基于LTCC的X波段四通道发射SiP模块

面向雷达相控阵系统应用,研制了一款X波段四通道发射封装内系统(SiP)模块。SiP模块采用低温共烧陶瓷(LTCC)基板,共28层,设计最小线宽为150μm,且内置埋阻。模块集成了驱动放大器、低噪声放大器(LNA)、幅相多功能等芯片,并将四功分器和交叉带状线网络设计于基板内部,提高了模块的集成度和通道间隔离度,采用内部互连的LTCC基板实现了多种有源器件和无源结构的三维集成。测试结果表明,在工作频率9～10.5 GHz, SiP模块单通道增益≥37 dB,输出功率可达24 dBm,通道间隔离度≥25 dB。SiP模块尺寸仅为20 mm×20 mm×2.65 mm,质量约3.35 g。实现了X波段多通道SiP模块的高性能、高集成度和小型化,可广泛应用于相控阵雷达的T/R组件中。     

基于带状线的X波段四通道T/R组件研制

基于带状线的结构特点,利用LTCC多层基板结构优势,设计了一款X波段四通道的T/R组件。该组件仅使用带状线传输线方式进行微波信号传输,避免了微波信号多层基板间过渡结构带来的损耗与畸变,同时结合LTCC走线特点、腔体设计技术和接地层屏蔽能力,将微波电路与电源控制电路进行分层处理和一体化设计,有效地降低了各信号间的串扰。最终设计实现的X波段四通道T/R组件,体积仅62 mm×43.8 mm×7.9 mm,质量约40 g,发射功率大于2 W,接收增益大于25 dB,接收噪声系数小于2.5 dB。该组件四个通道间一致性好,性能稳定,具有批量应用价值。     

基于LTCC技术的Ku波段四通道T/R组件研制

基于相控阵雷达的应用需求,利用LTCC多层基板技术,研制了Ku波段四通道T/R组件。该组件通过三维布局实现了组件的小型化和轻量化,同时也保证了射频、电源和控制的信号完整性。通过微带线变换带状线的优化设计,实现了良好的传输性能,提高了四通道信号间的隔离度。腔体内部做了隔墙设计,避免四通道的信号干扰,保证一致性。最终研制实现的小型化Ku波段四通道T/R组件,尺寸仅为70 mm×37.8 mm×11.5 mm,质量约53 g,组件接收增益大于25 dB,噪声系数小于4 dB,发射功率大于16 W。该T/R组件四通道一致性好,性能稳定,具有较好的应用价值。     

基于LTCC基板的X波段四通道T/R组件的设计

介绍了一种X波段四通道T/R组件的设计思路和实现方法。针对组件工作频率高、工作频段宽、通道数多、功能复杂、裸芯片多、重量要求严格等难点,组件采用低温共烧陶瓷设计、MCM设计、新型硅铝盒体材料设计等先进技术,成功研制出了低噪声、轻质量、功能齐全的小型化四通道T/R组件,该组件工作带宽在X波段达到2 GHz,发射功率达到+41 dBm,发射效率达到32%,接收噪声系数达到2.5～2.8 dB,移相精度达到20（RMS）,整体重量为96 g。组件已实现批量化生产。     

一种四通道X波段放大组件的研制

为适应微波电路高性能、高可靠、多功能、小型化的发展趋势,介绍了一种四通道一体化设计的具有限幅功能的x波段放大组件。该组件利用微波混合集成电路工艺和芯片微组装工艺实现,阐述了其小型化设计方法。测试结果表明：该组件尺寸为52mm×56mm×14mm,电性能达到指标要求。     

基于MCM技术的X波段四通道T/R组件设计

T/R组件作为雷达系统的最重要部件之一,它的性能直接影响了整个雷达系统的探测效果,T/R组件的小型化、低成本化将大幅度促进雷达系统的发展。本文采用LTCC基片、陶瓷基片等简单成熟工艺,利用高密度封装技术—多芯片组件(Multi-Chip Module,简称为MCM)技术实现了X波段T/R组件的设计。该封装设计具有集成度高、散热性好和可靠性高等特点,可应用于X波段二维有源相控阵T/R子阵的工程研制。     

基于LTCC技术的X波段四通道T/R组件设计

文章介绍了一种基于LTCC技术的X波段四通道相控阵雷达T/R组件设计。详细地介绍了组件各部分电路的主要功能,无源电路设计仿真,LTCC基板设计、装配工艺。最后,给出了该组件的实测电参数,尺寸及重量。     

X波段T/R组件中的定向耦合器

主要讨论了T/R组件中承担提取、供给监测信号任务的弱耦合定向耦合器的研制。为了节约空间,这种定向耦合器及其50Ω负载被制作在LTCC(低温共烧陶瓷)多层基板内部。该定向耦合器的输入、输出及耦合端均设置有接地共面波导式的测试端口,可以使用空气共面探针测试台和微波矢量网络分析仪进行测试。     

四通道数字隔离器设计

片上变压器是使用MEMS技术制造的电感线圈。传统的隔离通讯设备采用的是分立式元件,体积大、功耗高并且不利于集成在同一个管壳内。片上变压器则可以克服传统隔离设备的缺点,具有高耦合系数、低功耗以及可集成等特性,在应用上具有非常明显的优势。基于片上变压器,设计了一款四通道数字隔离器,可以传输90 Mbps的数字信号,使用SMIC公司0.18μm BCD工艺作为流片工艺并成功流片。芯片工作范围为3~5 V,工作温度范围为-40~+125℃,传输延迟达到40 ns,数据传输速率为DC-90 Mbps。     

X波段带幅度加权功能T/R组件设计

体积小、重量轻、高性能、高可靠性的T/R组件的研制已经成为目前的研究热点。介绍了一种具有收发幅度加权功能的X波段T/R组件的原理及设计方法,该组件基于多层低温共烧陶瓷(LTCC)工艺实现,在一块LTCC基板上集成了电阻、电容、ASIC、MMIC等器件,最后给出了组件的测试结果。主要性能:发射功率大于40 d Bm,接收增益大于20 d B,噪声系数小于3.5 d B,重量90 g。     

生瓷带打孔机打孔路径的优化设计

生瓷带打孔机是LTCC多层基板制备中的关键设备,是一台高速高精度的设备,因此速度的要求比较高,可接收的图形文件格式为DXF.主要介绍将DXF格式文件中的信息提取出来,并进行路径的优化,最终转化成设备程序可识别的dkj格式文件.     

一种基于LTCC 的吸收式低通滤波器的设计

为了阻止阻带反射信号回到信号源,设计了一款LTCC半分布式吸收低通滤波器。该滤波器通过衰减电阻把阻带能量衰减掉,在不增加插入损耗的情况下达到吸收阻带反射信号的效果。仿真结果表明,该款滤波器的3 dB截止频fc=2.5 GHz,带内回波损耗大于20 dB,6fc处对反射信号的吸收大于12 dB,3.7 GHz处的带外抑制大于20 dB,模型尺寸仅为4.8 mm×3.6 mm×1.43 mm。     

低温共烧陶瓷(LTCC)工艺的研究

低温共烧陶瓷（LTCC）技术是近年发展起来的令人瞩目的整合组件技术,已经成为无源集成的主流技术,成为无源元件领域的发展方向和新的元件产业的经济增长点。叙述了低温共烧陶瓷技术（LTCC）的制备工艺以及未来应用前景。     

LTCC层压工艺及设备

层压是LTCC工艺中继切片、冲孔、填充、印刷、叠片之后的工序,层压之后再经过热切、烧结成为LTCC成品。介绍了LTCC层压的原理和工艺及3种加压曲线。根据LTCC层压工艺要求,阐述了层压机的研发。     

一种基于LTCC技术的新型功率放大器研制

将低温共烧陶瓷(LTCC)技术引入功率放大器的设计中,充分利用LTCC优势,将有源器件、无源器件、电气布线、微波链路全部集成在LTCC的多层结构中,真正意义上实现了功放的小型化、一体化设计,极大地提高了功放的可靠性。测试结果表明,基于该技术的两路放大器合成效率可达80%。     

生瓷带打孔机控制系统的开发

生瓷带打孔机是LTCC多层基板制造必不可少的关键工艺装备.分析了生瓷带打孔机的功能,通过详细计算,提出了硬件控制系统的实施方案,采用了双电机同步控制结构、PID参数调试方法,绘制了控制框图和软件流程图.     

LTCC专用烧结炉的应用及发展趋势

综述了LTCC烧结的原理、特点与技术要求。举例阐述了两种LTCC专用烧结炉在行业中的应用状况,指出了LTCC专用烧结设备在当前应用中存在的问题,并展望了发展趋势。     

Process development in metal/BCB multilayer interconnections of MMCM with embedded chip in Si substrate

A vertical interlayer connection via (VILCV) fabrication process is presented. This process is used for the interconnection of multilayer benzocyclobutene (BCB) based microwave multichip modules (MMCM). The excellent planarity of BCB allows VILCV to be formed using gold electroplating or stud bumps prior to BCB application. And mechanical polishing (MP) planarization is adopted to expose the VILCV, enabling interconnection between different layers. Subsequently upper interconnection is patterned. Metal/BCB multilayer structure can be made by repeating above steps. This approach eliminates the need for laser drilling and plasma etching. Both four terminal Kelvin structures and via chains are fabricated as test vehicles. Finally, a transition of transmission lines in different layers and a packaged MMIC embedded in Si substrate are presented and measured in high frequency range up to 20 GHz. The results show there is only minimal performance degradation.     

Fabrication and advanced electrical and stability characterization of laser-shaped thick-film and LTCC microresistors for high temperature applications

Thick-film and LTCC (Low Temperature Co-fired Ceramics) technologies are well-established and relatively low-cost fabrication method of passives. This paper presents systematic studies of fabrication and a wide spectrum of geometrical and electrical properties of thick-film and LTCC microresistors with dimensions down to 30 × 200 μm². The geometrical parameters (average length, width and thickness, relations between designed and real dimensions, distribution of planar dimensions) are correlated with basic electrical properties of resistors (sheet resistance, temperature dependence of resistance), long-term stability as well as durability of microresistors to short electrical pulses in the temperature range from 25 °C to 400 °C.     

基于LTCC的半嵌入式BGA垂直互联结构设计

为满足有源相控阵雷达中发射/接收(T/R)组件的小型轻量化发展要求,提出了一种新型的垂直互联结构。从工艺优化的角度,结合低温共烧陶瓷(LTCC)可制作腔体的特性,用高频结构仿真器HFSS设计了半嵌入式球栅阵列(BGA)垂直互联结构,分析了半嵌入结构对垂直互联传输性能的影响。结果表明半嵌入式BGA垂直互联结构,在X波段回波损耗高于24 dB,插入损耗低于0.15 dB;在Ku波段,依然能实现回波损耗高于20 dB,插入损耗低于0.6 dB。该半嵌入式结构在优化工艺的同时,在X-Ku波段的较宽频段内可实现良好的微波传输性能。