書籍：《炬豐科技-半導(dǎo)體工藝》

文章：射頻微電子封裝工藝

編號(hào)：JFKJ-21-059

作者：炬豐科技

抽象的：

? 對(duì)更高數(shù)據(jù)速率和更大帶寬的渴望導(dǎo)致人們?cè)絹?lái)越關(guān)注毫米波系統(tǒng)作為本地和更廣泛區(qū)域信息傳輸?shù)氖侄巍Ｍ瑫r(shí)，確實(shí)需要更低成本和更緊湊的系統(tǒng)。這些要求導(dǎo)致了高度集成的毫米波系統(tǒng)級(jí)封裝的開發(fā)，其運(yùn)行頻率超過(guò) 40 GHz。該解決方案使用低成本陶瓷封裝以及優(yōu)化的互連和轉(zhuǎn)換，以實(shí)現(xiàn)寬帶電氣性能。本文將詳細(xì)介紹用于實(shí)現(xiàn)此解決方案的功能、電氣性能和封裝。

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? 微波和毫米波頻率的封裝與較低頻率的封裝面臨相同的挑戰(zhàn)，只是有幾個(gè)額外的復(fù)雜性。一個(gè)例子是分布式效應(yīng)。這是高頻下的一個(gè)問(wèn)題，因?yàn)殡娐诽卣骱徒M件的尺寸可能只是波長(zhǎng)的一小部分。這導(dǎo)致電路元件具有隨著頻率增加而變化的電氣特性。例如，引線鍵合是低頻下的簡(jiǎn)單連接點(diǎn)。然而，在微波頻率下，引線鍵合的性能更像是電感器，而在毫米波頻率下，它的性能更像是諧振器或天線。分布式效應(yīng)問(wèn)題在高頻封裝的設(shè)計(jì)過(guò)程中占主導(dǎo)地位。

? 將金屬跡線視為傳輸線并將互連通孔視為信號(hào)轉(zhuǎn)換的要求增加了另一層復(fù)雜性。例如，如果不仔細(xì)設(shè)計(jì)，像信號(hào)軌跡中的彎曲這樣微小的特征會(huì)降低性能。將信號(hào)從一層傳送到下一層的通孔會(huì)產(chǎn)生信號(hào)轉(zhuǎn)換，從而限制電氣帶寬。很多時(shí)候，需要付出極大的努力來(lái)準(zhǔn)確地建模和預(yù)測(cè)互連和轉(zhuǎn)換的性能。有限元或有限差分法等三維數(shù)值模擬工具的使用是常見的。

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? 另一層復(fù)雜性是耦合和輻射。相鄰的金屬走線、靠近集成電路的走線和層間走線可以耦合能量。這可能是一個(gè)有用的效果，并且可以使用耦合創(chuàng)建諸如定向耦合器和巴倫之類的電路。然而，耦合往往是微波和毫米波封裝設(shè)計(jì)者的隱藏?cái)橙?。耦合和輻射效?yīng)可能難以建模，并且通常僅在電氣測(cè)試期間才會(huì)顯現(xiàn)出來(lái)。即使在電氣測(cè)試期間，精確確定耦合或輻射問(wèn)題的位置和解決方法也可能是一項(xiàng)挑戰(zhàn)。這種效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致諧振或放大器振蕩。

? 材料選擇是高頻封裝過(guò)程的重要組成部分。原因之一是材料選擇會(huì)影響傳輸線的線路阻抗和插入損耗。除了材料本身，介質(zhì)層和金屬層的厚度也會(huì)影響傳輸線的設(shè)計(jì)。此外，必須選擇材料以盡量減少與集成電路的相互作用，如在頂部填充或底部填充應(yīng)用的情況下。

? 高頻封裝時(shí)的另一個(gè)主要問(wèn)題是通常與高頻組件相關(guān)的熱功率密度。這對(duì)于 RF 功率放大器來(lái)說(shuō)尤其是一個(gè)問(wèn)題，它的功率密度可能達(dá)到每平方厘米數(shù)百或數(shù)千瓦。

? 通常，這些要求是相互矛盾的。例如，設(shè)計(jì)分布式效應(yīng)的要求與為高功率器件提供熱路徑的需要通常是相互沖突的。高功率封裝的設(shè)計(jì)者經(jīng)?；ㄙM(fèi)大量精力來(lái)平衡這些通常相互沖突的要求。

“正?！卑b問(wèn)題：

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??選擇兼容的材料以獲得可靠性

??芯片貼裝方法和互連方法

??金屬系統(tǒng)，CTE匹配

??密封和芯片封裝

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微波和毫米波頻率的其他封裝問(wèn)題：????????????略

1.1波長(zhǎng) 和頻率???略

1.2集總元素???略

1.3傳輸線??略

1.4封裝制造方法?略

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文章全部詳情，請(qǐng)加華林科納V了解：壹叁叁伍捌零陸肆叁叁叁

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