基于场路协同分析的射频SiP EMC

在现代高密度集成设计的标准下,场路协同分析法以其高效而精准的电磁兼容(EMC)分析能力,广泛用于系统级封装(SiP)技术设计中。基于网络散射参数理论,建立场路协同分析法的等效模型,分析其工作原理,并以射频SiP中放大器表贴芯片的应用为例,从Matlab理论计算与模型仿真的角度,验证模型的准确性。进一步针对大功率射频(RF)器件集成中EMC问题进行研究,发现通过改变互连结构自身因素,如改变互连线的长度、形状、间距等,或通过改变外在因素,如改变腔体大小、添加隔条、调节互连结构的位置等,可改变单元结构间的耦合情况,从而规避强耦合、自激等EMC问题,大幅提高系统的性能。     

微系统与SiP、SoP集成技术

微系统技术是突破摩尔定律极限的重要解决途径之一,受到广泛关注.微系统的实现途径有SoC、SiP和SoP三个层级,其中SiP和SoP以其灵活性和成本优势成为近期最具应用前景的微系统集成技术.综述了SiP和SoP的技术内涵、集成形态以及关键技术,为微系统集成实现提供参考.     

系统级封装(SiP)组装技术与锡膏特性

由于物联网"智慧"设备的快速发展,业界对能够在更小的封装内实现更多功能的系统级封装(SiP)器件的需求高涨[1],这种需求将微型化趋势推向了更高的层次:使用更小的元件和更高的密度来进行组装.无源元件尺寸已从01005(0.4 mm×0.2 mm)缩小到008004(0.25 mm×0.125 mm),细间距锡膏印刷对S...     

SiP与PoP

文章介绍了SiP与PoP的特点、市场、产品和设计工具。手机、数码相机等便携式数字电子产品是推动SiP、PiP和PoP的主动力。2010年SiP产品市场预计将达100亿美元;2009年PoP、PiP产品市场出货量预计将达21亿块。PoP比PiP更先进,PoP封装中底部为逻辑器件(如基带处理器、应用处理器、多媒体处理器),顶部为存储器。两种器件一般采用FBGA封装,焊球凸起(点)直径300μm,焊球节距0.65mm。     

毫米波硅基SiP模块设计

设计了一款采用硅基板作为载体的毫米波上变频微系统系统级封装(System in Package, SiP)模块。该模块利用类同轴硅通孔(Through-Silicon-Via, TSV)结构解决了毫米波频段信号在转接板层间低损耗垂直传输的问题。该结构整体采用四层硅基板封装,并在封装完成后对硅基射频SiP模块进行了测试。测试结果显示,在工作频段29～31 GHz之间,其增益大于27 dB,端口驻波小于1.4,且带外杂散抑制大于55 dB。该毫米波硅基SiP模块具有结构简单、集成度高、射频性能良好等优点,其体积不到传统二维集成结构的5%,实现了毫米波频段模块的微系统化,可广泛运用于射频微系统。     

大功率高性能SiP的电热耦合分析

随着系统级封装(System-in-Package,SiP)中器件数量和功率密度的急剧增加,精确的热分析与电分析成为设计关键点.仿真时采用电与热数据交互的方法,实现功率高达90.6 W高性能SiP的电热迭代分析.相较于单一的热分析和电分析,考虑电热耦合后SiP最高温度上升6.34％,用电端电源引脚处实际电压下降5.7％...     

TSV结构SiP模块的等效建模仿真与热阻测试

基于硅通孔(TSV)结构的系统级封装(SiP)模块内部存在多个微焊点层,数量众多的微焊点与模块尺寸差异较大,使得建模时网格划分困难和仿真计算效率低。研究了TSV结构微焊点层的均匀化等效建模方法,以TSV结构内的芯片微焊点层作为研究对象,通过仿真和理论计算其等效导热系数、等效密度和等效比热容等热特性参数,建立SiP模块的详细模型和等效模型进行仿真分析,并基于瞬态双界面测量方法测出SiP模块的结壳热阻值,再对比分析详细模型和等效模型的仿真热阻值和测量偏离值。结果表明:围绕微焊点层结构的均匀化等效建模方法具有较高的仿真准确度,且计算效率显著提高,适用于复杂封装结构模块的热仿真分析。     

系统级封装新型埋入式电源滤波结构的研究

在高密度小尺寸的系统级封装(SiP)中,对供电系统的完整性要求越来越高,多芯片共用一个电源网路所产生的电压抖动除了会影响到芯片的正常工作,还会通过供电网路干扰到临近电路和其他敏感电路,导致芯片误动作,以及信号完整性和其他电磁干扰问题.这种电压抖动所占频带相当宽,几百MHz到几个GHz的中频电源噪声普通方法很难去除.结合埋入式电容和电源分割方法的特点,提出一种新型高性能埋入式电源低通滤波结构直接替代电源/地平面.研究表明,在0.65～4GHz的频带内隔离深度可达-40～75 dB,电源阻抗均在0.25ohm以下,实现了宽频高隔离度的高性能滤波作用.分别用电磁场和广义传输线两种仿真器模拟,高频等效电路模型分析这种低通滤波器的工作原理以及结构对隔离性能的影响,并进行了实验验证.     

机载射频收发系统电磁兼容性预测分析方法研究

本文在电磁干扰预测方程的基础上,采用场路协同仿真的分析方法,针对机上敏感设备的发射机、接收机建立了电磁兼容行为级模型和天线模型,分析了设备的受扰程度,并提出了干扰抑制方法。本文的研究可有效解决机载通信系统设备间的电磁干扰问题,提高工作效率,也能为机载通信系统的频谱规划和设备研制工作提供基础理论支撑。     

高集成X波段收发SiP模块设计与实现

研制了一种高集成、高散热、多功能一体化微波收发系统级封装(SiP)模块。该SiP模块工作频率为8.5～10.5 GHz,内部集成高功率放大、功率限幅、低噪声信号放大和预选滤波等功能。采用高热导率AlN基材实现良好散热,并将滤波器设计于多层AlN内部,实现有源器件和无源结构的三维集成。测试结果表明,该SiP模块接收通道增益≥20 dB,限幅功率达到50 W,噪声系数≤2.8 dB;发射通道输出功率≥20 W。SiP模块尺寸仅为10 mm×10 mm×2.65 mm,质量约1 g,具有很好的滤波预选功能,可以广泛应用于T/R组件前端。     

高密度封装进展之三——SiP与SoC

哪种方式更能提高LST的附加值?是SiP(system in a package)还是SoC(system on a chip)?LSI厂家正对此进行激烈争论。作为系统集成的选择方式,LSI厂家一直集中力量致力于SoC的开发。但是LSI厂家发现,仅靠SoC这一条路线已不能满足用户的要求。目前,对于各大LSI厂家来说,要不要转换其发展资源的投入方向,需要当机立断。     

一种系统级封装的ESD保护技术

介绍了一种系统级封装(SiP)的ESD保护技术.采用瞬态抑制二极管(TVS)构建合理的ESD电流泄放路径,实现了一种SiP的ESD保护电路.将片上核心芯片的抗ESD能力从HBM 2 000 V提升到8 000 V.SiP ESD保护技术相比片上ESD保护技术,抗ESD能力提升效果显著,缩短了开发周期.该技术兼容原芯片封...     

射频系统的系统级封装

论述了高速数据处理和高密度封装技术的特点及对射频系统封装的特殊要求,介绍了射频系统封装的基本技术和一种包含LNA、PPA、滤波器及天线开关的射频系统级封装模块.概述了射频系统级封装的设计、仿真和测试的方法和步骤.     

系统级封装(SiP)技术研究现状与发展趋势

系统级封装(System in Package,SiP)已经成为重要的先进封装和系统集成技术,是未来电子产品小型化和多功能化的重要技术路线,在微电子和电子制造领域具有广阔的应用市场和发展前景,发展也极为迅速。对目前SiP技术的研究现状和发展趋势进行了综述,重点关注了国际上半导体产业和重要的研究机构在SiP技术领域的研究和开发,对我国SiP技术的发展做了简单的回顾和展望。     

用于SiP的电镀铜通孔填孔技术

文章介绍了采用不含加速剂的直流电镀方案来实现通孔填孔技术,并提出通孔填孔的可能电化学机理。     

基于COB技术的SiP模块可靠性分析

针对COB形式的SiP模块,应用有限元分析方法模拟了该模块在湿热环境下的湿气扩散和湿应力分布,以及回流焊过程中的热应力分布,并通过吸湿实验和回流焊实验分析了该模块失效模式.结果表明,在湿热环境下,粘接材料夹在芯片和焊盘中间不易吸湿,造成粘接材料的相对湿度比塑封材料的相对湿度低得多.塑封材料相对湿度较高,产生较大的湿膨胀,使湿应力主要分布在塑封材料与芯片相接触的界面上.由于材料参数失配,回流焊过程产生的热应力主要分布在粘接材料和铜焊盘的界面,以及塑封料和铜焊盘的界面,在经过吸湿和回流焊实验后观察到界面分层沿着这些界面扩展.     

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。     

基于CBGA技术的双频段四通道变频SiP

在现代雷达系统中,相控阵雷达以其得天独厚的优势依然占据着强势的地位,其中作为核心器件的收发组件发挥重要的作用。伴随着组件高集成、小型化和轻量化的需求,系统级封装(SiP)的技术得以迅猛的发展。本文设计完成了一种基于陶瓷球栅阵列(CBGA)封装的集成S波段和P波段的四通道变频SiP模块,共集成4路S波段变频和1路P波段双向放大芯片,可切换4种工作模式。四通道的带内发射高、低增益值约为30 dB和14 dB,带内接收高、低增益值约为48 dB和35 dB,满足设计要求。此外,变频SiP通过CBGA方式组装在印刷电路板(PCB)上,器件通过100次-55～125℃的温度循环试验,板级可靠性较高。     

支持尖端便携产品的SiP——ISB

概述了无基板构造的独特SiP技术——ISB，它支持着尖端便携设备的小型化、薄型化和高性能化。     

一种超宽带正交可切换双通道接收模组

文中设计了一种超宽带双通道正交可切换接收模组,采用射频多功能基板和一体化集成金属化管壳的SiP(System in Package)封装方案,实现了传统微波频段多通道组件的低成本、轻小型化封装集成。该接收模组工作频带覆盖P、L、S波段近5.5倍频宽度,实现双通道接收限幅、低噪声放大、通道间正交切换和时延调制功能。经实物测试,接收模组全频带噪声系数优于1.6 dB,单通道小信号增益大于27 dB,带内增益平坦度优于+/-1.6 dB,输入输出端口驻波系数优于1.6,正交通道间相位不平衡度小于8°,幅度不平衡度小于0.8 dB,整个双通道接收模组(含金属管壳封装)外形尺寸47 mm×47 mm×5.6 mm,重量13g。