射頻/微波器件的封裝設(shè)計(jì)非常重要，封裝可以保護(hù)器件,，同時也會影響器件的性能,。因此封裝一定要能提供優(yōu)異的電學(xué)性能、器件的保護(hù)功能和屏蔽作用等等,。高性能射頻微波器件通常采用陶瓷封裝材料,，陶瓷材料的介電性能在較寬的溫度和頻率范圍之內(nèi)都很穩(wěn)定,，能承受很高的加工和工作溫度，機(jī)械性能優(yōu)異,，能提供較好的防潮濕功能和優(yōu)異的氣密性,。對于高頻器件，陶瓷材料的熱膨脹系數(shù)和半導(dǎo)體芯片材料的膨脹系數(shù)相近,，并能支持較高的集成度和復(fù)雜的I/O管腳分布,。

　　常見的陶瓷封裝制作方法有：共燒陶瓷工藝，厚膜,、薄膜工藝,。共燒陶瓷工藝適合大規(guī)模生產(chǎn)；對于中小批量生產(chǎn),，以及一些客戶定制的產(chǎn)品,，通常采用厚膜、薄膜工藝,。盡管上述的幾種工藝都很成熟可靠,，但是其成本、工藝難以控制,，而且對表面貼裝技術(shù)有所限制,。Remtec公司發(fā)明的鍍銅厚膜PCTF(Plated Copper on Thick Film)技術(shù)可以解決上述問題，可以生產(chǎn)高性能SMT器件,，并且經(jīng)濟(jì),、可靠，適用于中小批量生產(chǎn)(每年幾千----每月十萬左右的產(chǎn)能)

　　PCTF技術(shù)是一種可行的,、經(jīng)濟(jì)的射頻器件封裝方案,，可以降低生產(chǎn)成本，并可有效加快投入市場的速度,。該技術(shù)具有穩(wěn)定的電學(xué)特性,、良好的散熱性能以及很高的可靠性。PCTF技術(shù)允許直接將大塊的陶瓷封裝或襯底固定在微波PCB板上,，符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)的焊接,，還可支持大面板、多陣列的封裝形式,?；赑CTF技術(shù)的封裝或襯底適用的頻率范圍是100MHz至24GHz，該技術(shù)特別適合需要低熱阻(1到2°C/W 或更低)的應(yīng)用,。

　　采用無引腳的陶瓷SMT技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)很多,，采用PCTB技術(shù)制造陶瓷SMT封裝，陶瓷襯底始終是無引腳SMT封裝的基底,，上面覆蓋一層環(huán)氧材料的覆蓋層,，或者使用金屬環(huán)型框架/蓋板形成氣密的腔體(圖1),,。采用在種子層(seed layer)上鍍銅，最后鍍鎳-金層,，實(shí)現(xiàn)襯底的金屬化,。因此該封裝可以承受多次焊接以及+400°C的高溫。該方案還支持標(biāo)準(zhǔn)裝配技術(shù),，例如高溫合金芯片粘合,、環(huán)氧材料粘合、BGA(ball-grid-array)封裝,、倒扣封裝以及ribbon鍵合技術(shù),。PCTF封裝還可以采用無磁性材料，適用于核磁共振成像MRI(magnetic-resonance-imaging)系統(tǒng)等無磁應(yīng)用,。

　　PCTF表面貼裝器件具有三項(xiàng)顯著特點(diǎn)：銅金屬化,、鍍銅實(shí)心插入式通孔、PCTF保護(hù)層,。銅金屬化適合射頻信號傳輸,，同時還有較好的散熱效果。實(shí)心通孔和保護(hù)層可以提供多種功能：可以降低陶瓷襯底的熱阻,，為封裝提供接地,，還可提供低電感互聯(lián)(寄生電感對高頻性能影響較大)；插入式通孔的直流電阻小于1mOhm,，在4GHz時,，其損耗小于0.1dB；實(shí)心通孔的熱導(dǎo)率大于200 W/m-°C,，對應(yīng)其熱阻小于1°C/W,，提供很好的功率控制特性。通孔的氣密性(1×10–8 cm2/s)保證了芯片與外間的完全隔絕,。

　　PCTF工藝還可增強(qiáng)器件的可靠性，由于采用了銅鍍層的覆蓋物,，大型的無引腳SMT器件,，通過可靠的焊接可以直接裝在PCB板上。典型的封裝尺寸為0.16平方英寸到1.00平方英寸,。器件通常采用4.5×4.5英寸的多組包裝,。其元件組裝、芯片粘合,、鍵合甚至測試,、包裝等流程可以實(shí)現(xiàn)全自動化。

　　陶瓷的襯底陣列具有切割孔(激光切割),，可以簡化分割過程,。如有需要還可以使用切割機(jī)替代激光,。能在較大的面板上處理并提供封裝，是PCTF能降低成本的一個主要原因,。能在PCB板上直接焊接大型(大于0.5英寸)無引腳陶瓷封裝器件,，是PCTF的另一項(xiàng)獨(dú)有特點(diǎn)，并且經(jīng)過長時間的考驗(yàn),。該技術(shù)可以在PCB板上安裝大型的SMT射頻器件(甚至是氣密型的),。另一項(xiàng)優(yōu)勢時，該技術(shù)具有很好的可焊接性,，可以承受滿足RoHS要求的,、多次、長時間的焊接操作,，并且保證封裝的完整性和可靠性,。

　　全氣密以及不氣密SMT器件在客戶提出的各項(xiàng)認(rèn)證測試中，表現(xiàn)出高度的可靠性,，并通過各項(xiàng)測試,。在這些測試中，PCTF器件經(jīng)受了機(jī)械沖擊,、極度高低溫環(huán)境,、以解其他各項(xiàng)嚴(yán)格的考驗(yàn)。測試結(jié)果表明該封裝技術(shù)可以保證客戶產(chǎn)品在各種熱學(xué),、機(jī)械沖擊下,，都能正常工作。上述測試都是在高頻PCB板上直接安裝SMT器件的條件下完成的,。測試的結(jié)果在表1中,。

　　由于有效的熱學(xué)設(shè)計(jì)，該陶瓷封裝技術(shù)可以支持多種有源或無源器件,。例如采用單芯片的功放模塊以及四邊扁平無引腳(QFN,，Quad Flat No Lead)封裝。另外,，PCTF技術(shù)還可以用于SMT磁頭,，或者嵌入式無源器件(如衰減器、濾波器)的封裝,。該技術(shù)也可以用于大型無引腳SMT模塊,，如多芯片模塊MCM(multi-chip modules)，這些模塊含有多塊集成電路以及一些電阻,、電容和微帶線,，用于射頻功放、低噪聲放大器,、發(fā)射機(jī)以及其他多功能模塊,。