[发明专利]一种高导热硅基复合互联网络

说明书

本发明提出了一种高导热硅基复合互联网络，由上而下依次为焊接层、控制网络层、电源网络层、微同轴网络层和微流道网络层；硅基复合互联网络的正面设置有焊盘，通过在焊盘上焊接BGA球或连接器实现对控制、电源、射频信号的输入输出。本发明采用多层硅晶圆层叠，集成了射频、控制、电源及热的互联网络，硅基板之间通过密集的微纳互联通孔实现垂直互联，节省了连接器件及结构空间，实现了互联网络的高密度三维集成。

技术领域

本发明涉及天线与微波技术领域，尤其涉及一种高导热硅基复合互联网络。

背景技术

由于毫米波波长短导致单元间距很小，传统套片技术实现的收发组件和相控阵列难以满足大扫描角度、轻量化和低剖面等指标要求，硅基晶圆阵列技术采用高集成芯片和三维异构集成架构提高收发组件和相控阵列的集成度，可实现宽扫描角、大幅度减少相控阵列的剖面高度和重量。硅基晶圆阵列采用三维集成工艺后，系统的尺寸大幅缩小，硅基晶圆阵列的综合网络层需要在有限尺寸内实现控制、电源网络的高密度走线、射频网络的高效互联传输，同时需要解决高集成度带来的迫切的散热需求，从而保证晶圆阵列的高性能、高可靠工作。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，提出了一种高导热硅基复合互联网络，由上而下依次为焊接层、控制网络层、电源网络层、微同轴网络层和微流道网络层；硅基复合互联网络的正面设置有焊盘，通过在焊盘上焊接BGA球或连接器实现对控制、电源、射频信号的输入输出。

进一步地，所述微流道网络层设置有控制电源输入口、射频互联口和流道，所述流道两端设有进液口和出液口，冷却液经进液口进入微流道网络层后，沿流道将从硅基复合互联网络上方传导下来的热量从出液口带走。

进一步地，所述控制网络层和电源网络层包括多个硅晶圆内电路，控制网络层用于分配控制信号，电源网络层用于分配电源信号。

进一步地，微同轴网络层用于分配射频信号，通过在硅晶圆基板上蚀刻、金属化形成同轴传输结构的内外导体，实现射频信号的宽带、低损耗传输。

进一步地，硅基复合互联网络内部采用微纳互联通孔结构实现焊接层、控制网络层、电源网络层、微同轴网络层和微流道网络层的信号传输互联；所述微纳互联通孔结构具体为多个由上而下贯穿硅基复合互联网络的金属化小孔。

进一步地，所述微流道网络层采用表贴型连接器或弹压型针连接器实现控制与电源信号输入、射频信号输入输出。

本发明与现有技术相比，具备以下优点：

1、集成度高：本发明采用多层硅晶圆层叠，集成了射频、控制、电源及热的互联网络，硅基板之间通过密集的微纳互联通孔实现垂直互联，节省了连接器件及结构空间，实现了互联网络的高密度三维集成。

2、散热效率高：本发明采用导热良好的硅晶圆作为互联网络层的基板，同时集成微流道网络，可将晶圆阵列的功率芯片的热量通过冷却液快速带走，大幅改善阵面温度均匀性，提高晶圆阵列性能。

3、射频损耗低、宽带性能高：本发明采用的微同轴网络实现射频信号的低损耗传输，其传输损耗仅为常规带线的十分之一到五分之一；同轴传输结构具备宽带传输能力，同时采用加工制造一致性的高精度微系统工艺，保证了网络的宽带一致性高。

附图说明

图1为本发明实施例一的原理框图。

图2为本发明实施例一的结构正面示意图。

图3为本发明实施例一的结构背面示意图。

图4为本发明实施例一的结构分解透视示意图。

图中标号所代表的含义为：