微波电路微组装技术ppt课件
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微波微组装技术的发展
3、微组装的技术作用及典型的产品-1
与传统组装技术相比，立体组装的最大特点就是可 以大为减少产品的体积和重量（甚至可以减少９０ ％），同时改善了电路性能，减少了信号延迟、降 低了噪声和功率损耗，提高了运算速度和带宽。
采用多芯片组 装和立体组装 技术，形成具 有子系统甚至 系统功能电路 模块(SIP)
整机/系统级互连
微系统集成组 装与互连
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微波微组装技术的发展
1、微波电路系统微组装简介-3
基础科学
电磁场与微波技术 电子材料 微电子技术 机械(设计/组装/焊 接） 测试、控制 光学、热学 可靠性工程 系统工程
板级电路互连
模块/组级互连
分机/子系统级 互连
整机/系统级互连
基本技术
材料技术 微波元器件 微电子器件 基板技术 微组装工艺 微组装设计 微组装设备 微组装测试 微组装系统及管理
.
微波微组装技术的发展
1、微波电路系统微组装简介-4
与芯片工艺比较
层次不同：芯片低层微组装上层，前者是后者基础 关注点不同：微组装互连（无源）、芯片功能更多（有源） 有共性：1）都有互连、阻抗匹配、抑制避免干扰、散热等功能要求；
制 制 基 片片丝焊体成合
技技 芯 组 设术 设件
造 造 板 贴焊键接组微集
术术 片 件 计
计立
技 技 制 装接合技装波成
测自技
技体
术 术 造 技技技术技功制
试动术
术组
技 术术术
术能 造
技测
装
术
电技
术试
设
路术
技
计
技
术
技
术
术
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微波微组装技术的发展
2、微组装技术构成-3
按材料分类
陶瓷基 复合材料基 金属芯基等
.
微波微组装技术的发展
1、微波电路系统微组装简介-5
❖ 微组装技术是宽带高频军用电子装备研制生产 的共性和关键技术。微组装技术对满足高频、极高 频（毫米波）和宽带电路模块的组装要求，缩小电 路模块的体积和重量，满足现代电子武器装备小型 化、轻量化、数字化、低功耗的要求有重要作用。 ❖ 该技术已广泛应用于机载、星载相控阵雷达T/R 组件、导弹导引头、航天计算机用存储和处理器， 电子信息对抗系统和装备的宽带低噪声固态微波放 大器、滤波器、混频器等电路的组装。
组成
元器件 （芯片）
模块
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分机
分系统
整机
微波微组装技术的发展
1、微波电路系统微组装简介-2
微组装技术主要研究芯片及以上的组装互连技术（不含芯片制造）
微组装技术
芯片间互连
芯片与芯片 或芯片与封 装基板的安 装互连，包 括电子封装 和多芯片组 装
板级电路互连 子系统/系统级互连
在多层印制板 上组装元器件 而成为电路模 块的制造，即 印制板级芯片 电路组装(COB)
2）分析建模方法软件工具类似，都是基于电磁波和微波理论 两者的功能界限：模糊、向上发展（芯片进攻，SOC，但复杂多功能
系统，还是微组装，而且对功能的需求也在向更复杂综合方向发展 近30年来，随着信息技术的飞速发展，电子装备应用频率越来越高，
微电子技术的发展一直遵循摩尔定律和按比例缩小原理，即每隔三年 芯片的集成度翻两翻（增加4倍），特征尺寸缩小三分之一。从而推 动微组装技术得到飞速发展。
低温共烧陶瓷基板
由于其优越的介质特性和优良的导电性能，集高密度多层互联 、埋置无源元件为一体，将传统的二维电路结构变换为三维立体结 构,实现了电路结构的立体化以及无源元件的高度集成，提高了布线 密度，大幅减少了引线连接和焊点的数目，使得线路的可靠性显著 提高，而被广泛应用于微波电路的制造，是发展最为迅速的电子基 板技术。同时LTCC综合了HTCC和厚膜技术的优点，减少了昂贵、重 复的烧结过程，提高了效率，降低了成本。
微波电路微组装技术
殷晓星 东南大学毫米波国家重点实验室
2014年5月23日
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主要内容
• 一、微波微组装技术的发展 • 二、微组装工艺 • 三、微组装工艺与微波性能 • 四、常用微波元器件微组装工艺 • 五、微组装的有害微波现象与工艺
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微波微组装技术的发展
1、微波电路系统微组装简介-1
微组装技术 微组装技术(Microcircuit Packaging Technology: MPT)是综合运用特种 微波互连基板技术、多芯片组装技术、系统/子系统组装技术、三维立 体组装技术，将MMIC/ASIC等集成电路裸芯片、薄/厚膜混合电路、微小 型表面贴装元器件等进行高密度地安装和互连，构成的高密度、高速度 /高频率、高可靠性、小型化、多功能模块化电子产品的一种先进电子 装联技术。
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微波微组装技术的发展
2、微组装技术构成-1
前 道 微 组 装
材料制备 基板制造
厚膜基板 薄膜基板 低温共烧陶瓷基板 （LTCC ） 混合基板
软基板
芯片安装互连：粘片、引线键
后 合、倒装焊、清洗…等
道
封装：气密性封焊
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微波微组装技术的发展
2、微组装技术构成-2
微组装技术
特种互连基板技术
多芯片组装技术
系统/子系统级 微组装技术
气密封焊技术 微组装组件 微组装设计技术 测试技术
薄 厚 L 高高高倒
钎 平激
电热 布整
膜 膜 T 精 精 精 装 三 基 数 焊 行光 K 微 磁设 局机
基 基 C 度 度 度 芯 维 板 模 技 缝焊 G 组 兼计 布级
板 板 C 芯 芯 金 片 立 集 混 术 焊接 D 装 容 技 线组
特种互连 基板分类
按导体层数
单层板 多层板
按工艺分类 厚膜基板 薄膜基板 LTCC基板
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微波微组装技术的发展
2、微组装技术构成-4
薄膜电路基板是在基材 上采用薄膜淀积、光刻、 电镀等工艺方法形成的电 子电路基板
低温共烧陶瓷基板 （LTCC）是在陶瓷和玻璃经 低温共烧形成的基材上制成
的高密度多层电路基板。
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微wk.baidu.com微组装技术的发展
2、微组装技术构成-5
• 微波电路系统微组装技术构成
• 主要包括： • a） 芯片、片式元件、SMD的安装技术； • b） 金丝球引线键合技术； • c） IC裸芯片的金球凸点制作技术； • d） IC芯片的倒装焊接/粘接技术； • e） 倒装IC芯片的下填充技术； • f） LTCC基板与外壳腔壁、PGA引线的一体化封装技术； • g） MCM-C气密性金属封装技术； • h） MCM-C的组装封装基本工艺流程； • i） MCM-C组装封装工艺质量检验和可靠性试验方法。
微波微组装技术的发展
3、微组装的技术作用及典型的产品-1
与传统组装技术相比，立体组装的最大特点就是可 以大为减少产品的体积和重量（甚至可以减少９０ ％），同时改善了电路性能，减少了信号延迟、降 低了噪声和功率损耗，提高了运算速度和带宽。
采用多芯片组 装和立体组装 技术，形成具 有子系统甚至 系统功能电路 模块(SIP)
整机/系统级互连
微系统集成组 装与互连
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微波微组装技术的发展
1、微波电路系统微组装简介-3
基础科学
电磁场与微波技术 电子材料 微电子技术 机械(设计/组装/焊 接） 测试、控制 光学、热学 可靠性工程 系统工程
板级电路互连
模块/组级互连
分机/子系统级 互连
整机/系统级互连
基本技术
材料技术 微波元器件 微电子器件 基板技术 微组装工艺 微组装设计 微组装设备 微组装测试 微组装系统及管理
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微波微组装技术的发展
1、微波电路系统微组装简介-4
与芯片工艺比较
层次不同：芯片低层微组装上层，前者是后者基础 关注点不同：微组装互连（无源）、芯片功能更多（有源） 有共性：1）都有互连、阻抗匹配、抑制避免干扰、散热等功能要求；
制 制 基 片片丝焊体成合
技技 芯 组 设术 设件
造 造 板 贴焊键接组微集
术术 片 件 计
计立
技 技 制 装接合技装波成
测自技
技体
术 术 造 技技技术技功制
试动术
术组
技 术术术
术能 造
技测
装
术
电技
术试
设
路术
技
计
技
术
技
术
术
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微波微组装技术的发展
2、微组装技术构成-3
按材料分类
陶瓷基 复合材料基 金属芯基等
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微波微组装技术的发展
1、微波电路系统微组装简介-5
❖ 微组装技术是宽带高频军用电子装备研制生产 的共性和关键技术。微组装技术对满足高频、极高 频（毫米波）和宽带电路模块的组装要求，缩小电 路模块的体积和重量，满足现代电子武器装备小型 化、轻量化、数字化、低功耗的要求有重要作用。 ❖ 该技术已广泛应用于机载、星载相控阵雷达T/R 组件、导弹导引头、航天计算机用存储和处理器， 电子信息对抗系统和装备的宽带低噪声固态微波放 大器、滤波器、混频器等电路的组装。
组成
元器件 （芯片）
模块
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分机
分系统
整机
微波微组装技术的发展
1、微波电路系统微组装简介-2
微组装技术主要研究芯片及以上的组装互连技术（不含芯片制造）
微组装技术
芯片间互连
芯片与芯片 或芯片与封 装基板的安 装互连，包 括电子封装 和多芯片组 装
板级电路互连 子系统/系统级互连
在多层印制板 上组装元器件 而成为电路模 块的制造，即 印制板级芯片 电路组装(COB)
2）分析建模方法软件工具类似，都是基于电磁波和微波理论 两者的功能界限：模糊、向上发展（芯片进攻，SOC，但复杂多功能
系统，还是微组装，而且对功能的需求也在向更复杂综合方向发展 近30年来，随着信息技术的飞速发展，电子装备应用频率越来越高，
微电子技术的发展一直遵循摩尔定律和按比例缩小原理，即每隔三年 芯片的集成度翻两翻（增加4倍），特征尺寸缩小三分之一。从而推 动微组装技术得到飞速发展。
低温共烧陶瓷基板
由于其优越的介质特性和优良的导电性能，集高密度多层互联 、埋置无源元件为一体，将传统的二维电路结构变换为三维立体结 构,实现了电路结构的立体化以及无源元件的高度集成，提高了布线 密度，大幅减少了引线连接和焊点的数目，使得线路的可靠性显著 提高，而被广泛应用于微波电路的制造，是发展最为迅速的电子基 板技术。同时LTCC综合了HTCC和厚膜技术的优点，减少了昂贵、重 复的烧结过程，提高了效率，降低了成本。
微波电路微组装技术
殷晓星 东南大学毫米波国家重点实验室
2014年5月23日
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主要内容
• 一、微波微组装技术的发展 • 二、微组装工艺 • 三、微组装工艺与微波性能 • 四、常用微波元器件微组装工艺 • 五、微组装的有害微波现象与工艺
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微波微组装技术的发展
1、微波电路系统微组装简介-1
微组装技术 微组装技术(Microcircuit Packaging Technology: MPT)是综合运用特种 微波互连基板技术、多芯片组装技术、系统/子系统组装技术、三维立 体组装技术，将MMIC/ASIC等集成电路裸芯片、薄/厚膜混合电路、微小 型表面贴装元器件等进行高密度地安装和互连，构成的高密度、高速度 /高频率、高可靠性、小型化、多功能模块化电子产品的一种先进电子 装联技术。
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微波微组装技术的发展
2、微组装技术构成-1
前 道 微 组 装
材料制备 基板制造
厚膜基板 薄膜基板 低温共烧陶瓷基板 （LTCC ） 混合基板
软基板
芯片安装互连：粘片、引线键
后 合、倒装焊、清洗…等
道
封装：气密性封焊
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微波微组装技术的发展
2、微组装技术构成-2
微组装技术
特种互连基板技术
多芯片组装技术
系统/子系统级 微组装技术
气密封焊技术 微组装组件 微组装设计技术 测试技术
薄 厚 L 高高高倒
钎 平激
电热 布整
膜 膜 T 精 精 精 装 三 基 数 焊 行光 K 微 磁设 局机
基 基 C 度 度 度 芯 维 板 模 技 缝焊 G 组 兼计 布级
板 板 C 芯 芯 金 片 立 集 混 术 焊接 D 装 容 技 线组
特种互连 基板分类
按导体层数
单层板 多层板
按工艺分类 厚膜基板 薄膜基板 LTCC基板
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微波微组装技术的发展
2、微组装技术构成-4
薄膜电路基板是在基材 上采用薄膜淀积、光刻、 电镀等工艺方法形成的电 子电路基板
低温共烧陶瓷基板 （LTCC）是在陶瓷和玻璃经 低温共烧形成的基材上制成
的高密度多层电路基板。
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微wk.baidu.com微组装技术的发展
2、微组装技术构成-5
• 微波电路系统微组装技术构成
• 主要包括： • a） 芯片、片式元件、SMD的安装技术； • b） 金丝球引线键合技术； • c） IC裸芯片的金球凸点制作技术； • d） IC芯片的倒装焊接/粘接技术； • e） 倒装IC芯片的下填充技术； • f） LTCC基板与外壳腔壁、PGA引线的一体化封装技术； • g） MCM-C气密性金属封装技术； • h） MCM-C的组装封装基本工艺流程； • i） MCM-C组装封装工艺质量检验和可靠性试验方法。