射頻/微波器件的封裝設計非常重要,，封裝可以保護器件,，同時也會影響器件的性能。因此封裝一定要能提供優(yōu)異的電學性能、器件的保護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都很穩(wěn)定，能承受很高的加工和工作溫度,，機械性能優(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有所限制。Remtec公司發(fā)明的鍍銅厚膜PCTF(Plated Copper on Thick Film)技術可以解決上述問題,，可以生產(chǎn)高性能SMT器件，并且經(jīng)濟,、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技術是一種可行的、經(jīng)濟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。該技術具有穩(wěn)定的電學特性,、良好的散熱性能以及很高的可靠性,。PCTF技術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標準的焊接,，還可支持大面板,、多陣列的封裝形式?；赑CTF技術的封裝或襯底適用的頻率范圍是100MHz至24GHz,，該技術特別適合需要低熱阻(1到2°C/W 或更低)的應用。
采用無引腳的陶瓷SMT技術的優(yōu)點很多，采用PCTB技術制造陶瓷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,。該方案還支持標準裝配技術，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,。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)等無磁應用。
PCTF表面貼裝器件具有三項顯著特點：銅金屬化,、鍍銅實心插入式通孔,、PCTF保護層。銅金屬化適合射頻信號傳輸,，同時還有較好的散熱效果,。實心通孔和保護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,；實心通孔的熱導率大于200 W/m-°C，對應其熱阻小于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的另一項獨有特點,，并且經(jīng)過長時間的考驗,。該技術可以在PCB板上安裝大型的SMT射頻器件(甚至是氣密型的)。另一項優(yōu)勢時,，該技術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認證測試中,，表現(xiàn)出高度的可靠性,，并通過各項測試。在這些測試中,，PCTF器件經(jīng)受了機械沖擊,、極度高低溫環(huán)境、以解其他各項嚴格的考驗,。測試結果表明該封裝技術可以保證客戶產(chǎn)品在各種熱學,、機械沖擊下，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,。測試的結果在表1中。
由于有效的熱學設計,，該陶瓷封裝技術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)射機以及其他多功能模塊。