射频系统级封装技术-essun

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矽品 封装技术

矽品 封装技术

矽品封装技术
矽品(Siliconware Precision Industries Co., Ltd.,SPIL)是一家
台湾封装和测试服务提供商,成立于1984年。

矽品专注于半
导体封装和测试领域,为全球客户提供高质量的封装解决方案。

矽品的封装技术包括以下几个方面:
1. 引线封装(Wire Bonding):利用金属线将芯片连接到封装
材料上。

该技术适用于晶圆级封装和芯片级封装,具有成本低、生产效率高等优点。

2. 焊球封装(Flip Chip):将芯片直接焊接到封装基板上,不
需要金属线。

这种封装方式可以提高电路性能和散热性能,适用于高密度集成电路和高频率应用。

3. 射频封装(RF Packaging):为射频芯片设计和提供封装方案,以满足无线通信和雷达系统等高频应用的要求。

射频封装技术包括微带线、共面波导、窄缝耦合等。

4. SiP封装(System in Package):集成多个芯片和组件在一
个封装中,以提高系统性能和减少电路板空间。

SiP封装技术
结合了多种封装方式,可以实现集成、高密度和高性能的要求。

5. 3D封装(3D Packaging):将多个芯片垂直堆叠或层叠在
一起,以减少电路板的空间占用和信号传输长度。

3D封装技
术提供更高的集成度和性能,并且可以节约能源和成本。

矽品的封装技术不断创新和发展,以满足不断变化的市场需求。

该公司通过深入了解客户需求,提供定制化的封装解决方案,帮助客户提高产品性能和竞争力。

射频器件的先进三维封装技术

射频器件的先进三维封装技术

射频器件的先进三维封装技术射频器件是指在射频电路中起到放大、滤波、混频、调制、解调等功能的电子器件。

随着无线通信技术的飞速发展,射频器件的设计和制造技术也在不断创新和进步。

其中,三维封装技术被广泛应用于射频器件的制造中,为其提供了更高的性能和更小的尺寸。

先进的三维封装技术是指将多个功能不同的射频器件集成在一个封装中,通过垂直堆叠或层叠的方式实现射频器件的紧凑布局。

相比传统的二维封装技术,三维封装技术具有更高的集成度和更小的尺寸,能够在有限的空间内实现更多的射频功能。

三维封装技术的应用使得射频器件在体积和功耗上都得到了明显的改善。

通过将不同功能的射频器件堆叠在一起,可以实现更紧凑的布局,减小射频电路的大小和重量。

这对于无线通信设备来说尤为重要,因为它们需要尽可能小巧轻便,以适应移动通信的需求。

三维封装技术还能够降低射频器件的功耗。

由于射频器件在工作时会产生大量的热量,而热量会降低器件的性能和寿命,因此降低功耗是射频器件设计的一个重要目标。

通过三维封装技术,可以将功耗较高的器件放置在较低功耗的器件上方,利用热传导的原理将热量有效地散发出去,从而降低整个射频电路的温度,提高器件的性能和可靠性。

除了体积和功耗的改善,三维封装技术还能够提高射频器件的工作频率和带宽。

在传统的二维封装中,由于器件之间的相互干扰和耦合效应,会限制射频电路的工作频率和带宽。

而通过三维封装技术,可以将功耗较高的器件放置在较低功耗的器件上方,并通过优化布局和设计,减少器件之间的干扰和耦合效应,从而提高射频器件的工作频率和带宽。

在实际应用中,三维封装技术还面临一些挑战和难题。

首先,由于射频器件工作频率的提高,对封装材料和工艺的要求也越来越高。

射频器件通常需要在高频段工作,因此封装材料和工艺必须具有良好的高频特性,以保证射频信号的传输和损耗。

其次,三维封装技术需要进行精密的堆叠和连接,要求封装工艺具有高精度和高可靠性。

最后,三维封装技术还需要解决封装过程中的热管理和散热问题,以确保器件的稳定性和可靠性。

射频封装与微电子封装技术

射频封装与微电子封装技术

射频封装与微电子封装技术随着科技的不断进步和电子产品的不断更新换代,射频(Radio Frequency,简称RF)封装和微电子封装技术成为电子与电气工程领域中备受关注的研究方向。

射频封装技术主要应用于无线通信领域,而微电子封装技术则广泛应用于集成电路、传感器和微电子器件等领域。

本文将从射频封装和微电子封装两个方面来探讨相关技术的发展和应用。

一、射频封装技术射频封装技术是指将射频电路组件封装在特定的封装材料中,以实现对射频信号的传输和处理。

射频电路通常工作在高频段,对于封装材料的电磁性能和封装结构的电学特性有着较高的要求。

传统的射频封装技术主要包括无源封装和有源封装两种。

无源封装是指在射频电路中不包含主动器件(如晶体管、集成电路等),主要采用微带线、波导等结构进行传输和耦合。

无源封装技术具有尺寸小、重量轻、频率范围广等优点,广泛应用于微波通信、雷达、卫星通信等领域。

有源封装是指在射频电路中包含主动器件,通过封装和射频电路的结合实现信号放大、调制解调、频率变换等功能。

有源封装技术的发展主要集中在射频集成电路(RFIC)和射频微系统(RF-MEMS)方面。

射频集成电路通过将射频电路和数字电路、模拟电路等集成在一起,实现了射频信号的处理和控制。

射频微系统则是将微机电系统(MEMS)技术与射频电路相结合,实现了射频信号的传感和控制。

二、微电子封装技术微电子封装技术是指将微电子器件封装在特定的封装材料中,以实现对器件的保护和连接。

微电子器件通常具有微小尺寸、高集成度和高可靠性的特点,封装技术对于器件性能和可靠性的影响至关重要。

常见的微电子封装技术包括芯片封装、球栅阵列封装(BGA)、无引线封装(CSP)等。

芯片封装是指将芯片封装在封装基板上,并通过焊接、导线等方式与外部电路连接。

BGA封装则是将芯片封装在球栅阵列上,通过焊球与封装基板连接。

CSP封装是一种无引线封装技术,将芯片封装在特殊的封装材料中,通过金线、导电胶等方式与外部电路连接。

先进封装 名词

先进封装 名词

先进封装名词先进封装(Advanced Packaging)是一种半导体封装技术,用于将芯片或集成电路(IC)封装在一个外壳中,以提供保护、连接和散热等功能。

它是半导体制造过程中的关键环节之一,对于提高芯片性能、降低成本和实现小型化至关重要。

先进封装技术的发展是为了满足不断增长的芯片集成度和性能要求。

随着半导体工艺技术的演进,芯片的尺寸越来越小,引脚数量越来越多,同时对功耗、速度和可靠性的要求也越来越高。

传统的封装技术已经难以满足这些需求,因此需要采用更先进的封装技术。

先进封装技术包括以下几种主要类型:1. 系统级封装(System-in-Package,SiP):将多个芯片和其他组件集成在一个封装中,形成一个完整的系统。

这种封装方式可以减小尺寸、降低功耗并提高系统性能。

2. 晶圆级封装(Wafer-Level Packaging):在晶圆制造过程中进行封装,将芯片直接封装在晶圆上,而不是在单个芯片上进行封装。

这种方法可以提高生产效率和降低成本。

3. 三维封装(3D Packaging):采用多层堆叠技术,将芯片垂直堆叠在一起,以实现更高的集成度和性能。

这种封装方式可以减小芯片尺寸并提高信号传输速度。

4. 倒装芯片封装(Flip-Chip Packaging):将芯片的有源面朝下,通过焊点直接连接到封装基板上。

这种封装方式可以提供更好的散热性能和更短的电路路径。

先进封装技术的发展推动了半导体行业的进步,使得芯片在更小的尺寸、更高的性能和更低的成本下实现更复杂的功能。

它对于手机、平板电脑、计算机、通信设备等各种电子产品的发展至关重要。

随着技术的不断创新,先进封装将继续在半导体领域发挥重要作用。

系统级封装技术及其应用

系统级封装技术及其应用

▪ SiP技术与传统封装的设计灵活性对比
1. SiP技术提供了更高的设计灵活性,可以在封装内部灵活配 置各种功能模块,并且可以根据需求进行定制化设计。 2. 传统封装的设计相对固定,难以根据市场需求进行快速调整 和更新。 3. SiP技术的设计灵活性有助于电子产品更好地适应市场变化 和用户需求。
SiP技术与传统封装对比
▪ SiP技术与传统封装的成本对比
1. SiP技术可以降低系统级封装的成本,因为其能够在单个封装内集成多个功能模 块,减少了组件数量和组装步骤。 2. 传统封装需要分别制造和装配各个独立的功能模块,导致成本较高。 3. 随着SiP技术的发展和应用规模的扩大,预计其成本优势将更加明显。
SiP技术与传统封装对比
▪ SiP技术的基本原理
1. SiP技术的核心思想是在一个小巧的封装内整合多种功能部 件,如处理器、存储器和传感器等。 2. 通过精细的布线和堆叠设计,实现各组件之间的高效通信和 协同工作。 3. SiP封装可以采用不同的制造工艺和技术,如倒装芯片、晶 圆级封装和硅穿孔等。
系统级封装技术原理
▪ 封装材料的选择
系统级封装技术概述
▪ 系统级封装的优势和挑战
1. SiP技术的主要优势包括更高的电路密度、更好的热管理、 更快的数据传输速度以及更低的生产成本。 2. SiP技术也面临一些挑战,如设计复杂度增加、散热问题加 剧、可靠性验证困难等。 3. 解决这些挑战的关键在于采用先进的设计工具、改进封装材 料和工艺,以及加强测试和验证方法的研究。
#. 封装技术发展历程
,
1. 随着纳米技术和微电子技术的发展,各种先进的封装技术不断涌现。 2. 这些技术包括扇出型封装(Fan-out)、嵌入式封装(Embedded)、异构集成( Heterogeneous Integration)等。 3. 先进封装技术旨在提高封装效率、降低成本并优化系统性能。, 【封装技术的未来趋势】:

射频封装系统

射频封装系统

射频封装系统0出自:Kai Liu、Roger Emigh、Eric Gongora 和Adam Moya,STATS ChipPACRF系统(如蜂窝电话)中通常包含多个集成电路(如基带ASIC,即BBIC以及RFIC收发机等),同时还包括大量电感、电容及电阻。

以前单个IC是以单芯片的形式进行封装的,而RCL(电阻电容电感)元件都是分立的,采用表面安装器件(SMD)的形式进行封装,然后把所有这些部件组装在PCB或小型电路板上。

如果所要求的投放市场的时间较短,这种方法会有一定的优势。

此外,由于组装前可以对各单个部件(IC或SMD元件)进行测试,我们对板级组装产品能够实现正常功能具有足够的信心。

另外,在RF系统中,各类元件采用不同的技术制作而成,例如BBIC采用CMOS技术、收发机采用SiGe和BiCMOS技术、RF开关采用GaAs技术等。

系统芯片(SOC)的优势是把所有功能整合在同一块芯片上,但却受到各种IC技术的限制,因此不能有效利用上述各项技术的优势。

系统级封装(SiP)可以对各种不同技术的不同电、热和机械性能要求进行权衡,最终获得最佳的性能。

引言由于成本和性能方面的原因,在管芯中使用大量电感和电容是不实际的。

使用片外SMD电感通常能够获得更好的Q因数,并且片外SMD电感覆盖了较宽的电感范围,与典型要求相匹配。

由于大去耦电容所占面积过大,把它制作在管芯里将增加成本压力。

我们制作出一种有效的R F系统/子系统,并证实把一定量的无源元件按照SMD形式进行封装的方法在未来几年中仍是最具吸引力的方法。

板级封装方法已在业界广泛应用,还有一种发展趋势是把整体RF系统制作在很小的外形尺寸中。

IC尺寸的缩小在技术方面严格遵守摩尔定律(每18个月尺寸缩小一半)的发展规律,但在经济方面,为使IC尺寸不断减小,却把大量资金投入到新型IC产品的设计和制作中。

此外,芯片尺寸的下降对系统面积来说并不十分重要,因为通常情况下,大多数SiP产品中的有源器件(IC封装)都不会在电路板中占据过多的面积。

应用于射频领域的系统级封装_SIP_设计加工与产品实例

应用于射频领域的系统级封装_SIP_设计加工与产品实例

应用于射频领域的系统级封装_SIP_设计加工与产品实例射频领域是指在射频电子技术方面应用的广泛范围,包括无线通信、雷达、卫星通信等领域。

在射频系统中,射频模块是核心组成部分之一,它起到信号放大、滤波、混频等功能,因此射频模块的设计加工十分重要。

系统级封装(SIP)技术则为射频领域中的射频模块设计加工提供了一种有效的解决方案。

系统级封装(SIP)是一种将不同类型器件和材料集成在一个封装内的技术。

通过将射频模块和其他电子器件、电路、功耗管理模块等集成在一个封装内,可以提高射频系统的性能和可靠性。

SIP技术在射频领域中的应用具有以下优势:首先,SIP技术可以实现高度集成。

传统的射频系统中,射频模块和其他部分是分开设计和加工的,导致系统体积庞大,接触电路多,存在信号干扰等问题。

而采用SIP技术可以将射频模块和其他部分集成在一个封装内,大大减小了系统体积,提高了信号传输的可靠性。

其次,SIP技术具有低功耗特性。

射频系统中的功耗管理模块在传统的射频模块设计中是独立设计的,而采用SIP技术可以将功耗管理模块集成在封装内,实现对整个系统的功耗管理。

这样可以减小功耗,提高系统的工作效率。

再次,SIP技术可以提高射频系统的可靠性。

传统的射频系统在设计加工时,由于射频模块和其他部分的接触电路多,容易出现信号干扰、短路等问题,影响系统的可靠性。

而采用SIP技术后,可以减小接触电路的数量,降低信号干扰的风险,提高系统的可靠性。

最后,SIP技术可以加快射频系统的设计和产业化进程。

传统的射频模块设计加工需要将不同的组件进行独立设计和加工,时间和成本较高。

而采用SIP技术后,可以将不同的组件集成在一个封装内,大大降低了设计和加工的复杂度,加快了射频系统的设计和产业化进程。

在射频领域中,系统级封装(SIP)的设计加工可以应用于各种射频模块的生产。

例如,在无线通信领域,可以将射频发射接收模块和功耗管理模块集成在一个封装内,实现对无线通信信号的放大和传输控制。

5g射频器件封装集成技术

5g射频器件封装集成技术

5g射频器件封装集成技术The development of 5G technology has revolutionized the telecommunications industry, leading to significant advancements in speed, latency, and overall network performance. At the heart of this transformation lies the intricate packaging and integration of 5G radio-frequency (RF) components. These components, essential for signal transmission and reception, must be meticulously designed and assembled to ensure optimal performance within the 5G spectrum.5G技术的发展彻底改变了电信行业,带来了速度、延迟和网络性能方面的重大进步。

在这一变革的核心,是5G射频(RF)器件的精细封装和集成技术。

这些器件对于信号的传输和接收至关重要,必须精心设计并组装,以确保在5G频谱内实现最佳性能。

The packaging of 5G RF devices involves the integration of multiple components, including antennas, filters, amplifiers, and other circuitry, into a single, compact unit. This process requires precision and expertise, as each component must be placed accurately and interconnected to minimize signal loss and maximize efficiency. The materials used in the packaging process are also crucial, as they must be able to withstand the high frequencies and temperatures associated with 5G operation.5G射频器件的封装涉及将多个组件(包括天线、滤波器、放大器和其他电路)集成到一个紧凑的单元中。

cascade探针台说明资料-essun

cascade探针台说明资料-essun

Cascade探针台说明资料1、功能通过连接仪器及待测物实现器件的参数提取,通过自带的驱动及测试软件能够独立实现器件的电学特性测试,为精密器件提供一个良好的系统平台。

2、用途探针台主要应用于半导体行业、光电行业、集成电路以及封装的测试。

广泛应用于复杂、高速器件的精密电气测量的研发,旨在确保质量及可靠性,并缩减研发时间和器件制造工艺的成本。

芯片制造结束后即可在线测试,从源头即可监控。

用于对集成电路、三极管、二极管及光电探测器的IV/CV参数等性能测试与表征,是研究中不可缺少的基本设备。

3、原理将待测物吸附在载物台上后推入探针台腔体内,利用探针座精密移动探针,通过显微镜的观察,将探针与待测物接触,然后将探针座上的电缆与仪表连接,通过自带的软件实现器件的参数测量和提取。

4、系统性能指标1)★8英寸探针台,移动范围达203mm*203mm或以上;宽大的测试空间,能对裸芯片、封装后的芯片及器件进行测试。

2)探针台可搭载光纤,未来可升级满足光电测试,;3)★载物台在X-Y方向:±1µm (0.04 mils)分辨率、小于2µm (0.08 mils)重复精度、大于50mm/sec的移动速度;在Z方向:5mm (0.19 in.)的移动范围、1µm (0.04mils)分辨率、小于1µm (0.04 mils) 重复精度;4)★可以实现通过软件对晶片载台X, Y, Z, Theta 四个方向的移动全程控制。

设备控制软件可以提供自动晶片水平校准,自动器件尺寸测量,自动移动误差补偿,远程控制等自动化功能。

5)载物台可被拉出工作台超过98%,便于放置被测件;平坦度误差小于8um;6)载物台可分区吸附样品,并具备各分区独立真空控制开关,真空吸附样品采取真空孔形式,而非环形真空槽形式;7)晶片载台具备两个独立的隔热附加载台8)★探针座精确度:+/- 2um, 重复性+/- 2um;探针漏电流小于100fA9)★数码电控显微镜,内含2个CCD,放大倍率为2000倍以上,可输出2个图像;10)设备获得NRTL, CE, Semi S2 认证11)★同类型机台在国内装机量不小于50套,并提供同类型机台在近2年不小于10套的成交合同复印件5、购置必要性我们在对集成电路、三极管、二极管及光电探测器件进行研究时,需要全面了解器件的IV/CV性能参数。

射频集成电路设计与封装技术进展

射频集成电路设计与封装技术进展

射频集成电路设计与封装技术进展射频集成电路(RFIC)是一种专门设计用于处理射频信号的集成电路。

近年来,随着无线通信技术的快速发展,射频集成电路的设计与封装技术也取得了重大进展。

本文将对射频集成电路的设计与封装技术的进展进行详细介绍。

首先,射频集成电路的设计技术进展。

射频集成电路设计的主要挑战之一是如何提高电路的性能。

近年来,人们通过优化设计技术,提高了射频集成电路的性能。

例如,引入新的设计方法,如优化布线、噪声分析和抗干扰技术等,可以提高电路的信号传输性能和抗干扰能力。

此外,人们还对射频集成电路的整体架构进行了优化,从而进一步提高电路的性能。

例如,人们研究了采用更高阶的滤波器和调制技术,改善了射频集成电路的性能。

此外,人们还研究了新的材料和工艺,提高了射频集成电路的工作频率和功耗性能。

其次,射频集成电路的封装技术进展。

射频集成电路的封装技术是确保电路正常工作的关键。

近年来,人们通过引入新的封装技术,提高了射频集成电路的封装效果。

例如,人们研究了新的封装材料,如射频介电常数低的封装材料,可以减少信号传输的损耗。

此外,人们还研究了新的封装工艺,如射频集成电路的无线封装技术和微波封装技术等,可以提高信号的传输速度和可靠性。

另外,人们还研究了新的封装结构,如三维射频集成电路封装等,可以提高射频集成电路的功耗性能和抗干扰能力。

此外,射频集成电路的设计与封装技术还在不断演进中。

人们不断研究和开发新的设计方法和封装技术,以满足射频集成电路不断增长的性能需求。

例如,人们研究了新的射频集成电路的混合信号设计技术,可以在射频集成电路中集成数字和模拟电路,提高电路的整体性能。

此外,人们还研究了新的射频集成电路的无线通信技术,如5G通信技术和毫米波通信技术等,可以提高射频集成电路的功耗性能和信号传输速率。

总之,射频集成电路的设计与封装技术近年来取得了巨大的进展。

通过优化设计技术和引入新的封装技术,射频集成电路的性能得到了显著提高。

射频模组封装工艺

射频模组封装工艺

射频模组封装工艺射频模组是指在射频电路中集成了各种功能模块的电子器件,广泛应用于无线通信、雷达、导航、遥感等领域。

封装工艺是射频模组制造过程中的关键环节,它直接影响到射频模组的性能和可靠性。

在射频模组封装工艺中,首先需要选择合适的封装材料。

射频模组中的封装材料需要具有良好的电气性能和机械性能,以确保信号的传输和模组的稳定性。

常用的封装材料有陶瓷、塑料和金属等,不同的材料具有不同的特点和应用范围。

接下来是封装工艺中的基板制备。

基板是射频模组的核心部件,承载着射频电路的结构和元器件。

制备高质量的基板对于射频模组的性能至关重要。

常见的基板制备工艺包括印刷电路板(PCB)制作、半导体工艺等,其中PCB制作是最常用的基板制备工艺。

然后是射频模组的封装方式。

射频模组的封装方式有多种,常见的有芯片封装、模块封装和集成封装等。

芯片封装是将射频芯片直接封装在基板上,适用于尺寸较小的射频模组。

模块封装是将射频芯片与其他元器件集成在一起形成模块,适用于功能较复杂的射频模组。

集成封装是将射频模组中的多个功能模块集成在一起,实现更高集成度和更小尺寸的射频模组。

封装工艺中的关键步骤之一是焊接。

焊接是将射频芯片或其他元器件与基板连接的过程。

常见的焊接方式有手工焊接、表面贴装技术(SMT)和无铅焊接等。

焊接质量的好坏直接影响到射频模组的可靠性和性能稳定性。

射频模组的封装工艺还包括封装结构设计和封装工艺优化等方面。

封装结构设计需要考虑射频信号的传输特性和电磁兼容性,以降低信号损耗和干扰。

封装工艺优化则是通过不断改进工艺流程和技术手段,提高射频模组的生产效率和质量稳定性。

射频模组封装工艺是射频模组制造过程中至关重要的环节。

合理选择封装材料、精确制备基板、选择适合的封装方式、优化焊接工艺,都能够提高射频模组的性能和可靠性。

在封装工艺中需要注意封装结构设计和工艺优化,以确保射频模组的传输特性和电磁兼容性。

射频模组封装工艺的不断创新和优化将推动射频技术的发展,满足人们对无线通信和雷达导航等领域的需求。

系统级封装(SIP)方案(二)

系统级封装(SIP)方案(二)

系统级封装(SIP)方案一、实施背景随着科技的飞速发展,产业结构正面临着重大的变革。

其中,系统级封装(SIP)技术以其高度集成、灵活性和可扩展性,成为新一轮产业结构改革的重要方向。

本方案旨在阐述如何通过SIP技术推动产业结构改革,实现经济高质量发展。

二、工作原理SIP是一种将多个不同功能或相同功能的半导体芯片集成在一个封装内的半导体封装技术。

它不仅实现了芯片间的高效互联,还降低了系统功耗,提高了系统性能。

其工作原理如下:1.芯片选择:根据系统需求,选择合适的功能芯片。

2.封装设计:根据芯片的物理尺寸、接口类型等因素,设计合理的封装结构。

3.芯片集成:将芯片按照封装设计的要求,集成到封装内。

4.测试与验证:对封装后的系统进行严格的测试和验证,确保其性能满足设计要求。

三、实施计划步骤1.政策制定:政府应出台相关政策,鼓励和支持SIP技术在产业结构改革中的应用。

2.技术研发:企业和研究机构应加大对SIP技术的研发力度,提升自主创新能力。

3.人才培养:高校和企业应联合培养具备SIP技术和产业知识的人才。

4.市场推广:通过各种渠道,如媒体、行业会议等,宣传和推广SIP技术的优势和应用案例。

5.产业对接:组织和支持相关企业进行SIP技术与传统产业的对接,推动产业结构改革。

四、适用范围SIP技术适用于以下领域:1.通信:如5G/6G通信基站、光通信等。

2.物联网:如智能家居、智能城市等。

3.汽车电子:如自动驾驶、车联网等。

4.医疗电子:如远程医疗、智能医疗设备等。

5.航空航天:如无人机、卫星等。

五、创新要点1.多芯片集成:通过SIP技术,将多个功能不同的芯片集成到一个封装内,实现系统的高度集成和高效互联。

2.低功耗设计:通过优化芯片设计和封装材料,降低系统的功耗,提高系统的能效比。

3.可定制化:根据客户需求,灵活调整芯片的选择和封装设计,满足个性化的需求。

4.高可靠性:通过严格的测试和验证流程,确保SIP系统的稳定性和可靠性。

射频封装

射频封装

射频封装一、数字封装与射频封装的对比射频封装的目标是在经过若干层次的集成以后,信号在其中传输时仍能保持其带宽。

由于射频信号的自然特性,这种功能的实现在较高的频率上变得越来越具有挑战性。

因此,为了使信号完整性保持在一个可以接受的水平上,射频封装必须着眼于降低噪声和网络匹配。

射频封装的一个基本特征是其性能受到传输线和电抗元件的控制。

与数字封装的设计相比,衡量两者的关系主要在频率上而不是在工艺上,并且射频封装并不直接服从摩尔定律。

射频封装设计的另一个特征是其必须使寄生效应最小化。

在较高的频率上,开路的行为类似于电容,短路行为类似于电感。

此外,在较高的频率上,导体表现出更大的阻抗特性并且更倾向于辐射能量而不是传导能量。

所有这些都是必须使其最小化或者加以控制的寄生效应。

在高频上使用的电磁电路元件在表现上与大家更加熟悉的在低频时使用的集总元件电路是有极大的差异的。

常规电路中的连接线提供的是电流的通路,并且电阻、电容和电感在其元件端口上的电流和电压的关系很简单。

一个经常被忽视的事实是导线和电路仅仅提供一个框架,电荷在这样一个框架上运动和迁移。

这些电荷在整个电路及其周围建立起了电场和磁场,这常常有着复杂的含义。

原则上,它将使电路的行为完全由电磁场决定,而在一般的工作实践中电路的行为是由电路的电压和电流所决定的。

但是值得指出的是,在现代电的和电子的应用中,这么多的进步不可能没有简单却有力的电路理论。

三类元件中的任何一个在电磁上的应用都服从麦克斯韦方程组。

个人通信、无线局域网、卫星通信和汽车电子的显著应用促进了高频封装的需求。

在即将到来的时代,这些设备将合并网络浏览器、个人数字助理(PDA)、电话和寻呼机的功能。

射频封装的一个挑战是将高频模拟部分合并到集成模块环境中去,并且从天线开始的输入一直到与宽带数字电路集成在一起都能保持其功能。

射频封装在微电子开发领域的独特规律由以下几点描述:1、射频/无线的解决方案由于其自然特性是一个混合工艺的解决方案。

射频系统封装的发展现状和影响

射频系统封装的发展现状和影响

射频系统封装的发展现状和影响龙乐【摘要】电子产品小型化将进一步依赖微电子封装技术的进步.SiP(系统封装)所强调的是将一个尽可能完整的电子系统或子系统高密度地集成于单个封装体内,随着其技术的研究不断深入,封装规模不断扩大,其作用不断提升,它在射频领域中的应用特性也日趋突出,成为实现视频系统小型化、轻量化、高性能和高可靠的有效方法.针对当前RF SiP(射频系统封装)发展中的热点问题,评述了近年来国内外其发展现状,剖析了所带来的影响,探讨了为改善RF SiP电学性能而进行的封装结构和工艺的改进,包括硅基基板、低温共烧陶瓷基板、多层有机基板等的RF SiP.该评述可为封装产业界正确应对RFSiP提供一定的参考.【期刊名称】《电子与封装》【年(卷),期】2011(000)007【总页数】6页(P9-13,43)【关键词】射频系统;系统封装;发展;影响【作者】龙乐【作者单位】龙泉天生路205号1栋208室,成都610100【正文语种】中文【中图分类】TN4;TN0141 引言在射频与微波工程中,广义地讲,RF(射频)就是无线电收/发所使用的频率,涵盖了从长波波段低频端(30kHz)以上到远红外波段低频端(400GHz)以下的宽阔的电磁波谱。

RF系统主要包括接收/发射转换开关、低噪声放大器LNA、混频器、锁相环PLL(一般由鉴相器PD、滤波器和压控振荡器VCO组成)、功率放大器PA、滤波器和频率合成器等电路,负责完成信号的处理和传输功能,其优劣是直接影响整机性能优异的关键。

而且,射频与微波常互跨疆界,用作无线电系统设计和实现的频率,因其应用和发展充满活力而倍受关注。

随着通信、雷达、微波测量及各种便携式电子产品的高速发展,对产品微小型、高性能、低成本、高可靠和多功能提出了更高的要求,而随着工作频率的不断走高,对射频、微波信号的处理变得越来越重要和紧迫,原来基于单层电路板和器件的设计和工艺已不能满足发展的需要,系统芯片(SoC)目前在这一领域的局限性也逐步显现出来。

系统级封装技术(SiP)引领封测产业的“混搭”潮

系统级封装技术(SiP)引领封测产业的“混搭”潮

系统级封装技术(SiP)引领封测 产业的 混搭 潮 产业的“混搭”潮2010年6月25号混搭英文原词为Mix and Match。

混搭是一个时尚界专用名词,指将不同 风格,不同材质,不同身价的东西按照个人口味拼凑在 起,从而混合 风格,不同材质,不同身价的东西按照个人口味拼凑在一起,从而混合 搭配出完全个人化的风格,就是不要规规矩矩,是一种时髦,但决不能 等同于胡穿乱配的毫无章法。

混搭最典型的莫过于韩式混搭,韩国街头流行起一种更实用,更有味道 的混搭新哲学。

穿出层次,叠穿法则是混搭哲学中最基础课程,其中最 奏 重要的是搭配的节奏感,这也正是混搭风能在当今流行的重要原因。

系统级封装技术的特点非常符合和“混搭”的精髓,有一 脉相承 异曲同工之处 脉相承、异曲同工之处内容1、系统级封装的发展背景 2、系统级封装的定义 系统级封装的定义 3、系统级封装的优势 系统级封装的优势 4、系统级封装的成本 5、长电科技系统级封装技术及服务的介绍 6、长电科技系统级封装产品及应用 长电科技系统级封装产品及应用 7、总结1、系统级封装的发展背景¾当今社会,电子系统的发展趋势是小型化、高性能、多功能、高 可靠性和低成本,在这些需求的强力驱动下,电子产品的演进速度 超乎寻常 ¾在物联网、移动支付、移动电视、移动互联网、3G通讯等新生应 用的引导下,一大批新型电子产品孕育而生 ¾目前系统级封装产品在计算机、汽车电子、医疗电子、军事电子、 消费类电子(手机 蓝牙 消费类电子(手机、蓝牙、Wi-Fi、交换机等)等领域内都有巨大 交换机等)等领域内都有巨大 的市场 ¾系统级芯片(System 系统级芯片(S t on Chip, Chi SoC)的发展随着摩尔定律的脚 S C)的发展随着摩尔定律的脚 步不断演进,然而随着SoC发展至深次微米以下先进制程世代后, 已经面临极大的技术发展瓶颈,SoC已难面面俱到。

射频模组封装工艺

射频模组封装工艺

射频模组封装工艺射频模组封装工艺是指对射频模组进行外包装和封装处理的工艺过程。

射频模组是指能够实现射频信号的收发、放大、调制、解调等功能的集成电路模块。

封装工艺是将这些射频模组进行外包装,以保护模组内部的电路和元器件,并提供便于连接和安装的接口。

射频模组封装工艺的质量和可靠性直接影响到整个系统的性能和稳定性。

射频模组封装工艺的关键步骤包括芯片粘贴、线缆连接、封装材料选择、封装方式选择等。

首先,芯片粘贴是将射频芯片粘贴到封装基板上的过程。

在这一步骤中,需要确保芯片与封装基板的正确对位,以及粘贴过程中的温度和压力控制。

线缆连接是将芯片与外部接口进行连接的过程,需要精确的焊接和封装技术,以确保信号的稳定传输。

封装材料的选择是根据射频模组的工作频率、功率和环境要求来选择合适的封装材料,常用的封装材料有塑料、陶瓷、金属等。

封装方式的选择根据射频模组的尺寸、功耗、散热要求等因素来确定,常见的封装方式有QFN、BGA、CSP等。

在射频模组封装工艺中,温度控制是非常重要的。

射频芯片的工作温度一般在-40°C到85°C之间,需要通过封装工艺来确保芯片在这个温度范围内能够正常工作。

封装材料的热导率和散热设计对于射频模组的性能和可靠性也有很大影响。

此外,封装工艺中的焊接和封装技术也需要精确控制,以确保芯片与封装基板之间的电气连接和机械连接质量良好。

射频模组封装工艺的质量控制主要包括过程控制和测试验证两个方面。

过程控制是指在封装过程中对各个步骤进行严格控制,确保每个步骤的参数和要求能够得到满足。

测试验证是指对封装完成的模组进行各项功能和性能测试,以验证其是否符合设计要求和规范。

常见的测试项目包括封装工艺参数测试、信号传输性能测试、温度和湿度试验等。

射频模组封装工艺的发展趋势主要体现在以下几个方面。

一是封装材料的发展,新型的封装材料能够提供更好的热导率和散热性能,以满足高功耗射频模组的需求。

二是封装方式的创新,随着射频模组尺寸的不断缩小和功耗的不断增加,对于更紧凑和高效的封装方式的需求也越来越大。

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Maximum stress curve
互连建模与仿真
Up to 110GHz!
7dB
at 10 GHz
at 40 GHz
eye diagram of data line in parallel
eye diagram of data line in series
混合网格划分电源噪声分析
triangle lumped model
LCP – High Frequency Material for RF Passives
系统协同设计理论与可测性原理
多物理域复杂耦合系统, 多物理域复杂耦合系统,性能往往顾此失彼 电特性 电磁兼容 温度特性 热应力 系统协同 设计理论 元件与天线 芯片
系统级封装
互连 混合工艺
系统可测 性原理 小型化三维多层复杂结构( 黑匣子) 小型化三维多层复杂结构 (黑匣子 ),测试困难
中国电子系统封装集成行业产值占微电子业50 中国电子系统封装集成行业产值占微电子业50% 50%, 但缺乏高端核心技术与大型电子系统集成能力! 但缺乏高端核心技术与大型电子系统集成能力!
二、科学问题
复杂封装结构电磁场与热场一体化分析
高频高速与混合工艺 引起信号完整性与电 磁兼容问题 电磁场分析
r r ∂ r ∇ × H ( x, y, z , t , T ) = σ (T ) E ( x, y, z , t , T ) + ε (T ) ∂t E ( x, y , z , t , T ) r ∂ r ∇ × E ( x, y, z , t , T ) = − µ (T ) H ( x, y, z , t , T ) ∂t r ρ ∇ ⋅ D ( x , y , z , t , T ) = ( x , y , z , t, T ) r ∇ ⋅ B ( x, y , z , t , T ) = 0
射频系统级封装技术

内容提要
一、背景介绍 二、科学问题 三、研究进展
一、背景介绍
射频电子系统的应用
电子系统的发展趋势
PC
体积(cm3)
10000
笔记本
单一功能
1000
手持终端 手机
多功能
100
传感器
巨功能
1970 1980 1990 2000
手机 90年代 90年代 现在
传统封装集成技术 系统级封装技术
体积1% 体积1% 重量4% 重量4%
体积45 体积45× 45×32× 32×7mm3,重量150g 重量150g 体积200 体积200× 125×45mm3,重量4Kg 重量4Kg 200×125×
重大战略技术需求
电子系统集成技术
反映国家科技实力 国家中长期科技发展规划 新一代宽带无线移动通信 高分辨率对地观测系统 载人航天与探月工程 大型飞机
小型化三维高 密度集成引起 热问题 热场分析
r ∂T(E, H,J,r,t) r 两个方 D ∇2T(E,H, J, r,t) = ∂t 程耦合 r 热传导方程 麦克斯韦方程 +a(E,H, J, r,t)
电磁场、 电磁场、热与应力相互耦合的一体化建模分析
EMC与EMI问题
V
理想供电电压
实际供电电压
ETFlysis主窗口 ETFlysis主窗口
ETFlysis软件包仿真流程图 ETFlysis软件包仿真流程图
ETFLysis应用案例
华为公司某产品环形器与微带线接触 处发生烧毁( 烧毁(右图) 右图),使用ETF 使用ETFLysis 软件分析温度分布, 软件分析温度分布,热点位置反应准 确,为环形器管脚与微带线接触处 通过优化走线, 降低了该点的 温度, 温度,产品未 出现新的烧毁 案例
108
106
Transistors/cm3
10% System
105 104
107
106
90% System
System Integration Law
104
SOP
103
105
102
103 PTH 1971
Source: IBM, Intel
50 SMT 1980 MCM 1990
1993
2000 2004 2020
无源元件
无源元件
占系统总面 积80%, 80%,芯 %,芯 系统级封装技术 片外元器件 总数90% 总数90%
射频系统级封装小型化关键 是无源元件与天线的小型化
射频损耗、 射频损耗、工艺精度与热问题使无源元件和天线 的小型化与性能提高困难, 的小型化与性能提高困难,需要新的设计理论
高性能小型化无源元件与天线 (续)
rectangle analytic model
3-layer plane with aperture
model connection
transfer impedance Z12
高速电源分配网络分布多端口分析设计方法
随着频率升高,系统级封装电源分 系统级封装电源分配网络表 配网络表现出局 部特性, 部特性,一个集总端口不能准确描述功率传输。 描述功率传输。 提出了分布端口概念,包含多个集总端口, 端口,描述不 同位置功率分布特性。 功率分布特性。
液晶高分子有机薄膜( 液晶高分子有机薄膜 ( LCP) LCP ) 嵌入式元件使分立 无源元件的尺寸从90 无源元件的尺寸从90年代的厘米量级缩小到目前 90年代的厘米量级缩小到目前 的毫米乃至微米量级, 的毫米乃至微米量级,性能也不断提高。 性能也不断提高。
Laminate type packaging substrate Low loss (< 0.002) stable with freq. (~100 GHz) Moderate dielectric const. (~ 2.95) Large processing area (18″x12″) Low temperature process (~ 200 C) Low moisture absorption (0.04 %) Flexible, 3D integration Can be the final PWB
− + X = T X [ ]
SN b
广义参考曲面 广义端口变量 电磁信息压缩 子块连接: 子块连接 :广义 面积分方程
突出优点: 突出优点: 任意结构与材料 局部模块变化 激励源变化
ETFlysis混合场仿真软件
研制了系统级封装电、 研制了系统级封装电、热、力耦合分析软件 ETFlysis和功率容量分析软件 ETFlysis和功率容量分析软件APHC 和功率容量分析软件APHC, APHC,可得到系 统电特性、 统电特性、温度与应力分布以及功率容量。 温度与应力分布以及功率容量。
10
பைடு நூலகம் 射频系统级封装的研究现状
在美国航天信号处理器、 在美国航天信号处理器、GPS、 GPS、 雷达、 雷达 、 生物传感 器和日本NEC 器和日本 NEC超级计算机 NEC超级计算机SX 超级计算机SXSX-9等研制中发挥了重 要作用。 要作用。 中电集团13 13所研制了 所研制了X 波段雷达接收前端: 中电集团 13 所研制了 X波段雷达接收前端 :
12 10 |Z11| (Ohm) 8 6 4 2 0 0 FEM 10 lumped port 20 lumped port
p1(20, 30) p2(120, 30) Full-wave Model Cavity Resonant Model Distributed Spice Model
3模块3 模块3方法建模
各种电子封装集成技术比较
Comparison of System Technolgies
系统集成定律(2ND Law of Electronics for System Integration)
1010 108 109
Moore’s Law For ICs
107
Component Density or Functional Density/cm3
尺寸 砖块 名片盒
功能 单纯通话
价格 1万元
语音、 语音、数据、 数据、上网、 上网、拍照、 拍照、MP4 1千元
航天器载荷重量每减少1 航天器载荷重量每减少1克,可节省推进剂100 可节省推进剂100克 100克
功能或元部件密度 / cm3
100000
目前射频电子系统集成技术的不足
现有的主流电子系统集成技术— 现有的主流电子系统集成技术—片上系统(SoC) 片上系统(SoC) 技术面临挑战。 技术面临挑战。
无源元件
占系统总 面积80 面积80% 80%
系统级封装技术
三维集 成技术
两 个 核 心 特 征
集成不同材料、 集成不同材料、工 艺和功能芯片, 艺和功能芯片,实 现强大系统功能 将母板无源元件集 成在三维多层结构 中,使系统小型化
电、光、声,传 感器、 感器、执行器
不同工艺芯片与分立元件三维高密度集成的技术 ,是射频电子系统集成技术的主流发展方向
射频/ 宽带, ,自适应性和容 片内使用难, 射频 / 无线 宽带 片内使用难 , 互连电路复杂, 互连电路复杂 , 互连 错能力强, 错能力强,工艺兼容 天线面积大 纳米互连 电流密度10 电流密度109 A/cm², 工艺问题 导热、 导热、机械性能
互连问题被认为是纳米集成电路十大关键问题之一
高性能小型化无源元件与天线
无源元件
占系统总 面积80 面积80% 80%
无源元件
占系统总 面积80 面积80% 80%
SoC无源元件 集成难, 集成难,小型 与轻量化受限 SoC工艺不兼 SoC工艺不兼 容,功能受限
SoC
CMOS芯片组 其它工艺芯片 CMOS芯片组 其它工艺芯片
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