具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将结合具体的实施例对本发明进行更全面的描述。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。

本发明第一个方面公开了一种射频SiP陶瓷封装外壳，其包括多层布线陶瓷基板、金属围框40和金属盖板50，具体的，如图2-3中所示的，金属围框40焊接于多层布线陶瓷基板的表面，从而与该多层布线陶瓷基板形成腔体，其焊接采用本领域中常规的焊接方式，即通过焊料30焊接，在金属围框40和该多层布线陶瓷基板之间通过焊料30焊接，焊料30的类型没有特别的限定，其根据金属围框40的材质进行匹配，可以选自银铜合金、金锗合金、金锡合金、铅锡合金或锡银铜合金。金属盖板50封盖于金属围框40上，从而金属盖板50、金属围框40和该多层布线陶瓷基板形成密封的封装外壳，金属盖板50与金属围框40的封盖密封方式没有特别的限定，封装外壳领域常用的方式均可，比如平行封焊或锡焊，这里不再具体阐述。此外，需要说明的是，金属盖板50的数量和金属围框40相同，而金属围框40的个数可以为一个，也可以为多个，其根据封装外壳的需要进行调整，因此这里没有特别的限定。

进一步的，金属围框40和金属盖板50的材质没有特别的限定，本领域中常规采用的用于封装外壳的材质均可，具体实例包括但不限于4J29合金或4J42合金，金属围框40和金属盖板50的表面由内至外均镀覆有镍层和金层。

进一步的，请参阅图1-3，多层布线陶瓷基板包括多层陶瓷基板80、由共面波导传输线10、类同轴传输线70和带线传输线60构成的传输线结构，在多层陶瓷基板80的内部及表面还设有电接地图形20。

具体的说，多层陶瓷基板80为具有相对的第一表面和第二表面的板状结构，其为本领域中常规的基板结构，通常由若干生瓷片依次叠压后烧结而成，由于其为已知技术，这里不再具体阐述。多层陶瓷基板80的材质没有特别的限定，本领域中常规采用的陶瓷基板均可用于本发明中，具体实例包括但不限于氧化铝陶瓷基板、氮化铝陶瓷基板、LTCC陶瓷基板中的一种，本领域技术人员可根据需要进行调整，因此这里不再进行具体的限定。

进一步的，传输线结构设于多层陶瓷基板80的表面和内部，从而形成互连通道。具体的说，共面波导传输线10分别设于多层陶瓷基板80的第一表面和第二表面，由其构成一个或多个射频信号输入/输出接口电路图形，因此，其在多层陶瓷基板80的第一表面和第二表面主要是根据需要进行电路图形设计，因此，这里对共面波导传输线10不再具体阐述。带线传输线60和类同轴传输线70设于多层陶瓷基板80的内部，具体的说，类同轴传输线70至少具有两个，其分别与多层陶瓷基板80表面的共面波导传输线10连接，且类同轴传输线70分别连接在带线传输线60的两端，且连接在带线传输线60两端的类同轴传输线70的阻抗相匹配，从而将带线传输线60与共面波导传输线10相连，形成第一表面的共面波导传输线-类同轴传输线-带线传输线-类同轴传输线-第二表面的共面波导传输线的“2级阶梯”的阻抗匹配的传输线结构，该传输线结构能够降低射频信号输入/输出接口电路的传输损耗。且由于消除了垂直贯穿基板上、下表面的通孔，可极大的提高多层陶瓷基板80的气密性。而且无需在多层陶瓷基板80的第二表面贴装金属薄片。

进一步的，电接地图形20，分别设于多层陶瓷基板80的内部和表面，且表面的和内部的通过设于多层陶瓷基板80内部的通孔相连，可参阅图2-3中的示出的。

进一步的，类同轴传输线70至少包括2个，且每2个类同轴传输线70之间通过带线传输线60互连。

进一步的，位于多层陶瓷基板80内部的电接地图形至少具有两层，且均通过通孔与表面的电接地图形20连通。

本发明第二个方面公开了本发明第一个方面所述的射频SiP陶瓷封装外壳的制作方法，包括以下步骤：

按照设计，在对应层的生瓷片上冲制通孔，用导体浆料填充通孔。在对应多层陶瓷基板80的第一表面和第二表面的生瓷片表面丝网印刷包含共面波导传输线10的电路图形，在对应层的生瓷片上丝网印刷包含带线传输线60和电接地图形20的电路图形；

将多层印有图形的生瓷片按照设计次序叠压成基板生坯，经过烧结后，基板内部和表面的射频信号输入/输出接口电路图形形成“带地共面波导-类同轴-带线-类同轴-带地共面波导”的“2级阶梯”形式的三维传输线结构，从而制成包含射频信号输入/输出接口电路图形和电接地图形20的多层布线陶瓷基板。

将金属围框40和多层布线陶瓷基板通过焊料30钎焊在一起，形成气密封腔体；

在多层布线陶瓷基板上完成多种有源器件的组装后，将金属盖板50通过平行封焊或锡焊封盖所述金属围框40，制成射频SiP陶瓷封装外壳。

下面结合附图和具体的实施例对本发明中的技术方案进行进一步清楚的说明。

实施例1

本实施例中射频SiP陶瓷封装外壳的结构如图2所示，其具体制作方法如下：

在8层LTCC生瓷片上，每层按照设计图形，采用厚膜工艺丝网印刷制作互连通孔、电路布线和电接地图形20，具体的说，在第3层和第7层生瓷片上印刷所设计的电接地图形20，设计的4个类同轴传输线70通过丝网印刷于第5层上的2个带线传输线60两两相连；

将8层印有图形的LTCC生瓷片按照设计次序叠压成基板生坯，于空气中850℃下保温烧结10分钟后降温至室温，切割制成外形尺寸为9mm×9mm×0.8mm的包含射频信号输入/输出接口电路图形和电接地图形20的多层布线陶瓷基板80，其中射频信号输入/输出接口电路图形为图1所示的“带地共面波导-类同轴-带线-类同轴-带地共面波导”的“2级阶梯”形式的阻抗匹配传输线结构；

将一个外形尺寸为8.5mm×8.5mm×0.6mm的表面已镀覆镍、金膜层的4J29合金金属围框40，与多层布线陶瓷基板用金锡合金焊料30在氮气中，350℃温度下钎焊在一起，形成一个气密封腔体；

最后在多层布线陶瓷基板和金属围框40形成的腔体内完成多种有源器件的组装后，将1个外形尺寸为8.5mm×8.5mm×0.2mm的表面已镀覆镍、金膜层的4J29合金金属盖板50，与金属围框40，通过平行封焊的方式焊接在一起，制成射频SiP陶瓷封装外壳。

实施例2

本实施例中射频SiP陶瓷封装外壳的结构如图2所示，其具体制作方法如下：

在12层氮化铝生瓷片上，每层按照设计图形，采用厚膜工艺印刷制作互连通孔、电路布线和电接地图形20。在第3层和第11层生瓷片上印刷所设计的电接地图形20，设计的4个类同轴传输线70通过丝网印刷于第7层上的2个带线传输线60两两相连；

然后，将12层印有图形的氮化铝生瓷片按照设计次序叠压成基板生坯，经过氮气中1800℃下保温烧结4小时后降温至室温，切割制成外形尺寸为20mm×20mm×1.8mm的包含射频信号输入/输出接口电路图形和电接地图形20的多层布线陶瓷基板，其中射频信号输入/输出接口电路图形为图1所示的“带地共面波导-类同轴-带线-类同轴-带地共面波导”的“2级阶梯”形式的阻抗匹配传输线结构；

将2个外形尺寸为8.5mm×8.5mm×0.6mm的表面已镀覆镍、金膜层的4J42合金金属围框40，与多层布线陶瓷基板用金锗合金焊料30在氮气中，430℃温度下钎焊在一起，形成2个气密封腔体；

最后，在多层布线陶瓷基板上完成多种有源器件的组装后，将2个外形尺寸为8.5mm×8.5mm×0.2mm的表面已镀覆镍、金膜层的4J42合金金属盖板50，与焊接在多层布线陶瓷基板上的金属围框40，通过锡焊的方式焊接在一起，最终制成射频SiP陶瓷封装外壳。

对比例

与实施例1相比，本对比例中的传输线结构采用“共面波导-类同轴-共面波导”的“1级阶梯”传输线结构，其他均与实施例1相同(包括多层布线陶瓷基板的层数、厚度，通孔直径等)，其制成的射频SiP陶瓷封装外壳结构如图4所示。

测试例

将实施例1和对比例中的射频SiP陶瓷封装外壳分别进行气密性测试和射频输入/输出接口传输插损测试。

其中气密性测试按照GJB548《微电子器件试验方法和程序》中的方法1014进行。

射频输入/输出接口传输插损测试则使用对应尺寸规格的2只微波探针分别压接在多层陶瓷基板80上、下表面的共面波导传输线10上(需要注意的是，对比例中1只微波探针压接在多层陶瓷基板80上表面的共面波导传输线10上，另1只微波探针压接在多层陶瓷基板80下表面的共面波导传输线10表层焊接的金属片9上)，用与微波探针连接的矢量网络分析仪测试传输线结构的S参数，仪表显示的S₂₁数值即为传输插损。

表1射频SiP陶瓷封装外壳性能测试结果

通过表1中的对比可以看出，本发明中采用“带地共面波导-类同轴-带线-类同轴-带地共面波导”的“2级阶梯”传输线结构，能够在保证封装外壳气密性的同时，明显降低射频信号传输插损。且由于本发明中的射频SiP陶瓷封装外壳，无需在底部焊接金属薄片就能够实现封装外壳的密封，不仅提高了封装外壳气密性，同时简化了射频SiP陶瓷封装外壳的制造工艺步骤，减轻了封装外壳的重量，减小封装外壳的尺寸，可实现射频SiP陶瓷封装外壳的轻量化和小型化。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。