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

1

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高性能发夹型交叉耦合滤波器 被引量：2

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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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一种基于MEMS体硅工艺的三维集成T/R模块 被引量：14

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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MEMS技术的三维集成K波段四通道T/R微系统

4

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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基于体硅MEMS工艺的基片集成波导双工器 被引量：2

5

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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一种新型W波段基片集成波导带通滤波器设计 被引量：4

6

作者 王文 邢小明 夏侯海 《电子测量技术》 2020年第17期30-34,共5页

针对传统W波段带通滤波器尺寸大、重量大以及集成难度高的问题,基于微电子机械系统(MEMS)硅微加工技术,提出了一种结构更为紧凑的新型基片集成波导(SIW)带通滤波器。该滤波器具有3层高阻硅结构,由4个SIW谐振腔和一段半波长SIW传输线构成... 针对传统W波段带通滤波器尺寸大、重量大以及集成难度高的问题,基于微电子机械系统(MEMS)硅微加工技术,提出了一种结构更为紧凑的新型基片集成波导(SIW)带通滤波器。该滤波器具有3层高阻硅结构,由4个SIW谐振腔和一段半波长SIW传输线构成,可获得四阶切比雪夫响应和1对传输零点。同时,采用共面波导(CPW)端口更易于电路集成。为验证设计方案的有效性与性能的优越性,通过对比实验的方法,同时设计另一种五阶直接耦合滤波器进行滤波选择性上的比较。最终得到该新型滤波器的电磁仿真结果为中心频率为93 GHz,相对带宽为6.1%,带外抑制大于35 dB,矩形系数为1.57。通过实验验证,该滤波器具有良好的滤波性能,选择性更高,同时结构简单紧凑、尺寸小、易于集成。 展开更多

关键词 带通滤波器 基片集成波导 交叉耦合 硅基 微电子机械系统

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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

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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

8

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

9

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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多信道动态色散补偿器的研究进展 被引量：2

10

作者 尤全 崔晟 +3 位作者 刘德明 万助军 刘小英 莫槟诚 《光通信研究》 北大核心 2011年第4期19-22,共4页

文章对光的多信道动态色散补偿器(CTODC)的原理进行了阐述,并介绍了基于微电子机械系统(MEMS)和硅基液晶(LCOS)的CTODC的最新发展动态。对其工作机制、结构特征和指标参数进行分析和比较,指出了其中的关键技术及存在的问题。探讨了未来... 文章对光的多信道动态色散补偿器(CTODC)的原理进行了阐述,并介绍了基于微电子机械系统(MEMS)和硅基液晶(LCOS)的CTODC的最新发展动态。对其工作机制、结构特征和指标参数进行分析和比较,指出了其中的关键技术及存在的问题。探讨了未来高速动态全光网络中CTODC的发展趋势。 展开更多

关键词 动态色散补偿器 硅基液晶 微电子机械系统 阵列波导光栅

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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

11

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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