基于LTCC技術(shù)的垂直互連微波傳輸特性研究.pdf

1、隨著通信產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，各種智能化、小型化的終端產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，智能手機(jī)、平板電腦等電子產(chǎn)品正在改善著人們的生活。人們對(duì)電子產(chǎn)品要求的不斷提高，直接推動(dòng)了微電子產(chǎn)業(yè)不斷向前發(fā)展，集成電路封裝技術(shù)也處在不斷革新之中。其中，低溫共燒陶瓷技術(shù)以其優(yōu)異的高頻性能、極高的集成度、較低的成本在藍(lán)牙、WLAN等領(lǐng)域取得了廣泛的應(yīng)用。在該工藝中，常使用垂直通孔連接不同介質(zhì)基板上的走線，通孔的傳輸特性直接影響到了信號(hào)的傳輸質(zhì)量，因此必須對(duì)通孔傳輸特性的影響

2、因素進(jìn)行充分研究。
　　本文主要對(duì)LTCC中的垂直互連結(jié)構(gòu)進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，建立了垂直通孔的等效電路模型，采用準(zhǔn)靜態(tài)分析法并運(yùn)用高斯定理等推導(dǎo)出通孔寄生參數(shù)的計(jì)算公式，將推導(dǎo)出來(lái)的公式輸入到MATLAB軟件中進(jìn)行數(shù)值計(jì)算并與Q3D軟件的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果顯示公式的計(jì)算結(jié)果與仿真結(jié)果的誤差不超過(guò)10％。接著，將等效電路模型在ADS中進(jìn)行了S參數(shù)仿真并與通孔的HFSS仿真結(jié)果相對(duì)照，結(jié)果表明文中的等效電路模型在低頻和偏離諧振的頻點(diǎn)

3、上具有較高的準(zhǔn)確性。
　　使用HFSS軟件建立了通孔的三維電磁仿真模型，分析了通孔尺寸（包括通孔半徑、焊盤半徑、反焊盤半徑和通孔長(zhǎng)度）、傳輸線的連接角以及屏蔽孔的存在對(duì)垂直互連結(jié)構(gòu)微波傳輸特性的影響。仿真結(jié)果表明，通過(guò)改變通孔的尺寸可以實(shí)現(xiàn)對(duì)其傳輸特性的微調(diào)，越是接近180°的夾角傳輸特性就越好，屏蔽孔的存在能對(duì)互連結(jié)構(gòu)的第一諧振頻率起到很大的調(diào)節(jié)作用，并且能夠使得S參數(shù)曲線走勢(shì)更加平滑，在一定程度上增大了互連結(jié)構(gòu)的帶寬。論文還研

4、究了互連結(jié)構(gòu)的諧振頻率在改善傳輸線微波傳輸特性上的特殊作用。
　　基于阻抗匹配技術(shù)，在ADS中對(duì)垂直互連結(jié)構(gòu)進(jìn)行阻抗匹配設(shè)計(jì)，將設(shè)計(jì)好的傳輸線結(jié)構(gòu)在HFSS中建立模型并仿真優(yōu)化。文中分別對(duì)工作頻率為20GHz和50GHz的互連結(jié)構(gòu)進(jìn)行阻抗匹配，匹配后的結(jié)果表明，并聯(lián)單枝節(jié)匹配以及四分之一波長(zhǎng)變換器都可以有效改善通孔在工作頻率周圍的微波傳輸特性，且四分之一波長(zhǎng)變換器匹配具有更小的面積和更寬的帶寬。另外，受阻抗匹配設(shè)計(jì)思想的啟發(fā)，文中