SAR數(shù)據處理3D-MCM設計及其電特性分析.pdf

1、合成孔徑雷達（SAR）因其具有全天候、遠距離及高分辨率的特點，在雷達應用領域被大量使用，特別是在戰(zhàn)場偵察、遠程預警、火力控制、地形測繪等領域。然而隨著雷達觀測對象性能提高、任務增多以及工作環(huán)境惡化，對雷達的性能提出了越來越多的挑戰(zhàn)，具體表現(xiàn)在雷達應處理的數(shù)據量增多，信號處理的實時性提高，且雷達系統(tǒng)應具備更好的機動性和更高的可靠性。
　　解決這些難題的關鍵技術之一就是多芯片組件（MCM）技術，MCM技術是一種封裝效率較高的新型微組裝

2、技術，它將多個芯片安裝在高密度互連基板上，一體封裝，并可將無源器件埋置在基板內部或將其貼裝于基板表面靠近芯片的位置，具備小體積、輕質量、高性能、高可靠性等特點，在此基礎上發(fā)展而來的3D-MCM技術利用垂直互連技術可實現(xiàn)芯片的三維堆疊，系統(tǒng)中的互連線長度大大縮短，信號延遲將大大降低，便于提高SAR數(shù)據處理系統(tǒng)的高速、實時性能；芯片在二維密集排布的基礎上實現(xiàn)三維堆疊，將大大減小整個SAR數(shù)據處理裝置的體積和重量；多個芯片一體封裝，信號之間的

3、互連全部處于封裝環(huán)境的保護之下，減小了因封裝導致系統(tǒng)失效的幾率，提高了系統(tǒng)的可靠性，所以特別適用于改進合成孔徑雷達的性能上。然而， MCM技術帶來小體積、高速高密度等優(yōu)點的同時，在信號完整性（SI）、電源完整性（PI）方面也給基板設計帶來了更多的挑戰(zhàn)。
　　本文以優(yōu)化合成孔徑雷達性能、體積和機動性出發(fā)，在分析SAR數(shù)據處理系統(tǒng)的總體結構的基礎上，提出了一種以三維多芯片組件技術為核心的系統(tǒng)重組設計方案，對系統(tǒng)中占用面積較大的芯片組進

4、行3D-MCM的結構設計，并使用業(yè)界主流工具Cadence Allegro完成多芯片組件的電學設計，借助Sigrity系列仿真軟件對基板設計中涉及到的信號完整性、電源完整性問題加以仿真優(yōu)化，利用低溫共燒陶瓷（LTCC）技術完成基板的加工制造，并由中國電子科技集團公司第四十三所完成芯片的安裝和3D-MCM模塊的組裝。最后，設計并制作了兩塊測試板，一塊為用多芯片組件搭建的數(shù)據處理系統(tǒng)，另一塊是與之對比的用分立芯片搭建的數(shù)據處理系統(tǒng)。通過載入