技术摘要:
本申请提供了一种Ka波段接地共面波导金丝过渡结构,包括接地共面波导、芯片和金丝,接地共面波导包括基板、接地底层、信号线和接地表层,信号线与各接地表层间隔设置,基板正面开设有容置槽,芯片安装于容置槽中,信号线延伸至容置槽的一端,金丝与芯片相连,信号线邻 全部
背景技术:
Ka波段是指频率在26 .5~40GHz的无线电波波段。多芯片组件(Multi-Chip Module,多芯片组件,简称MCM)将多个集成电路芯片和其它片式元器件组装在一块高密度 多层互连基板上,是微波/毫米波组件主流的实现方案。其中,传输线与芯片的连接是微波/ 毫米波组件组装流程的关键环节。常见的传输线结构有微带线、共面波导(CPW,Coplanar waveguide)、带状线等。其中,共面波导的大面积接地与信号线处于同一平面,可以有效抑 制辐射损耗和高频色散,且结构设计灵活,可衍生出接地共面波导、非对称共面波导等,并 可与多芯片组件中其它部件能更好的进行集成。对于较低频段的多芯片组件,传输线与芯 片可通过金丝键合直接相连。然而,由于接地共面波导与金丝的阻抗差异巨大,将金丝与接 地共面波导中信号线直接相连,会因阻抗失配引起较大的电磁波反射,使整个结构的回波 损耗和驻波比性能恶化,且频率越高,恶化越严重。
技术实现要素:
本申请实施例的目的在于提供一种Ka波段接地共面波导金丝过渡结构,以解决相 关技术中存在的Ka波段接地共面波导与金丝连接,会因阻抗失配引起回波损耗和驻波比性 能恶化的问题。 为实现上述目的,本申请实施例采用的技术方案是:提供一种Ka波段接地共面波 导金丝过渡结构,包括接地共面波导、芯片和连接所述芯片与所述接地共面波导的金丝,所 述接地共面波导包括基板、设于所述基板背面的接地底层、设于所述基板正面的信号线和 分别位于所述信号线两侧的接地表层,各所述接地表层设于所述基板正面,所述信号线与 各所述接地表层间隔设置,所述基板正面开设有容置槽,所述芯片安装于所述容置槽中,所 述信号线延伸至所述容置槽的一端,所述金丝与所述芯片相连,所述信号线邻近所述芯片 的一端与所述金丝之间级联用于与所述金丝进行阻抗匹配的阻抗变换枝节,所述阻抗变换 支节设于所述基板的正面,所述阻抗变换支节位于两个所述接地表层之间。 在一个实施例中,所述阻抗变换枝节包括高阻抗枝节和低阻抗枝节,所述高阻抗 枝节的一端与所述信号线相连,所述高阻抗枝节的另一端与所述低阻抗枝节沿所述信号线 宽度方向的中部相连,所述金丝与所述低阻抗枝节相连。 在一个实施例中,所述接地共面波导的特征阻抗为50Ω,所述阻抗变换枝节为金 层;所述高阻抗枝节沿所述信号线长度方向的长度为0.25mm,所述高阻抗枝节沿所述信号 线宽度方向的宽度为0.1mm,所述低阻抗枝节沿所述信号线长度方向的长度为0.25mm,所述 低阻抗枝节沿所述信号线宽度方向的宽度为0.75mm。 在一个实施例中,所述信号线及所述接地表层均为金层,所述信号线的宽度为 4 CN 111555006 A 说 明 书 2/7 页 0.38mm,所述信号线与各所述接地表层之间的间隙为0.4mm。 在一个实施例中,所述阻抗变换支节通过两根所述金丝与所述芯片相连,两根所 述金丝沿所述信号线长度方向呈八字型排布,两根所述金丝靠近所述芯片一端的距离小于 两根所述金丝靠近所述阻抗变换支节一端的距离。 在一个实施例中,各所述金丝的跨距的范围为小于或等于300μm,各所述金丝的拱 高的范围为100μm-200μm,两根所述金丝靠近所述芯片一端的距离的范围为小于或等于50μ m,两根所述金丝靠近所述阻抗变换支节一端的距离的范围为100μm-250μm。 在一个实施例中,所述阻抗变换支节关于所述信号线长度方向的中线对称设置, 所述接地共面波导关于所述信号线长度方向的中线对称设置,两根所述金丝关于所述信号 线长度方向的中线对称设置。 在一个实施例中,所述信号线为两段,两段所述信号线分别位于所述容置槽的两 端,各所述信号线邻近所述芯片的一端分别连接有所述阻抗变换支节,两个所述阻抗变换 支节分别通过所述金丝与所述芯片的两端相连。 在一个实施例中,所述基板上于所述信号线的两侧分别设有至少两排接地通孔, 各所述接地通孔连接相应所述接地表层与所述接地底层;所述信号线各侧邻近该信号线的 两排所述接地通孔中:各排所述接地通孔中相邻两个所述接地通孔之间的距离范围为0.5- 1.1mm,该两排所述接地通孔之间的距离范围为0.5mm-1.5mm,该两排所述接地通孔沿所述 信号线长度方向错位设置。 在一个实施例中,所述阻抗变换支节与各所述接地表层之间的间隙大于或等于 0.225mm。 本申请实施例提供的Ka波段接地共面波导金丝过渡结构的有益效果在于:与现有 技术相比,本申请通过在信号线与金丝加入阻抗变换枝节,既可以良好的实现接地共面波 导与金丝之间的阻抗匹配,有效解决因阻抗失配引起回波损耗和驻波比性能恶化的问题, 又符合平面电路制作工艺要求,易于加工制作。 附图说明 为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例或示范性技术描 述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一 些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些 附图获得其他的附图。 图1为本申请实施例提供的Ka波段接地共面波导金丝过渡结构的立体结构示意 图; 图2为图1的Ka波段接地共面波导金丝过渡结构的俯视结构示意图; 图3为图1中A部分的放大图; 图4为沿图3中B-B线剖视的部分结构示意图; 图5为图1中部分结构的放大图; 图6为接地共面波导的信号线通过金丝直接与芯片相连时的等效电路图。 图7为本申请实施例提供的Ka波段接地共面波导金丝过渡结构中一个阻抗变换枝 节与相应金丝形成的等效电路图。 5 CN 111555006 A 说 明 书 3/7 页 图8为本申请实施例提供的Ka波段接地共面波导金丝过渡结构的传输性能仿真的 效果图。 其中,图中各附图主要标记: 100-Ka波段接地共面波导金丝过渡结构; 10-接地共面波导;11-基板;111-容置槽;112-;12-接地底层;13-接地表层;14-信 号线; 20-芯片; 30-金丝; 40-阻抗变换枝节;41-高阻抗枝节;42-低阻抗枝节。