基于微系统IPD工艺的功分网络制造技术*
2021-08-23张兆华齐昆仑孙毅鹏
电子机械工程 2021年4期
崔 凯,李 浩,谢 迪,张兆华,齐昆仑,孙毅鹏
(南京电子技术研究所,江苏 南京 210039)
引 言
微系统集成技术是采用异构、异质集成方法在微纳尺度上实现更高集成度、更优性能、更高工作频率的主要手段。射频微系统集成技术作为系统微型化趋势下的先进集成封装技术,已经成为推动电子技术创新、引领装备发展的重大基础技术,在航天、航空、船舶、兵器、信息技术、生物、医疗、工业控制、消费电子等领域具有很大的应用潜力[1-2]。
在诸多微系统集成工艺技术中,硅基无源集成器件(Integrated Passive Device,IPD)技术具有体积小、一致性好、集成度与可靠性高等优势,成为系统级封装无源器件集成的优选方案之一[3]。微系统三维集成高Q值无源器件集成应用方面的研究,受到硅基系统高频信号传输损耗和串扰等问题的限制,主流仍局限于Ku频段以下,Q值的进一步提升有赖于先进集成材料和工艺制程。在过去的十几年中,先进微纳集成材料和薄膜制程工艺获得了巨大提升,因此集成电容、电感、电阻等无源器件具有了更好的性能、更大的能量密度以及更高的可靠性和集成度[4]。
采用IPD技术的功率网络,通过线路集中器(Line Concentrator, LC)阻抗变换代替部分传统的电路传输线,不仅使功率分配器的尺寸大大减小,还使其具有高性能、高可靠等特点[5-6]。本文基于微系统IPD技术设计了毫米波Wilkinson带状线功率分配/合成器,突破了硅基薄膜多层高密度布线、集成薄膜电阻以及片上功分器制作等关键工艺技术,为射频微系统无源网络一体化集成提供了有效的解决方案。……
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