波器、两级运算放大器和第二带通滤波器；第一带通滤波器，用于接收待测引力波信号并对待测引力波信号进行滤波处理，得到第一滤波信号；两级运算放大器，用于对第一滤波信号进行两级放大，得到两级放大信号；第二带通滤波器，用于对两级放大信号进行滤波处理，得到第二滤波信号。
4、在本专利技术的一个实施例中，前端调理电路一体化封装模块，还包括：电阻式导频分配模块；电阻式导频分配模块设置于abf互联基板上，并分别连接若干个前端调理电路；电阻式导频分配模块，用于接收导频信号并将导频信号分配为若干路导频运算信号。
5、在本专利技术的一个实施例中，每个前端调理电路均还包括：全差分放大器；全差分放大器，通过若干个通孔连接abf互联基板，并通过abf互联基板与电阻式导频分配模块互联；全差分放大器，连接第二带通滤波器，用于对第二滤波信号和导频运算信号进行差分运算，得到差分信号并输出。
6、在本专利技术的一个实施例中，每条信号通路均还包括：可编程电阻，可编程电阻连接两级运算放大器，用于通过改变电阻值以改变两级运算放大器的放大倍数。
7、在本专利技术的一个实施例中，若干个通孔内均填充有导体材料，导体材料包括铜。
8、在本专利技术的一个实施例中，第一带通滤波器和第二带通滤波器均为阻容式滤波器；第一带通滤波器和第二带通滤波器均包括若干个阻容器件，阻容器件包括：电阻或电容。
9、本专利技术还提供了一种用于引力波的前端调理电路的封装方法，包括：
10、步骤1：将若干片硅片和电阻式导频分配模块分别放置于abf互联基板上，在每一片硅片上依次放置第一带通滤波器、两级运算放大器裸芯片、第二带通滤波器、全差分放大器裸芯片和可编程电阻裸芯片；
11、步骤2：通过rdl技术分别将第一带通滤波器、两级运算放大器裸芯片、第二带通滤波器、全差分放大器裸芯片和可编程电阻裸芯片的若干个引脚扇出至对应放置的硅片上；其中，若干个引脚，包括互联引脚和输入输出引脚；
12、步骤3：将每片硅片上的第一带通滤波器、两级运算放大器裸芯片、第二带通滤波器、全差分放大器裸芯片和可编程电阻裸芯片通过若干个互联引脚依次连接，以组成若干条信号通路；
13、步骤4：在每片硅片上分别设置若干个通孔，若干个输入输出引脚对应通过若干个通孔引出至abf互联基板上，以分别连接电阻式导频分配模块和abf互联基板的若干个bga封装引脚；
14、步骤5：通过金属外壳整体封装若干片硅片和abf互联基板，并采用导热材料填充。
15、在本专利技术的一个实施例中，第一带通滤波器和第二带通滤波器均包括若干个阻容器件，第一带通滤波器的若干个阻容器件之间通过键合线互联，第二带通滤波器若干个阻容器件之间通过键合线互联；两级运算放大器裸芯片和全差分放大器裸芯片均包括若干个外围器件，两级运算放大器裸芯片的若干个外围器件与其互联引脚之间通过键合线互联，全差分放大器裸芯片的若干个外围器件与其互联引脚之间通过键合线互联。
16、在本专利技术的一个实施例中，输入输出引脚，包括：待测信号输入引脚、导频信号输入引脚、通信配置引脚和差分信号输出引脚。
17、与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
18、本专利技术的用于引力波的前端调理电路一体化封装模块，基于系统级封装技术，将前端电路进行一体化集成封装，大幅度缩减了电路面积，且便于做温控，有利于提高前端调理电路的温度一致性，使得前端调理电路不易受到温度波动影响，提高了信号稳定性，避免了因温度变化而导致的测量误差。将前端调理电路做一体化封装，还有利于实现电路的电磁干扰防护，在面向太空环境测量时，可以避免宇宙辐射对测量系统的前端模拟电路的影响，极大的增强了测量系统的抗干扰能力，适用于在星载及强辐射应用场景下实现对引力波信号的精密测量。
19、本专利技术将前端电路的各个模块分别集成于独立硅片上，每块硅片上的前端电路均形成一条信号通路，增加了信号通路之间的隔离度，减小了信号串扰。
20、本专利技术将电阻式导频分配模块封装在模块内部，利用插入导频的方法单独降低每一路信号通路中的时间抖动噪声，以消除时间抖动的影响；全差分放大器直接输出待测引力波信号与导频信号混合后的差分信号，也便于后级数字电路直接使用该差分信号进行导频修正运算。
21、本专利技术在实现前端调本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于引力波的前端调理电路一体化封装模块，其特征在于，包括：前端调理电路、硅片、ABF互联基板和封装引脚；
2.根据权利要求1所述的前端调理电路一体化封装模块，其特征在于，每个所述前端调理电路均包括：依次连接的第一带通滤波器、两级运算放大器和第二带通滤波器；所述第一带通滤波器，用于接收待测引力波信号并对所述待测引力波信号进行滤波处理，得到第一滤波信号；所述两级运算放大器，用于对所述第一滤波信号进行两级放大，得到两级放大信号；所述第二带通滤波器，用于对所述两级放大信号进行滤波处理，得到第二滤波信号。
3.根据权利要求2所述的前端调理电路一体化封装模块，其特征在于，还包括：电阻式导频分配模块；所述电阻式导频分配模块设置于所述ABF互联基板上，并分别连接若干个所述前端调理电路；所述电阻式导频分配模块，用于接收导频信号并将所述导频信号分配为若干路导频运算信号。
4.根据权利要求3所述的前端调理电路一体化封装模块，其特征在于，每个所述前端调理电路均还包括：全差分放大器；所述全差分放大器，通过若干个所述通孔连接所述ABF互联基板，并通过所述ABF互联
5.根据权利要求2所述的前端调理电路一体化封装模块，其特征在于，每条所述信号通路均还包括：可编程电阻，所述可编程电阻连接所述两级运算放大器，用于通过改变电阻值以改变所述两级运算放大器的放大倍数。
6.根据权利要求1所述的前端调理电路一体化封装模块，其特征在于，若干个所述通孔内均填充有导体材料，所述导体材料包括铜。
7.根据权利要求2所述的前端调理电路一体化封装模块，其特征在于，所述第一带通滤波器和所述第二带通滤波器均为阻容式滤波器；所述第一带通滤波器和所述第二带通滤波器均包括若干个阻容器件，所述阻容器件包括：电阻或电容。
8.一种用于引力波的前端调理电路一体化封装模块的封装方法，其特征在于，所述方法用于制备如权利要求1至7任一项所述的用于引力波的前端调理电路一体化封装模块，所述封装方法，包括：
9.根据权利要求8所述的用于引力波的前端调理电路一体化封装模块的封装方法，其特征在于，所述第一带通滤波器和所述第二带通滤波器均包括若干个阻容器件，所述第一带通滤波器的若干个所述阻容器件之间通过键合线互联，所述第二带通滤波器若干个所述阻容器件之间通过键合线互联；
10.根据权利要求8所述的用于引力波的前端调理电路一体化封装模块的封装方法，其特征在于，所述输入输出引脚，包括：待测信号输入引脚、导频信号输入引脚、通信配置引脚和差分信号输出引脚。
...【技术特征摘要】
1.一种用于引力波的前端调理电路一体化封装模块，其特征在于，包括：前端调理电路、硅片、abf互联基板和封装引脚；
2.根据权利要求1所述的前端调理电路一体化封装模块，其特征在于，每个所述前端调理电路均包括：依次连接的第一带通滤波器、两级运算放大器和第二带通滤波器；所述第一带通滤波器，用于接收待测引力波信号并对所述待测引力波信号进行滤波处理，得到第一滤波信号；所述两级运算放大器，用于对所述第一滤波信号进行两级放大，得到两级放大信号；所述第二带通滤波器，用于对所述两级放大信号进行滤波处理，得到第二滤波信号。
3.根据权利要求2所述的前端调理电路一体化封装模块，其特征在于，还包括：电阻式导频分配模块；所述电阻式导频分配模块设置于所述abf互联基板上，并分别连接若干个所述前端调理电路；所述电阻式导频分配模块，用于接收导频信号并将所述导频信号分配为若干路导频运算信号。
4.根据权利要求3所述的前端调理电路一体化封装模块，其特征在于，每个所述前端调理电路均还包括：全差分放大器；所述全差分放大器，通过若干个所述通孔连接所述abf互联基板，并通过所述abf互联基板与所述电阻式导频分配模块互联；
5.根据权利要求2所述的前端调理电路一体化封装模块，其特征在于，每条所述信号通路均...
【专利技术属性】
技术研发人员：肖国尧，王旭，闻博，刘成，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：
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