[发明专利]一种射频直流旋转对称正反复用型菊花链结构

说明书

本发明公开了一种射频直流旋转对称正反复用型菊花链结构，包括作为上板的基板A和作为下载板的基板B，两个基板通过BGA垂直互连；基板A、B均包括奇数层金属层，基板之间信号连接为：射频通道和直流通道分别相间布局，与各自的对比通道之间成180°旋转对称，每个通道均由多段互连结构构成，基板A、B通过BGA倒装互连后，通道上串连多个BGA，形成完整菊花链传输结构，基于TDR、VNA等检测手段，可实现对BGA垂直互连可靠性分析；射频通道走线采用类同轴带状线结构，射频通道之间为直流通道，直流通道采用折线型布局方式，因此保证了射频通道侧面参考地连接的完整性，避免通道间的强相互干扰，保证了射频通道的高频传输性能。

技术领域

本发明属于射频BGA垂直互连可靠性技术领域，尤其涉及的是一种射频直流旋转对称正反复用型菊花链结构。

背景技术

射频BGA（焊球阵列封装）垂直互连是目前广泛应用于雷达与通信等电子系统高密度集成化设计中，其带来的高度集成化、小型化、高性能为系统的进一步集成，向着3D系统级封装（3D-SiP）奠定重要的基础。因此为了提高此类BGA垂直互连在射频系统中工艺可靠性，提出了一种射频直流旋转对称正反复用型菊花链结构，来研究射频应用中对BGA垂直互连工艺可靠性的更高要求。

目前针对BGA垂直互连可靠性的研究还主要在为直流与数字电路方面，对射频应用中的还比较少。

在直流与数字方面，针对BGA垂直互连的可靠性研究设计的实验结构，主要是采用是回形走线、单线引出的方式实现的，结构具有高度的对称对比性，能较好的实现对BGA互连特性在直流与数字传输影响的检测，如TDR测试，在线检测BGA垂直互连的缺陷位置及对传输性能的影响。但是随着SiP（系统级封装）的发展，BGA垂直互连在射频系统中的应用越来越广泛，BGA垂直互连可靠性研究中原有的实验验证结构无法满足射频信号传输研究，急需设计一款适用于直流及射频的复合型实验样品来研究BGA垂直互连在射频传输中可靠性的影响，为SiP技术的发展提供重要支撑。

发明内容

为了克服背景技术中的技术缺陷，研究BGA垂直互连在射频应用中的可靠性，为SiP等高密度集成技术在电子系统中的进一步应用提供支撑，本发明提供了一种射频直流旋转对称正反复用型菊花链结构为BGA垂直互连可靠性的研究提供实验验证样品设计方案，该结构利用多层陶瓷技术，采用类同轴与带状线结构，设计了适用于射频传输的互连结构，通过旋转对称布局设计，可实现同状态下的高度对比检测，有利于开展对BGA垂直互连缺陷对射频传输影响结果测试误差的修正，提高其可靠性研究的准确度该结构具有直流、射频共存、结构旋转对称、正反面复用设计的特点，实验性强且成本低。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种射频直流旋转对称正反复用型菊花链结构，其特征在于：包括作为上板的基板A和作为下载板的基板B，基板A和基板B通过BGA垂直互连，基板A和基板B之间为焊球；基板A和基板B均包括M-1层介质，按照从上至下的顺序均依次包括金属层L1—LM，M≥3，且M为奇数；所述基板A和基板B之间内部的信号连接关系为：N个射频通道和N个完全相同的射频成180°旋转对称的对比通道，每个射频通道由多个BGA_Pad-Via- Strip Line -Via-BGA_Pad互连结构构成，通过基板A、基板B倒装形成完整的射频通道，射频通道上串连多个BGA，所述射频通道走线采用类同轴带状线结构；射频通道之间为直流通道，N+1个直流通道和N+1个完全相同的直流成180°旋转对称的对比通道，每个通道由多个BGA_Pad-Via-Strip Line -Via-BGA_Pad互连结构构成，通过基板A、基板B倒装形成完整的射频通道，直流通道上串连多个BGA，直流通道采用折线型布局方式，保证射频通道垂直参考地的完整性。

基板A和基板B之间的金属图形用于承担BGA垂直互连与信号导出检测；在所述基板A和基板B之间的金属图形的BGA装配区包括有金属化焊盘、阻焊区，所述金属化焊盘、阻焊区与BGA的大小、装配工艺需求相匹配；所述信号导出为CPWG结构，可用于探针测试平台。