針對(duì)毫米波頻段放大器芯片,提出了一種基于有機(jī)封裝基板和液晶聚合物蓋帽的空氣腔型封裝結(jié)構(gòu),解決了塑封器件在毫米波頻段阻抗失配、插入損耗大和熱阻高等問(wèn)題,且降低了封裝成本。通過(guò)電磁場(chǎng)仿真,優(yōu)化了封裝管腳在毫米波頻段的阻抗特性,降低了射頻管腳的阻抗失配,優(yōu)化了芯片焊盤(pán)與封裝基板之間的鍵合方案,降低了封裝整體的插入損耗。采用條狀通孔和基板減薄方法,降低了封裝結(jié)構(gòu)的熱阻。在24～30 GHz,封裝芯片小信號(hào)增益達(dá)到21 dB,飽和輸出功率達(dá)到26 dBm。與裸芯片相比,封裝芯片的飽和輸出功率僅損失了1 dB。芯片封裝后的整體熱阻為28℃/W,滿足芯片可靠性應(yīng)用的需求。 

【文章來(lái)源】：半導(dǎo)體技術(shù). 2020,45(07)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：8 頁(yè)

【部分圖文】：

鍵合絲對(duì)射頻管腳性能的影響

通過(guò)芯片的在片測(cè)試結(jié)果得到放大器裸芯片的增益。毫米波芯片一般采用背孔進(jìn)行接地,在片測(cè)試時(shí),參考地平面為芯片背面金屬層。芯片封裝后,射頻信號(hào)的參考地平面主要為PCB的背面金屬或正面鋪地金屬層。封裝完成后,芯片背面金屬層通過(guò)封裝載體和焊料連接到PCB板正面鋪地金屬上,芯片上的有源電路接地電感會(huì)增大,封裝器件的接地電感模型如圖7所示。選取常用的芯片結(jié)構(gòu)參數(shù),進(jìn)行芯片封裝后的電磁場(chǎng)仿真。封裝基板厚度為100 μm,測(cè)試PCB厚度為250 μm。仿真結(jié)果如圖8所示,由圖可見(jiàn),裸芯片的接地電感(Lg)約為10 pH,封裝后整體寄生接地電感增加到約40 pH。接地電感可以導(dǎo)致芯片上的有源電路源端負(fù)反饋增大,造成增益降低,因此在毫米波頻段需要重點(diǎn)考慮封裝的接地電感,并盡量降低接地電感。

選取常用的芯片結(jié)構(gòu)參數(shù),進(jìn)行芯片封裝后的電磁場(chǎng)仿真。封裝基板厚度為100 μm,測(cè)試PCB厚度為250 μm。仿真結(jié)果如圖8所示,由圖可見(jiàn),裸芯片的接地電感(Lg)約為10 pH,封裝后整體寄生接地電感增加到約40 pH。接地電感可以導(dǎo)致芯片上的有源電路源端負(fù)反饋增大,造成增益降低,因此在毫米波頻段需要重點(diǎn)考慮封裝的接地電感,并盡量降低接地電感。2.1.4 封裝芯片的整體仿真設(shè)計(jì)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]微波毫米波多芯片模塊三維互聯(lián)與封裝技術(shù)[J]. 吳金財(cái),嚴(yán)偉,韓宗杰.  微波學(xué)報(bào). 2018(02)
[2]準(zhǔn)氣密空腔型外殼的封裝技術(shù)[J]. 高輝,肖漢武,李宗亞.  電子與封裝. 2016(11)



本文編號(hào)：3462563