CN113015349A - 内置输入输出电路的功率放大器的封装制造方法 - Google Patents

内置输入输出电路的功率放大器的封装制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113015349A
CN113015349A CN202110227273.XA CN202110227273A CN113015349A CN 113015349 A CN113015349 A CN 113015349A CN 202110227273 A CN202110227273 A CN 202110227273A CN 113015349 A CN113015349 A CN 113015349A
Authority
CN
China
Prior art keywords
power amplifier
metal pattern
input
matching network
manufacturing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110227273.XA
Other languages
English (en)
Inventor
王琮
魏宇琛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Harbin Institute of Technology
Original Assignee
Harbin Institute of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Harbin Institute of Technology filed Critical Harbin Institute of Technology
Priority to CN202110227273.XA priority Critical patent/CN113015349A/zh
Publication of CN113015349A publication Critical patent/CN113015349A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/301—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor by means of a mounting structure
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/18—Printed circuits structurally associated with non-printed electric components
    • H05K1/182—Printed circuits structurally associated with non-printed electric components associated with components mounted in the printed circuit board, e.g. insert mounted components [IMC]
    • H05K1/185—Components encapsulated in the insulating substrate of the printed circuit or incorporated in internal layers of a multilayer circuit
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/341—Surface mounted components

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Abstract

内置输入输出电路的功率放大器的封装制造方法，本发明涉及一种内置输入输出电路的功率放大器的封装方法，它为了解决现有高效率功率放大器是由介质电路板和介电封装层叠而成，导致制造过程复杂的问题。封装制造方法：一、在介电衬底上形成功率放大器沟槽；二、在功率放大器沟槽的左右两侧印刷输入输出匹配网络的金属图案；三、采用化学镀镍钯浸金工艺对金属图案进行表面处理；四、对带有金属图案的衬底进行烧结处理；五、通过铜焊接工艺将多个引线框分别附着到输入输出匹配网络的金属图案的槽口内；六、设置功率放大器。本发明将输入输出集成匹配电路内置在介电衬底上，将功率放大器放置在与输入输出电路相同的平面上，制造工序效率高。

Description

内置输入输出电路的功率放大器的封装制造方法
技术领域
本发明涉及一种内置输入输出电路的功率放大器的封装方法。
背景技术
随着ICT技术的普及，室外场景中进行的各种活动正逐渐进行在室内。因此，在日常生活中室内空间所占的比例逐渐增加，而为室外场景提供的服务(例如，导航等)逐渐扩展到室内空间。
为了满足这些服务需求，已经提出了高性能射频产品，并且为实现所述高性能射频产品，高功率、高效率功率放大器的使用是必不可少的。
传统的高功率、高效率功率放大器的制备方法主要有两种，一是由介质电路板和介电封装层叠而成并辅以贴片式电容和电感器件完成输入输出匹配，该工艺加工复杂而且还需要利用表面贴装器件(SMD)技术完成电容和电感的贴合；二是在半导体衬底上一次性形成输入输出匹配，即单片集成电路形式(MIC)，该方法价格高昂，良品率偏低。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有高效率功率放大器是由介质电路板和介电封装层叠而成，导致制造过程复杂的问题，而提供一种内置输入输出电路的功率放大器的封装制造方法。
本发明内置输入输出电路的功率放大器的封装制造方法按照以下步骤实现：
一、通过激光切割工艺在介电衬底上形成功率放大器沟槽；
二、在功率放大器沟槽的左侧印刷输入匹配网络的金属图案，在功率放大器沟槽的右侧印刷输出匹配网络的金属图案，在输入匹配网络的金属图案和输出匹配网络的金属图案上分别开有槽口；
三、采用化学镀镍钯浸金工艺对输入匹配网络的金属图案和输出匹配网络的金属图案进行表面处理，得到带有表面处理的金属图案的衬底；
四、在1250℃～1500℃的温度下对带有金属图案的衬底进行烧结处理，得到介质电路板；
五、采用铜焊接工艺将散热板附着在介质电路板的底部，然后通过铜焊接工艺将多个引线框分别附着到输入匹配网络的金属图案和输出匹配网络的金属图案的槽口内；
六、将功率放大器设置在功率放大器沟槽中，得到内置输入输出电路的功率放大器。
本发明提供一种内置输入输出电路的功率放大器的封装制造方法，在该封装制造方法中，将输入输出集成匹配电路内置在介电衬底上，并将功率放大器放置在与所述输入输出电路相同的平面上，从而能够在同一平面上配置介电衬底和引线框，制造工序效率高，解决了现有高效率功率放大器介质电路板和介电封装层叠加工复杂的问题，且良品率高于单片集成电路形式(MIC)。
附图说明
图1为实施例中介电衬底上功率放大器沟槽的结构示意图；
图2为实施例中介质电路板的结构示意图；
图3为散热板的结构示意图；
图4为实施例得到的内置输入输出电路的功率放大器的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式内置输入输出电路的功率放大器的封装制造方法按照以下步骤实施：
一、通过激光切割工艺在介电衬底110上形成功率放大器沟槽111；
二、在功率放大器沟槽111的左侧印刷输入匹配网络的金属图案121，在功率放大器沟槽111的右侧印刷输出匹配网络的金属图案122，在输入匹配网络的金属图案121和输出匹配网络的金属图案122上分别开有槽口；
三、采用化学镀镍钯浸金工艺对输入匹配网络的金属图案121和输出匹配网络的金属图案122进行表面处理，得到带有表面处理的金属图案的衬底；
四、在1250℃～1500℃的温度下对带有金属图案的衬底进行烧结处理，得到介质电路板100；
五、采用铜焊接工艺将散热板200附着在介质电路板100的底部，然后通过铜焊接工艺将多个引线框分别附着到输入匹配网络的金属图案121和输出匹配网络的金属图案122的槽口内；
六、将功率放大器设置在功率放大器沟槽111中，得到内置输入输出电路的功率放大器。
本实施方式内置输入输出电路的功率放大器的封装制造方法由于将输入输出集成电路内置在介电衬底中，并且介电衬底和引线框可以配置在同一平面上，因此制造工序效率高，有效地降低制造成本。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤一所述的介电衬底110的材质为氧化铝陶瓷。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是步骤二中采用丝网印刷或激光打标工艺印刷输入匹配网络的金属图案121和输出匹配网络的金属图案122。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是所述输入匹配网络的金属图案121和输出匹配网络的金属图案122的材质为钨(W)或者锰钼合金(MoMn)。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是步骤三中化学镀镍钯浸金工艺中镍的沉积厚度为4～8μm，钯的厚度为0.1～0.3μm，金的厚度为0.025～0.1μm。
本实施方式所述的化学镀镍钯浸金(ENEPIG，Electroless Nickel ElectrolessPalladium Immersion Gold)工艺，呈镍层、钯层和金层结构，钯层位于镍层和金层之间，在置换金的沉积反应中，化学镀钯层会保护镍层防止它被交置换金过度腐蚀，钯在防止出现置换反应导致的腐蚀现象的同时，为浸金作好准备。ENEPIG(化镍钯浸金)工艺应用于封装基板表面处理，在化镍钯浸金工艺过程中，通过对镍层上化学镀钯控制、浸金控制，获得精确的沉积厚度和金层均匀性，达到良好的接触面。并就浸金过程中的渗金问题进行优化控制，达到焊区小间距的需求。ENEPIG控制工艺可获得优异可靠性的表面处理，并且满足无铅组装工艺所有需求，适用于封装基板的表面处理制造。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是步骤四中烧结处理是在氢气与氮气混合气体的气氛下进行。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式六不同的是氢气与氮气的流速比为1：3～1：1。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一不同的是步骤四中烧结处理的时间为8～12h。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一至八之一不同的是步骤四在1400℃的温度下对带有金属图案的衬底进行烧结处理10h。
具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式一至九之一不同的是步骤五中引线框通过微操作置于输入匹配网络的金属图案121和输出匹配网络的金属图案122的槽口内。
具体实施方式十一：本实施方式与具体实施方式一至十之一不同的是步骤六中采用镍或金电镀介质电路板100上的输入匹配网络的金属图案121、输出匹配网络的金属图案122以及引线框。
实施例：本实施例内置输入输出电路的功率放大器的封装制造方法按照以下步骤实施：
一、通过激光切割工艺在氧化铝陶瓷介电衬底110上形成功率放大器沟槽111；
二、通过丝网印刷在功率放大器沟槽111的左侧印刷输入匹配网络的金属图案121，在功率放大器沟槽111的右侧印刷输出匹配网络的金属图案122，在输入匹配网络的金属图案121和输出匹配网络的金属图案122上分别开有槽口，输入匹配网络的金属图案121用于匹配输入阻抗，而输出匹配网络的金属图案122用于匹配输出阻抗；
三、采用化学镀镍钯浸金工艺对输入匹配网络的金属图案121和输出匹配网络的金属图案122进行表面处理，得到带有表面处理的金属图案的衬底；
四、在1400℃的温度下对带有金属图案的衬底进行烧结处理10h，烧结所用的气氛为氢气与氮气混合气体，所述氢气与氮气的流速比为1：2，得到介质电路板100；
五、采用铜焊接工艺将散热板200附着在介质电路板100的底部，然后通过铜焊接工艺将第一输入引线框311，第二输入引线框312和第三输入引线框313引线框附着到输入匹配网络的金属图案121的槽口内，将第一输出引线框321，第二输出引线框322和第三输出引线框323附着到输出匹配网络的金属图案122的槽口内；
六、将功率放大器设置在功率放大器沟槽111中，得到内置输入输出电路的功率放大器。
本实施例步骤五中的引线框的材质为Kovar合金材料，通过精密机加工制作，然后进行微组装操作。本实施例步骤六还可对输入匹配网络的金属图案121、输出匹配网络的金属图案122以及引线框采用镍电镀。
本实施例将输入输出集成电路内置在介电衬底上，并将功率放大器放置在与所述输入输出电路相同的平面上，从而能够在同一平面上配置介电衬底和引线框，封装制造效率高，良品率达到95％以上，解决了现有高效率功率放大器介质电路板和介电封装层叠加工复杂的问题。

Claims (11)

1.内置输入输出电路的功率放大器的封装制造方法，其特征在于该封装制造方法按照下列步骤实现：
一、通过激光切割工艺在介电衬底(110)上形成功率放大器沟槽(111)；
二、在功率放大器沟槽(111)的左侧印刷输入匹配网络的金属图案(121)，在功率放大器沟槽(111)的右侧印刷输出匹配网络的金属图案(122)，在输入匹配网络的金属图案(121)和输出匹配网络的金属图案(122)上分别开有槽口；
三、采用化学镀镍钯浸金工艺对输入匹配网络的金属图案(121)和输出匹配网络的金属图案(122)进行表面处理，得到带有表面处理的金属图案的衬底；
四、在1250℃～1500℃的温度下对带有金属图案的衬底进行烧结处理，得到介质电路板(100)；
五、采用铜焊接工艺将散热板(200)附着在介质电路板(100)的底部，然后通过铜焊接工艺将多个引线框分别附着到输入匹配网络的金属图案(121)和输出匹配网络的金属图案(122)的槽口内；
六、将功率放大器设置在功率放大器沟槽(111)中，得到内置输入输出电路的功率放大器。
2.根据权利要求1所述的内置输入输出电路的功率放大器的封装制造方法，其特征在于步骤一所述的介电衬底(110)的材质为氧化铝陶瓷。
3.根据权利要求1所述的内置输入输出电路的功率放大器的封装制造方法，其特征在于步骤二中采用丝网印刷或激光打标工艺印刷输入匹配网络的金属图案(121)和输出匹配网络的金属图案(122)。
4.根据权利要求1所述的内置输入输出电路的功率放大器的封装制造方法，其特征在于所述输入匹配网络的金属图案(121)和输出匹配网络的金属图案(122)的材质为钨或者锰钼合金。
5.根据权利要求1所述的内置输入输出电路的功率放大器的封装制造方法，其特征在于步骤三中化学镀镍钯浸金工艺中镍的沉积厚度为4～8μm，钯的厚度为0.1～0.3μm，金的厚度为0.025～0.1μm。
6.根据权利要求1所述的内置输入输出电路的功率放大器的封装制造方法，其特征在于步骤四中烧结处理是在氢气与氮气混合气体的气氛下进行。
7.根据权利要求6所述的内置输入输出电路的功率放大器的封装制造方法，其特征在于氢气与氮气的流速比为1：3～1：1。
8.根据权利要求1所述的内置输入输出电路的功率放大器的封装制造方法，其特征在于步骤四中烧结处理的时间为8～12h。
9.根据权利要求1所述的内置输入输出电路的功率放大器的封装制造方法，其特征在于步骤四在1400℃的温度下对带有金属图案的衬底进行烧结处理10h。
10.根据权利要求1所述的内置输入输出电路的功率放大器的封装制造方法，其特征在于步骤五中引线框通过微操作置于输入匹配网络的金属图案(121)和输出匹配网络的金属图案(122)的槽口内。
11.根据权利要求1所述的内置输入输出电路的功率放大器的封装制造方法，其特征在于步骤六中采用镍或金电镀介质电路板(100)上的输入匹配网络的金属图案(121)、输出匹配网络的金属图案(122)以及引线框。
CN202110227273.XA 2021-03-01 2021-03-01 内置输入输出电路的功率放大器的封装制造方法 Pending CN113015349A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110227273.XA CN113015349A (zh) 2021-03-01 2021-03-01 内置输入输出电路的功率放大器的封装制造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110227273.XA CN113015349A (zh) 2021-03-01 2021-03-01 内置输入输出电路的功率放大器的封装制造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113015349A true CN113015349A (zh) 2021-06-22

Family

ID=76387104

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110227273.XA Pending CN113015349A (zh) 2021-03-01 2021-03-01 内置输入输出电路的功率放大器的封装制造方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113015349A (zh)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210013050A1 (en) * 2018-11-29 2021-01-14 Wavepia Co., Ltd. Method of manufacturing power amplifier package embedded with input-output circuit
TWI717276B (zh) * 2020-05-15 2021-01-21 南韓商暐寶皮亞股份有限公司 製造內埋有輸入-輸出電路之功率放大器封裝之方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210013050A1 (en) * 2018-11-29 2021-01-14 Wavepia Co., Ltd. Method of manufacturing power amplifier package embedded with input-output circuit
TWI717276B (zh) * 2020-05-15 2021-01-21 南韓商暐寶皮亞股份有限公司 製造內埋有輸入-輸出電路之功率放大器封裝之方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
林金堵: "化学镍/化学钯/浸金的表面涂覆层的可焊性和可靠性", 《印制电路信息》 *
田文超 等编: "《电子封装结构设计》", 31 January 2017, 西安：西安电子科技大学出版社 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5672848A (en) Ceramic circuit board
US7632716B2 (en) Package for high frequency usages and its manufacturing method
US6284985B1 (en) Ceramic circuit board with a metal plate projected to prevent solder-flow
EP2019571A2 (en) Electronic component-embedded board and method of manufacturing the same
EP2991105B1 (en) Composite laminate and electronic device
EP1830414A1 (en) Element mounting substrate and method for manufacturing same
US20010050100A1 (en) Cu plated ceramic substrate and a method of manufacturing the same
CN101197338B (zh) 半导体模块、半导体模块的制造方法及便携式设备
US20110123931A1 (en) High-precision ceramic substrate preparation process
JP2003110205A (ja) 金属−セラミックス回路基板
CN113795091A (zh) 一种低温烧结制备陶瓷电路板方法
RU2558323C1 (ru) Способ металлизации подложки из алюмонитридной керамики
CN117334795B (zh) 一种基于陶瓷围坝的高功率led封装结构的制备及应用
JP5002614B2 (ja) セラミックス回路基板の製造方法
CN113015349A (zh) 内置输入输出电路的功率放大器的封装制造方法
EP1371621A1 (en) Metal/ceramic bonding article and method for producing same
TWI717276B (zh) 製造內埋有輸入-輸出電路之功率放大器封裝之方法
CN110690131A (zh) 一种具有大键合力的三维异构焊接方法
KR102129556B1 (ko) 입출력회로가 내장된 전력 증폭기용 패키지의 제조 방법
JP2019512867A (ja) 回路基板プレートを製造するための方法、回路基板プレート、半導体モジュールを製造するための方法、及び、半導体モジュール
RU2405229C2 (ru) Корпус полупроводникового прибора
CN111799251A (zh) 采用多芯片堆叠结构的功率分立器件及其制备方法
CN115939091B (zh) 一种高导热封装基板及其制备方法
JP2000049427A (ja) 接合体及びそれを用いた回路基板
JP2013098404A (ja) セラミック基板と、そのセラミック基板を用いた電子部品モジュール

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20210622