微波毫米波LTCC關鍵技術研究.pdf

1、多芯片組件(MCM,Multichip-Module)技術是減小系統(tǒng)體積和重量、提高系統(tǒng)性能的有效途徑，其應用已從軍事、航天和大型計算機普及到汽車、通信、工業(yè)裝置、儀器與醫(yī)療設備等電子系統(tǒng)產品上。目前多芯片組件技術中最有發(fā)展優(yōu)勢的是低溫共燒陶瓷技術(LTCC,Low Temperature Co-fired Ceramic)，因其在微波和毫米波頻段應用具有低損耗，高集成度，低成本等特點，近些年來發(fā)展迅速。隨著微波毫米波系統(tǒng)對模塊小型化集

2、成化的需求日益增長，LTCC的無源電路結構，系統(tǒng)封裝設計等技術成為發(fā)揮其優(yōu)勢的關鍵。 本文針對LTCC技術在微波毫米波應用中所遇到的關鍵問題展開研究，取得了一些有益的結論。主要的研究工作如下： 1．LTCC微波毫米波模塊間垂直互連：為了實現高密度互連，本文采用面互連形式，利用毛鈕扣(Fuzz Button)彈性連接器進行連接。文中分析了微波頻段的三線毛鈕扣互連特性，并通過電容和電感補償改善其性能。而對于毫米波頻段的模塊互

3、連，本文提出了一種新穎的垂直互連結構形式，利用LTCC基板的優(yōu)勢，在LTCC基板上制作介質集成波導(SIW)，與毛紐扣連接器形成介質集成波導到同軸過渡結構實現新型互連結構，利用Y分支SIW結構實現了寬帶互連。 2．寬帶過渡結構：由于LTCC工藝所限，不規(guī)則基板形狀加工困難。此外，密閉封裝和高可靠性過渡對于系統(tǒng)集成非常重要。對于傳統(tǒng)的探針過渡，脊波導過渡等不適用于在LTCC技術中實現到金屬波導的過渡。本文提出了兩種新型過渡結構。第

4、一種過渡結構采用槽耦合與諧振貼片相結合實現毫米波LTCC組件中波導到微帶過渡，為了進一步增加帶寬，對該結構進行了改進，貼片數目增加到三個，并且進行了加工測試，效果比較理想。第二種過渡結構采用介質集成波導結構實現了到金屬波導的毫米波寬帶過渡，該結構可以方便的在LTCC基板上實現。 3．互連建模研究：隨著多芯片組件密度的不斷提高，互連的不連續(xù)性成為制約整體性能的瓶頸。因此，對互連進行仿真和建模，對于微波多芯片組件的設計有著重要的意義

5、。本文首次將支持向量機(SVM)回歸引入微波LTCC建模領域，對支持向量機基本原理作了詳細的闡述，并與傳統(tǒng)的神經網絡建模技術進行了比較，說明了支持向量機建模的優(yōu)勢。文中分別對LTCC層間互連和模塊間互連進行了建模，說明了支持向量機回歸方法在多芯片組件建模的可行性及其優(yōu)勢。 4．LTCC系統(tǒng)設計：多芯片組件特別是LTCC最大的優(yōu)勢就是可以在單個共燒基板上實現高密度系統(tǒng)封裝。本文采用LTCC技術設計實現了毫米波雙通道接收前端，并結合