CONJUNTO DE CIRCUITO IMPRESO Y MÉTODO PARA ACOPLAR UN CHIP A UN CIRCUITO IMPRESO.
Método de ensamblaje de una configuración de módulos de transmisión/recepción (T/R) (1) en un circuito impreso (2) de antena de una configuración de antenas (100),
que comprende: acoplar directamente los módulos transmisor/receptor (T/R) (1) mediante el"flip chip" al circuito impreso (2) de la antena; y aplicar un cordón de unión (6) al circuito impreso (2) y a los módulos T/R del"flip chip" alrededor de al menos una parte de una periferia de los módulos T/R (1)"flip chip", caracterizado porque el cordón de unión (6) no se aplica sobre los segmentos RF (7) en el circuito impreso (2)
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2005/001800.
Solicitante: RAYTHEON COMPANY.
Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.
Dirección: 870 WINTER STREET WALTHAM MA 02451-1449 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.
Inventor/es: QUAN, CLIFTON, HAUHE,MARK,S, FENGER,HAROLD,S, ROLSTON,KEVIN,C, WONG,TSE,E.
Fecha de Publicación: .
Fecha Solicitud PCT: 13 de Enero de 2005.
Fecha Concesión Europea: 25 de Agosto de 2010.
Clasificación Internacional de Patentes:
- H01Q21/00D3
- H01Q21/00F
Clasificación PCT:
- H01Q1/00 ELECTRICIDAD. › H01 ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS. › H01Q ANTENAS, es decir, ANTENAS DE RADIO (elementos radiantes o antenas para el calentamiento por microondas H05B 6/72). › Detalles de dispositivos asociados a las antenas (dispositivos para hacer variar la orientación de un diagrama direccional H01Q 3/00).
Clasificación antigua:
- H01Q1/00 H01Q […] › Detalles de dispositivos asociados a las antenas (dispositivos para hacer variar la orientación de un diagrama direccional H01Q 3/00).
Países PCT: Alemania, España, Francia, Reino Unido, Italia, Suecia.
Fragmento de la descripción:
El presente invento se refiere a un método de ensamblaje de una configuración de módulos (T/R) de transmisión/recepción en un circuito impreso de antena de una configuración de antenas, que comprende:
acoplar directamente los módulos (T/R) de transmisión/recepción mediante un chip con contactos (flip chip) en el circuito impreso de la antena; y aplicar un cordón de unión al circuito impreso y a los módulos T/R del chip con contactos (flip chip) alrededor de al menos una parte de la periferia de los módulos T/R del chip con contactos (flip chip).
El presente invento se refiere además a una configuración de antenas ensamblada de acuerdo con el método de la reivindicación 1, que comprende
al menos un módulo de transmisión/recepción del chip con contactos (flip chip) que está directamente unido a un circuito impreso de la antena; y un cordón de unión que se aplica al circuito impreso y al módulo T/R del chip con contactos (flip chip) alrededor de al menos una parte de la periferia del módulo T/R del chip con contactos (flip chip).
Tal método y tal configuración de antenas son conocidos a partir del documento EP 1.146.593 A1.
ANTECEDENTES DE LA EXPOSICIÓN
Los chips pueden ser acoplados en un circuito impreso. Por ejemplo, las disposiciones de antenas pueden ensamblarse usando módulos (T/R) de transmisión/recepción monobloque. Los conjuntos de módulo monobloque pueden ser disposiciones en vertical o disposiciones en un plano horizontal. Tales conjuntos monobloque pueden incluir fijadores, interconectar estructuras y conectores, que incluyen por ejemplo uniones por cable coaxial, botones de contacto de alto rendimiento (fuzz), cinta y/o alambre. Tales monobloques y estructuras conectoras contribuyen a una mayor peso y volumen del conjunto y a aumentar la cantidad de una superficie de circuito empleada. El conjunto puede también requerir numerosos pasos que contribuyen a aumentar el tiempo y coste de fabricación.
TÉCNICA RELACIONADA
El documento EP 1.146.593 A1 mencionado al comienzo expone una configuración de antenas en fase y su método de fabricación, en el que se forma una pequeña configuración de antenas en fase con un coste bajo, incluso si el número de elementos radiantes aumenta con el fin de mejorar la ganancia. La configuración de antenas en fase tiene una estructura multicapa en la que en diferentes capas están formados varios elementos radiantes, una unidad de variación de fase para cambiar la fase de una señal RF transmitida/recibida en cada elemento radiante, y una unidad de distribución/síntesis.
El documento US 5.493.305 está dirigido a pequeñas capas que pueden fabricarse con configuración en retícula. Un dispositivo electrónico que opera en la gama de frecuencia de microondas tiene los componentes dispuestos en una pluralidad de planos, en el que los planos están apilados verticalmente. El dispositivo electrónico es un módulo T/R o elemento que forma una parte de una subred usada en un radar de configuración activa. Los componentes cuando están apilados en un conjunto monobloque tridimensional están dispuestos detrás de un radiador o antena, que transmite y recibe las señales por microondas. Los circuitos integrados también emplean un diseño de chip con contactos (flip chip) para montar en las pastillas.
El documento US 5.296.063 proporciona un método para montar un dispositivo semiconductor en el que un dispositivo semiconductor, en el que están formados los electrodos de conexión, está conectado a un circuito impreso en el que los electrodos están formados en posiciones que corresponden a los electrodos de conexión del dispositivo semiconductor. El método incluye los pasos de aplicar un adhesivo en una cara de conexión del dispositivo semiconductor con el circuito impreso o en la del circuito impreso con el dispositivo semiconductor, alinear los electrodos en posiciones correspondientes entre sí con el dispositivo semiconductor opuesto al circuito impreso parcialmente mientras el adhesivo está en partes distintas de los electrodos, evaluar eléctricamente la conexión del dispositivo semiconductor con el circuito impreso y endurecer el adhesivo no endurecido.
El documento US 5.128.746 expone un adhesivo y un material encapsulante con propiedades fluyentes. El material adhesivo que incluye un agente fundente se aplica bien a un sustrato que tiene un modelo de metalización o a un componente eléctrico con resaltos de suelda.
El componente se coloca sobre el sustrato y el resalto de suelda es hecho refluir. Durante el paso de reflujo el agente fundente facilita la adhesión de la suelda al modelo de metalización del sustrato, y el material adhesivo se endurece para interconectar mecánicamente y encapsular el sustrato en el componente.
BREVE SUMARIO
Es un objeto del presente invento proporcionar un método mejorado de ensamblaje de una configuración de antenas y una configuración de antenas mejorada que ofrezca menos degradación de las señales por RF, especialmente para aplicaciones con frecuencias superiores a 6 GHz.
Una solución a este objeto está dada por el método de ensamblaje de una configuración de antenas mencionada al comienzo, en el que el cordón de unión no se aplica sobre segmentos de RF en el circuito impreso. Otra solución está proporcionada por la configuración de antenas mencionada al comienzo, en la que el cordón de unión no se aplica sobre segmentos de RF en el circuito impreso.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Éstas y otras características y ventajas del invento serán rápidamente apreciadas por las personas expertas en la técnica a partir de la siguiente descripción detallada de una realización a modo de ejemplo de ella, tal como está ilustrada en los dibujos anejos, en los que:
La Figura 1 ilustra una realización a modo de ejemplo de un chip acoplado a un circuito impreso. La Figura 2 ilustra una realización a modo de ejemplo de un chip acoplado a un circuito impreso. La Figura 3 ilustra una realización a modo de ejemplo de un circuito impreso con una configuración de lugares de chip y de un chip acoplado al circuito impreso en un lugar de chip. La Figura 4 ilustra un diagrama esquemático de un circuito de una realización a modo de ejemplo de un chip T/R. La Figura 5 ilustra un diagrama de bloques funcional de un controlador de un chip T/R. La Figura 6 ilustra una realización a modo de ejemplo de un chip unido a un circuito con un relleno inferior. La Figura 7 ilustra una realización a modo de ejemplo de un chip unido a un circuito.
La Figura 8 ilustra una realización a modo de ejemplo de un chip unido a un circuito. La Figura 9 una realización a modo de ejemplo de un método de ensamblaje de una configuración de chips T/R en un panel de antena. La Figura 10 ilustra una vista en perspectiva de un despiece ordenado de una realización a modo de ejemplo de un panel de un circuito impreso flexible de una antena.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA EXPOSICIÓN
En la siguiente descripción detallada y en las diversas figuras del dibujo elementos iguales están identificados con números de referencia iguales.
La Figura 1 ilustra una realización a modo de ejemplo de un chip 1 conectado a un circuito impreso 2. En la realización a modo de ejemplo de la Figura 1 el chip 1 es un chip 1 con un dispositivo transmisor/receptor (T/R) conectado a un circuito impreso
2. En la realización ilustrada en la Figura 1 el circuito impreso 2 es un conjunto de circuito del panel multicapa de la antena. El conjunto del circuito del panel multicapa de la antena puede ser flexible o rígido. En realizaciones alternativas el chip 1 podría ser un chip receptor o cualquier otro chip adecuado para unir a un circuito impreso. El circuito impreso podría ser cualquier circuito impreso adecuado para acoplar chips. El circuito impreso 2 es un medio para distribuir la potencia, RF, y las señales digitales. Las señales por RF pueden ser distribuidas a una configuración de antenas que podría estar en el circuito impreso o acoplada al circuito impreso.
El chip T/R es un chip con contactos (flip chip) con partes de conexión o “resaltos” 3 dispuestos en la cara inferior del chip 1 para conexión con las correspondientes almohadillas de contacto 4 en la superficie superior del circuito impreso 2. El chip 1 ha sido conectado al circuito impreso 2 por un chip con contactos (flip chip) o por un proceso directo de unión de chip. Los resaltos 3 están conectados a las almohadillas de contacto...
Reivindicaciones:
1. Método de ensamblaje de una configuración de módulos de transmisión/recepción (T/R) (1) en un circuito impreso (2) de antena de una configuración de antenas (100), que comprende:
acoplar directamente los módulos transmisor/receptor (T/R) (1) mediante el”flip chip” al circuito impreso (2) de la antena; y aplicar un cordón de unión (6) al circuito impreso (2) y a los módulos T/R del”flip chip” alrededor de al menos una parte de una periferia de los módulos T/R (1)”flip chip”,
caracterizado porque el cordón de unión (6) no se aplica sobre los segmentos RF (7) en el circuito impreso (2).
2. Método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el cordón de unión (6) no se aplica a zonas en el circuito impreso en las que los segmentos (7) de microondas o de señales RF se extienden fuera de debajo del módulo (1) (T/R) del”flip chip”.
3. Método de acuerdo con las reivindicaciones 1 ó 2, en el que el cordón de unión (6) se aplica alrededor de un perímetro del módulo (1) (T/R) del”flip chip” donde no hay segmentos (7) de microondas ni de RF.
4. Método de acuerdo con la reivindicación 3, que además comprende el relleno inferior parcial del módulo (1) T/R del”flip chip” sin cubrir los segmentos (7) RF.
5. Método de acuerdo con la reivindicación 4, en el que el relleno inferior parcial comprende colocar selectivamente un relleno inferior (8) en un lugar y en una cantidad de forma que no cubra los segmentos (7) RF cuando el módulo (1) T/R del”flip chip” está unido al circuito impreso (2).
6. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, en el que el acoplamiento directo del módulo (1) T/R del chip con contactos (flip chip) comprende
realizar al menos una de las conexiones RF, de las conexiones de CC y de las conexiones digitales.
7. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, en el que el acoplamiento directo del módulo T/R (1) del”flip chip” al circuito impreso (2) comprende conectar los resaltos (3) en el módulo T/R del (1)”flip chip” a las correspondientes almohadillas (4) de contacto en el circuito impreso (2) con un medio conductor (5).
8. Método de acuerdo con la reivindicación 7, en el que dicho acoplamiento directo comprende crear uno de un contacto (52) por presión o termoiónico.
9. Configuración de antenas (100) 1, que comprende:
al menos un módulo (T/R) transmisor/receptor (1) del”flip chip” que está directamente acoplado a un circuito impreso (2) de la antena; y un cordón de unión (6) que está aplicado al circuito impreso (2) y al módulo (T/R) (1) del chip con contactos (flip chip) alrededor de al menos una parte de la periferia del módulo (T/R) (1) del chip con contactos (flip chip),
caracterizado porque el cordón de unión (6) no está aplicado sobre los segmentos
(7) RF en el circuito impreso (2).
10. Configuración de antenas de acuerdo con la reivindicación 9, en la que el cordón de unión (6) no está aplicado a zonas en el circuito impreso en las que los segmentos (7) de microondas o de señales de RF se extienden fuera de debajo del módulo (1) (T/R) del”flip chip”.
11. Configuración de antenas de acuerdo con las reivindicaciones 9 ó 10, que además comprende un relleno inferior (8) parcial entre módulo (1) (T/R) del”flip chip” y el circuito impreso (2) que no cubre los segmentos RF (7).
12. Configuración de antenas de acuerdo con una de las reivindicaciones 9 a 11, en la que el módulo (1) (T/R) del”flip chip” está adaptado para operar en frecuencias mayores de aproximadamente 6 GHz.
13. Configuración de antenas de acuerdo con una de las reivindicaciones 9 a 12, en la que los resaltos (3) en el módulo (1) (T/R) del”flip chip” están conectados a las correspondientes almohadillas (4) de contacto en el circuito impreso (2) con un medio conductor (5) que comprende al menos un adhesivo conductor eléctrico, una suelda o una película anisotrópicamente conductora.
14. Configuración de antenas de acuerdo con una de las reivindicaciones 9 a 13, en la que el circuito impreso (2) de la antena es una placa de circuitos flexible multicapa.
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