论文部分内容阅读
毫米波多芯片组件(MCM)是一种混合集成电路技术,是减小系统体积和重量的有效途径。通过对裸芯片的封装,提高毫米波多芯片组件的可靠性和环境适应性。本文基于LTCC技术,采用平行缝焊工艺研制完成了具有工程应用价值的毫米波多芯片封装组件,对LTCC技术在毫米波多芯片集成组件应用中的关键技术进行了研究。主要研究工作如下:1.基于LTCC封装的毫米波多芯片组件:采用LTCC多层电路板、平行缝焊技术和截止屏蔽腔管壳实现了能够稳定工作的毫米波多芯片组件。封装后组件增益大于30dB,平坦度±2dB,噪声系数低于3.7dB。2.LTCC毫米波频段的射频穿墙互联:为解决毫米波射频组件的封装问题,需要将射频信号引出金属屏蔽管壳。本文采用LTCC多层板作为封装管壳的电路基板,将LTCC多层板的最上层作为成为金属围框的焊接基座,通过密集的接地通孔形成封装管壳的屏蔽墙。采用微带-带状线-微带过渡的方法将射频信号引出封装管壳。单个穿墙互联在30～34GHz损耗小于0.4dB,反射损耗优于10dB;在36～38GHz损耗小于0.8dB,反射损耗优于7dB。3.LTCC多层电路的层间垂直互联:本文采用阻抗匹配和模式匹配的方法,利用HFSS3维电磁仿真软件建立3种LTCC层间垂直互联模型:微带-通孔-共面波导(MS-VIA-CPW),共面波导-通孔-共面波导(CPW-VIA-CPW),微带-通孔-带状线(MS-VIA-CPW)。4.无谐振屏蔽腔管壳:采用介质加载金属腔体的谐振分析理论设计封装管壳屏蔽腔体的尺寸。采用HFSS建立模型,用50欧姆微带线代替毫米波芯片(HMIC)连通封装管壳内部射频输入和输出,仿真验证封装管壳屏蔽腔谐振频率不在工作频段;用50欧姆负载代替毫米波芯片(HMIC)验证封装管壳内输入和输出端口的隔离,使隔离度大于管壳内放大器的总增益,使放大器能够稳定工作。