背景技术：

2.基于玻璃通孔制造的三维互连（through glass via，tgv）技术由于其高密度互连和低损耗传输特性的优势使三维集成和系统级封装技术得到迅速发展。通过采用tgv技术，利用新设计、新工艺可以构建小型化、一体化的封装天线，在孔密度更高、孔间距更小、线宽/线距更窄的设计需求下实现玻璃基板之间的高可靠性互连，实现无源天线、高密度铜互连及芯片的异构集成。玻璃基板材料中没有自由移动的电荷，介电常数优良，高频损耗低、传输特性好，适用于封装天线应用，尤其是高频封装天线。3.更多的层结构、更厚的介质基板可以提高封装天线设计的自由度。但是，在tgv工艺中，太多的层数会使良率降低。4.然而，基于tgv工艺的玻璃基板无论在叠层数量还是过孔的深宽比和良率都与陶瓷或pcb基板工艺相去甚远，这就限制了封装天线的设计。

技术实现要素：

5.本发明旨在提供一种基于tgv工艺的毫米波封装天线，能够增加天线层叠结构，有利于天线设计的优化。6.为达到上述目的，本发明是采用以下技术方案实现的：本发明公开的基于tgv工艺的毫米波封装天线，包括辐射部件以及馈电部件，所述辐射部件包括辐射单元，所述辐射单元附着在玻璃基板上，所述馈电部件包括馈电端口，所述馈电端口附着在pcb基板上；所述辐射部件与馈电部件通过耦合部件耦合，所述玻璃基板设有玻璃通孔、pcb基板设有第一类金属化孔，玻璃基板上的屏蔽层、pcb基板上的屏蔽层通过玻璃通孔、第一类金属化孔互连，所述玻璃通孔镀铜。7.优选的，所述辐射部件与馈电部件焊接连接。8.进一步的，所述玻璃基板上的屏蔽层上设置锡球，所述pcb基板上的屏蔽层通过锡球与玻璃基板上的屏蔽层焊接连接。9.优选的，所述耦合部件为馈线探针，所述馈线探针通过锡球焊接连接。10.优选的，所述辐射部件包括从上到下依次层叠的三层玻璃基板，所述玻璃基板的顶面和底面的周沿均附着有屏蔽层，三层玻璃基板上的屏蔽层通过竖向贯通玻璃基板的玻璃通孔互连。11.优选的，所述辐射单元包括两个辐射单元，两个辐射单元分别附着在顶层玻璃基板的顶面和底面，所述屏蔽层包围辐射单元；中间层玻璃基板与底层玻璃基板之间的屏蔽层设有耦合缝隙，所述耦合部件设置在底层玻璃基板的底面和pcb基板的顶面。12.优选的，所述耦合部件为馈线探针时，所述馈线探针包括位于pcb基板的顶面第一探针和位于底层玻璃基板的底面的第二探针，所述第一探针、第二探针均为钥匙孔形状。13.优选的，所述耦合缝隙为u型缝隙。14.优选的，所述馈电端口位于pcb基板的底面，馈电端口通过第二类金属化孔连接耦合部件。15.进一步优选的，所述馈电端口为圆盘形。16.本发明采用玻璃基板和pcb基板互连，作为射频信号传输通道和接地屏蔽，增加了天线层叠结构，有利于天线设计的优化。17.本发明作为圆极化毫米波封装天线，性能良好。18.本发明采用玻璃基板和pcb基板结合的形式，将辐射单元放在玻璃基板中，馈电和互连放在pcb基板中。显然，pcb基板可以根据实际情况，更换为更多的层并实现更为复杂的功能，便于可以实现。19.本发明采用探针耦合馈电的多层天线结构，玻璃通孔（tgv）只作为层与层之间的接地屏蔽的互连，可以降低玻璃通孔镀铜填充不良造成的天线失效。附图说明20.图1为本发明的层叠结构示意图。21.图2为玻璃基板部分的结构示意图。22.图3为pcb基板部分的结构示意图。23.图4为本发明的装配图。24.图5为本发明的s11曲线图。25.图6为本发明的增益曲线图。26.图7为本发明的轴比曲线图。27.图8为本发明的31ghz方向图。28.图9为本发明的33ghz方向图。29.图10为本发明的35ghz方向图。具体实施方式30.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。31.实施例1如图1～图4所示，本实施例公开一种基于tgv工艺的毫米波封装天线，具体如下：根据基板材料不同，分为两部分，包括辐射部件1、馈电部件2以及实现信号耦合的耦合部件3。32.其中：包括辐射部件1包括，l1～l4层之间是玻璃基板11，表面通过介质刻蚀、铜电镀、rdl再布线和seal ring制备等工艺形成天线图形。每层玻璃基板11经过激光刻蚀打孔、pvd衬底溅射、镀铜填充和cmp减薄后，形成玻璃通孔14(tgv)，形成屏蔽层，作为接地屏蔽13。然后利用晶圆级键合工艺将玻璃基板11连接在一起。l1层到l4层的玻璃通孔14均连通。33.馈电部件2包括：l5和l6层之间的基板是pcb基板23，具体为ro4350b，通过pcb工艺形成图形。并在四周制作第一类金属化通孔24作为接地屏蔽，第一类金属化通孔24将l5层到l6层的接地（屏蔽层）连接在一起。同时，在l6层有一个馈电端口22用来与芯片rf互连。34.本实施例中，耦合部件3采用馈电探针，在l4层中心的馈电探针上和四周的接地屏蔽层上植锡球31，通过倒装工艺（fc）将玻璃基板11焊接在pcb基板23上。使得信号的馈电端口22与馈电探针、接地屏蔽结构与射频地21都相互连接在一起。35.l1和l2层中间的金属图形是天线辐射单元1，双层辐射单元可以增加天线的驻波带宽；l3层为耦合缝隙层15，是在整层金属层上蚀刻出u型缝隙、l4层是钥匙孔形状的馈电探针，这种结构的耦合馈电同样可以增加天线的驻波带宽。36.l5层是与l4层相似的钥匙孔金属图形；l6层是金属层作为射频地21，并在中间蚀刻一个圆盘，形成类同轴结构，作为天线的馈电端口22，馈电端口22与l5层的钥匙孔形状的馈电探针利用第二类金属化通孔25互连。37.l4层和l5层位于钥匙孔形状金属层的圆盘中心的锡球传输射频信号，其他锡球均匀分布在天线四周接地屏蔽金属层之间作为接地和结构支撑。38.实施例2本实施例在实施例1的基础上，公开了一种圆极化毫米波封装天线，具体如下：l1和l2、l2和l3之间的玻璃基板11厚度230um，l3和l4之间的玻璃基板11厚度100um，玻璃通孔14（tgv）直径60um，深宽比接近6:1。pcb基板23的厚度是254um。该种尺寸的圆极化毫米波封装天线的测试性能如下：如图5所示，天线中心频率是33ghz，在30.48ghz～35.54ghz的频段为回波损耗小于-10db，相对带宽15.33%。39.如图6所示，天线在31ghz～35ghz内，增益均大于5dbi。40.如图7所示，天线在33ghz时轴比最小为2.34db，小于3db的轴比带宽是0.87ghz。41.如图8～图10所示，天线在31ghz～35ghz内，e面和h面方向图较好，前后比约9db。42.当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。