[发明专利]一种基于吸波屏蔽结构的射频微系统

说明书

本发明涉及一种基于吸波屏蔽结构的射频微系统，包括：辐射源，其被配置为产生电磁辐射；以及吸波屏蔽结构，其被配置为吸收和屏蔽所述辐射源产生的电磁辐射，其中所述吸波屏蔽结构包括：电磁超材料层，其被配置为吸收电磁辐射；谐振腔，其被配置为吸收电磁辐射；共形屏蔽层，其被配置为屏蔽电磁辐射。

技术领域

本发明涉及半导体封装技术领域，尤其涉及一种基于吸波屏蔽结构的射频微系统。

背景技术

随着射频系统级封装(Radio Frequency System in Package，RF SiP)朝着高功率、多芯片异质集成和RF小型化的方向发展，RF SiP的有限空间内的辐射源种类越来越多，各类辐射源的辐射频率与辐射特性各不相同，因此RF SiP内的电磁环境越来越复杂。因此，在进行射频系统级封装设计时，需要合理的设计和利用新型吸波材料，改善RF SiP的电磁环境，提供系统的稳定。

目前改善RF SiP电磁环境的主要方式有屏蔽和吸波两种方式。屏蔽方式多采用金属外壳接地，金属外壳屏蔽可以很好的屏蔽电磁辐射，但存在的问题是没办法吸收电磁辐射，RF SiP腔体内辐射源产生的电磁辐射会被束缚在金属外壳内，引起RF SiP腔体内电磁环境的污染，甚至会引起腔体谐振自激动，因此不仅需要采用电磁屏蔽的方式，还需要增加吸波的方式。此外，屏蔽方案中的金属外壳比较厚，多为mm量级，增加了RF SiP的厚度。目前，吸波材料多采用复合磁性材料或多空介质材料进行吸波，可以针对特定频带的电磁波进行吸波。吸波材料多为mm或cm量级，但RF SiP可利用的空间多为um量级，将吸波材料应用到RF SiP中存在材料较厚的问题。因此综上两点可知，现有吸波材料很难应用到RF SiP内对电磁辐射进行高吸波率的吸收。

发明内容

本发明的任务是提供一种基于吸波屏蔽结构的射频微系统，通过将电磁超材料层、谐振腔以及共形屏蔽层结合形成吸波屏蔽结构，能够同时实现吸收和屏蔽射频微系统内产生的电磁辐射，改善了射频微系统内的电磁环境，并且该吸波屏蔽结构为微米量级，满足射频微系统的尺寸要求。

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种基于吸波屏蔽结构的射频微系统来解决，包括：

辐射源，其被配置为产生电磁辐射；以及

吸波屏蔽结构，其被配置为吸收和屏蔽所述辐射源产生的电磁辐射，其中所述吸波屏蔽结构包括：

电磁超材料层，其被配置为吸收电磁辐射；

谐振腔，其被配置为吸收电磁辐射；

共形屏蔽层，其被配置为屏蔽电磁辐射。

在本发明的一个实施例中，所述共形屏蔽层布置在所述射频微系统的顶部和侧面，所述电磁超材料层和所述谐振腔位于所述射频微系统的顶部。

在本发明的一个实施例中，所述谐振腔包括：

介质层；

谐振金属单元，其布置在所述介质层的第一侧；

部分共形屏蔽层，其布置在介质层的第二侧；以及

金属柱，其贯穿所述介质层，并与所述谐振金属单元和所述共形屏蔽层连接。

在本发明的一个实施例中，所述电磁超材料层包括：

介质层；

电磁超材料单元，其布置在所述介质层的第一侧；以及

部分共形屏蔽层，其布置在介质层的第二侧。

在本发明的一个实施例中，所述谐振金属单元包含多个金属片，且每个金属片与一个金属柱连接。

在本发明的一个实施例中，在多个所述金属片组成的谐振金属单元的中部空白区域布置有多个电磁超材料单元。