键合线互连电路的优化设计

介绍了一种微波多芯片组件中芯片与传输线互连的键合线互连电路设计。采用低通滤波器方法设计的键合线互连电路结构,在键合线长度一定的情况下,能够显著提高键合线互连电路的频率响应。设计了一种基于3阶低通滤波器的键合线互连电路,将键合线的寄生电感融入了3阶低通滤波器中,改善了键合线互连电路的微波传输特性,提高了键合线互连电路的截止频率。采用微波电路设计软件和三维电磁场软件相结合的设计方法,对键合线互连电路的微波特性进行建模、分析,验证了这种电路设计方法的正确性。     

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.     

T/R组件中金丝键合的仿真与优化

金丝键合是微波多芯片T/R组件中实现IVRvlIC芯片电气互连的关键技术,键合的金丝直径,跨距、拱高和数目对组件的微波传输特性具有很大的影响.本文对金丝键合的等效电路模型进行了分析,并采用三维电磁场仿真软件HFSS对金丝键合进行建模分析和仿真优化,最终得出最优结果.     

基于正交试验的金丝键合工艺参数优化

金丝键合是实现微波多芯片组件电气互连的关键技术。介绍了引线键合技术的基本形式,分析了键合工艺参数对键合质量的影响。基于正交试验方法,通过对影响25μm金丝键合第一键合点质量的工艺参数优化进行试验研究,确定最优化的工艺参数水平组合,达到提高金丝键合工艺可靠性的目的。     

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。     

新型微波毫米波单片三维垂直互连技术

近半个世纪以来,微波电路发展十分迅速,它经历了从低频到高频、从单层到多层的发展历程,最终导致了微波多芯片组件的产生。随着多芯片组件密度的不断提高,互连的不连续性成为制约整体性能的瓶颈。因此,对互连进行仿真和建模,对于微波多芯片组件的设计有着重要的意义。文章以MMIC芯片和介质基板的垂直互连结构作为研究对象,对不连续性结构的散射参数进行了软件仿真优化,并进行了装配、测试和结果分析。     

基于田口方法的微波组件金丝键合工艺优化

为了提高微波组件金丝键合的可靠性,采用楔形金丝键合工艺进行了金丝互连,通过田口试验方法设计 和试验验证,确定了金丝键合最优化的工艺参数组合。研究结果表明：键合金丝质量的影响因素依次是超声功率、键 合压力和键合时间,优化的工艺参数组合依次为超声功率、键合压力、键合时间,优化的工艺参数组合为超声功率 15、键合压力16、键合时间50;采用优化后的工艺参数进行金丝键合操作,获得了稳定性良好的互连金丝,完全满 足混合集成微波电路金丝键合互连应用的需求。     

一种优异温度稳定性Ka波段上变频放大模块

研究了Ka波段变频放大电路的设计及其温度补偿技术,分析了上变频放大模块的基本原理,分别对射频增益及检波电压进行了温度补偿,提出了一种优异温度稳定性、高线性度、高增益稳定性的总体设计方案。该变频放大模块由放大电路、温补电路、混频电路、滤波电路及功率放大器等单元电路组成。运用Agilent ADS软件完成了模块的整体电路设计。同时,介绍了一种基于场仿真软件和实测相结合的方法,建立毫米波多芯片组件中互连的键合线模型,将键合线的寄生电感融入了上变频放大模块电路设计中,显著提高键合线互连电路的频率响应。采用多芯片组装工艺制作了高性能的变频放大模块,实现了在Ka波段输出功率＞于30.6 dBm,全温范围功率波动＜0.8 dB,全温检波电压指示波动＜0.2 V,测试结果与仿真结果一致。     

键合互连对微波多芯片组件相位特性的影响

对键合互连对微波多芯片组件的相位特性影响进行了理论分析,并通过仿真软件HFSS对金丝键合互连模型进行了仿真。给出了在8~18 GHz的频率范围内,由于金丝拱高和跨距装配误差带来的相位误差。仿真分析表明,当金丝跨距在0.4~0.8 mm范围内波动时,最大相位差值在11 GHz以上时会超过20°,而当拱高在0.1~0.4 mm范围内波动时,最大相位差值在10 GHz以上时会超过20°,在13 GHz以上频率会超过30°。     

三维微波多芯片组件垂直微波互联技术

三维微波多芯片组件是新一代固态有源相控阵共形天线和智能蒙皮的核心部件。文章详细介绍了实现三维微波多芯片组件最关键的小型化、低插入损耗和高可靠的垂直微波互联技术,对采用毛纽扣结构的无焊接垂直微波互联和采用环氧树脂包封的垂直微波互联、微波传输结构进行了仿真和优化,研发出相应的制作工艺,实现了三维微波多芯片组件微小型化、大工作带宽、低插入损耗和高可靠垂直微波互联。     

微波多芯片组件中的微连接

实现微波多芯片组件(MCM)电气互连的微连接技术是MCM组介绍微连接的三种基本方式丝焊键合、凸点倒装和载带贴装,侧重介绍了各连接方式的优势和连接形式并进行了分析.     

多芯片组件中金丝金带键合互连的特性比较

金丝、金带键合已经广泛应用于毫米波多芯片组件的互连之中。本文讨论了在20－40GHz 频率范围内,单根、两根、三根金丝和金带连接的性能。测试结果表明两根和三根金丝连接的性能优于金带连接的性能,金带连接的性能优于单金丝连接的性能。     

Optoelectronic and microwave transmission characteristics of indium solder bumps for low-temperature flip-chip applications

This paper describes low-temperature flip-chip bonding for both optical interconnect and microwave applications. Vertical-cavity surface-emitting laser (VCSEL) arrays were flip-chip bonded onto a fused silica substrate to investigate the optoelectronic characteristics. To achieve low-temperature flip-chip bonding, indium solder bumps were used, which had a low melting temperature of 156.7/spl deg/C. The current-voltage (I-V) and light-current (L-I) characteristics of the flip-chip bonded VCSEL arrays were improved by Ag coating on the indium bump. The I-V and L-I curves indicate that optical and electrical performances of Ag-coated indium bumps are superior to those of uncoated indium solder bumps. The microwave characteristics of the solder bumps were investigated by using a flip-chip-bonded coplanar waveguide (CPW) structure and by measuring the scattering parameter with an on-wafer probe station for the frequency range up to 40 GHz. The indium solder bumps, either with or without the Ag coating, provided good microwave characteristics and retained the original characteristic of the CPW signal lines without degradation of the insertion and return losses by the solder bumps.     

基于多芯片组装技术的小型微波收发前端研制

多芯片组装（MCM）技术是目前实现雷达微波前端小型化的有效途径。利用MCM技术,研制了一种小型化微波收发前端。着重分析了接收机前端结构设计与微组装电路实现。测试结果表明,此收发前端具有较小的体积和优良的性能,满足雷达整机小型化要求。     

RF/wireless interconnect for inter- and intra-chip communications

Recent studies showed that conventional approaches being used to solve problems imposed by hard-wired metal interconnects will eventually encounter fundamental limits and may impede the advance of future ultralarge-scale integrated circuits (ULSls). To surpass these fundamental limits, we introduce a novel RF/wireless interconnect concept for future inter- and intra-ULSI communications. Unlike the traditional “passive” metal interconnect, the “active” RF/wireless interconnect is based on low loss and dispersion-free microwave signal transmission, near-field capacitive coupling, and modem multiple-access algorithms. In this paper we address issues relevant to the signal channeling of the RF/wireless interconnect and discuss its advantages in speed, signal integrity, and channel reconfiguration. The electronic overhead required in the RF/wireless-interconnect system and its compatibility with the future ULSI and MCM (multi-chip-module) will be discussed as well     

基于LTCC技术的毫米波键合金丝的分析与优化设计

金丝互连是实现毫米波多芯片组件的关键技术,金丝跨距和焊盘尺寸对其毫米波特性有重大影响.论文采用商业软件对LTCC互连金丝的传输特性进行建模分析,利用5阶低通滤波器模型对金丝传输结构进行改进,一方面最大化了金丝跨距和焊盘尺寸,减小了公差的影响,减轻了对工艺的要求,提高了成品率;另一方面提高了低通特性的截至频率,改善了毫米波频段传输性能,满足工程设计需要.设计中采用软件仿真结果作为训练样本得到神经网络模型,利用遗传算法对改进结构参数进行优化,缩短了设计时间.     

Development of microwave multilayer plastic-based multichip modules

We present the design and development of multilayer plastic-based multichip modules (MCM) at microwave frequencies. A vertical feed-through interconnect, which consists of embedded copper wires in plastic, has been developed to transport RF/microwave and dc signals from the first to the second packaging level. The development of this vertical feed-through enables plastic modules to be configured in a surface mount topology that can be interfaced with low cost FR-4 boards using ball grid arrays (BGA). The experimental analysis results demonstrate that this vertical feed-through used with BGAs has ultra-low parasitics and achieves a return loss of greater than 20-dB at 4-GHz. In addition, we demonstrate a number of packaged active microwave circuits including a switch, a low noise amplifier (LNA) and a power amplifier using the plastic module technology at microwave frequencies