用于微电子机械系统封装的体硅键合技术和薄膜密封技术 被引量：3

1

作者 王渭源 王跃林 《中国工程科学》 2002年第6期56-62,共7页

对静电键合、体硅直接键合和界面层辅助键合等三种体硅键合技术 ,整片操作、局部操作和选择保护等三种密封技术 ,以及这些技术用于微电子机械系统的密封作了评述 ,强调在器件研究开始时应考虑封装问题 ,具体技术则应在保证器件功能和尽... 对静电键合、体硅直接键合和界面层辅助键合等三种体硅键合技术 ,整片操作、局部操作和选择保护等三种密封技术 ,以及这些技术用于微电子机械系统的密封作了评述 ,强调在器件研究开始时应考虑封装问题 ,具体技术则应在保证器件功能和尽量减少芯片复杂性两者之间权衡决定。 展开更多

关键词 体硅键合技术 薄膜密封技术 微电子机械系统 封装技术 芯片

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一种基于MEMS体硅工艺的三维集成T/R模块 被引量：14

2

作者 王清源 吴洪江 +1 位作者 赵宇 赵永志 《半导体技术》 CAS 北大核心 2021年第4期300-304,336,共6页

采用微电子机械系统(MEMS)体硅三维异构集成技术,设计了一种应用于雷达的四通道瓦片式三维集成T/R模块。该模块由三层硅基封装堆叠而成,每层硅基封装内部腔体异构集成多个单片微波集成电路(MMIC),内部采用硅通孔(TSV)实现互连,层间通过... 采用微电子机械系统(MEMS)体硅三维异构集成技术,设计了一种应用于雷达的四通道瓦片式三维集成T/R模块。该模块由三层硅基封装堆叠而成,每层硅基封装内部腔体异构集成多个单片微波集成电路(MMIC),内部采用硅通孔(TSV)实现互连,层间通过焊球互连。模块最终尺寸为8 mm×8 mm×3.5 mm。装配完成后对该模块进行测试,测试结果表明,在34~36 GHz内,模块的饱和发射功率为21 dBm,单通道发射增益达到21 dB,接收增益为23 dB,接收噪声系数小于3.5 dB,同时具备6 bit数控移相和5 bit数控衰减等功能。该模块在4个通道高密度集成的基础上实现了较高的性能。 展开更多

关键词 微系统 微电子机械系统(mems)体硅工艺 T/R前端 三维异构集成 硅通孔(TSV)

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基于体硅MEMS工艺的基片集成波导双工器 被引量：2

3

作者 陆宇 《半导体技术》 CAS 北大核心 2020年第9期690-695,共6页

基于体硅微电子机械系统(MEMS)工艺,采用多层基片集成波导(SIW)谐振腔的垂直堆叠耦合结构研制了一款工作在K/Ka波段的SIW双工器。实测结果表明:在K波段的接收通带内,该双工器插入损耗小于1.8 dB,带内回波损耗小于-15 dB;在Ka波段的发射... 基于体硅微电子机械系统(MEMS)工艺,采用多层基片集成波导(SIW)谐振腔的垂直堆叠耦合结构研制了一款工作在K/Ka波段的SIW双工器。实测结果表明:在K波段的接收通带内,该双工器插入损耗小于1.8 dB,带内回波损耗小于-15 dB;在Ka波段的发射通带内,其插入损耗小于2 dB,带内回波损耗小于-12 dB;收/发隔离度大于50 dB,实测结果与仿真结果较吻合。该体硅MEMS SIW双工器体积仅为5.8 mm×4.4 mm×1.0 mm,在满足性能指标要求的同时实现了小型化且易于与微波、毫米波系统集成。该双工器的收/发输入、输出端口为异面结构,能够实现收/发信号的全双工垂直传输,符合目前瓦片式相控阵天线中信号的传输特点,具有良好的应用前景。 展开更多

关键词 体硅微电子机械系统(mems) 基片集成波导(SIW) 双工器 K/Ka波段 小型化

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基于硅基MEMS工艺的Ka波段四通道短砖式三维集成T/R微系统 被引量：5

4

作者 杨栋 赵宇 《半导体技术》 CAS 北大核心 2023年第6期506-511,共6页

基于硅基微电子机械系统(MEMS)工艺设计了一种Ka波段四通道短砖式三维集成T/R微系统,实现四通道收发及功率合成功能。器件每个通道具备6 bit数控移相、5 bit数控衰减、电源调制等功能。该T/R微系统由两层硅基MEMS模块堆叠而成,每层硅基... 基于硅基微电子机械系统(MEMS)工艺设计了一种Ka波段四通道短砖式三维集成T/R微系统,实现四通道收发及功率合成功能。器件每个通道具备6 bit数控移相、5 bit数控衰减、电源调制等功能。该T/R微系统由两层硅基MEMS模块堆叠而成,每层硅基模块内部异构集成多个单片微波集成电路(MMIC),内部采用硅通孔(TSV)实现垂直互连,层间采用植球互连,器件尺寸为18 mm×19.5 mm×3 mm。经测试,在33~37 GHz频段内,器件单通道饱和发射功率大于30 dBm,接收增益约为35 dB,噪声系数小于4.6 dB。器件兼顾高性能和高集成度,可应用于雷达相控阵系统。 展开更多

关键词 相控阵雷达 硅基微电子机械系统(mems)工艺 T/R微系统 三维异构集成 硅通孔(TSV)

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硅基MEMS技术 被引量：18

5

作者 郝一龙 张立宪 +1 位作者 李婷 张大成 《机械强度》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期523-526,共4页

结合MEMS技术的发展历史 ,概括了当今硅基MEMS加工技术的发展方向。指出表面牺牲层技术和体硅加工技术是硅基MEMS加工技术的两条发展主线 ;表面牺牲层技术向多层、集成化方向发展 ;体硅工艺主要表现为键合与深刻蚀技术的组合 ,追求大质... 结合MEMS技术的发展历史 ,概括了当今硅基MEMS加工技术的发展方向。指出表面牺牲层技术和体硅加工技术是硅基MEMS加工技术的两条发展主线 ;表面牺牲层技术向多层、集成化方向发展 ;体硅工艺主要表现为键合与深刻蚀技术的组合 ,追求大质量块和低应力以及三维加工。SOI技术是新一代的体硅工艺发展方向 ; 展开更多

关键词 微电子机械系统 牺牲层 体硅工艺 深刻蚀

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硅基MEMS高性能发夹型交叉耦合滤波器 被引量：2

6

作者 刘恩达 贺萌 +3 位作者 赵永志 李光福 赵宇 吴洪江 《半导体技术》 CAS 北大核心 2021年第10期774-778,共5页

基于微电子机械系统(MEMS)体硅加工工艺,采用发夹型谐振结构,研制了一款新型带通滤波器。通过在滤波器馈电抽头上加入一段二次谐波频率处对应的1/4波长开路枝节,抑制了二次谐波;同时,在该滤波器非相邻谐振单元间引入一段中心频率处对应... 基于微电子机械系统(MEMS)体硅加工工艺,采用发夹型谐振结构,研制了一款新型带通滤波器。通过在滤波器馈电抽头上加入一段二次谐波频率处对应的1/4波长开路枝节,抑制了二次谐波;同时,在该滤波器非相邻谐振单元间引入一段中心频率处对应1/2波长线,形成了一种特殊的交叉耦合结构,从而在通带两侧添加了一对传输零点,提高了滤波器通带两侧近端的抑制能力。最终研制出的滤波器样品尺寸为6.4 mm×3.0 mm×0.5 mm。经探针测试,该滤波器1 dB带宽为16~18 GHz,中心频率处插入损耗为2.4 dB,在15 GHz处抑制为45 dB,19 GHz处抑制为47 dB,二次谐波抑制为46 dB,并且具有良好的一致性及电磁屏蔽性能。 展开更多

关键词 硅基微电子机械系统(mems) 滤波器 谐波抑制 交叉耦合 传输零点

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基于MEMS技术的三维集成K波段四通道T/R微系统

7

作者 刘星 夏俊颖 +3 位作者 薛梅 李晓林 王嘉 赵宇 《半导体技术》 CAS 北大核心 2023年第4期335-339,共5页

为满足有源相控阵雷达小型化需求,基于微电子机械系统(MEMS)多层3D封装技术研制了一种超小尺寸K波段四通道T/R微系统。该器件结合高精度晶圆、微凸点、重布线层(RDL)、硅通孔(TSV)等先进封装技术,将功能芯片和硅片进行纵向堆叠,实现了... 为满足有源相控阵雷达小型化需求,基于微电子机械系统(MEMS)多层3D封装技术研制了一种超小尺寸K波段四通道T/R微系统。该器件结合高精度晶圆、微凸点、重布线层(RDL)、硅通孔(TSV)等先进封装技术,将功能芯片和硅片进行纵向堆叠,实现了异质异构的三维集成,具有限幅、低噪声放大、功率放大、5 bit数控衰减、6 bit数控移相、串并转换等功能。器件尺寸仅为10.3 mm×10.3 mm×3.88 mm,质量为1.1 g,体积、质量均减小至传统砖式模块的1/10。实测噪声系数3.29 dB,接收增益19.22 dB,发射输出功率22 dBm,功率一致性优于±0.6 dB。实测结果与仿真结果吻合,为T/R前端的小型化研究提供了参考。 展开更多

关键词 微电子机械系统(mems) 三维集成 T/R 微系统 硅通孔(TSV)

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基于硅表面加工工艺的射频体声波滤波器研究 被引量：3

8

作者 丛鹏 刘燕翔 +1 位作者 任天令 刘理天 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2002年第1期1-3,共3页

计算并讨论了由电极 -压电薄膜 -电极的三明治结构组成的体声波谐振器在有衬底情况下的阻抗 ,特别说明了厚的支撑膜对滤波器性能的严重影响。同时比较了在制作体声波滤波器时硅的体加工工艺和表面加工工艺的优劣 。

关键词 滤波器 揩振器 微电子机械系统 体声波 射频 硅 表面加工

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用于压电和电容微麦克风的体硅腐蚀相关研究

9

作者 贾泽 杨轶 +3 位作者 陈兢 刘建设 任天令 刘理天 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2006年第1期117-119,共3页

用溶胶-凝胶法制备的锆钛酸铅压电薄膜的微麦克风和纹膜电容式微麦克风都是基于微电子机械系统技术的硅基单片微麦克风。在其工艺制作过程中，在表面硅微加工之后进行体硅的湿法腐蚀，由此产生了硅片的正面保护和体硅腐蚀的控制等新的... 用溶胶-凝胶法制备的锆钛酸铅压电薄膜的微麦克风和纹膜电容式微麦克风都是基于微电子机械系统技术的硅基单片微麦克风。在其工艺制作过程中，在表面硅微加工之后进行体硅的湿法腐蚀，由此产生了硅片的正面保护和体硅腐蚀的控制等新的工艺问题。从各种正面保护方法和体硅腐蚀自停止技术两方面对这一问题进行了研究和解决。保持了微麦克风具有20-40mV／Pa的开路灵敏度，并且使圆片级成品率达到70％以上。 展开更多

关键词 微麦克风 微电子机械系统 锆钛酸 压电 体硅腐蚀 自停止

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基于MEMS技术的新型变形反射镜

10

作者 汪超 余洪斌 陈海清 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期89-92,共4页

基于MEMS技术体硅工艺,提出一种新型大有效面积的连续变形反射镜的设计制造方法。依工艺流程中的实际情况与结果,分析了在制造过程中遇到的大面积腔体深腐蚀中凸角腐蚀和键合中小空隙粘合等关键问题,设计实施了T形补偿角、延长驱动线等... 基于MEMS技术体硅工艺,提出一种新型大有效面积的连续变形反射镜的设计制造方法。依工艺流程中的实际情况与结果,分析了在制造过程中遇到的大面积腔体深腐蚀中凸角腐蚀和键合中小空隙粘合等关键问题,设计实施了T形补偿角、延长驱动线等解决方案。用此方法制造出有效反射面积30mm×30mm,最大变形量1.2μm,49驱动电极的新型变形反射镜。10-200V电压范围内得到的该变形反射镜镜面变形数据与模拟结果具有很好的一致性。 展开更多

关键词 变形反射镜 微电子机械系统 体硅工艺 凸角补偿

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硅微谐振式加速度计器件级封装应力辨识 被引量：1

11

作者 贡旭超 裘安萍 +1 位作者 黄锦阳 施芹 《半导体技术》 CAS 北大核心 2022年第5期410-415,共6页

器件级封装应力是影响微电子机械系统(MEMS)器件性能的主要因素之一。基于硅微谐振式加速度计(SRA)的力频特性,结合SRA芯片表面翘曲变化的有限元分析,实现SRA器件级封装应力的辨识。分析封装应力的辨识机理和误差,建立SRA器件级封装应... 器件级封装应力是影响微电子机械系统(MEMS)器件性能的主要因素之一。基于硅微谐振式加速度计(SRA)的力频特性,结合SRA芯片表面翘曲变化的有限元分析,实现SRA器件级封装应力的辨识。分析封装应力的辨识机理和误差,建立SRA器件级封装应力仿真模型,通过谐振器频率变化与基于芯片翘曲变化的有限元仿真进行相互验证,完成两种封装应力表征的统一辨识。以此为基础,对不同封装参数的SRA进行应力辨识。采用谐振器频率变化表征封装应力的测试结果与仿真结果相吻合。结果表明随着金锡焊层直径的增大,封装应力随之增大,金锡焊层直径为1.5、3.0和4.0 mm对应封装应力分别为1.45、2.31和3.42 MPa。提出的SRA器件级封装应力的实时应力辨识方法可满足快速批量化应力辨识的要求。 展开更多

关键词 微电子机械系统(mems) 硅微谐振式加速度计(SRA) 器件级封装应力 封装应力辨识 有限元仿真

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一种三维集成的Ku波段高功率T/R模块 被引量：1

12

作者 陈兴 张超 +1 位作者 陈东博 赵永志 《半导体技术》 CAS 北大核心 2024年第6期569-574,共6页

基于硅基微电子机械系统(MEMS)三维(3D)异构集成工艺,设计并制作了用于相控阵天线系统的三维堆叠式Ku波段四通道高功率收发(T/R)模块。该模块由两层硅基封装堆叠而成,层间采用球栅阵列(BGA)植球堆叠,实现模块小型化;采用高低阻抗匹配建... 基于硅基微电子机械系统(MEMS)三维(3D)异构集成工艺,设计并制作了用于相控阵天线系统的三维堆叠式Ku波段四通道高功率收发(T/R)模块。该模块由两层硅基封装堆叠而成,层间采用球栅阵列(BGA)植球堆叠,实现模块小型化;采用高低阻抗匹配建模,保证低损耗输出,采用导热垫加微流道散热板达到了良好的散热效果,实现模块高功率输出;对模块的微波垂直互连结构和散热进行建模和仿真。测试结果表明,在14~18 GHz内发射通道饱和输出功率大于40 dBm,接收通道增益大于21 dB,噪声系数小于3.5 dB,模块尺寸仅为14.0 mm×14.0 mm×3.3 mm。该模块在兼顾高集成度的同时性能指标得到了进一步提升。 展开更多

关键词 硅基微电子机械系统(mems) 收发(T/R)模块 三维集成 高功率 散热设计

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三维锂离子微电池结构的研究进展 被引量：4

13

作者 姜冬冬 秋沉沉 +1 位作者 付延鲍 马晓华 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期54-56,共3页

三维锂离子微电池通过利用空间高度获得了高的面积比能量,同时保持了高的功率密度。总结了三维锂离子微电池的结构及优点,概述了碳(C)-微电子机械系统(MEMS)及硅铸膜两种制备方法。

关键词 三维锂离子微电池 微电子机械系统(mems) 硅铸模法

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6GHz高频率FBAR滤波器 被引量：3

14

作者 李亮 刘青林 +3 位作者 付越东 梁东升 韩易 张玉明 《半导体技术》 CAS 北大核心 2022年第7期549-553,共5页

随着5G通信的普及和移动通信技术的不断进步,薄膜体声波谐振器(FBAR)也逐渐向高频、大带宽的方向发展。基于6英寸(1英寸=2.54 cm)微电子机械系统(MEMS)工艺平台,设计并实现了一款6 GHz FBAR滤波器。通过有限元仿真与Mason模型仿真,确定... 随着5G通信的普及和移动通信技术的不断进步,薄膜体声波谐振器(FBAR)也逐渐向高频、大带宽的方向发展。基于6英寸(1英寸=2.54 cm)微电子机械系统(MEMS)工艺平台,设计并实现了一款6 GHz FBAR滤波器。通过有限元仿真与Mason模型仿真,确定了FBAR的各层厚度、谐振腔面积、电路结构等。优化了金属Mo的溅射工艺条件,通过降低靶材施加功率和增加溅射时间的方法解决了薄金属层溅射厚度不稳定、重复性差的问题。最终制备出的FBAR滤波器带内最小插入损耗为-3.4 dB,1 dB带宽可达111 MHz,近端频段带外抑制在32 dB以上,为国内高频FBAR滤波器的研制提供了参考。 展开更多

关键词 滤波器 高频 薄膜体声波谐振器(FBAR) 溅射工艺 微电子机械系统(mems)

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高抑制或低插损型卫星导航FBAR芯片设计 被引量：1

15

作者 李亮 张仕强 +3 位作者 梁东升 韩易 付越东 张玉明 《半导体技术》 CAS 北大核心 2022年第6期488-492,共5页

基于6英寸(1英寸≈2.54 cm)硅基微电子机械系统(MEMS)加工工艺,采用薄膜体声波谐振器(FBAR)的结构,设计并加工了中心频率为1268.52 MHz的两款FBAR滤波器芯片,用于满足北斗卫星导航系统中不同位置的信号处理需求。通过改变电路结构和腔... 基于6英寸(1英寸≈2.54 cm)硅基微电子机械系统(MEMS)加工工艺,采用薄膜体声波谐振器(FBAR)的结构,设计并加工了中心频率为1268.52 MHz的两款FBAR滤波器芯片,用于满足北斗卫星导航系统中不同位置的信号处理需求。通过改变电路结构和腔体面积比的方法,两款芯片分别实现了高带外抑制和低插入损耗的功能。其中高带外抑制型滤波器在近端频段可以达到50 dBc以上的带外抑制;低插入损耗型滤波器的最小插损为0.51 dB,1 dB带宽可达37 MHz以上。这两款FBAR芯片指标优异,性能稳定且一致性好,可大规模量产,较好地满足了卫星导航系统对微型滤波器的需求。 展开更多

关键词 滤波器 薄膜体声波谐振器(FBAR) 微电子机械系统(mems) 高带外抑制 低插入损耗

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一种集成环行器的X波段三维异构集成T/R模组 被引量：2

16

作者 彭桢哲 李晓林 +2 位作者 董春晖 赵宇 吴洪江 《半导体技术》 CAS 北大核心 2023年第1期37-42,共6页

微电子机械系统(MEMS)环行器被广泛应用于射频(RF)T/R微系统中,解决共用天线且收发隔离的问题。基于硅基三维(3D)异构集成工艺,设计了一种集成MEMS环行器的X波段T/R模组。该模组以高阻硅为介质基板,在硅基板上、下表面电镀金属图形,并... 微电子机械系统(MEMS)环行器被广泛应用于射频(RF)T/R微系统中,解决共用天线且收发隔离的问题。基于硅基三维(3D)异构集成工艺,设计了一种集成MEMS环行器的X波段T/R模组。该模组以高阻硅为介质基板,在硅基板上、下表面电镀金属图形,并堆叠多层硅基晶圆,在硅基模组上封装了集成无源器件(IPD)环行器,完成了多种微波芯片和MEMS环行器的系统级封装(SiP),将环行器紧凑集成在硅基T/R模组中。模组尺寸为12.0 mm×11.3 mm×2.0 mm。测试结果表明,在8~12 GHz频带内,模组接收通道增益为27 dB,接收通道噪声系数小于3.2 dB;发射通道增益为33 dB,饱和输出功率大于2 W。 展开更多

关键词 微电子机械系统(mems)环行器 射频(RF)微系统 硅基三维(3D)异构集成 硅基T/R模组 系统级封装(SiP)

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