用于制造微波多芯片组件的LTCC技术

低温共烧陶瓷(LTCC)是实现微波多芯片组件(MMCM)的一种理想的组装技术,具有高集成密度、多种电路功能和高可靠性等技术优势.介绍了国内外应用于微波组件的LTCC技术发展现状,概述了LTCC的制造工艺流程,分析了其关键工艺难点,对LTCC基板电路的设计进行了详细阐述,并讨论了埋层电阻的设计和微带线和带状线间的垂直微波互联的方式.利用LTCC技术研制的微波多芯片组件,在现代雷达和通讯领域具有广泛的应用前景.     

微波多芯片模块技术

论述了微波多芯片模块（MMCM）技术的发展历史、应用领域及工艺进展。着重从芯片互连、基板材料及封装设计等方面讨论了该技术的发展前景,并对我国微电子和MMCM封装技术提出几点建议。     

微波毫米波多芯片模块三维互联与封装技术

微波毫米波固态有源相控阵天线在通信、雷达和导航等电子装备中得到广泛应用,三维互联与封装技术是研制小型化、高集成和高可靠有源相控阵天线的微波毫米波多芯片模块(MMCM)的关键技术。通过开展三维多层多芯片热布局优化设计,使MMCM 温度分布均匀,保证三维MMCM 可靠工作。通过研发含有双面高精度腔体的低温共烧陶瓷(LTCC)多层电路基板,并采用球栅阵列(Ball Grid Array, BGA)和毛纽扣微波毫米波垂直互联工艺、激光密封焊接工艺,研制出小型化、高性能和高可靠性的三维微波毫米波多芯片模块,满足新一代微波毫米波相控阵天线技术要求。     

低温共烧陶瓷微波多芯片组件

低温共烧陶瓷(LTCC)是实现小型化、高可靠微波多芯片组件(MMCM)的一种理想的组装技术.本文研究采用了一种三维LTCC微波传输结构,并采用叠层通孔实现垂直微波互连.利用电磁场分析软件对三维微波传输结构和垂直微波互连方式进行了模拟和优化,并与试验样品的测试结果进行了对比,两者吻合较好.介绍了单片微波集成电路芯片测试和微波多芯片组件键合互连方法,以及一个X波段微波多芯片组件的应用实例.     

基于LTCC技术的三维集成微波组件

低温共烧陶瓷(LTCC)技术和三维立体组装技术是实现微波组件小型化、轻量化、高性能和高可靠的有效手段.本文研究实现了基于LTCC技术的三维集成微波组件,对三维集成微波组件的立体互连结构、三维集成LTCC微波电路的垂直微波互连、微波多芯片模块(MMCM)的垂直微波互连等关键技术进行了重点阐述.研制出的三维集成微波组件的体积和重量分别比传统的二维平面LTCC集成微波组件减小40%和38%,电气性能相当.     

基于LTCC腔体结构的新型微波多芯片组件研究

 传统的微波多芯片组件(MMCM)金属壳体气密封装存在需要增加重量、互连线和成本等缺点.采用低温共烧陶瓷(LTCC)腔体技术为MMCM研制提供了一种实现微波互连基板和封装外壳一体化的理想解决方案.本文采用微波分析软件对微波LTCC腔体及其过渡结构进行了仿真和优化,并与LTCC腔体试验样品的测试结果进行了对比,两者吻合较好.采用微波LTCC腔体技术研制成功一个X波段T/R组件接收支路.     

一种宽带幅相一致变频组件的设计与实现

介绍了一种宽带幅相一致变频组件的设计思路并给出测试结果.该组件在6～18 GHz工作频带内,幅度一致性≤±2.5 dB,相位一致性≤±25°,噪声系数≤7 dB.该变频组件采用了微波多芯片组件(MMCM)工艺,具有小型化、模块化、通用化的特点.     

微波多芯片组件中键合线的参数提取和优化

为解决微波多芯片组件(Microwave Multi-Chip Module,MMCM)中键合互连线的设计问题,采用三维电磁场软件HFSS和电路设计软件Ansoft Designer对键合线的模型进行了仿真分析。根据仿真结果,提取了键合线的等效电路参数。最后建议采用增加线宽的微带线结构结合两到三根键合线,以达到优化设计的目的。     

LTCC高速热切速度控制方法研究

低温共烧陶瓷（LTCC）实现微波多芯片组件（MMCM）的一种理想组装技术．论述了制造微波多芯片组件的LTCC基板工艺,分析了LTCC基板生瓷材料在热切过程刀体运动流程以及其控制特点,研究了刀体在高速热切过程中的速度控制特点,提出了在确定结构下实现LTCC热切刀体的高精度和高速度控制方法,实验证明,在切割精度不受影响的情况下该方法提高了切割效率,减小了在高加减速情况下对机械系统造成的冲击。     

表面响应法在埋置型大功率多芯片微波组件热布局中的应用研究

本文将有限元模拟与基于统计试验的表面响应法（RSM）相结合,应用于特定需求的埋置型大功率多芯片微波组件热布局分析中,先通过ANSYS温度场分析,得出大功率芯片布局是影响整体温度和芯片结温的关键因素,再对一含有四个大功率芯片的微波组件模块进行了表面响应分析,得到了关于芯片坐标的线性回归方程,利用该方程可预测坐标组合下芯片的结温和进行芯片坐标的寻优。同时评价了RSM响应模型的精度,采用有限元仿真验证表明：线性回归方程的预测值与仿真值误差仅为0．0623℃,研究成果对埋置型大功率多芯片微波组件热设计具有指导意义。     

基于主动红外的倒装芯片缺陷检测研究

传统的倒装芯片无损检测技术并不能完全满足倒装焊检测需要,为此提出了一种基于主动红外的倒装芯片缺陷检测方法。通过非接触方式对倒装芯片施加热激励,并结合红外测温设备检测芯片温度分布情况,从而对芯片内部缺陷进行诊断与识别。实验研究表明,该方法能较好地检测出倒装焊点缺陷,可应用于倒装焊芯片的缺陷检测与诊断研究。     

Using active thermography for defects inspection of flip chip

With the development of electronics towards smaller, more compact, and increasingly complex, flip chip technology has been used extensively in microelectronic packaging, and disadvantages occur in traditional detection methods. It is indispensable to explore new methods for flip chip solder joint inspection. In this paper we investigate an approach for solder joint inspection based on the active thermography. The basic principle of the active thermography method is described, and the experimental investigation is carried out using the method. The test flip chip is heated by a non-contact heating source. The thermal distribution on two kinds of chips is captured by an infrared thermal imager. With median filter and segmentation processes, positions of the bumps are segmented. For chips with smaller bumps, principal component thermography is introduced to enhance the segmentation process. The analysis results demonstrate that missing bumps in flip chips can be discerned obviously, which proves the feasibility of the proposed method for defects inspection of flip chips.     

X 波段四通道MMCM 基板设计

低温共烧陶瓷（LTCC）是制作微波多芯片组件（MMCM）基板的理想材料。本文介绍了基于LTCC 工艺的微 波传输线、集成腔体、功分器和散热过孔的设计。对于多通道微波组件,采用带状传输线和腔体结构有利于实现通道 间的高隔离度,集成功分器和浆料电阻有利于实现组件的小型化并可获得较好的微波性能,而矩阵散热过孔可以显著 改善基板导热性能,满足小功耗器件的散热要求。     

基于GaAs基大功率激光器的热分析

The thermal characteristics of 808 nm Al Ga As/Ga As laser diodes(LDs) are analyzed via electrical transient measurements and infrared thermography. The temperature rise and thermal resistance are measured at various input currents and powers. From the electrical transient measurements, it is found that there is a significant reduction in thermal resistance with increasing power because of the device power conversion efficiency. The component thermal resistance that was obtained from the structure function showed that the total thermal resistance is mainly composed of the thermal resistance of the sub-mount rather than that of the LD chip, and the thermal resistance of the sub-mount decreases with increasing current. The temperature rise values are also measured by infrared thermography and are calibrated based on a reference image, with results that are lower than those determined by electrical transient measurements. The difference in the results is caused by the limited spatial resolution of the measurements and by the signal being captured from the facet rather than from the junction of the laser diode.     

脉冲工作状态下微波功率管瞬态特性研究

鉴于越来越多的领域要求微波功率管工作于脉冲应用状态,研究管子的瞬态温度特性就显得日益重要。假设热源为一无限大平面,且在芯片表面热源产生的热量只沿垂直于芯片表面一维地传递。从这一简化的理想热传导模型出发,对热传导方程离散化;在热沉端,定义了能够与实际情况相吻合的温度上升与下降时间常数来确定边界条件,从而得到了在脉冲应用情况下,芯片表面瞬态温度随时间变化的计算机模拟结果。通过在连续波工作下与红外显微镜实测温度的比较,验证了模拟程序的准确性,并且给出了最高结温随时间、脉宽、占空比的拟合公式。为微波脉冲功率晶体管的设计提供了育价值的参考。     

高功率808 nm AlGaAs/GaAs基半导体激光器巴条的热耦合特征

利用红外热成像技术和有限元方法在实验和理论上研究了高功率808 nm半导体激光器巴条热耦合特征,给出了稳态和瞬态热分析,呈现了详细的激光器巴条热耦合轮廓.发现器件稳态温升随工作电流呈对数增加,热耦合也随之增加且主要发生在芯片级.另外,作者利用热阻并联模型解释了芯片级热时间常数随工作电流减小的现象.