[发明专利]一种薄膜限幅低噪声放大器小型化方法和工艺

说明书

技术领域

本发明属于微波技术领域，具体涉及一种薄膜限幅低噪声放大器小型化方法和工艺，薄膜限幅低噪声放大器（以下简称“薄膜放大器”）可广泛应用于通信、雷达接收、电子对抗、电子仪器、航天电子产品等各个领域，功能为对微波小信号进行放大。

背景技术

当前微波器件的趋势是向小型化和集成化发展，元件的尺寸、重量和可靠性已成为电子系统中设计的重要因素，薄膜放大器正是顺应了这个发展要求，它在传统微带板设计的基础上进行改进，采用薄膜工艺设计，具有体积小、集成度高的特点。

目前常用微波有源器件设计时通常采用微带板作为信号传输的介质，这些器件指标已经达到较高的水平，具有生产调试方便、一致性好及可靠性高的特点，但随着微波器件小型化和集成化发展趋势的愈演愈烈，这些器件已不能满足未来微波系统的使用要求，例如安徽四创电子股份有限公司研制生产的某型号开关限幅低噪声放大器技术指标优异，经大批量生产及试验验证表明，该型号放大器指标及可靠性已达到国内领先水平，但受到体积太大的限制，目前市场需求已大幅度降低。

发明内容

本发明的目的是提供一种薄膜限幅低噪声放大器小型化方法和工艺。

本发明所采取的技术解决方案如下：

一种薄膜限幅低噪声放大器小型化方法和工艺，所述薄膜限幅低噪声放大器的设计采用了混合集成电路（HMIC）技术，即在氧化铝陶瓷介质基片上采用薄膜工艺制作出无源元件和微带线路，再利用微组装技术将微波固体器件如FET管芯装配到电路中，最后用金属外壳将整个电路封装好。

薄膜限幅低噪声放大器选择散热较好的氧化铝陶瓷基板以满足器件的散热条件。

薄膜限幅低噪声放大器采用薄膜加工工艺，将微带线、无源元器件成膜至氧化铝陶瓷基板上，同时用钎焊技术将氧化铝陶瓷基板焊接到壳体内，以提高产品的接地性能，减小产品的体积。

薄膜限幅低噪声放大器芯片与微带线的互联采用引线键合技术，装配中为了更好地匹配电性指标。引线键合的直径选用18μm、25μm、75μm, 这大大降低了高频下的寄生效应。

薄膜限幅低噪声放大器封装工艺采用平行封焊工艺。

薄膜限幅低噪声放大器采用平衡电路设计，前端设计为3db Langer电桥，采用18μm金丝键合，键合时将金丝两端稍微倾斜，适当增加金丝的长度以减少键合难度。

薄膜限幅低噪声放大器放大芯片采用TC1102，在TC1102放大管芯片采用金丝键合时，压点尽量靠近芯片各级的边缘处。这样键合后金丝压点变形，也不会延伸至芯片中间部位而引起短路。

薄膜限幅低噪声放大器功率限幅器的第一级限幅管选用MA4L032-134芯片，第二级限幅管选用两只MA4L021-134芯片，两只芯片正反向并联在一起，用以等分射频电流，功率承受能力也将提高。

薄膜限幅低噪声放大器的匹配网络采用拓扑结构工艺。

本发明的积极效果是：根据本发明提供的薄膜限幅低噪声放大器小型化方法和工艺使薄膜放大器体积更小，集成度更高。

附图说明

图1为本发明的TC1102尺寸图。

图2 为本发明的薄膜仿真拓扑图。

图3为本发明的放大器前端限幅二极管连接示意图。

图4为本发明薄膜放大器生产版图。

图5为本发明基板粘接后视图。

图6本发明芯片粘接后视图。

图7为本发明金丝键合装配图。

具体实施方式

下面结合图1—图7对本发明做进一步说明。

1、薄膜放大器工艺设计上首先考虑到器件的散热条件，从基板材料上选择了散热较好的氧化铝陶瓷基板。 

2、该产品采用薄膜加工工艺，将微带线、无源元器件成膜至氧化铝陶瓷基板上，同时用钎焊技术将氧化铝陶瓷基板焊接到壳体内，这不仅提高了产品的接地性能，还减小了产品的体积。

3、芯片与微带线的互联采用引线键合技术，装配中为了更好的匹配电性指标，引线键合的直径选用18u、25u及75u，这大大降低了高频下的寄生效应，也提高了射频性能。

4、封装工艺采用平行封焊工艺，替代了传统的螺钉式封装形式，平行封焊工艺是目前最主流的一种气密性封装方法； 实践证明这种安装工艺，电学上性能优良、力学上稳定性高、热学上可靠性好。

5、3dB  Langer电桥设计及金丝键合