小型化滤波放大器三维集成设计

针对滤波放大器中滤波器体积大、数量多的特点，提出了一种基于三维集成技术的小型化设计方法。该方法利用球栅阵列连接，实现多个基板的三维集成互联组装。将放大电路置于下层基板，滤波器置于中间层基板，上层基板作为滤波器的屏蔽层，通过焊球实现信号互通和电磁屏蔽隔离。该设计可缩小多个滤波器级联时电路布局尺寸，为实现高集成、小型化、多功能的滤波放大器产品提供了有效的解决方案。     

LTCC片式LC带通滤波器的设计与实现

介绍了基于LTCC(低温共烧陶瓷)共烧技术和厚膜技术工艺特点进行集成式L和C元件建模、LTCC集成式LC滤波器的设计技术.根据LTCC集成元件体积小寄生参数较大的特点,将常规LC滤波器的电路拓扑进行诺顿变换,并利用LTCC片式LC滤波器进行整体建模优化仿真出合格参数曲线.利用LTCC工艺,最终制造出体积为4 mm×6.5 mm×1.6 mm的片式带通滤波器.该滤波器具有带宽宽,阻带抑制度高且宽的特点,非常适合目前使用传统LC滤波器的应用场合,减小了安装面积,增加了整体电路可靠性,同时由于采用LTCC技术,非常适合批量生产.     

片式多层电容电阻复合元件的研制

采用低温共烧陶瓷(LTCC)技术将电容、电阻元件集成在多层陶瓷基板里,构成了一种新型的片式多层复合元件,并研究了其制造工艺性能和频率特性。结果表明,片式多层电容电阻复合元件制造工艺适合批量化生产,并为片式多层LC滤波器、LTCC基板及器件的研发提供了极好的参考价值。     

基于硅基IPD技术的新型S波段带通滤波器设计

将无源器件内埋或集成在封装基板中,是射频系统级封装(SIP)的小型化面临的首要问题之一.基于硅基集成无源器件(IPD)技术,借鉴经典的级联四角元件(CQ)滤波器拓扑,提出一种四电感互耦结构.利用集总LC谐振器和分布式互感耦合原理,在交叉耦合节点处以加载电容的方式引入频变耦合节点,实现了一款新颖的S波段四阶带通滤波器,尺寸仅为1.5 mm×l mm,其通带内最小插损约为-3.5 dB@ 2.8 GHz,-1 dB带宽为2.63～2.96 GHz,在带外形成两个传输零点位置:-41.5 dB@2.29 dB@3.34 GHz.该滤波器结构形式新颖,可以整体集成到硅基板中,为射频系统级封装一体化集成提供支持.     

全集成模拟有源滤波器中的在片自动调节

评述了最近提出的全集成模拟有源滤波器中的在片自动调节方法。模拟有源滤波器能集成化的关键是由于采用了为抵偿制造容差,工作时元件值漂移的自动调节系统。讨论了两种自动调节方法,并给出了两个实例。     

小型射频LC低通滤波器设计

研究射频LC低通滤波器的设计，通过仿真计算研究了以螺旋电感和平板电容作为基本元件的滤波器设计制作在不同介电常数的介质基板上时性能的变化情况，结果表明采用高介电常数的介质基板时滤波器的尺寸可以减小，同时性能指标也可以获得一定的改善。     

电子元件、组件

TN60 2003030760片式多层电容电阻复合元件的研制/周少荣,陈世忠,陈锦清介电子元件与材料.一2002,21(6)一6一7,19采用低温共烧陶瓷(LT CC)技术将电容、电阻元件集成在多层陶瓷基板里,构成了一种新型的片式多层复合元件,并研究了其制造工艺性能和颇率特性.结果表明,片式多层电容电阻复合元件制造工艺适合批量化生产,并为片式多层LC滤波器、LTCC基板及器件的研发提供了极好的参考价值.图6表1参6(刚)TM53 2003030766电化学电容器最新研究进展1.双电层电容器/杨红生.周啸,冯天富,汤孝平(清华大学)11电子元件与材料一2 003,22(2).一13-16,1…     

一种基于信号干扰技术的谐波滤波器设计

采用信号干扰技术原理设计了一种微带线结构的微波滤波器,将目标频率的二次、三次谐波进行了一定程度的抑制.滤波器以厚度为0.381 mm的高工艺精度陶瓷材料作为基板,依托薄膜工艺进行金属层的制作.为达到宽阻带的抑制效果以及使过渡带更为陡峭,滤波器的电路结构上采用了两个信号干扰单元级联,并添加耦合环增加陷波点的方式.滤波器对...     

一种新型DC／DC变换器输出滤波器的研究

输出滤波器是DC／DC变换器的重要组成部分，滤波器的大小往往决定了整个电源的体积和重量，同时与整个系统的稳态性能和动态性能等指标有着密切的联系。如何减小输出滤波器中磁性元件的体积成为目前开关电源研究的一个重要方向。本文针对采用并联方式运行的低压大电流的电源，从理论上提出了一种电感集成的新型二级LC输出滤波器，该滤波器在一定程度消除了输出滤波电感的直流磁化，减小了输出滤波器的体积，从而减小了整个电源的体积和重量，实现了电源的小型化，轻型化。从仿真结果来看，这种滤波器提高了DC／DC变换器的稳态性能和动态性能。     

一种基于介质集成波导腔的小型化滤波器

为了实现介质集成波导滤波器的进一步小型化,通常要改进其谐振腔;通过在传统的介质集成波导谐振腔中心位置插入一个短路销钉,并且将其上金属平面与腔体四周的金属壁绝缘可以实现其体积的小型化.采用这种小型化谐振腔,设计了四腔微带滤波器,工作在2.8 GHz,相对带宽14.3％.最终加工了这个原型滤波器,仿真和测试结果吻合良好.相比采用传统的介质集成波导谐振腔的滤波器,这个滤波器尺寸可以减小到其1/4以下.     

Ka频段陶瓷基板微带带通滤波器设计分析

为满足微波电路小型化的发展要求,基于陶瓷基板设计了一款Ka频段的微带带通滤波器。分析了滤波器的电路设计原理及工艺设计方案,采用电路优化和三维全波仿真结合的方法对电路进行仿真。在优化后的版图基础上,通过改善膜层附着力、提高加工精度等方式对滤波器的加工进行控制。测试结果满足使用要求,证明了电路及工艺设计方案的正确性。     

高密度集成与单芯片多核系统及其研究进展

在体积、重量和功耗有严格约束的情况下,系统小型化遇到多种技术挑战,为了满足高密度计算和小型化的要求,高密度系统集成和单芯片多核处理器至关重要。讨论了高密度集成与单芯片多核处理器技术及其研究进展,其中包括单芯片多核处理器(CMP)、片上网络(NoC)、3D集成电路、高密度封装。提出了CMP的两个发展特征,即小核大数量和层次型簇结构。指出高密度集成设计与高密度封装设计逐渐融合,并为单芯片多核系统的物理实现提供了技术保证,为最终实现高密度计算和小型化系统提供了硬件解决方案。     

毫米波多通道收发电路与和差网络一体化集成技术

相控阵天线的收发组件与和差网络通常是两个独立的模块,模块间通过接插件进行电连接,成本较高且集成度低。文中提出了毫米波多通道收发电路与和差网络一体化集成技术,将多通道收发组件与和差网络高密度集成在同一介质基板(PCB)上,芯片贴装界面与和差网络在不同层,射频和低频电路通过介质板层间和层内走线完成。最后制作8×16阵列进行无源测试验证,结果表明该一体化集成技术性能良好,具有小型化、轻量化、一体化高密度集成、制作成本低等特点,可广泛用于毫米波瓦式相控阵天线。     

三维集成封装中的TSV互连工艺研究进展

为顺应摩尔定律的增长趋势,芯片技术已来到超越"摩尔定律"的三维集成时代。电子系统进一步小型化和性能提高,越来越需要使用三维集成方案,在此需求推动下,穿透硅通孔(TSV)互连技术应运而生,成为三维集成和晶圆级封装的关键技术之一。TSV集成与传统组装方式相比较,具有独特的优势,如减少互连长度、提高电性能并为异质集成提供了更宽的选择范围。三维集成技术可使诸如RF器件、存储器、逻辑器件和MEMS等难以兼容的多个系列元器件集成到一个系统里面。文章结合近两年的国外文献,总结了用于三维集成封装的TSV的互连技术和工艺,探讨了其未来发展方向。     

毫米波三维异质异构集成技术的进展与应用

三维异质异构集成技术是实现电子信息系统向着微型化、高效能、高整合、低功耗及低成本方向发展的最重要方法,也是决定信息化平台中微电子和微纳系统领域未来发展的一项核心高技术。文章详细介绍了毫米波频段三维异质异构集成技术的优势、近年来的发展趋势以及面临的挑战。利用硅基MEMS 光敏复合薄膜多层布线工艺可实现异质芯片的低损耗互连,同时三维集成高性能封装滤波器、高辐射效率封装天线等无源元件,还能很好地处理布线间的电磁兼容和芯片间的屏蔽问题。最后介绍了一款新型毫米波三维异质异构集成雷达及其在远距离生命体征探测方面的应用。     

一种单片集成有源开关滤波器组设计

集成化发展趋势是射频系统的重要发展趋势之一,其中,有源开关与无源滤波器组的组合是射频集成宽带系统的常用电路单元之一。由于二者采用了不同的制造工艺,其加工工艺与材料组成均不同。因此,将二者高密度集成时须借助于其他介质。文中根据集成无源器件技术和高密度封装技术的发展进度,完成了一种S波段的有源开关带通滤波器组的研制,产品尺寸为7.0 mm×5.5 mm×1.14 mm,且内集成隔直电容和电源去耦电容,在实现了小型化、轻量化的同时,其工程应用将十分便利。     

3-D Integration of 10-GHz Filter and CMOS Receiver Front-End

A 10-GHz filter/receiver module is implemented in a novel 3-D integration technique suitable for RF and microwave circuits. The receiver designed and fabricated in a commercial 0.18-mum CMOS process is integrated with embedded passive components fabricated on a high-resistivity Si substrate using a recently developed self-aligned wafer-level integration technology. Integration with the filter is achieved through bonding a high-Q evanescent-mode cavity filter onto the silicon wafer using screen printable conductive epoxy. With adjustment of the input matching of the receiver integrated circuit by the embedded passives fabricated on the Si substrate, the return loss, conversion gain, and noise figure of the front-end receiver are improved. At RF frequency of 10.3 GHz and with an IF frequency of 50 MHz, the integrated front-end system achieves a conversion gain of 19 dB, and an overall noise figure of 10 dB. A fully integrated filter/receiver on an Si substrate that operates at microwave frequencies is demonstrated.     

高密度Si基半导体电容器的性能及其制作

随着各种混合信号电路的性能和集成度的迅速提高以及对电路模块和元器件小型化的需要,集成无源技术成为一种取代分立无源器件以达到小型化的解决方案。鉴于电容器被广泛用于滤波、调谐和电源回路退耦等各种板级集成封装中,采用Si MEMS工艺,在半导体表面深刻蚀三维(3D)图形以增大有效表面积,制作了一种高电容密度的半导体pn结退耦电容器,并分析研究了其主要制成工艺和性能。结果显示,所制作的电容器的电容密度达8～12nF/mm2,相比无表面三维刻蚀图形的半导体电容器电容密度增大了10倍以上,退耦频率范围为10kHz～3.2GHz,可用于中低频率较大范围内的退耦。     

3-D-integrated RF and millimeter-wave functions and modules using liquid crystal polymer (LCP) system-on-package technology

Electronics packaging evolution involves system, technology, and material considerations. In this paper, we present a novel three-dimensional (3-D) integration approach for system-on-package (SOP)-based solutions for wireless communication applications. This concept is proposed for the 3-D integration of RF and millimeter (mm) wave embedded functions in front-end modules by means of stacking substrates using liquid crystal polymer (LCP) multilayer and /spl mu/BGA technologies. Characterization and modeling of high-Q RF inductors using LCP is described. A single-input-single-output (SISO) dual-band filter operating at ISM 2.4-2.5 GHz and UNII 5.15-5.85 GHz frequency bands, two dual-polarization 2/spl times/1 antenna arrays operating at 14 and 35 GHz, and a WLAN IEEE 802.11a-compliant compact module (volume of 75/spl times/35/spl times/0.2 mm/sup 3/) have been fabricated on LCP substrate, showing the great potential of the SOP approach for 3-D-integrated RF and mm wave functions and modules.     

A micromachining technology for integrating low-loss GHz RF passives on non-high-resistivity low-cost silicon MCM substrate

A micromachining technology for integrating high-performance radio-frequency (RF) passives on CMOS-grade low-cost silicon substrates is developed. The technology can form a thick solid-state dielectric isolation layer on silicon substrate through high-aspect-ratio trench etch and refill. On the non-high-resistivity but low-loss substrate, two metal layers with an inter-metal dielectric layer are formed for integrating embedded RF components and passive circuits. Using the technology, two types of integrated RF filters are fabricated that are band-pass filter and image-reject filter. The band-pass filter shows measured minimum insertion loss of 3.8 dB and return loss better than 15 dB, while the image-reject filter exhibits steeper band selection and achieves better than −30 dB image rejection. A 50 Ω co-planar waveguide (CPW) on the substrate is also demonstrated, showing low loss and low dispersion over the measured frequency range up to 40 GHz. The developed technology proves a viable solution to implementing silicon-based multi-chip modules (MCM) substrates for RF system-in-package (RF-SiP).