徐世文

（中国电子科技集团公司第三十八研究所，安徽 合肥）

引言

BGA（Ball Grid Array）称为球栅阵列封装，是由日本IBM 公司与CITIZEN 公司于20 世纪90 年代初合作研制的[1]。BGA 封装是在PGA 和QFP 的基础上发展的，基于PGA 的阵列布置，将插针改换为焊球，同时基于QFP 的表面贴装工艺，采用回流焊技术，具备成品率高、散热性能好、射频性能稳定等特点[2]。目前BGA 封装已广泛应用于高端IC 芯片封装，是微电子高密度、小型化主流发展趋势[3-4]。另外，通常的组件采用传统砖块式设计，已无法满足弹载、星载、无人机载对体积、重量的苛刻要求，急需开发轻量化、高集成、芯片化组件。

本文针对相控阵雷达系统对于组件轻量化、高集成的需求，提出了一种基于BGA 封装的X 波段延时组件。其剖面厚度低于3 mm，重量小于2 g，与传统砖块式组件相比，显著降低了整机的重量和体积。本文将从系统组成、仿真设计、实物测试等几个方面进行详细介绍。

1 系统组成

射频方面，延时组件考虑尺寸因素，采用两块延时芯片来搭1λ/2λ/4λ/8λ 的延时路径，另外选用收发放大芯片来补偿整个组件的收发增益要求。控制方面采用集成波控和电源调制的控制芯片。整个延时组件的组成框图如图1 所示。

图1 延时组件组成框图

延时组件采用陶瓷BGA 的封装方式，射频及低频控制端口均为BGA 焊球，陶瓷基板选择氧化铝高温共烧陶瓷HTCC。电子封装材料需要能与HTCC 基板热膨胀系数相匹配，且满足高热导率，高抗拉强度，同时也要重量轻，机加和密封性能好。目前常用的封装材料有可伐、铝合金、钛合金和硅铝合金等，可伐和钛合金优势在于结构强度高，能与陶瓷热膨胀匹配[5]。……