用于5G通信的射频微系统与天线一体化三维扇出型集成封装

本文研究了一种用于5G通信的射频微系统与天线一体化三维扇出型集成封装技术.通过在玻璃晶圆上使用双面布线工艺,实现毫米波天线阵列的制作.将TSV转接芯片与射频芯片倒装焊在玻璃晶圆上,再用树脂材料进行注塑,将玻璃晶圆与异构芯片重构成玻璃与树脂永久键合的晶圆.减薄树脂晶圆面漏出TSV转接芯片的铜柱,在树脂表面上完成再布线.把控制、电源管理等芯片倒装焊在再布线形成的焊盘处,植上BGA焊球形成最终封装体.利用毫米波探针台对射频传输线的损耗进行测量,结果表明,1 mm长的CPW传输线射频传输损耗在60 GHz仅为0.6 dB.在玻璃晶圆上设计了一种缝隙耦合天线,天线在59.8 GHz的工作频率最大增益达到6 dB.这为5G通信的射频微系统与天线一体化三维扇出型集成提供了一个切实可行的解决方案.     

Si基埋置型GaAs芯片封装技术及其热分析

传统贴置型芯片封装集成度低、散热效果差,为提高GaAs芯片的封装集成度与散热效果,基于MEMS异质集成技术提出一种毫米波硅埋置型三维封装模型结构,借助 COMSOL软件开展热学仿真优化,得到芯片温度与封装基板厚度、底座厚度、涂覆银浆厚度、硅通孔(TSV)距离芯片中心位置及个数的变化规律,获得芯片埋置的热学最优化工艺参数,最终确定的模型集成度高、体积小、散热效果好,封装体积仅为20ｍｍ×10ｍｍ×1ｍｍ,可以实现三维堆叠,芯片工作温度要比传统贴片封装模型降低13.64℃,符合芯片正常工作的温度需求。     

微波光子异质/异构集成技术

微波光子芯片是支撑微波光子学发展的基石。针对微波光子芯片材料体系多样、难以多功能集成等问题,异质/ 异构集成技术提供了一种有效途径。该技术可将不同材料体系的最优性能器件集成到同一芯片上,大大扩展微波光子芯片的功能,降低微波光子功能模块的体积、重量,并提高其性能稳定性。本文介绍了目前主流的微波光子异质/ 异构集成技术和光电混合集成方面的主要研究进展,并对未来发展趋势进行展望。     

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。     

片上雷达技术研究进展及发展趋势

本文回顾和梳理了当前片上雷达(Radar on Chip, RoC)的架构和射频前端、天线及信号处理等芯片化研究进展,以及基于异质异构集成、3D先进封装技术的雷达系统集成实现方案。在此基础上,从物理形态、实现工艺及技术发展等方面对片上雷达未来发展趋势进行了分析,指出基于硅基半导体工艺,片上集成多路雷达收发前端、波形产生及信号处理等雷达功能单元,实现片上系统（System on Chip, SoC）;或者通过异质异构及先进封装技术,将高度集成的雷达芯片集成在一个封装内,实现封装系统（System in Package, SiP）,从而满足雷达系统微型化、轻重量、低成本和低功耗的发展需求。同时,基于芯片化可扩充多通道阵列模块也有望构建大型复杂阵列雷达系统。该方案为未来小型化武器装备提供有效的探测感知手段,也为蓬勃发展的民用雷达提供可行的技术路径。     

MEMS局部加热封装技术与应用

随着半导体技术的发展,封装集成度不断提高,迫切需要发展一种低温封装与键合技术,满足热敏器件封装和热膨胀系数差较大的同质或异质材料间的键合需求。针对现有整体加热封装技术的不足,首先介绍了局部加热封装技术的原理与方法,然后对电流加热、激光加热、微波加热、感应加热和反应加热等几种局部加热封装技术进行了比较分析,最后具体介绍了局部加热封装技术在热敏器件封装、MEMS封装和异质材料集成等方面的应用。由于局部加热封装技术具有效率高、对器件热影响小等优点,有望在MEMS技术、系统封装(SiP)、三维封装及光电集成等领域得到广泛应用。     

射频三维微纳集成技术

后摩尔时代，半导体技术的发展主要有延续摩尔（More Moore）和超越摩尔（More than Moore）两条路径，延续摩尔通过新材料新范式，沿着摩尔定律进一步将线宽逐渐微缩至3 nm甚至进入埃（?）量级，超越摩尔则是采用异质异构三维微纳集成的途径来满足下一代电子高速低功耗高性能的需求。异质异构集成可以充分利用不同材料的半导体特性使得系统性能最优化。射频三维微纳集成技术推动高频微电子从平面二维向三维技术突破，成为后摩尔时代高频微电子发展的重要途经。射频三维微纳异质异构集成技术利用硅基加工精度高、批次一致性好、可以多层立体堆叠等特点，不断推动无源器件微型化、射频模组芯片化、射频系统微型化技术发展。本文介绍了射频三维微纳技术发展趋势，并给出了国内外采用该技术开拓RF MEMS器件、RF MEMS模组以及三维射频微系统技术发展和应用案例。     

高密度集成技术与电子装备小型化

小型化和一体化是未来电子装备的主流发展方向。电子装备的小型化和一体化离不开高密度集成技术,三维芯片堆叠、芯片倒装焊接、高密度多层布线基板和SIP封装等高密度集成技术在国内的研究正在兴起。未来的电子装备不仅仅是由一个个元器件组装而成,而是电路和封装密不可分的一个3D互连系统。     

硅基异质集成技术发展趋势与进展

目前主流的异质集成技术有单片异质外延生长、外延层转移和小芯片微米级组装。硅基异质集成主要是指以硅材料为衬底集成异质材料(器件)所形成的集成电路技术。它首先在军用微电子研究中得到重视,并逐渐在民用领域扩展。硅基异质集成技术正处于芯片级集成向晶体管级集成的发展初期,已有关于晶体管级和亚晶体管级集成的报道。本文重点研究了单片三维集成电路(3D SoC)、太赫兹SiGe HBT器件、超高速光互连封装级系统(SiP)、单片集成电磁微系统等硅基异质集成技术前沿,展现了硅基异质集成技术的发展趋势,及其在军用和民用通信、智能传感技术发展中所具有的重要意义。     

“十一五”混合集成电路行业发展趋势

目前，随着电子装备的小型化、轻量化、高速率、多功能、高可靠的要求，HIC在技术工艺水平方面发展到了一个更高集成的阶段．即多芯片组装技术（MCM）．这是第四代电子组装技术SMT的发展和延伸．是多层布线基板技术、多层布线互联技术、表面安装技术、微型元器件封装技术及相关裸芯片制造技术的综合和发展。MCM技术与VLSI芯片制造技术的有机结合，成为未来微电子技术的主流。带动了整个电子组装技术、印刷电路板技术和电子器件封装技术的发展。     

基于ESB技术的系统集成框架的研究

鉴于大多数高校存在诸多遗留系统,而这些信息系统之间缺乏关联,致使办公不能协同,而传统的集成方式存在耦合度高,不易扩展等问题,文中讨论了ESB技术的优势,结合本校的具体情况,介绍了一种利用ESB技术进行异构系统集成的框架,该框架通过引入SCA来绑定各种传输协议,从而实现服务间的松散耦合。最后,原型系统的实例证明了该集成方案确实可以使高校从遗留系统中获取更多的价值。     

Web Service安全技术研究

信息技术的迅猛发展,使我们进入了面向服务的时代,Web Service正是这个时代的产物。它的兴起促进了分布式系统及异构系统跨平台的集成。但是,由于Web服务基础技术的原始规范中没有提到安全性的问题,这使许多领域不敢使用这一技术。庆幸的是,WS-Security规范的出现弥补这个缺陷。本文首先介绍了WS-Security规范,然后以.NET Framework平台为基础,提出了SOAP消息加密的实现方法。     

电子政务系统整合研究

信息技术的应用多样性、复杂性与计算分布性,导致许多应用系统基于分布式网络由多种异构资源组成。对电子政务的各组成部门而言,各自的信息系统存在着不同时期、由不同开发商、利用不同的开发工具、在不同的开发平台上搭建起来。这就给以后的整合关联应用带来不便。为了保障数据的一致性、提高数据的共享性,就需要建立一个横跨多种异构系统的数据交换平台。文中从多个信息系统的整合需求出发,经研究分析,提出了针对性的技术解决方案。     

一种基于信息网格的多源信息集成方案

随着分布式系统的推广,各种与企业某一活动相关的信息资源分布在各个异构的信息源上,致使给企业用户全面、正确的决策带来极大的困难.为了有效地利用这些信息资源,提出了一种基于信息网格的多源信息集成方案,并利用XML技术来集成各个分布自治的异构信息源上的信息,提供给所有用户一个透明的访问接口.     

Web服务应用接口系统的开发研究

随着Web 服务技术的不断成熟,其在异构系统集成应用中的优势逐渐显现,基于Web服务的应用集成技术成为企业信息系统研究的热点。使用方便、实用的Web服务应用接口,也成了互联网通信技术的发展趋势。文中对这一关键技术进行了研究,取得了初步理论与软件成果。另外,文中深入研究了Web服务的基本原理与实现技术、基于Web服务的应用系统集成技术、Web服务应用接口系统的开发原理与技术,提出了一套 Web 服务开发方法、Web 服务应用接口系统的模型框架。在理论研究的基础上,基于Microsoft.NET2003环境,文中还实现了基于模式引导的应用接口包装器的生成与维护软件,其可为不同的应用系统提供Web服务的应用接口,方便客户端调用,还可以简化Web服务应用的编程过程,提高了应用系统开发效率。     

军械装备保障模拟训练系统数据集成研究

现行的军械装备保障模拟训练系统的后台数据库多种多样,数据存储的格式和为前台提供的服务方式不尽相同,致使信息在不同部门和系统之间流通困难,分散的系统很难促进军械装备保障能力快速提高。介绍了一种数据集成模式——基于数据仓库的数据集成。采用该数据集成模式,可以屏蔽各种数据库中数据存储的差异,解决模拟训练分系统数据共享和交换的问题,实现分系统数据的互联互通,为实现军械装备保障模拟训练系统集成提供数据保障。     

W波段64通道相控阵微系统设计与实现

相控阵微系统的主要特征是电路与天线的高度融合集成,将三维微纳集成技术和微电子技术紧密地结合在一起,切合相控阵高频化、小型化和低成本的发展需求。本文设计了一款W波段的封装天线相控阵微系统,该相控阵采用硅基三维集成的方式将T/R多功能芯片、天线阵列集成在一个微系统模块中,并详细介绍了基于硅工艺的多功能收发芯片设计和相控阵封装天线设计。给出了相控阵微系统的测试结果。该微系统具有高集成度、高性能、低成本的特点,可以为高速无线通信、高精度探测和成像等应用提供一个较优的技术路径。     

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。     

A hierarchical radio resource management framework for integrating WLANs in cellular networking environments

Over the last few years wireless local area networking (WLAN) has become a very important technology that offers high-speed communication services to mobile users in indoor environments. WLAN technology offers some very attractive characteristics such as high data rates, increased QoS capabilities, and low installation costs which has made many professionals claim that it will be the main opponent of IMT-2000, despite the enormous effort needed for the specification and implementation of 3G systems. However, WLANs also present many important constraints related mainly to their restricted coverage capabilities. On the other hand, 3G systems are deployed gradually and carefully since their business prospects have not been validated yet and it is expected that 2G and 2G+ cellular systems will continue to play an important role for at least five more years. Thus, today's wireless networking environment is in fact a conglomeration of all these technologies for which there is a strong need for cooperation. In this article we describe a heterogeneous wireless networking environment together with its features and user requirements. We explain the importance of the existence of WLANs and describe a framework and system architecture that supports seamless integration of WLAN in heterogeneous cellular networking environments, focusing on support for efficient resource provision and management.