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、平板電腦等電子產(chǎn)品正在改善著人們的生活。人們對電子產(chǎn)品要求的不斷提高，直接推動了微電子產(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的傳輸質(zhì)量，因此必須對通孔傳輸特性的影響

2、因素進行充分研究。
　　本文主要對LTCC中的垂直互連結(jié)構(gòu)進行了系統(tǒng)的研究，建立了垂直通孔的等效電路模型，采用準靜態(tài)分析法并運用高斯定理等推導出通孔寄生參數(shù)的計算公式，將推導出來的公式輸入到MATLAB軟件中進行數(shù)值計算并與Q3D軟件的計算結(jié)果進行對比，結(jié)果顯示公式的計算結(jié)果與仿真結(jié)果的誤差不超過10％。接著，將等效電路模型在ADS中進行了S參數(shù)仿真并與通孔的HFSS仿真結(jié)果相對照，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

3、上具有較高的準確性。
　　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度）、傳輸線的連接角以及屏蔽孔的存在對垂直互連結(jié)構(gòu)微波傳輸特性的影響。仿真結(jié)果表明，通過改變通孔的尺寸可以實現(xiàn)對其傳輸特性的微調(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中對垂直互連結(jié)構(gòu)進行阻抗匹配設(shè)計，將設(shè)計好的傳輸線結(jié)構(gòu)在HFSS中建立模型并仿真優(yōu)化。文中分別對工作頻率為20GHz和50GHz的互連結(jié)構(gòu)進行阻抗匹配，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)計思想的啟發(fā)，文中