基于LTCC基板BCB/Cu薄膜混合多层互连技术研究

针对微系统小型化集成对高性能成膜基板需求,研究了基于LTCC基板的BCB/Cu薄膜多层互连关键技术及过程控制要求。提出一种高可靠"T"型界面互连方式的薄膜磁控溅射Cr/Cu/Cr和Cr/Pd/Au复合膜层结构及其制备方法。研究了LTCC基板收缩率偏差、LTCC-薄膜界面缺陷及粗糙度、BCB介质膜固化应力、介质膜金属化的应力等因素对厚薄膜混合基板质量的影响。制备的12层厚薄膜混合基板(10层LTCC基板,2层薄膜布线) 60片,100%全部通过GJB2438 C.2.7成膜基片评价考核要求,相比LTCC基板,布线密度提高4倍,尺寸缩小40%。     

基于陶瓷基板微系统T/R组件的焊接技术研究

陶瓷基板微系统T/R组件具有体积小、密度高、轻量化等特点,正在逐步取代传统微组装砖式T/R组件。在微系统封装新技术路线的引领下,T/R组件对于微电子焊接技术的需求发生了较大变化。针对基于陶瓷基板微系统T/R组件的微电子焊接技术展开了论述,重点阐述了新技术路线与传统技术路线对于技术需求的差异,对围框钎焊、焊球/焊柱钎焊、基板与器件钎焊、高密度键合及盖板气密封焊等关键技术进行了介绍,归纳并总结了近年来相关技术领域的研究现状,并给出了现有技术水平条件下满足高可靠、低成本封装需求的最优工艺方法,为微电子焊接技术的发展提供了参考。     

基于LTCC多层基板的X波段T/R组件小型化设计

介绍了一种适用于星载X波段相控阵雷达T/R组件的设计,新兴的LTCC多层基板技术为其小型化和轻型化提供可能。详细讨论了组件结构、装配工艺及电磁兼容优化设计,其中包括微波电路布局、接地层参数优化设计和多芯片组件的键合互连技术等。最后,给出了小尺寸轻型试验样件的实测参数,单只组件体积仅为75×22×10 mm3,重量仅为37 g,组件输出功率大于6 W。     

MMIC在T/R组件中的应用

采用单片微波集成电路(MMIC)芯片技术和多芯片组件(MCM)微组装工艺,设计了一款小尺寸双通道发射接收(T/R)组件.组件由环形器、限幅器芯片、低噪声放大器(LNA)芯片、幅相控制多功能芯片、驱动放大器芯片和功率放大器芯片(PA)等部分构成.基于GaAs的LNA MMIC芯片具有更低噪声系数,基于GaN的PA MMIC芯片具有更高的输出功率及功率附加效率.组件接收通道采用基于GaAs的LNA芯片,发射通道采用基于GaN的PA芯片,设计了针对发射通道驱动放大器与功率放大器的协同脉冲调制电路.研制的T/R组件在8～12 GHz的频带内:接收通道在工作电压+5 V连续波的条件下,小信号增益大于20 dB,噪声小于3 dB;发射通道在周期1 ms,脉宽10％的调制脉冲条件下,脉冲发射功率大于46 dBm.T/R组件外形尺寸为70 mm×46 mm×15 mm.     

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LTCC多层基板技术的宽带T/R组件设计

介绍了一种基于低温共烧陶瓷(LTCC)多层基板工艺的宽带发射/接收(T/R)组件的设计,详细论述了组件的电路布局和装配工艺,给出了具体的测试数据。T/R组件的体积为65mm×29mm×9mm,连续波输出功率大于25W,均方根移相误差小于3°,已达到工程应用要求。     

基于金基钎料的毫米波T/R组件连接技术研究

介绍了对金锡(Au-Sn)及金锗(Au-Ge)二元合金相图、Au-Sn及Au-Ge钎料的综合性能,讨论了Au-Sn及Au-Ge钎料在芯片封装领域的应用.基于金基钎料(Au-Sn、Au-Ge)采用BTU烧结炉研究了毫米波T/R组件连接技术,研究了芯片共晶焊接技术和组件气密封装技术.试验结果表明,共晶焊接试验芯片通过X-ray检测焊透率高于95%,焊接接头剪切强度满足国军标要求;组件气密封装试验组件气密性达到10-10Pa·m3/s,毫米波T/R组件电性能测试满足设计要求.     

SiC微波半导体在T／R组件中的应用前景

简述了SiC微波半导体的特性,通过与Si相关特性的比较,SiC在击穿电压、热传导率、增益特性等方面具有的显著优势,分析了SiC微波器件在有源相控阵雷达T/R组件中的应用前景,对T/R组件微波关键技术,功率放大链、高功率限幅器、低噪声接收机前端等微波半导体电路的设计思路进行了讨论,及SiC微波器件在T/R组件中的潜在应用,比较了Si和SiC时代,关键电路的特性及其技术状态,以及对未来军事电子设备相控阵雷达T/R组件发展的重要性.     

一种基于BCB键合技术的新型MEMS圆片级封装工艺

苯并环丁烯(BCB)键合技术通过光刻工艺可以直接实现图形化,相对于其他工艺途径具有工艺简单、容易实现图形化的优点。选用4000系列BCB材料进行MEMS传感器的粘接键合工艺试验,解决了圆片级封装问题,采用该技术成功加工出具有三层结构的圆片级封装某种惯性压阻类传感器。依据标准GJB548A对其进行了剪切强度和检漏测试,测得封装样品漏率小于5×10-3Pa.cm3/s,键合强度大于49N,满足考核要求。     

C波段高功率T/R组件设计

针对对海探测、跟踪以及成像的相控阵雷达或成像雷达而言,C波段T/R组件是其关键部件之一。介绍了一种C波段基于多芯片微波组件(MCM)技术和低温共烧陶瓷(LTCC)基板的20 WT/R组件的理论分析、设计思路和基本构成,从腔体效应、发射功率合成方式、收发支路、低温共烧陶瓷LTCC设计、微组装技术等几个层面进行了分析,并给出了最终的测试结果,该组件具有高功率、高密度、高效率等特点。     

一种毫米波瓦式T/R组件专用芯片架构

毫米波有源相控阵瓦式T/R组件工作频率高、波长短、单通道布局空间小,对T/R组件芯片级和子阵级集成设计提出不小挑战。相比而言,芯片级一次集成在提高集成密度、降低组件成本方面具有明显优势。文中根据瓦式T/R组件的布局特点,在芯片级集成层面,提出一种可灵活扩展、兼顾不同半导体工艺优势、功能划分合理的专用芯片集成架构。该架构在满足链路指标的前提下,可实现单通道芯片数量占比3/4只、面积占用不到3.7mm² ,显著提高了芯片级集成密度和功能密度,降低了T/R组件单通道实现成本,适用于毫米波频段任意规模的相控阵天线的高效扩展集成。     

X波段双通道T/R组件的LTCC基板电路的设计

介绍了X波段双通道T/R组件用LTCC多层基板的电路布局,阐述了基板电路布局中重点考虑的电磁兼容性问题及其解决办法,同时给出了微波电路的输入输出匹配和接地层参数的优化设计.经优化设计的双通道T/R组件体积小、重量轻,实测得到的单通道输出功率大于5W.     

某气密封毫米波收发组件的故障统计与分析

毫米波组件作为毫米波电子系统的重要组成部分,其可靠性和故障率在很大程度上决定了整个毫米波系统的工作状态。目前,关于毫米波组件在批量使用过程中的可靠性情况和故障数据还鲜有研究。收集了某批量生产的毫米波收发组件在交付和使用中所出现的故障,并对故障进行了统计和分析,最后根据统计结果给出了技术和管理方面的改进建议。     

光波-微波的结合及其发射/接收组件

光学和微波都是传统的应用技术,今天它们正走向结合。本文着重介绍了当前光波-微波T/R组件的研究现状及发展趋势。     

X波段大功率T/R组件

采用公共支路、发射支路、接收支路和电源调制及控制电路,设计制作了一种X波段大功率T/R组件。在组件中,利用低温共烧陶瓷(LTCC)基板实现了多层互连,采用Wilkinson功率合成器实现了大功率输出。在组件布局上,充分考虑腔体效应,合理安排各电路单元。在制作工艺方面,采用单元装配的方式,合理设置温度梯度。该组件在X波段9～10 GHz带宽范围内,接收支路噪声系数小于3.1 dB,接收增益为(25.7±0.2)dB,发射支路的功率增益大于30 dB,输出脉冲功率大于15W,移相均方根误差小于2°,衰减幅度均方根误差小于0.25 dB。     

毫米波有源相控阵TR组件集成技术

通过分析有源相控阵技术发展趋势,提出集成技术是毫米波有源相控阵TR组件的关键技术,并按制造和装配层次将毫米波有源相控阵TR组件的集成分为芯片级、子阵级和全阵级等三级集成.分析了各级集成的关键技术及其发展趋势,提出关键集成技术发展路线,指出毫米波TR组件专用多功能芯片、垂直互联和高效小型化液冷器等三项技术是当前需重点突破...     

基于硅基堆叠SIP技术的超宽带T/R组件

传统的超宽带T/R组件采用的是两维砖块式结构,体积和重量已不适应目前小型化、低剖面、易共形的相控阵天线要求。文中提出的基于硅基堆叠系统级封装(SIP)技术,将四通道的射频芯片高度集成在硅基介质基板上,将多层介质基板厚金压合,实现多层堆叠的三维封装。通过采用芯片多功能集成技术和超宽带射频信号的垂直互连技术,设计出三维堆叠的四通道超宽带T/R组件。T/R组件带宽为6 GHz～18 GHz,单通道的发射功率优于23 dBm,接收增益优于20 dB,可实现6位数控衰减及6位数控移相,尺寸仅有13.0 mm×13.0 mm×3.4 mm。该技术可以实现多通道超宽带T/R组件的SIP封装,有利于工程应用。