一种基于硅基与氮化铝三维异构集成的四通带可调射频微系统及其制造方法与流程

1.本发明属于射频微系统技术领域，特别涉及一种基于硅基与氮化铝三维异构集成的四通带可调射频微系统及其制造方法。


背景技术：

2.随着现电子不断发展，这对于具备较小体积、低成本特点、多种工作模式可调的射频微系统的需求也日益增强。而将多个具有不同功能的有源电子元件与无源器件，通过多种不同材料进行三维堆叠与集成，实现一定功能的异构集成射频微系统技术在近年来快速发展，已经被广泛用雷达、通信等领域。应用三维异构集成技术的射频微系统具有设计灵活性高、集成密度高、性能优异等优点，已成为复杂系统的最佳解决方案，并在微波射频领域有着广阔的发展前景。
3.在目前三维异构集成射频微系统研究中，大多数的三维堆叠都采用同种材料，比如lcp（liquid crystal polymer）与lcp基板的堆叠, ltcc （low temperature co-fired ceramic）与ltcc的堆叠等等。然而采用同种基板材料设计的模块或者系统有很大的缺陷，难满足实际应用需求，比如纯粹由lcp设计的模块无法气密，完全由ltcc或者硅基板设计的模块硬度不够，材料较脆，容易损坏。由不同材料基板进行异构集成的系统，可以充分发挥不同类型材料与基板各自的优势，设计出超越同种基板材料的性能，例如硅与aln陶瓷集成，一方面发挥出硅基板高集成度、以及与半导体工艺兼容的特点，还包含了aln陶瓷硬度达、气密水密、热导率高等特点，使得基于硅与aln集成的三维系统具有很高的可靠性。但是，目前不同基板材料的异构集成三维堆叠较少报到。如何实现不同材料基板，比如硅基板与氮化铝基板（aln）的堆叠，成为目前亟待解决的问题。另一方面，目前射频微系统，大多功能较为单一，无法实现接收与发射工作模式的切换。另一方面工作频段固定，无法对不同的工作频段进行切换来躲避干扰。增益无法进行大范围的控制等等。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于为克服已有技术的不足之处，设一种基于硅基与氮化铝三维异构集成的四通带可调射频微系统，该系统具备收发工作模式的可调功能、四个不同频率工作频段的可调功能以及增益的大范围可调功能，并且具有堆叠紧凑、制作成本低、高可靠性、高性能和大批量制造等特点。
5.为实现本发明的目的，采用以下技术方案：一种基于硅基与氮化铝三维异构集成的四通带可调射频微系统包括：第一硅基板位于微系统的顶层，它的上下表面作为电讯互联层，用于射频与控制、电源的走线，并且在上表面集成了四种芯片，分别为s波段砷化镓滤波器，第一中频滤波器，s波段混频器以及第二中频滤波器，其中的s波段混频其中集成了5位增益可调电路。第二硅基板位于微系统的中间层，其上下表面也作为电讯互联层，在其上表面集成了x波段开关放大滤波器与x波段
混频器。其中x波段的开关放大滤波器集成了四个通带，实现了通过控制信号对系统的工作频率进行调控。氮化铝基板位于微系统的最下层，它的上表面集成了x波段开关滤波器组以及x波段收发多功能放大器，下表面为7
ꢀ×ꢀ
8球栅阵列（bga）接口作为输入输出端口，用来与外部pcb进行连接。第一硅基板和第二硅基板均是薄膜硅基板，氮化铝基板是厚膜氮化铝基板，硅基板与氮化铝基板通过超声热压金凸点技术进行三维异构互联。
6.该可调射频微系统具备接收工作模式和发射工作模式的可调功能。通过控制信号，可以调控x波段收发多功能放大器8、x波段混频器7、和s波段多功能混频器20，使得它们可以根据用户需求工作在接收模式或者发射模式。该系统具备四个可调的工作频带,简称为通带。通过控制信号，可以调控四通带开关滤波器10和开关滤波放大器9，使得他们分别工作在8-9.5 ghz，9.5-10.5 ghz，10.5-12 ghz，8-12 ghz四种频带的工作模式。该系具备增益可调功能。在x波段收发多功能放大器8、和s波段多功能混频器20中，集成了数控衰减功能，通过改变衰减控制指令，可以分别实现10db，20db，1db，2db，4db，8db的衰减，衰减范围可达0db到45db的范围。
7.本发明中采用了70um以上的金凸点，并且对氮化铝基板的表面进行镀金，实现了薄膜硅基板与厚膜氮化铝基板两种不同材料进行三维异构堆叠。
8.该射频系统在工作中，可以根据需要通过选择合适的工作频段，使其具备了抗干扰能力；整体系统具备工作模式灵活多变、抗干扰性能高，堆叠紧凑、制作成本低、高可靠性等特点。
9.本发明的特点及有益效果：本发明的微系统具备接收与发射两种工作模式可调，具备了四个不同频率的工作通带可调功能，并且接收与发射增益可以通过衰减控制字进行控制。通过对氮化铝基板的平整度设计以及表面镀金，提升与金凸点的兼容性，实现了薄膜硅基板和厚膜氮化铝基板两种不同材料的异构堆叠。该射频系统通过选择合适的信号频率通带使得其最大程度的规避了干扰；除此之外，本发明整体系统具备工作模式灵活可调，设计自由度高、堆叠紧凑、制作成本低、高可靠性、高性能等特点，适合大批量制造。
附图说明
10.图1本发明的一种基于硅基与氮化铝三维异构集成的四通带可调射频微系统结构及部分尺寸示意图；图2本发明实施例中的一种基于硅基与氮化铝三维异构集成的四通带可调射频微系统的接收模式的简化框图；图3 本发明实施例中的一种基于硅基与氮化铝三维异构集成的四通带可调射频微系统的发射模式的简化框图；图4本发明实施例中的三维异构集成雷达射频微系统收发模式、四个工作频带以及数控衰减控制流程示意图；图5本发明实施例中的在接收状态时不同频带工作模式下的增益曲线图；图6本发明实施例中的在接收状态时输出信号功率随着输入信号功率变化曲线图；图7本发明实施例中的在发射状态时不同频带工作模式下增益曲线图；
图8本发明实施例中的发射模式下测量的输出功率与输入功率之比示意图；图9本发明实施例中在发射模式下射频二次谐波抑制、一本振/射频隔离度以及二本振/射频隔离度，接收模式下镜像抑制以及二次谐波抑制测试曲线图；图10本发明实施例中的三维异构集成雷达射频微系统所测的接收第二中频信号通带结果示意图。
11.其中，1、金属封装气密外壳；2、第一硅基板 ；3、第一金凸点；4、第二硅基板；5、第二金凸点；6、金属通孔；7、x波段混频器；8、x波段收发多功能放大器；9、开关滤波放大器；10、四通带开关滤波器；11、应用pcb介质基板；12、球栅阵列；13、第四重布线层；14、第二硅通孔；15、第四重布线层；16、第二重布线层；17、第一硅通孔；18、第一重布线层；19、第二中频滤波器；20、s波段多功能混频器；21、砷化镓滤波器；22、第一中频滤波器；23、氮化铝基板。
具体实施方式
12.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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，仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。本发明提出的一种基于硅基与氮化铝三维异构集成的四通带可调射频微系统结合附图及实施例详细说明如下：图1示出了本发明实例中的一种基于硅基与氮化铝三维异构集成的四通带可调射频微系统示意图。包括：金属封装气密外壳1、第一硅基板2、第二硅基板4，第一重布线层18、第二重布线层16、第三重布线层15、第四重布线层13、位于第二重布线层16、第三重布线层15之间的第一金凸点3、位于第三重布线层15、第四重布线层13之间的第二金凸点5、第一硅通孔17、第二硅通孔14、氮化铝基板23、金属通孔6、应用pcb介质基板11、球栅阵列12，在所述的三维异构堆叠结构的基础上构造射频微系统。所述射频微系统中的芯片电路包括：x波段收发多功能放大器8、四通带开关滤波器10、开关滤波放大器9、x波段混频器7、砷化镓滤波器21和s波段多功能混频器20，第一中频滤波器22、第二中频滤波器19。其中：所述的第二中频滤波器19、砷化镓滤波器21、s波段多功能混频器20、第一中频滤波器22均位于第一硅基板2的上表面，第一硅基板2的下表面与第二硅基板4的上表面紧密相接构成硅载体空腔，在其空腔内部分别搭载着x波段混频器7和开关滤波放大器9，第二硅基板4的下表面与氮化铝基板23的上表面构造成第二硅载体空腔，在其空腔内部分别搭载着x波段收发多功能放大器8和四通带开关滤波器10，第一硅基板2的上表面电路通过第一重布线层18汇总，再经第一硅通孔17与第二重布线层16进行相连，之后通过位于第二、第三重布线层之间的第一金凸点3与第二硅基板4的上表面电路进行连接，第二硅基板4的上表面电路通过第三重布线层15汇总，再经第二硅通孔14与第四重布线层13进行相连，之后通过位于第三、第四重布线层之间的第二金凸点5与氮化铝基板23的上表面电路进行连接，最后电路通过位于氮化铝基板23内部的金属通孔6引导至氮化铝基板23下表面与植入的球栅阵列12相连，最后将所提微系统应用到pcb介质基板11。
13.在本实施例中，一种基于硅基与氮化铝三维异构集成的四通带可调射频微系统的整体尺寸为12.7毫米
×
13.9毫米
×
3.6毫米，其中系统内部的第一硅基板2、第二硅基板4的
整体尺寸为9.1毫米
×
10.3毫米，硅载体空腔的底表面与顶表面之间的距离s为100微米，空腔区域的si基板厚度d为200微米，系统中位于第二、第三重布线层之间的第一金凸点3、位于第三、第四重布线层之间的第二金凸点5的直径为70微米,金凸垫的直径为200微米，凸点的阵列的间距约为400微米；氮化铝基板23要求的表面平整度要求再17 um以内，以保证其与薄膜硅基板的成功堆叠。具有12个电气层的氮化铝基板23的总厚度为1.1毫米，每层氮化铝的厚度为0.004英寸（100微米）。每一层都需要钻出直径为200微米的通孔并进行填充。有些层则用于控制、电源、接地和微波信号。其余的层确保基板足够厚，以保证足够的机械强度。
14.需要说明的是，每层氮化铝基板的厚度为100微米，由于氮化铝基板采用金属钨衬进行烧结，无法与金凸点兼容，所以需要对其表面进行了改性，以提高异构堆叠的可靠性。制造流程如下：首先，化学镀厚度为3-5 微米的镍，从而提高涂层的附着力。第二，化学镀钯，厚度为0.05-0.15微米，它位于镍层和金层之间，可以防止镍的扩散、迁移和氧化，提高涂层的长期可靠性。第三，化学镀金au，厚度为0.25-0.4 微米，以提高与金凸点的兼容性。制备所述的球栅阵列12；氮化铝基板背面是用于贴装bag的焊盘，球栅阵列12为7
×
8阵列，间距为1.5毫米，整体尺寸为13.9毫米
×
12.7毫米。
15.需要说明的是，气密封装采用的金属外壳1材质为铜，且进行了一定的镀镍以确保其具有可焊性。气密金属外壳1的尺寸约为13.5毫米
×
12.3毫米
×
2.45毫米，厚度为0.2毫米。与aln进行焊接时采用熔点较高的锡锑焊料。
16.需要说明的是， x波段收发多功能放大器8、四通带开关滤波器10通过导电胶粘在氮化铝基板23上，然后在100℃的温度下放入热烘箱中加热两小时，以确保导电环氧树脂的固化。使用直径为25微米的焊线将芯片的i/o焊盘与基板上相应的焊盘进行连接；位于第二硅基板4上表面的x波段混频器7、开关滤波放大器9和位于第一硅基板2上表面的砷化镓滤波器21、s波段多功能混频器20、第一中频滤波器22、第二中频滤波器19的加工方式与上述加工方式一致；硅基板与氮化铝基板通过超声热压金凸点技术进行三维异构互联；形成三维异构互联的可调射频微系统封装在金属封装气密外壳1。
17.需要说明的是，其系统结构内部的第一重布线层18、第二重布线层16、第三重布线层15、第四重布线层13、第一硅通孔17、第二硅通孔14、位于第二、第三重布线层之间的第一金凸点3、位于第三、第四重布线层之间的第二金凸点5、金属通孔6等结构在系统内部分布并非严格对称。
18.需要说明的是第一硅通孔17、第二硅通孔14、金属通孔6、位于第二、第三重布线层之间的第一金凸点3、位于第三、第四重布线层之间的第二金凸点5、球栅阵列12等结构在示意图中的数目与实际实施例中的数目并非相等。
19.图2示出了本发明实施例中的一种基于硅基与氮化铝三维异构集成的四通带可调射频微系统的接收模式的简化框图，图中标出了信号的流动方向和典型的功率，本发明实施例中采用接收和发射一体集成的架构，接收模式和发射模式可以通过控制信号控制开关进行切换。射频信号f
rf
的通带为8-12ghz。第一本振信号f
lo1
随射频信号在10.96 ghz到14.96 ghz之间同步变化，所以可以得到频率固定的第一中频信号f
if1
。第二本振信号f
lo2
为
2.505 ghz，第二中频信号为f
if2
455mhz。
20.在接收模式下，可以将微波单片集成电路的收发开关控制在接收路径上，将射频信号送入x波段收发多功能放大器8，进行限幅器、衰减器、放大，其中的衰减器为数控衰减器，通过两位ttl电平控制，可以产生10 db和20db两位衰减。之后信号再送入四通带开关滤波器10、开关滤波放大器9，根据应用需要从四个工作频带中选择一个。四通带开关滤波器10、开关滤波放大器9可以充分地抑制一本振f
lo1
泄露、镜像频率及其它干扰，然后将射频信号送入x波段混频器7。为了更好地抑制干扰（主要是镜像频率），第一中频f
if1
应选择相对较高的频率。将f
if1
信号传输到两个带宽较窄的中间滤波器(第一中频滤波器22和砷化镓滤波器21)中以提高选择性，然后将f
if1
与第二本振f
lo2
混在s波段多功能混频器20中混合以获得恒定的二中频f
if2
。在s波段多功能混频器20中，集成了四位数控衰减器，分别为1 db，2 db，4 db，8 db，通过ttl电平可以实现衰减的控制。第二中频滤波器可作为f
if2
消除混叠的滤波器，然后将f
if2
信号送入模数信号转换器中。f
if2
信号的频率较低455mhz，这有利于模数信号转换采样。发射模式与接收模式相反，信号的流动方向和典型的功率如图3所示，该射频系统方案设计合理并最大程度的实现了抗干扰；本发明的收发工作模式、四个工作频带的切换以及数控衰减的控制流程如图4所示。
21.为验证本发明实施例的具体性能，开发了用于三维系统级集成测量的评估pcb板。评估板使用的板材为罗杰斯3003，介电常数为3，电层为8层，每层基板厚度为0.254 毫米，整体厚度为1.958 毫米。采用agilente4440a频谱分析仪、3个模拟信号发生器和1个电源。通过表面贴装技术(smt)回流焊将本发明实施例组装到需要应用测试的电路板上，并在-55℃-125℃度范围内进行了500次温度循环实验，以验证其可靠性。
22.图5和图7分别为本发明实施例中的测量不同通带下的接收模式下的通带增益示意图和本发明实施例中的测量不同通带下的发射模式下的通带增益示意图。通过确定输入信号和输出信号之间的功率比来测量接收和发射模式的增益，以分贝(db)表示。c0和c1为逻辑开关的控制位，c0和c1各自只有两个状态分别是0和1（ 1和0表示5 / 0v的ttl高低控制电压），通过改变c0和c1的电位来切换滤波器块四通带开关滤波器10和开关滤波放大器9的四种通带，当c0与c1都等于0时3db通带为7.6ghz-9.8ghz，最大线性接收增益为20.2db，最大线性发射增益为44.6db；当c0等于0，c1等于1时3db通带为8.9ghz-11ghz，最大线性接收增益为19.9db，最大线性发射增益为43.7db; 当c0等于1，c1等于0时3db通带为10.3ghz-12.2ghz，最大线性接收增益为19.6db，最大线性发射增益为42.4db；当c0与c1都等于1时3db通带为6.9ghz-12.8ghz，最大线性接收增益为17.5db，最大线性发射增益为41.5db；如图5所示，最大线性接收增益分别为20.2 db、19.9 db、19.6db和17.5 db，分别工作在第一、第二、第三子带和全通带模式下，输入f
rf
信号为
‑ꢀ
20 dbm,f
lo1
信号为5 dbm,f
lo2
为0 dbm;如图7所示，最大线性发射增益分别为44.6 db、43.7 db、42.4 db和41.5 db。接收和发射性能均表现出良好的选择性和高的带外抑制，这是抗干扰雷达应用的关键。
23.图6和图8分别示出了本发明实施例中的接收模式下的测量输出功率随输入功率变化曲线和本发明实施例中的发射模式下测量的输出功率随输入功率变化的曲线。在接收模式下，接收输入1 db功率压缩点约为
‑ꢀ
8 dbm。而在发射模式下，发射输出1 db功率压缩点约为9 dbm。
24.图9为本发明实施例中在发射模式/接收模式下测量了第一本振信号/射频信号隔
离度、第二本振信号/射频信号隔离度、二次谐波抑制，以及第二中频信号的二次谐波抑制、镜像抑制结果示意图。图中量化了从本振到射频端口的泄漏量，表明f
lo1
和f
lo2
隔离良好，优于
‑ꢀ
40 db和
‑ꢀ
52 db。发射信号f
rf
的二次谐波抑制效果良好，且优于-30 db。第二中频信号f
if2
的二次谐波抑制效果优于75 db。镜像频率抑制度为镜像产生的第二中频信号电平与所需要的第二中频信号电平之比。镜像频率抑制度优于60 db。
25.图10示出了本发明实施例中的三维异构集成雷达射频微系统所测的接收第二中频信号通带结果。（增益 = 10log [输出中频信号功率f
if2
/输入射频信号功率f
rf
]）计算接收通道增益的3db通频带为420mhz
ꢀ‑
490mhz，带宽为70mhz。测量结果表明，该方法具有较高的选择性和良好的带外抑制性能，抑制幅度约为80-90db。
[0026]
综上，本发明实施例一种基于硅基与氮化铝三维异构集成的四通带可调射频微系统，其方案设计合理，性能良好，具有明显的工程实用价值；本发明的微系统具备接收与发射两种工作模式可调，具备了四个不同频率的工作通带可调功能，并且接收与发射增益可以通过衰减控制字进行控制。通过对氮化铝基板的平整度设计以及表面镀金，提升与金凸点的兼容性，实现了薄膜硅基板和厚膜氮化铝基板两种不同材料的异构堆叠。该射频系统通过选择合适的信号频率通带使得其最大程度的规避了干扰；除此之外，本发明整体系统具备工作模式灵活可调，设计自由度高、堆叠紧凑、制作成本低、高可靠性、高性能等特点，适合大批量制造。
[0027]
以上对本发明实施例进行了详细介绍，本文中采用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

技术特征：
1.一种基于硅基与氮化铝三维异构集成的四通带可调射频微系统，其特征在于，所述包括：第一硅基板（2），第二硅基板（4），氮化铝基板（23），所述的第一硅基板（2），第二硅基板（4）和氮化铝基板（23）构造成三维异构堆叠结构，所述的第一硅基板（2）的上表面设有第二中频滤波器（19）、砷化镓滤波器（21）、s波段多功能混频器（20）、第一中频滤波器（22），所述的第一硅基板（2）的下表面与所述的第二硅基板（4）的上表面紧密相接构成硅载体空腔，在其空腔内部分别搭载着x波段混频器（7）和开关滤波放大器（9），所述的第二硅基板（4）的下表面与氮化铝基板（23）的上表面构造成第二硅载体空腔，在其空腔内部分别搭载着x波段收发多功能放大器（8）和四通带开关滤波器（10）。2.根据权利要求1所述的一种基于硅基与氮化铝三维异构集成的四通带可调射频微系统，其特征在于，所述的第一硅基板（2）的上表面电路通过第一重布线层（18）汇总，再经第一硅通孔（17）与第二重布线层（16）进行相连，之后通过位于所述的第二重布线层（16）、第三重布线层（15）之间的第一金凸点（3）与第二硅基板（4）的上表面电路进行连接，第二硅基板（4）的上表面电路通过所述的第三重布线层（15）汇总，再经第二硅通孔（14）与第四重布线层（13）进行相连，之后通过位于所述的第三重布线层（15）、所述的第四重布线层（13）之间的第二金凸点（5）与所述的氮化铝基板（23）的上表面电路进行连接，最后电路通过位于氮化铝基板（23）内部的金属通孔（6）引导至氮化铝基板（23）下表面与植入的球栅阵列（12）相连，最后应用到pcb介质基板（11）。3.根据权利要求1所述的一种基于硅基与氮化铝三维异构集成的四通带可调射频微系统，其特征在于，氮化铝基板（23）是由十二个电气层厚度为80-120微米的氮化铝基板烧结而成，基板总厚度为0.5-1.5mm，其中部分层用于控制、电源、接地和微波信号。4.根据权利要求2所述的一种基于硅基与氮化铝三维异构集成的四通带可调射频微系统，其特征在于，所述的第一金凸点（3）和所述的第二金凸点（5）的金凸点的高度大于70微米，所述的氮化铝基板（23）需要厚度为0.25-0.4微米的表面化学镀金。5.根据权利要求2所述的一种基于硅基与氮化铝三维异构集成的四通带可调射频微系统，其特征在于，所述的球栅阵列（12）球栅阵列（12）为7
×
8阵列，间距为1.5毫米。6.根据权利要求1所述的一种基于硅基与氮化铝三维异构集成的四通带可调射频微系统，其特征在于，该系统具备接收工作模式和发射工作模式的可调功能，通过控制信号，可以调控所述的x波段收发多功能放大器（8）、所述的x波段混频器（7）、和所述的s波段多功能混频器（20），使得它们可以根据用户需求工作在接收模式或者发射模式。7.根据权利要求1所述的一种基于硅基与氮化铝三维异构集成的四通带可调射频微系统，其特征在于，该系统具备四个可调的工作频带，通过控制信号，可以调控所述的四通带开关滤波器（10）和所述的开关滤波放大器（9），使得所述的四通带开关滤波器（10）和所述的开关滤波放大器（9）分别工作在7.6 ghz-9.8 ghz， 8.9 ghz-11 ghz， 10.3 ghz-12.2 ghz和6.9 ghz-12.8 ghz四种频带的工作模式。8.根据权利要求1所述的一种基于硅基与氮化铝三维异构集成的四通带可调射频微系统，其特征在于，该系具备增益可调功能，在所述的x波段收发多功能放大器（8）、和所述的s波段多功能混频器（20）中，集成了数控衰减功能，通过改变衰减控制指令，可以分别实现10db，20db，1db，2db，4db，8db的衰减，衰减范围可达0db到45db的范围。9.根据权利要求1所述的一种基于硅基与氮化铝三维异构集成的四通带可调射频微系
统，其特征在于，所述的四通带开关滤波器（10）和所述的开关滤波放大器（9）可以对一本振信号的泄漏、镜像频率和其他不必要的干扰提供了足够的抑制，进入系统的x波段射频信号，通过所述的x波段混频器（7），可以得到频率为2.96 ghz的第一中频，所述的第一中频滤波器（22）和所述的砷化镓滤波器（21）都是窄带高选择性滤波器，可以对第一中频信号进行进一步的滤波以及提高选择性，所述的s波段多功能混频器（20）可以将滤波后的第一中频信号下变频为第二中频信号，所述的第二中频滤波器（19）为窄带高选择性滤波器，可以对第二中频信号进行进一步的滤波提高选择性。10.一种基于硅基与氮化铝三维异构集成的四通带可调射频微系统的制造方法，其特征在于，使用权利要求1-9任一项的所述的一种基于硅基与氮化铝三维异构集成的四通带可调射频微系统，制造方法如下：s1,所述的氮化铝基板采用金属钨衬进行烧结,然后化学镀厚度为3-5 微米的镍，然后化学镀钯，厚度为0.05-0.15微米，最后化学镀金au，厚度为0.25-0.4 微米，制备所述的球栅阵列（12）；s2, 所述的x波段收发多功能放大器（8）、所述的四通带开关滤波器（10）通过导电胶粘在所述的氮化铝基板（23）上，然后在100℃的温度下放入热烘箱中加热两小时，以确保导电环氧树脂的固化，使用直径为25微米的焊线将芯片的i/o焊盘与氮化铝基板（23）上相应的焊盘进行连接；s3,所述的x波段混频器（7）、所述的开关滤波放大器（9）通过导电胶粘在第二硅基板（4）,然后在100℃的温度下放入热烘箱中加热两小时，以确保导电环氧树脂的固化；s4,所述的砷化镓滤波器（21）、所述的s波段多功能混频器（20）、所述的第一中频滤波器（22）、所述的第二中频滤波器（19）通过导电胶粘在第一硅基板（2）；s5,硅基板与氮化铝基板通过超声热压金凸点技术形成三维异构互联；s6,形成三维异构互联的可调射频微系统封装在金属封装气密外壳（1）。

技术总结
本发明公开一种基于硅基与氮化铝三维异构集成的四通带可调射频微系统及其制造方法，属于雷达射频微系统技术领域。包括：第一硅基板，第二硅基板，氮化铝基板，所述的第一硅基板，第二硅基板和氮化铝基板构造成三维异构堆叠结构。所述的第一硅基板的上表面设有第二中频滤波器、砷化镓滤波器、S波段多功能混频器、第一中频滤波器。本发明通过异构集成方案，充分发挥了硅基板以及氮化铝基板各自的优点，并且集成了充足的可调功能，具有设计灵活、堆叠紧凑、制作成本低、高可靠性、高性能和大批量制造的优点。造的优点。造的优点。


技术研发人员：陆喜龙 孔庆羽 周世钢 赵亮 张睿 魏斌
受保护的技术使用者：苏州泰莱微波技术有限公司
技术研发日：2023.07.21
技术公布日：2023/9/23