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基于高温共烧陶瓷基板的三维互连技术

电子科技 2013年第7期26卷 157-159,167页

作者：余雷揭海王安劳中国电子科技集团第29研究所2部四川成都610036

基于高温共烧陶瓷技术的多层基板是实现组件小型化、轻量化、高可靠的有效手段。文中研究了基于HTCC技术的多层基板三维立体互连结构,包括基板内垂直转换及基板间立体互连。通过仿真优化设计,实测结果表明,文中所设计的多种结构能够有... 详细信息

基于高温共烧陶瓷技术的多层基板是实现组件小型化、轻量化、高可靠的有效手段。文中研究了基于HTCC技术的多层基板三维立体互连结构,包括基板内垂直转换及基板间立体互连。通过仿真优化设计,实测结果表明,文中所设计的多种结构能够有效地应用于组件三维互连中。

关键词：高温共烧陶瓷垂直转换三维互连

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氮化铝多层共烧陶瓷基板的化学镀镍钯金技术

电子机械工程 2020年第1期36卷 42-45,50页

作者：张静波牛通崔凯胡永芳王从香南京电子技术研究所江苏南京210039

氮化铝多层高温共烧陶瓷(HTCC)基板具有优良的散热性能和与芯片匹配的热膨胀系数,其热导率比LTCC高两个数量级左右。在HTCC制作过程中,需要使用高熔点的钨浆料,而钨本身不具有可焊性和可键合性,必须对HTCC表面的钨导体进行表面改性,使... 详细信息

氮化铝多层高温共烧陶瓷(HTCC)基板具有优良的散热性能和与芯片匹配的热膨胀系数,其热导率比LTCC高两个数量级左右。在HTCC制作过程中,需要使用高熔点的钨浆料,而钨本身不具有可焊性和可键合性,必须对HTCC表面的钨导体进行表面改性,使其具有可焊性和可键合性,便于电子装配。化学镀镍钯金是这种表面改性最理想的方案。在HTCC表面进行化镀的相关文献较少,文中论述了在HTCC上沉积化学镍钯金镀层的原理,探讨了导致化学镍钯金沉积过程中出现的附着力问题的原因,为HTCC上化学镍钯金镀层的质量控制提供了方向指引。

关键词：氮化铝高温共烧陶瓷化学镀镍钯金附着力

一种基于HTCC工艺的高集成度微波前端系统级封装模块

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微波学报 2023年

作者：钟伟李智鹏李照荣曾荣吕俊材中国工程物理研究院电子工程研究所

针对微波前端功能密度提升需求，设计了一种基于高温共烧陶瓷（HTCC）多腔堆叠集成结构的小型化前端系统级封装（SiP）模块，实现了收发变频、本振产生、发射放大与调制、中频放大等功能的一体化高密度集成。在各腔中通过植入球栅阵列（... 详细信息

针对微波前端功能密度提升需求，设计了一种基于高温共烧陶瓷（HTCC）多腔堆叠集成结构的小型化前端系统级封装（SiP）模块，实现了收发变频、本振产生、发射放大与调制、中频放大等功能的一体化高密度集成。在各腔中通过植入球栅阵列（BGA）实现HTCC基板的垂直堆叠，有效提升了集成密度，整体尺寸仅为45 mm×45 mm×10 mm。通过研究多级过渡垂直互连结构与模块内电磁耦合特性，实现了射频信号的低损耗互连传输与内部敏感单元间的高电磁隔离，同时热力有限元仿真结果表明该集成形式具备良好的散热与抗机械振动能力。通过试制获得该SiP样机，实测发射功率大于47.7 dBm，接收噪声系数小于3.5 dB，接收链路增益大于85 dB。该技术为微波前端的高密度、高可靠一体集成提供了一条技术途径。

关键词：高温共烧陶瓷微波前端基板堆叠系统级封装

基于HTCC的LVDT位移传感器敏感芯体设计

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传感器与微系统 2023年第3期42卷 117-119,123页

作者：徐冬杨思远咸婉婷张宁李程达中国电子科技集团公司第四十九研究所黑龙江哈尔滨150028

针对传统漆包线工艺制备的线性可变差动变压器(LVDT)位移传感器无法在高温环境下工作的问题,提出一种基于高温共烧陶瓷(HTCC)技术制备耐高温LVDT位移传感器敏感芯体的方法。按0~20 mm的量程范围要求,对敏感芯体进行合理优化后,所制备的... 详细信息

针对传统漆包线工艺制备的线性可变差动变压器(LVDT)位移传感器无法在高温环境下工作的问题,提出一种基于高温共烧陶瓷(HTCC)技术制备耐高温LVDT位移传感器敏感芯体的方法。按0~20 mm的量程范围要求,对敏感芯体进行合理优化后,所制备的敏感芯体测量精度可在±1%FS之内与仿真结果相符合。该制备方法在提升耐高温性能的同时可保证测量精度,具有一定的实际应用前景。

关键词：高温共烧陶瓷线性可变差动变压器位移传感器敏感芯体

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一种基于HTCC的高隔离度开关电路设计

微波学报 2024年第1期40卷 79-82页

作者：谢书珊阮文州蔡晓波南京电子技术研究所南京210039

基于开关芯片实现的开关电路是射频前端的基本单元之一,其功能是实现射频信号的导通和关断,在小功率射频信号传输中应用广泛。本文以6 GHz~15 GHz超宽带、60 dB隔离度为设计目标,采用高温共烧陶瓷基板工艺和级联腔体隔离技术,以级联开... 详细信息

基于开关芯片实现的开关电路是射频前端的基本单元之一,其功能是实现射频信号的导通和关断,在小功率射频信号传输中应用广泛。本文以6 GHz~15 GHz超宽带、60 dB隔离度为设计目标,采用高温共烧陶瓷基板工艺和级联腔体隔离技术,以级联开关芯片为基本电路结构,设计了高隔离度开关电路。该电路包含一只限幅器和两只吸收式砷化镓单刀单掷开关,装配于两个相邻的隔离腔体结构中,通过类同轴垂直传输过渡到基板内对称带状线传输结构,再辅以两侧地孔,实现电磁屏蔽。对开关电路进行电磁场建模仿真,结果表明该结构具有良好的传输特性和隔离特性;在射频前端电路制造完成后对开关电路进行装配和测试,测试结果与建模仿真结果一致性高,验证了本文设计的开关电路具有高隔离度特性。

关键词：隔离腔体高温共烧陶瓷级联开关电路

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微组装锁相频率源小型化设计

微组装锁相频率源小型化设计

作者：廖长春电子科技大学

学位级别：硕士

频率源作为电子通信系统的心脏,在高分辨率雷达成像领域和高精度测量仪器领域,其性能的优劣显得尤为重要。国内频率源起点低、底子薄,目前在频率源的研发方面存在不少问题,其中之一表现在许多频率源的应用场景,其采用的频率合成方案中,... 详细信息

频率源作为电子通信系统的心脏,在高分辨率雷达成像领域和高精度测量仪器领域,其性能的优劣显得尤为重要。国内频率源起点低、底子薄,目前在频率源的研发方面存在不少问题,其中之一表现在许多频率源的应用场景,其采用的频率合成方案中,核心芯片大多采用国外进口产品,而全自主可控的国产化芯片研制的频率源产品占用的市场份额偏低。随着中美关系的变化,频率源纯国产化的重要性日益凸显。本论文立足于现有的国产化频率源芯片,采用高温共烧陶瓷(HTCC)工艺和金丝键合技术,设计了一款尺寸大小仅9mm×9mm×2mm的合成锁相频率源,所做的主要工作如下:(1)设计了一款主控芯片纯国产的锁相频率源产品,利用HTCC工艺和金丝键合技术实现频率源小型化设计,项目的设计指标要求:输出频率为11.6GHz,杂散低于-50d Bc,谐波低于-20d Bc,整体尺寸为9mm×9mm×2mm。(2)利于Ansys Icepak软件对整个小型化频率源管壳进行热仿真建模分析,为锁相环小型化的HTCC工艺选择提供仿真支撑。(3)对于管壳上层产生的射频信号传输到下层,为了保证其传输效率,对其进行S参数建模分析,通过增加金属柱结构,实现宽带低通结构设计,该结构在整个X波段具有非常良好的传输(S<-15d B)。最终经过加工测试,其输出频率11.6GHz,输出功率为10.57d Bm,杂散指标为-57.59d Bc,谐波抑制为-20.46d Bc,整体相位噪声分布为:-92.05d Bc/Hz@1k Hz;-99.38d Bc/Hz@10k Hz;-93.66d Bc/Hz@100k Hz;-113.58d Bc/Hz@1MHz,整体尺寸大小为9mm×9mm×2mm。

关键词：锁相环小型化高温共烧陶瓷

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基于SiP的多波束关键技术研究

基于SiP的多波束关键技术研究

作者：张旭东电子科技大学

学位级别：硕士

多波束天线系统既能够提高雷达的探测性能和抗干扰能力,又可以满足高速率数据传输和超密集终端连接的场景需求,在军、民用领域都发挥着巨大的作用。随着电子系统对小型化、集成化要求的不断提高以及相关先进电子封装技术的进步,对多波... 详细信息

多波束天线系统既能够提高雷达的探测性能和抗干扰能力,又可以满足高速率数据传输和超密集终端连接的场景需求,在军、民用领域都发挥着巨大的作用。随着电子系统对小型化、集成化要求的不断提高以及相关先进电子封装技术的进步,对多波束天线系统开展小型化、一体化、轻型化的Si P研究具有重要意义。本文对各种多波束天线系统的工作原理进行研究,根据有源相控阵射频波束形成原理,采用基于高温共烧陶瓷工艺的系统级封装方法,设计加工了一款工作在Ka频段的8×8多波束接收组件。针对8路天线信号,组件能够实现8个波束的同时接收,并且通过内部8组8路独立可控的移相衰减通道可以控制每个波束的波束指向以及旁瓣水平,达到灵活控制波束的目的。组件尺寸仅为43mm×19mm×2.9mm,整体陶瓷封装基板由33层HTCC生瓷片共烧而成,内部封装8颗BGA倒装焊的幅相多功能芯片和8颗八路合成器芯片。在一体化的瓦片式结构中同时集成了幅相控制和波束合成两种功能,实现了8个波束的同时接收。本文完整装配测试分析了一款基于LTCC工艺设计的模块化多波束接收组件,并改进提出了在一体化HTCC组件内部采用30Ω非标准阻抗进行信号传输,在外接端口匹配转换为50Ω标准阻抗,能够有效地降低基板的使用层数;针对BGA封装的多功能芯片设计了位于HTCC基板芯片腔底部的Ka频段球栅阵列宽带匹配过渡结构。另外,本文在单板上对BGA倒装焊的硅基CMOS八通道幅相多功能芯片进行了性能和程序验证。多波束一体化HTCC组件测试结果表明,在27.5GHz-30GHz工作频段内,8个接收波束对应的单通道损耗最小为3.5d B,最大为6.5d B;校正后的通道间相对增益一致性趋势相同,幅度差优于1.5d B;衰减RMS误差小于1d B,移相RMS误差小于3°;衰减引起的附加相位变化优于10°,移相引起的附加幅度变化优于1d B;两个波束间的隔离度约为50d B。

关键词：多波束接收高温共烧陶瓷系统级封装非标准阻抗传输

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基于SiP的大功率T/R组件关键技术研究

基于SiP的大功率T/R组件关键技术研究

作者：李潇洒电子科技大学

学位级别：硕士

相控阵雷达是现代高科技信息战的关键装备,而T/R组件是相控阵雷达的核心部件,对整个雷达系统的性能指标有决定性的影响。随着现代雷达系统的发展,对T/R组件提出了更高的要求,T/R组件朝着大功率、小型化、集成化和高可靠性的方向发展。... 详细信息

相控阵雷达是现代高科技信息战的关键装备,而T/R组件是相控阵雷达的核心部件,对整个雷达系统的性能指标有决定性的影响。随着现代雷达系统的发展,对T/R组件提出了更高的要求,T/R组件朝着大功率、小型化、集成化和高可靠性的方向发展。通过系统级封装(Si P)技术将多个器件集成在一个封装中,使T/R组件更加小型化和集成化。本文基于Si P技术完成的主要研究有:设计了一款8通道P波段T/R组件,该组件使用两块HTCC基板拼接,每块基板有四路收发通道,尺寸为145mm×75mm×3mm,由13层HTCC生瓷片烧结而成。发射通道使用两级功放级联,发射功率30W(脉冲波300W,10%占空比),为了使芯片在大功率输出时稳定地工作,提出了一种新型的微流道散热结构,仿真结果显示,整体热耗散80W,微流道水流量20ml/s时,基板整体最高温度不超过60℃,芯片的最高温度不超过70℃。为了对接收支路进行有效保护,设计了一款多级吸收式限幅器,该限幅器的工作频段为220MHz～260MHz,仿真结果显示,电压驻波比小于1.2,可以承受300W的脉冲功率。8通道T/R组件的测试结果表明,该组件在80W热耗散时温度可稳定在70℃以下,在220MHz～260MHz的工作频段内,接收增益为25.5d B,噪声系数小于4d B,电压驻波比小于1.5。测试驱放的饱和输出功率不小于40d Bm,带内增益35d B左右,回波损耗优于11d B。为了减小基板面积,增加生产加工过程中的良品率,设计了一款单通道大功率T/R组件,为了使组件更加小型化和集成化,收发切换改用射频开关,并在接收支路增加带通滤波器。将氧化铝陶瓷基板改为导热率更高的氮化铝陶瓷基板,并添加散热板,使用自然散热。仿真表明,芯片最高温度稳定在70℃以下,可以保证系统正常工作。

关键词：大功率系统级封装高温共烧陶瓷微流道 T/R组件

0.5mm节距数模混合陶瓷封装外壳加工工艺研究

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固体电子学研究与进展 2016年第1期36卷 83-86页

作者：唐利锋庞学满陈寰贝李永彬夏庆水曹坤南京电子器件研究所南京210016

采用多层高温共烧陶瓷工艺制作了外形尺寸为21.0mm×8.8mm×2.0mm、引线节距为0.5mm的数模混合集成电路封装外壳,研究了加工工艺对外壳性能的影响。结果表明,采用稳定生瓷片尺寸、精密制版、提高钨金属化浆料流变性、优化印刷参数设置... 详细信息

采用多层高温共烧陶瓷工艺制作了外形尺寸为21.0mm×8.8mm×2.0mm、引线节距为0.5mm的数模混合集成电路封装外壳,研究了加工工艺对外壳性能的影响。结果表明,采用稳定生瓷片尺寸、精密制版、提高钨金属化浆料流变性、优化印刷参数设置等能够使外壳微波传输线的连续性得到改善。

关键词：数模混合陶瓷外壳高温共烧陶瓷