CN111952289B 用于将波导结构耦接到集成电路封装的设备和方法 （恩智浦有限公司）

US2006001572A1,2006.01.05US2016293557A1,2016.10.06用于将波导结构耦接到集成电路封装的设各方面涉及一种可以耦接到集成电路封装具有用于连接到所述IC封装的第一端部部分和以任选地包括的波导屏蔽件提供所述柱的电磁隔离，可以任选地包括的微带连接器提供(所述柱的)所述第二端部部分之间的连接以及到所述所述多条键合线用于连接所述IC封装与引线框载到所述封装所安装的印刷电路板以通过所述2多个柱，所述多个柱定位在所述IC封装中以提供mm波述IC封装的相应的第一端部部分和用于连接到波导天线的第二端位于所述波导屏蔽件内部的微带连接器，具有连接到所述柱的所述第二端部的端部，所述微带连接器用于提供所述第二端部部分之间的连接以及到所述波导天其中所述IC封装包括接口表面，微带线在所述接口表面处连接多条键合线，所述多条键合线用于连接所述IC封装和柱组所述多个柱组用于呈现用于通过所述波5.根据权利要求1所述的雷达系统，其特征在于，所述通路用于提供通过经过引导的TEM波信号传播所述毫米波信号，所述通路具有毫米波信号在其上传播的经过优化的路径3[0002]产生足以传输毫米波(mm波)系统的微弱信号的电力并且实现足以监测所述微弱分辨率增加相关的性能提高可以通过将系统复杂性从单输入单输出(SISO)扩展到多输入入和输出的天线的能量损耗最小化并且需要所有输入与输出之[0003]这些和其它问题已经对各种应用的mm波集成电路封装实施方案的效率提出了挑[0004]各个示例实施例涉及如上文提出的问题和/或根据关于包括耦接到集成电路封装以供发射或接收mm波信号的波导结构的集成电路的以下公开内容可能变得明显的其它问IC封装包括用于提供用于承载mm波信号的路径的柱以及用于提供承载来自不同发射或接[0006]各个实施例涉及一种包括波导结构的设备,所述波导结构用于耦接到集成电路个柱具有用于连接到所述IC封装的第一端部部分和用于连接到波导天线的第二端部部分。述微带连接器用于提供所述第二端部部分与所述波导天线之间的连接。另外包括键合线，所述键合线用于连接所述IC封装和引线框架并且用于将来自所述IC的电路的信号承载到所述IC封装所安装的板以通过所述波导天线发射雷[0007]在另外的实施例中，各方面涉及一种包括波述通路用于提供通过经过引导的TEM波信号传播所述毫米波信号，所述通路具有毫米波信4任选的导波屏蔽件的组合被布置成减少将所述波导结构和电路通信地连接到IC封装的紧的所述电路承载到所述封装所安装的所述板以通过所述波导波信号的传输线的阻抗控制的轴向金属屏蔽件。所述柱可以包括多个由两个柱构成的柱从所述柱的相应的第一端部部分沿所述柱到达所述柱的用于连接到波导天线的第二端部多组柱中的每组柱用于呈现用于通过所述波[0014]以上讨论/概要不旨在描述本公开的每个实施例或每个实施方案。随后的附图和5网络)和在76-81GHz频带中操作的雷达系统(例如，可见于汽车中的雷达系统)的背景下使[0025]本公开的各方面涉及基于微带线在IC封装中的足够紧邻耦接将差分mm波信号从射器和接收器输入/输出接口连接到基于波导的天线阵列。[0027]再次示例性参考电信/雷达系统的实施方案，产生足以传输mm波通信和雷达系统中的信号的电力和足以检测所述信号的灵敏度受到如最大单位增益频率(Fmax)、击穿电压(Vbd)和最小噪声指数(NFmin)等半导体约束的限制。为了最小化由于由包括在和/或耦接到要使到所有输入和输出的天线的能量损耗最小化并且需要所有输入与输出之间的高度隔[0028]现在转向附图，图1A和图1B展示了用于耦接集成电路(IC)封装120的波导结构如包括孔口和槽(参见图2的216和218)的扇出结构将来自IC封装所安装的板108的mm波信6装120的第一端部部分141以及用于连接到波导天线(未示出)的第二端部部分143。在图1B中还描绘了用于提供柱142的电磁隔离的波导屏蔽件145以及用于提供第二端部部分143之线150用于连接IC封装120和引线框架(例如，图2中的230)并且用于将来自IC封装120的电[0030]毫米(mm)波连接通过柱142从IC封装120的有源侧到位于IC封装120的顶表面处的优化以将来自IC封装120的差分TEM模式信号引导到位于IC封装120的顶表面处的微带连接[0031]毫米(mm)波连接通过柱142从IC封装120的有源侧到位于IC封装120的顶表面处的优化以将来自IC封装120的差分TEM模式信号引导到位于IC封装120的顶表面处的微带连接[0032]具体实施例包括波导天线160和IC封装120，所述IC封装120另外包括用于将来自合线150用于连接IC封装120和引线框架130并且用于来自IC封装120的电路140的信号承载到IC封装所安装的板以作为雷达和/或电信信号通过波导天线信号路径。柱242具有连接到IC封装220的相应的第一端部部分241和用于连接到波导天线柱242的电磁隔离，并且微带连接器246提供第二端部部分243之间的连接以及到波导天线将来自IC封装220的电路240的信号承载到IC封装所安装的板(例如，图1A的108)以通过波[0034]图2中描绘的波导结构210用于提供用于以TE10模式传播毫米波信号的低阻抗通信号传播通过IC封装220和波导结构210时由于介电损耗和/或传导损耗引起的衰减造成的7导波屏蔽件244、245的组合被布置成减少将波导结构210和电路240通信地连接到IC封装封装220的接口处实现与微带线246的非电流接近耦接。槽218被另外限定成最小化mm波能电流接近耦接可以用于高效mm波能量传递，从而使IC封装220能够根据应用与不同的天线阻抗作为这种材料的特性确保了将由一个或多个槽218辐射的电力传递到波导结构210中的导电壁212中以实现波导结构210的低阻抗。槽218将波导结构210耦接到包括在IC封装口216中的柱242提供从柱的相应的第一端部部分241沿柱242到达柱的用于连接到波导天线160的第二端部部分243的mm波信号路径。波导屏蔽件244、245用于提供柱242的电磁隔多组柱242中的每组柱用于呈现用于通过波导天线160发射的差320到QFN引线框架330的非关键低频率连接是通过连接到QFN引线框架衬垫332的键合线由制造PCB和键合线350的不同材料的热膨胀系数的差异(所述差异是由于柔性的键合线[0040]图4A展示了与上文结合图3所描述的各方面相关并且可以与所述各方面结合使用合线450连接IC封装420与引线框架并且将来自IC封装420的电路440的信号承载到封装所8[0042]图4B是图4A中描绘的电路的横截面，所述横截面更好地展示了用于连接IC封装420的第一端部部分441和用于耦接到柱442的微带连接器的第[0043]在具体实施例中，图4A和图4B中描绘的柱442提供了多条不同的发射和接收信号包括在IC封装420中的电路440的这些紧密间隔的信号路径之间的不期望的耦接。槽和/或波导天线阵列中的匹配结构下方的盒形波导屏蔽件445沿波导结构的期望方向引导mm波能的电力流进行建模。Yf具有对传输到IC封装520和/或从IC封装520反射的电力分别进行建模的虚(Bf)分量和实(Gf)分量。进入波导结构510与进入IC封装520的电力流的比率可以由[0045]根据与上文所描述的实施例一致的具体更详细的/实验性实施例，例如与不包括果显示了如图1中的系统的显著性能：具有用于连接到IC封装的第一端部部分和用于连接提供第二端部部分与波导天线之间的连接的微带连接器和/或用于连接IC封装和引线框架并且用于将来自IC封装的电路的信号承载到封装所安装的PCB以通过波导天线发射雷达信反射或由于从结构的能量泄漏而损耗了小于0.1dB的信号功率；并且在包括材料损耗的情重要的是，此类损耗起到进一步减少与全双工雷达系统相关联的整体链路预算的作用(例改进的方形扁平无引脚(QFN)封装中封装的IC封装的mm波信号耦接到根据本公开的允许波9[0047]参考图1-4中示出的例子和示出收发器IC与波导天线阵列之间的经过优化的能量例示的方法可以涉及以各种顺序执行的步骤(其中本文中的实施例的一个或多个方面被保留)或者可以涉及更少或更多的步骤。这种修改不脱离本公开的各个方面的真实精神和范