丁英涛， 王一丁， 肖磊， 王启宁， 陈志伟

(北京理工大学 信息与电子学院，北京 100081)

随着军用、民用通信技术的飞速发展，作为有源相控阵雷达中的关键部件，T/R组件的工作频率越来越高，并开始向小型化、集成化发展. 采用2.5 D转接板技术，可以实现T/R组件高密度集成[1]. 然而，作为2.5 D转接板技术的关键部分，传统的穿透硅通孔(through silicon via, TSV)会在信号频率变高时产生更高的损耗，同时在TSV之间以及TSV与有源电路之间产生耦合噪声，这些现象都会影响系统的射频性能[2-3].

近年来，适用于高频领域的TSV结构引起了国内外的广泛关注. 2006年，SOON等[4-5]提出了由传输信号的中心TSV、接地的金属屏蔽环以及介质层组成的同轴TSV结构. 通过仿真分析，该结构可以有效地降低损耗和耦合噪声. 2011年，IVAN等[6]提出了一种以Si与BCB共同作为介质层的同轴TSV结构. 研究结果表明：当中心介质层BCB的厚度为11 μm时，在60 GHz工作频率下，该结构的插入损耗小于15%；并且随着BCB厚度的增加，损耗可降到3%. 2013年，中国航空无线电电子研究所于乐等[7]提出一种空气间隙的同轴TSV. 采用SU-8作为介质层，并通过对介质层的部分刻蚀形成空气间隙，仿真结果显示该TSV结构比传统的TSV带宽高1.6倍～4倍. 然而上述研究工作大多停留在性能仿真阶段，而制备完成并进行射频性能测试的同轴TSV结构则少有报道. 同时，传统的同轴TSV结构在制备过程中会存在工艺实现困难，结构可靠性降低等问题. 基于此，本文提出一种混合介质层类同轴TSV结构，探究了外围TSV数量、TSV直径、混合介质……