[发明专利]一种射频阵列前端三维集成结构及制作方法

权利要求书

1.一种射频阵列前端三维集成结构，其特征在于，包括：从上至下依次堆叠的天线层、芯片层和电路板层；

所述天线层包括表面集成有辐射单元(5)和馈电网络(9)的内嵌微流道的玻璃天线(1)，内嵌微流道的玻璃天线(1)还设有进出液口(6)，馈电网络中集成液晶显示的配相膜和公共电极；

所述芯片层包括完成射频芯片互联通孔(12)、射频芯片有源层(11)和射频芯片背面焊盘(14)加工的射频芯片(2)；

所述电路板层包括完成内层电路加工的射频电路板(3)；

所述射频电路板(3)包括玻璃基板，中间区域集成液晶显示控制电路，所述天线层与所述电路板层之间填充层间介质液晶，所述内嵌微流道的玻璃天线(1)和所述射频电路板(3)对位压合，所述射频电路板(3)表面设置有一层射频基板表层介质(16)，射频电路板(3)通过设置于射频芯片(2)正面的微凸点(13)与设置于射频基板表层介质(16)表面的射频芯片与射频电路板互连结构(17)实现互连，所述微凸点(13)和所述射频芯片与射频电路板互连结构(17)之间的互连槽中印刷有纳米导电浆料。

2.如权利要求1所述的一种射频阵列前端三维集成结构，其特征在于，所述天线层的内嵌微流道的玻璃天线(1)内部设有贯穿玻璃天线基板的穿玻璃通孔(8)、分流结构(18)和阵列微流道散热结构(7)；

辐射单元(5)分布在玻璃基板的上表面，馈电网络(9)分布在玻璃基板的下表面，辐射单元(5)与馈电网络(9)通过穿玻璃通孔(8)实现电气互连；

阵列微流道散热结构(7)投影方向与射频芯片(2)安装位置对应，阵列微流道散热结构(7)通过分流结构(18)与进出液口(6)互连。

3.如权利要求1所述的一种射频阵列前端三维集成结构，其特征在于，所述射频芯片有源层(11)正面面向射频电路板(3)安装，射频芯片互联通孔(12)将信号从射频芯片有源层(11)引导至射频芯片(2)背面，射频芯片(2)背面通过射频芯片背面焊盘(14)与设置于馈电网络(9)表面的射频芯片与天线互连结构(10)实现互连。

4.如权利要求1所述的一种射频阵列前端三维集成结构，其特征在于，在芯片层的射频芯片(2)正面设置有底部填充层(15)。

5.一种射频阵列前端三维集成结构制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：制备内嵌微流道的玻璃天线(1)、射频芯片(2)和射频电路板(3)；

其中，制备内嵌微流道的玻璃天线(1)具体包括：

A1：提供两块玻璃基板A和玻璃基板B；

A2：在玻璃基板A表面加工微流道与分流结构(18)腔槽；

A3：将玻璃基板A与玻璃基板B键合形成玻璃基板C；

A4：将玻璃基板C进行双面减薄抛光；

A5：在玻璃基板C上加工穿玻璃通孔(8)；

A6：在玻璃基板C正反两面加工辐射单元(5)图形与馈电网络(9)，在玻璃C的背面中间区域贴彩色滤光片，馈电网络中集成液晶显示器的公共电极，其表层介质为配相层薄膜，并去除进出液口(6)对应区域射频网络层的介质；

A7：在馈电网络(9)表面加工射频芯片与天线互连结构(10)；

制备射频电路板(3)具体包括：

C1：提供完成内层电路加工的射频电路板(3)；

C2：在射频电路板(3)表面设置射频基板表层介质(16)；

C3：将射频基板表层介质(16)表面图形化，形成微凸点互连槽；

C4：在微凸点互连槽中印刷导电浆料；

S2：将射频芯片(2)焊接在内嵌微流道的玻璃天线(1)的下表面；

S3：将内嵌微流道的玻璃天线(1)与射频电路板(3)对位压合并加温固化；

S4：在内嵌微流道的玻璃天线(1)与射频电路板(3)之间填充基板间介质(4)；

S5：在内嵌微流道的玻璃天线(1)上加工进出液口(6)。

6.如权利要求5所述的一种射频阵列前端三维集成结构制作方法，其特征在于，制备射频芯片(2)具体包括：

B1：提供完成射频芯片有源层(11)、射频芯片互联通孔(12)、射频芯片背面焊盘(14)和微凸点(13)加工的射频芯片晶圆；

B2：在射频芯片晶圆正面设置底部填充层(15)；

B3：分片获得分立的射频芯片(2)。