射频微系统2.5D/3D封装技术发展与应用 被引量：27

1

作者 崔凯 王从香 胡永芳 《电子机械工程》 2016年第6期1-6,共6页

2.5D/3D封装技术是满足未来射频系统更高集成度、更高性能、更高工作频率需求的主要手段。文中介绍了目前微系统2.5D/3D封装技术的发展趋势及硅通孔(TSV)、微凸点/铜柱、圆片级封装等先进的高密度封装技术,并关注了2.5D/3D封装技术在射... 2.5D/3D封装技术是满足未来射频系统更高集成度、更高性能、更高工作频率需求的主要手段。文中介绍了目前微系统2.5D/3D封装技术的发展趋势及硅通孔(TSV)、微凸点/铜柱、圆片级封装等先进的高密度封装技术,并关注了2.5D/3D封装技术在射频微系统领域的应用及挑战,为射频微系统集成封装技术研究提供参考。 展开更多

关键词 2.5D/3D封装 射频微系统 硅通孔 圆片级封装 热管理

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射频微系统集成技术体系及其发展形式研判 被引量：8

2

作者 范义晨 胡永芳 崔凯 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2020年第7期70-77,共8页

微系统三维异质异构集成技术是实现未来射频电子系统更高集成度、更高性能、更高工作频率等需求的最具前景的技术,文中对射频微系统集成技术在军民领域的应用需求及前景进行了分析,对其技术内涵及技术体系进行了系统性总结,阐释了微系... 微系统三维异质异构集成技术是实现未来射频电子系统更高集成度、更高性能、更高工作频率等需求的最具前景的技术,文中对射频微系统集成技术在军民领域的应用需求及前景进行了分析,对其技术内涵及技术体系进行了系统性总结,阐释了微系统集成技术在满足系统工程化应用情况下在设计仿真、热管理、测试、工艺和可靠性等方面所面临的新挑战及其解决方案,同时提出了射频微系统集成技术的进一步发展思路。 展开更多

关键词 射频微系统 三维异质异构集成 热管理 微系统测试技术

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固态微波电子学的新进展 被引量：4

3

作者 赵正平 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期1-14,47,共15页

固态微波电子学是现代电子学的重要分支之一,其基础材料已由第一代半导体Si和Ge、第二代半导体GaAs和InP,发展到第三代半导体GaN和SiC,石墨烯和金刚石等C基新材料正在进行探索性的研究,其加工工艺的尺寸也已进入纳米尺度,其工作频率已达... 固态微波电子学是现代电子学的重要分支之一,其基础材料已由第一代半导体Si和Ge、第二代半导体GaAs和InP,发展到第三代半导体GaN和SiC,石墨烯和金刚石等C基新材料正在进行探索性的研究,其加工工艺的尺寸也已进入纳米尺度,其工作频率已达到1 THz,应用的频率可覆盖微波毫米波到太赫兹。目前固态微波电子学呈多代半导体材料和器件共同发展的格局。综述了具有代表性的11类固态器件（RF CMOS,SiGe BiCMOS,RF LDMOS,RF MEMS,GaAs PHEMT,GaAs MHEMT,InP HEMT,InP HBT,GaN/SiC HEMT,GFET和金刚石FET）近几年的最新研究进展,详细介绍了有关固态微波电子学的应用需求、技术特点、设计拓扑、关键技术突破和测试结果,分析了当前固态微波电子学总的发展趋势和11类固态微波器件的发展特点和定位。最后介绍了采用3D异构集成技术的射频微系统的最新进展,指出射频微系统是发展下一代射频系统的关键技术。 展开更多

关键词 固态微波电子学 rf CMOS SiGe BIMOS rf LDMOS rf MEMS GAAS PHEMT GAAS MHEMT INP HEMT INP HBT GaN/SiC HEMT GFET 金刚石FET 射频微系统 3D异构集成

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射频微系统冷却技术综述 被引量：7

4

作者 胡长明 魏涛 +1 位作者 钱吉裕 王锐 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2020年第3期1-11,共11页

雷达、电子战等射频电子装备向高集成度和大功率方向发展,有力牵引了射频微系统技术的进步,同时给冷却设计带来三大挑战:高面热流度、热堆叠和高体热流密度。冷却技术成为制约射频微系统应用的关键瓶颈之一。文中综述了国内外当前射频... 雷达、电子战等射频电子装备向高集成度和大功率方向发展,有力牵引了射频微系统技术的进步,同时给冷却设计带来三大挑战:高面热流度、热堆叠和高体热流密度。冷却技术成为制约射频微系统应用的关键瓶颈之一。文中综述了国内外当前射频微系统冷却技术的发展现状,传统的远程散热架构因界面多与传热路径远已难以为继,高集成度的近结冷却技术显著提升芯片散热能力;以有源相控阵雷达为例,提出了射频微系统冷却的三代技术路线,指出了射频微系统热设计的主要发展方向。 展开更多

关键词 射频微系统 冷却技术 金刚石衬底 蒸发微流体 硅基微流道 硅通孔 热-电薄膜制冷 热-电协同设计

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用于5G通信的射频微系统与天线一体化三维扇出型集成封装 被引量：3

5

作者 夏晨辉 王刚 +1 位作者 王波 明雪飞 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1572-1580,共9页

本文研究了一种用于5G通信的射频微系统与天线一体化三维扇出型集成封装技术.通过在玻璃晶圆上使用双面布线工艺,实现毫米波天线阵列的制作.将TSV转接芯片与射频芯片倒装焊在玻璃晶圆上,再用树脂材料进行注塑,将玻璃晶圆与异构芯片重构... 本文研究了一种用于5G通信的射频微系统与天线一体化三维扇出型集成封装技术.通过在玻璃晶圆上使用双面布线工艺,实现毫米波天线阵列的制作.将TSV转接芯片与射频芯片倒装焊在玻璃晶圆上,再用树脂材料进行注塑,将玻璃晶圆与异构芯片重构成玻璃与树脂永久键合的晶圆.减薄树脂晶圆面漏出TSV转接芯片的铜柱,在树脂表面上完成再布线.把控制、电源管理等芯片倒装焊在再布线形成的焊盘处,植上BGA焊球形成最终封装体.利用毫米波探针台对射频传输线的损耗进行测量,结果表明,1 mm长的CPW传输线射频传输损耗在60 GHz仅为0.6 dB.在玻璃晶圆上设计了一种缝隙耦合天线,天线在59.8 GHz的工作频率最大增益达到6 dB.这为5G通信的射频微系统与天线一体化三维扇出型集成提供了一个切实可行的解决方案. 展开更多

关键词 天线封装 扇出型封装 射频微系统 5G通信 三维集成

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基于体硅MEMS工艺的射频微系统冲击特性仿真研究

6

作者 冯政森 王辂 +4 位作者 曾燕萍 杨兵 祁冬 王志辉 张睿 《电子技术应用》 2024年第2期65-70,共6页

高过载冲击试验成本高、周期长,同时失效检测手段较少,难以定位结构薄弱点。针对体硅工艺MEMS(Micro-electromechanical System)射频微系统,采用冲击响应谱与瞬态动力学方法,研究板级与试验条件下的高冲击载荷响应。仿真结果表明,该射... 高过载冲击试验成本高、周期长,同时失效检测手段较少,难以定位结构薄弱点。针对体硅工艺MEMS(Micro-electromechanical System)射频微系统,采用冲击响应谱与瞬态动力学方法,研究板级与试验条件下的高冲击载荷响应。仿真结果表明,该射频微系统能够承受高冲击过载,仿真结果可提前预判结构失效点,提高产品抗冲击可靠性。 展开更多

关键词 体硅MEMS 射频微系统 冲击 响应谱 瞬态动力学 可靠性

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射频三维微纳集成技术 被引量：1

7

作者 朱健 郁元卫 +2 位作者 刘鹏飞 黄旼 陈辰 《固体电子学研究与进展》 CAS 北大核心 2023年第2期101-107,120,共8页

后摩尔时代,半导体技术的发展主要有延续摩尔(More Moore)和超越摩尔(More than Moore)两条路径,延续摩尔通过新材料新范式,沿着摩尔定律进一步将线宽逐渐微缩至3 nm甚至进入埃(A)量级,超越摩尔则是采用异质异构三维微纳集成的途径来满... 后摩尔时代,半导体技术的发展主要有延续摩尔(More Moore)和超越摩尔(More than Moore)两条路径,延续摩尔通过新材料新范式,沿着摩尔定律进一步将线宽逐渐微缩至3 nm甚至进入埃(A)量级,超越摩尔则是采用异质异构三维微纳集成的途径来满足下一代电子高速低功耗高性能的需求。异质异构集成可以充分利用不同材料的半导体特性使得系统性能最优化。射频三维微纳集成技术推动高频微电子从平面二维向三维技术突破,成为后摩尔时代高频微电子发展的重要途经。射频三维微纳异质异构集成技术利用硅基加工精度高、批次一致性好、可以多层立体堆叠等特点,不断推动无源器件微型化、射频模组芯片化、射频系统微型化技术发展。本文介绍了射频三维微纳技术发展趋势,并给出了国内外采用该技术开拓RF MEMS器件、RF MEMS模组以及三维射频微系统技术发展和应用案例。 展开更多

关键词 射频MEMS 射频微系统 异构集成 三维集成

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DARPA电子复兴计划中的射频三维异构集成技术 被引量：1

8

作者 曾策 高能武 《中国电子科学研究院学报》 北大核心 2023年第4期378-385,共8页

三维异构集成(3D Heterogeneous Integration,3DHI)是美国国防高级研究计划局(DARPA)电子复兴计划(ERI)中持续聚焦发展的重点领域之一。分析ERI项目中有关射频三维异构集成技术的研究进展,剖析典型射频微系统创新应用案例,解析新技术应... 三维异构集成(3D Heterogeneous Integration,3DHI)是美国国防高级研究计划局(DARPA)电子复兴计划(ERI)中持续聚焦发展的重点领域之一。分析ERI项目中有关射频三维异构集成技术的研究进展,剖析典型射频微系统创新应用案例,解析新技术应用转化动态及技术路线图。面向军事电子装备对射频系统微型化、多功能、可重构、高性能需求的挑战,梳理ERI 2.0在三维异构集成研究领域的进一步发展思路及新项目布局,提出ERI对射频微系统集成技术发展的借鉴与启示意义。 展开更多

关键词 电子复兴计划 三维异构集成 射频微系统 化合物半导体 芯粒

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基于硅基MEMS工艺的X频段三维集成射频微系统 被引量：4

9

作者 王驰 卢伊伶 +1 位作者 祝大龙 刘德喜 《遥测遥控》 2019年第3期47-51,共5页

基于硅基MEMS工艺的宽带射频收发微系统在实现武器装备小型化的过程中具有十分重要的意义。将GaAs多功能芯片、MEMS滤波器等多种工艺制成的射频器件集成到硅晶圆上,利用TSV及晶圆级键合工艺实现一个X频段的射频前端。射频前端包括收发... 基于硅基MEMS工艺的宽带射频收发微系统在实现武器装备小型化的过程中具有十分重要的意义。将GaAs多功能芯片、MEMS滤波器等多种工艺制成的射频器件集成到硅晶圆上,利用TSV及晶圆级键合工艺实现一个X频段的射频前端。射频前端包括收发两部分功能,利用它可以实现零中频变频功能及数控衰减功能。其三维结构尺寸为25mm×18mm×1mm,仅为分立器件搭建的射频前端的1/8。测试结果表明,接收部分在通带内增益大于35dB,噪声系数小于6dB,1dB压缩点大于0dBm;发射部分在通带内增益大于9dB。与分立器件搭建的X频段射频前端相比,基于硅基MEMS工艺的射频前端在输出信号IQ一致性上有很大程度的提高,且样品各性能指标符合设计预期,验证了设计的正确性和可行性。 展开更多

关键词 射频微系统 MEMS工艺 微型化

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多功能可重构电磁信号发射接收及处理技术 被引量：2

10

作者 陈显舟 杨旭 +4 位作者 周琪 吴翼虎 陈文兵 方海 杨锋 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期214-223,共10页

针对导航增强、通信、雷达探测、电子侦察和干扰综合多功能一体化载荷系统对硬件通用化、功能软件化和资源虚拟化的需求,实现最大限度资源复用与共享,提出了低剖面、超宽带宽角扫描、极化可重构的综合孔径技术,基于射频全链路可重构架... 针对导航增强、通信、雷达探测、电子侦察和干扰综合多功能一体化载荷系统对硬件通用化、功能软件化和资源虚拟化的需求,实现最大限度资源复用与共享,提出了低剖面、超宽带宽角扫描、极化可重构的综合孔径技术,基于射频全链路可重构架构和三维异构集成的综合射频微系统技术;基于硬件进程实现超异构计算资源灵活调度和动态管理技术。该文提出的综合多功能一体化电磁信号发射接收处理架构和关键技术,为未来分布式多域智能网联电子系统的软件化、虚拟化和智能化提供技术基础。 展开更多

关键词 异构资源虚拟化 综合射频微系统 多功能一体化 软件化可重构 超宽带综合孔径

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硅基三维异构集成射频微系统的多物理场耦合仿真与设计

11

作者 张睿 朱旻琦 +6 位作者 杨兵 冯政森 王辂 张先荣 陆宇 蔡源 邱钊 《电子技术应用》 2024年第5期1-6,共6页

利用硅基三维异构集成工艺设计一款射频微系统,以满足设备对射频模组高性能、小型化的需求。为了在设计初期充分评估该微系统的潜在可靠性风险,根据工艺特征以及产品在多物理场中的耦合现象,建立一种面向硅基三维异构集成工艺射频微系... 利用硅基三维异构集成工艺设计一款射频微系统,以满足设备对射频模组高性能、小型化的需求。为了在设计初期充分评估该微系统的潜在可靠性风险,根据工艺特征以及产品在多物理场中的耦合现象,建立一种面向硅基三维异构集成工艺射频微系统的多物理场一体化仿真流程,逐一分析所涉及的电-热耦合和热-力耦合过程,预判产品在工作条件下的热学和力学特性,为设计环节提供针对性的指导,预先规避可靠性风险,从而有效提高一次性设计成功率。 展开更多

关键词 硅基三维异构集成射频微系统 多物理场耦合仿真 电-热耦合 热-力耦合

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低功耗射频微系统时钟动态切换方法 被引量：2

12

作者 朱诗孝 章增优 《传感器与微系统》 CSCD 2018年第1期60-62,65,共4页

为满足射频微系统芯片的降低功耗要求,使国产射频微系统能够得到更为广泛的应用,提出了一种考虑低功耗的射频微系统时钟动态切换管理方法。考虑芯片功耗设计问题,利用局部位置的系统时钟的自适应动态切换,对芯片运行切入点进行了设计;... 为满足射频微系统芯片的降低功耗要求,使国产射频微系统能够得到更为广泛的应用,提出了一种考虑低功耗的射频微系统时钟动态切换管理方法。考虑芯片功耗设计问题,利用局部位置的系统时钟的自适应动态切换,对芯片运行切入点进行了设计;基于数字时钟对射频微系统的处理加速单元进行晶振替换,并对芯片时钟进行动态自适应调整,降低了芯片运行功耗;仿真分析表明:相对于实测数据,所提方法在芯片运行功耗上具有更优异的表现。 展开更多

关键词 射频微系统 低功耗 时钟 动态切换

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一种集成环行器的X波段三维异构集成T/R模组 被引量：2

13

作者 彭桢哲 李晓林 +2 位作者 董春晖 赵宇 吴洪江 《半导体技术》 CAS 北大核心 2023年第1期37-42,共6页

微电子机械系统(MEMS)环行器被广泛应用于射频(RF)T/R微系统中,解决共用天线且收发隔离的问题。基于硅基三维(3D)异构集成工艺,设计了一种集成MEMS环行器的X波段T/R模组。该模组以高阻硅为介质基板,在硅基板上、下表面电镀金属图形,并... 微电子机械系统(MEMS)环行器被广泛应用于射频(RF)T/R微系统中,解决共用天线且收发隔离的问题。基于硅基三维(3D)异构集成工艺,设计了一种集成MEMS环行器的X波段T/R模组。该模组以高阻硅为介质基板,在硅基板上、下表面电镀金属图形,并堆叠多层硅基晶圆,在硅基模组上封装了集成无源器件(IPD)环行器,完成了多种微波芯片和MEMS环行器的系统级封装(SiP),将环行器紧凑集成在硅基T/R模组中。模组尺寸为12.0 mm×11.3 mm×2.0 mm。测试结果表明,在8~12 GHz频带内,模组接收通道增益为27 dB,接收通道噪声系数小于3.2 dB;发射通道增益为33 dB,饱和输出功率大于2 W。 展开更多

关键词 微电子机械系统(MEMS)环行器 射频(rf)微系统 硅基三维(3D)异构集成 硅基T/R模组 系统级封装(SiP)

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