本發(fā)明屬于微波集成電路與系統(tǒng)領(lǐng)域,尤其涉及一種適用于微波毫米波集成系統(tǒng)的無源電路。
背景技術(shù):
:近年來,微波毫米波電路集成芯片的發(fā)展極大地促進(jìn)了微波系統(tǒng)的多功能化和小型化,同時對芯片集成和系統(tǒng)封裝(SIP)提出了更高要求,微波毫米波傳輸線和饋電線要求具有更高頻率、更低損耗以及更高的隔離度。但是,由于現(xiàn)有微波集成電路和系統(tǒng)封裝中多采用基于平面印刷電路板(PCB)技術(shù)的微帶、共面波導(dǎo)和金絲鍵合等開腔形式的半開放結(jié)構(gòu)。在微波信號互聯(lián)時,電磁耦合嚴(yán)重,輻射損耗較大,信號串?dāng)_明顯,嚴(yán)重限制了多芯片集成封裝的應(yīng)用頻率和小型化發(fā)展。因此,現(xiàn)有的平面工藝的信號互聯(lián)技術(shù)難以實現(xiàn)微波毫米波系統(tǒng)的集成化與微型化。為了實現(xiàn)微波毫米波電子系統(tǒng)的小型化、集成化,并提升信號傳輸頻率和隔離度,本發(fā)明研究了基于三維金屬微加工技術(shù)的微同軸傳輸線的傳輸性能,分析了傳輸線的結(jié)構(gòu)特點和計算方法,并將微同軸用于多芯片毫米波電路三維集成領(lǐng)域。技術(shù)實現(xiàn)要素:針對現(xiàn)有技術(shù)的不足,為了減小毫米波集成電路系統(tǒng)的體積,加強(qiáng)微波子系統(tǒng)的集成功能,更好發(fā)揮微同軸傳輸線結(jié)構(gòu)及其相應(yīng)無源器件信號隔度高、低插損、易于集成的優(yōu)勢,將毫米波電路不同層之間的信號進(jìn)行較好的互聯(lián),本發(fā)明提出一種適用于微波毫米波集成系統(tǒng)的無源電路,其基于微同軸結(jié)構(gòu)形式毫米波垂直互聯(lián)結(jié)構(gòu)和功率分配結(jié)構(gòu),應(yīng)用于毫米波集成電路,其具體結(jié)構(gòu)如下:適用于微波毫米波集成系統(tǒng)的無源電路,包括微波電路板1、微波器件和微波導(dǎo)線。其中,微波電路板1不少于2層。在微波電路板1上設(shè)有微波器件。通過微波導(dǎo)線將位于同一微波電路板1上的微波器件、位于不同微波電路板1上的微波器件連接在一起。此外:微波器件的工作頻率在30-60GHz之間,微波導(dǎo)線的阻抗在40至60歐姆之間,微波導(dǎo)線的每毫米單位高度損耗小于0.1dB,且信號隔離度大于80dB,即微波器件產(chǎn)生和接受的信號均為微波毫米波信號。微波導(dǎo)線為傳輸微波毫米波信號的導(dǎo)體。進(jìn)一步說,微波導(dǎo)線包括垂直互聯(lián)結(jié)構(gòu)線2和Y型功率分配器3。其中,垂直互聯(lián)結(jié)構(gòu)線2具有2個端口。垂直互聯(lián)結(jié)構(gòu)線2用以將位于不同微波電路板1上的微波器件連接在一起,即用于豎直方向微波器件的連接,用以不同信號層之間毫米波信號互聯(lián)。垂直互聯(lián)結(jié)構(gòu)線2為同軸的內(nèi)外雙導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。Y型功率分配器3具有3個端口。Y型功率分配器3用以將位于同一微波電路板1上的微波器件連接在一起,即用于水平方向微波器件的連接,用以同層毫米波合成與分配。Y型功率分配器3為同軸的內(nèi)外雙導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。本發(fā)明提供兩種結(jié)構(gòu)的微同軸:一種是垂直互聯(lián)結(jié)構(gòu),另一種是Y型功率分配器3。這兩種結(jié)構(gòu)均由內(nèi)導(dǎo)體和外導(dǎo)體構(gòu)成,內(nèi)導(dǎo)體用SU8光刻膠進(jìn)行支撐。垂直互聯(lián)結(jié)構(gòu)主要用于毫米波集成電路不同信號層之間的毫米波信號互聯(lián),有輸入輸出兩個端口,下端口與下層的微波信號采用鎵銦錫合金熔融態(tài)焊接互聯(lián),上端口采用金絲焊接的方式與微波電路進(jìn)行互聯(lián)。上層電路將毫米波信號輸入輸出grand-signal-grand-pad(GSG-PAD)留出,以方便與微同軸進(jìn)行集成連接。垂直互聯(lián)微同軸的高度由三維電路層與層之間的高度決定。為了進(jìn)行毫米波信號匹配,減少互聯(lián)與接口的損耗,垂直微同軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計尺寸需進(jìn)行特點計算與設(shè)計,以達(dá)到在頻率30-60GHz范圍內(nèi),微同軸的輸入輸出阻抗等于或接近50歐姆,每毫米單位高度損耗小于0.1dB,信號隔離度大于80dB。同時,保證內(nèi)導(dǎo)體的長寬比、橫截面積、內(nèi)外導(dǎo)體間距在合理范圍內(nèi),以方便與不同信號層之間進(jìn)行信號互聯(lián)。功率分配器(也稱為功率合成器)微同軸結(jié)構(gòu)采用Y字型,主要由三個端口構(gòu)成,一個功率輸入端口和兩個對稱的功率輸出端口。主要用于同層之間的毫米波信號合成與分配。內(nèi)導(dǎo)體同樣采用SU8光刻膠進(jìn)行支撐。設(shè)計時,主要考慮應(yīng)用頻段范圍內(nèi),功分器三個端口的阻抗值要與其他毫米波器件進(jìn)行匹配,毫米波功率分配或合成時,提升信號的合成效率,減小插入損耗,提升兩個輸出端口的幅度和相位的一致性,同時提升兩個輸?shù)亩丝谥g的隔離度。因此在設(shè)計的時候,需要根據(jù)頻段進(jìn)行精確設(shè)計和計算。本發(fā)明所提出的微同軸垂直互聯(lián)結(jié)構(gòu)和功分器,均采用紫外線光刻技術(shù)結(jié)合微電鑄技術(shù)進(jìn)行加工制造,將制造好的器件應(yīng)用于毫米波集成電路中,與電路不同層的信號進(jìn)行互聯(lián),最終構(gòu)成低損耗、高隔離度、高集成度的三維立體毫米波集成電路。有益的技術(shù)效果本發(fā)明基于三維微波毫米波集成電路設(shè)計,包括垂直同軸結(jié)構(gòu)和微同軸功率分配器。由硅基板作為微波微電路的載體,微同軸采用濺射金屬層技術(shù),紫外線光刻技術(shù)和微電鑄技術(shù)在微波基板上實現(xiàn)。電路中的部分芯片采用鎵銦錫合金溫度控制技術(shù)和凹槽技術(shù)實現(xiàn)與垂直微同軸輸入輸出的信號連接。平面放置芯片采用金絲微焊接技術(shù)和微同軸輸入輸出端口的過渡結(jié)構(gòu)實現(xiàn)信號互聯(lián)。本發(fā)明優(yōu)化了微波信號的立體互連技術(shù),并有著良好的信號互聯(lián)效果和信號隔離效果。實現(xiàn)了微波信號的高性能、高可靠和超寬帶互連,以及微波系統(tǒng)的小型化集成化。已在2~60GHz寬帶微波系統(tǒng)測試中表現(xiàn)出了良好的系統(tǒng)功能,全頻段信號互聯(lián)插損小于0.1dB/mm,芯片間信號隔離度大于-65dB,信號傳輸過程中電磁能量泄露小于-86dB。本發(fā)明依靠微同軸的易匹配,易集成,低損耗的優(yōu)點,實現(xiàn)了微波毫米波集成電路的三維集成結(jié)構(gòu),與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明提供了一種微波集成電路信號互聯(lián)構(gòu)架形式,具有阻抗易匹配、體積較小、性能可靠、帶寬較寬、集成度較高的優(yōu)點,實現(xiàn)了微波子系統(tǒng)的高集成度和高性能。本發(fā)明包括垂直同軸結(jié)構(gòu)和微同軸功率分配器,與現(xiàn)有垂直互連方式-硅通孔(TSV)等相比,具有以下優(yōu)勢:1)克服現(xiàn)有技術(shù)所存在的縱向互連的高度較高,TSV等收到深寬比的限制,不能將縱向傳輸線作的很高的問題。2)從互連的信號質(zhì)量來說,本發(fā)明中的垂直微同軸的工作帶寬很寬,可以到100GHz,但現(xiàn)有的諸如TSV等結(jié)構(gòu)只能工作到60GHz。3)本發(fā)明(垂直微同軸)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度大大優(yōu)于TSV等結(jié)構(gòu),具有較好的承壓能力。4)本發(fā)明(垂直微同軸)的插入損耗大大小于現(xiàn)有TSV等結(jié)構(gòu)。5)TSV只能做垂直結(jié)構(gòu),不能做平面結(jié)構(gòu),本發(fā)明(垂直互聯(lián)結(jié)構(gòu)線2和Y型功率分配器3)可以是垂直結(jié)構(gòu),也可以是Y字型的平面結(jié)構(gòu),并且Y字型平面結(jié)構(gòu)具有很好的信號隔離度。附圖說明圖1為本發(fā)明的三維立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1透視效果圖。圖3為圖1中垂直互聯(lián)結(jié)構(gòu)線2(垂直微同軸結(jié)構(gòu))的示意圖。圖4為圖3的透視圖。圖5是圖3的俯視圖。圖6是圖1中垂直互聯(lián)結(jié)構(gòu)線底部與電路板(微波芯片)連接方式的立體透視示意圖。圖7是圖1中垂直互聯(lián)結(jié)構(gòu)線底部與電路板(微波芯片)連接方式的簡示圖,即垂直微同軸與芯片的連接方式示意圖。圖8是圖1中垂直互聯(lián)結(jié)構(gòu)線縱跨多個數(shù)字板后將位于頂層的微波板與底層的微波板連接在一起的示意圖,即立體集成電路示意圖。圖9為圖1中:Y型功率分配器3的結(jié)構(gòu)示意圖。圖10是圖9的透視效果圖。圖11是圖9的剖視圖。圖12是圖9中功分器內(nèi)導(dǎo)體31的端部示意圖。圖13本發(fā)明與微波板/微波芯片連接方式的示意圖。圖14是采用本發(fā)明后,單位毫米高度的垂直互聯(lián)結(jié)構(gòu)線2(垂直微同軸)插入損耗圖。圖15是采用本發(fā)明后,單位毫米高度的垂直互聯(lián)結(jié)構(gòu)線2(垂直微同軸)輸入輸出駐波圖。圖16是采用本發(fā)明后,Y型功率分配器3(微同軸功分器)的功分性能圖。具體實施方式結(jié)合圖1、2、8和13,適用于微波毫米波集成系統(tǒng)的無源電路,包括微波電路板1、微波器件和微波導(dǎo)線。其中,微波電路板1不少于2層。在微波電路板1上設(shè)有微波器件。通過微波導(dǎo)線將位于同一微波電路板1上的微波器件、位于不同微波電路板1上的微波器件連接在一起。微波器件的工作頻率在30-60GHz之間,微波導(dǎo)線的輸入輸出阻抗在40至60歐姆之間,微波導(dǎo)線的每毫米單位高度損耗小于0.1dB,且信號隔離度大于80dB,即微波器件產(chǎn)生和接受的信號均為微波毫米波信號。微波導(dǎo)線為傳輸微波毫米波信號的導(dǎo)體。結(jié)合圖1、2、8和13,進(jìn)一步說,微波導(dǎo)線包括垂直互聯(lián)結(jié)構(gòu)線2和Y型功率分配器3。其中,參見圖3和4,垂直互聯(lián)結(jié)構(gòu)線2具有2個端口。垂直互聯(lián)結(jié)構(gòu)線2用以將位于不同微波電路板1上的微波器件連接在一起,即用于豎直方向微波器件的連接,用以不同信號層之間毫米波信號互聯(lián)。垂直互聯(lián)結(jié)構(gòu)線2為同軸的內(nèi)外雙導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。參見圖9和10,Y型功率分配器3具有3個端口。Y型功率分配器3用以將位于同一微波電路板1上的微波器件連接在一起,即用于水平方向微波器件的連接,用以同層毫米波合成與分配。Y型功率分配器3為同軸的內(nèi)外雙導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。參見圖3、4和5,進(jìn)一步說,垂直互聯(lián)結(jié)構(gòu)線2包括垂直內(nèi)導(dǎo)體21和垂直外導(dǎo)體22。其中,垂直內(nèi)導(dǎo)體21呈長條狀。在垂直內(nèi)導(dǎo)體21的徑向外側(cè)套有垂直外導(dǎo)體22。垂直內(nèi)導(dǎo)體21與垂直外導(dǎo)體22互不接觸。換言之,垂直外導(dǎo)體22的水平截面為環(huán)形,垂直內(nèi)導(dǎo)體21位于垂直外導(dǎo)體22之中,且垂直內(nèi)導(dǎo)體21與垂直外導(dǎo)體22不接觸——即相互絕緣。進(jìn)一步說,在垂直內(nèi)導(dǎo)體21和垂直外導(dǎo)體22之間設(shè)有垂直支撐體。垂直支撐體的材質(zhì)為絕緣體。垂直支撐體或僅與垂直內(nèi)導(dǎo)體21相連接、或僅與垂直外導(dǎo)體22相連接、或同時與垂直內(nèi)導(dǎo)體21、垂直外導(dǎo)體22相連接。垂直支撐體對垂直內(nèi)導(dǎo)體21和垂直外導(dǎo)體22進(jìn)行絕緣的同時,還對垂直內(nèi)導(dǎo)體21、垂直外導(dǎo)體22起到物理支撐的作用。參見圖13,進(jìn)一步說,在垂直內(nèi)導(dǎo)體21的頂部、垂直外導(dǎo)體22的頂部分別設(shè)有頂部金屬連接線23,優(yōu)選的方案是,所述頂部金屬連接線23為金絲。參見圖6和7,進(jìn)一步說,在垂直內(nèi)導(dǎo)體21的底部、垂直外導(dǎo)體22的底部分別設(shè)有底部金屬連接片24,底部金屬連接片24為焊塊。優(yōu)選的方案是,底部金屬連接片24呈薄片狀。底部金屬連接片24的材質(zhì)為鎵銦錫合金。垂直支撐體為絕緣體。進(jìn)一步說,垂直電路內(nèi)、外導(dǎo)體之間的結(jié)構(gòu)支撐,支撐材料無需全覆蓋,可分段式插在內(nèi)外導(dǎo)體之間,內(nèi)導(dǎo)體四面均需有支撐體,的材質(zhì)為光刻膠。優(yōu)選的方案是,垂直支撐體的材質(zhì)為型號是SU8的光刻膠。優(yōu)選的方案是,垂直互聯(lián)結(jié)構(gòu)線2由垂直內(nèi)導(dǎo)體21、垂直支撐體、垂直外導(dǎo)體22三部分構(gòu)成。其中,垂直內(nèi)導(dǎo)體21為圓柱、圓管、矩形塊、方管、截面呈多邊形的柱體或管。在垂直內(nèi)導(dǎo)體21的頂部設(shè)有頂部金屬連接線23,在垂直內(nèi)導(dǎo)體21的底部設(shè)有底部金屬連接片24。優(yōu)選的方案是,頂部金屬連接線23的材質(zhì)為金,底部金屬連接片24的材質(zhì)為鎵銦錫合金。在垂直內(nèi)導(dǎo)體21的外壁上套有環(huán)形的垂直支撐體。垂直支撐體為絕緣體。進(jìn)一步說,垂直支撐體的材質(zhì)為光刻膠。在垂直支撐體的外壁上套有環(huán)形的垂直外導(dǎo)體22垂直支撐體對垂直內(nèi)導(dǎo)體21、垂直外導(dǎo)體22進(jìn)行物理支撐的同時,還起到對垂直內(nèi)導(dǎo)體21和垂直外導(dǎo)體22進(jìn)行絕緣的效果。在垂直外導(dǎo)體22的頂部設(shè)有頂部金屬連接線23,在垂直外導(dǎo)體22的底部設(shè)有底部金屬連接片24。優(yōu)選的方案是,頂部金屬連接線23的材質(zhì)為金,底部金屬連接片24的材質(zhì)為鎵銦錫合金。結(jié)合圖9、10、11和12,進(jìn)一步說,Y型功率分配器3由功分器內(nèi)導(dǎo)體31、功分器支撐體32、功分器外導(dǎo)體33三部分構(gòu)成。其中,功分器內(nèi)導(dǎo)體31為T形或Y形結(jié)構(gòu),且為水平放置。功分器外導(dǎo)體33為中空的T形或Y形結(jié)構(gòu)。功分器外導(dǎo)體33套在功分器內(nèi)導(dǎo)體31的外部。通過功分器支撐體32將功分器內(nèi)導(dǎo)體31與功分器外導(dǎo)體33的內(nèi)壁連接在一起。功分器支撐體32為絕緣材質(zhì),功分器內(nèi)導(dǎo)體31和功分器外導(dǎo)體33之間不接觸。即功分器支撐體32、功分器外導(dǎo)體33均與功分器支撐體32的外形相匹配。結(jié)合圖11,進(jìn)一步說,中空的功分器外導(dǎo)體33水平放置。在功分器外導(dǎo)體33空腔的底部鋪有功分器支撐體32,功分器支撐體32的輪廓與功分器外導(dǎo)體33的輪廓相一致,在功分器支撐體32的頂部設(shè)有功分器內(nèi)導(dǎo)體31。其中,功分器內(nèi)導(dǎo)體31、功分器外導(dǎo)體33均為導(dǎo)電材質(zhì),功分器支撐體32為絕緣材質(zhì)。結(jié)合圖11,進(jìn)一步說,中空的功分器外導(dǎo)體33水平放置。在功分器外導(dǎo)體33空腔的底部設(shè)有3個以上的功分器支撐體32,在功分器支撐體32的頂部設(shè)有功分器內(nèi)導(dǎo)體31。功分器內(nèi)導(dǎo)體31的輪廓與功分器外導(dǎo)體33的輪廓相一致,功分器支撐體32為塊體。即功分器內(nèi)導(dǎo)體31由功分器支撐體32分段支撐。換言之,功分器支撐體32起到類似于橋墩狀的結(jié)構(gòu)應(yīng)力支撐的作用,由于功分電路水平放置,因此僅需在內(nèi)導(dǎo)體底部進(jìn)行絕緣體支撐。優(yōu)選方案為SU8光刻膠功分器支撐體32對垂直內(nèi)導(dǎo)體21和垂直外導(dǎo)體22進(jìn)行絕緣的同時,還對垂直內(nèi)導(dǎo)體21、垂直外導(dǎo)體22起到物理支撐的作用。參見圖12和13,進(jìn)一步說,在功分器內(nèi)導(dǎo)體31的端部設(shè)有第一漸變連接體34。所述第一漸變連接體34由柱狀結(jié)構(gòu)件和扁平結(jié)構(gòu)件2部分構(gòu)成。其中,柱狀結(jié)構(gòu)件與功分器內(nèi)導(dǎo)體31相連接。柱狀結(jié)構(gòu)件和扁平結(jié)構(gòu)件相連接,且兩者連接處為線性、平滑的過渡。扁平結(jié)構(gòu)件用以與微波器件直接連接。在功分器外導(dǎo)體的端部設(shè)有第二漸變連接體。所述第二漸變連接體為楔形,即斜板狀過渡。在第二漸變連接體上設(shè)有金屬線,優(yōu)選的方案是,所述金屬線為金Au絲。通過金屬線將第二漸變連接體與微波器件連接在一起,即第一漸變連接體34與微波器件直接連接在一起的,第二漸變連接體不與微波器件直接連接在一起。功分器支撐體32的材質(zhì)為光刻膠。優(yōu)選的方案是,功分器支撐體32的材質(zhì)為型號是SU8的光刻膠。優(yōu)選的方案是,Y型功率分配器3由功分器內(nèi)導(dǎo)體31、功分器支撐體32、功分器外導(dǎo)體33三部分構(gòu)成。其中,功分器內(nèi)導(dǎo)體31呈T形或Y形。在功分器內(nèi)導(dǎo)體31的3個端部均設(shè)有第一漸變連接體34。所述第一漸變連接體34由柱狀結(jié)構(gòu)件和扁平結(jié)構(gòu)件2部分構(gòu)成。其中,柱狀結(jié)構(gòu)件與功分器內(nèi)導(dǎo)體31相連接。柱狀結(jié)構(gòu)件和扁平結(jié)構(gòu)件相連接,且兩者連接處為線性、平滑的過渡。扁平結(jié)構(gòu)件用以與微波器件直接連接。即通過第一漸變連接體34將功分器內(nèi)導(dǎo)體31與微波器件直接連接在一起。在功分器內(nèi)導(dǎo)體31的外表面包裹有功分器支撐體32。即功分器支撐體32為中空的T形或Y形結(jié)構(gòu)件。在功分器支撐體32的外表面包裹有功分器外導(dǎo)體33。即功分器外導(dǎo)體33為中空的T形或Y形結(jié)構(gòu)件。在功分器外導(dǎo)體33的端部設(shè)有第二漸變連接體。所述第二漸變連接體為楔形。在第二漸變連接體上設(shè)有金線,通過金線將與第二漸變連接體相連的功分器外導(dǎo)體33與微波器件間接連接在一起。功分器支撐體32的材質(zhì)為絕緣光刻膠,功分器支撐體32對垂直內(nèi)導(dǎo)體21和垂直外導(dǎo)體22進(jìn)行絕緣的同時,還對垂直內(nèi)導(dǎo)體21、垂直外導(dǎo)體22起到物理支撐的作用?,F(xiàn)對本發(fā)明所示結(jié)構(gòu)進(jìn)一步闡述如下:本發(fā)明是基于微同軸結(jié)構(gòu)的三維微波集成微系統(tǒng)設(shè)計的,改變了傳統(tǒng)三維微系統(tǒng)集成形式,克服了微帶線、共面波導(dǎo)等微波毫米波信號連接方式的弊端。同時,利用微同軸的優(yōu)勢,將不同層之間的微波毫米波信號用垂直微同軸的結(jié)構(gòu)進(jìn)行互連,加強(qiáng)了微波集成系統(tǒng)的立體化設(shè)計。具體設(shè)計內(nèi)容包含以下三個部分:(1)垂直微同軸的設(shè)計微同軸由接地的外導(dǎo)體和傳輸信號的內(nèi)導(dǎo)體構(gòu)成,其內(nèi)外導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)尺寸以及內(nèi)外導(dǎo)體之間的間距,填充介質(zhì)的材料,由設(shè)計頻帶和芯片的匹配阻抗決定,其工藝實現(xiàn)方法為紫外線光刻加微電鑄技術(shù)。其立體結(jié)構(gòu)如下圖3所示,其橫截面如圖4所示,為上下、左后對稱結(jié)構(gòu):參見圖5,垂直互聯(lián)結(jié)構(gòu)線2的尺寸參數(shù)分別按下表1所示:表1垂直電路尺寸表(單位:um)W1W2W3W4W5H1H2H3H4H54002408012060300220407080本發(fā)明中的Y型功率分配器3(微同軸功率分配器)為三端口器件,其中1個端口為信號合成端口,另2個端口為信號分配端口,通過優(yōu)化矩形內(nèi)導(dǎo)體橫截面的寬高比、內(nèi)外導(dǎo)體之間的間距以及Y字型結(jié)構(gòu)中三條支路之間的角度。以上關(guān)鍵參數(shù)的計算和優(yōu)化目標(biāo)是使功分器具有較低的插入損耗、較好的隔離度以及合適的信號連接端口。功率分配器結(jié)構(gòu)示意圖與透視圖見圖9和10。其中微同軸功分器的三個支路橫截面結(jié)構(gòu)與垂直微同軸的橫截面相同,但尺寸數(shù)值不同。參見圖11,Y型功率分配器3的尺寸參數(shù)分別按下表2所示:表2Y型功分電路尺寸表(單位:um)W1W2W3W4W5H1H2H3H4H54002408012060200120404040功率分配器的工藝制造同樣采用紫外線光刻與微電鑄結(jié)合的方式,BPN光刻膠與SU-8光刻膠交替實用。最后留下部分SU-8光刻膠做內(nèi)導(dǎo)體支撐。(3)微同軸接口的信號互聯(lián)垂直互聯(lián)結(jié)構(gòu)線2(微同軸信號)的輸入輸出連接方式可采用如下方式:一種是采用鎵銦錫合金進(jìn)行芯片PAD與微同軸內(nèi)外導(dǎo)體直接連接,微同軸的內(nèi)導(dǎo)體與芯片中間的信號PAD直接焊接,兩邊的外導(dǎo)體與接地的兩個PAD焊接,微同軸的內(nèi)外導(dǎo)體橫截面積和內(nèi)外導(dǎo)體間距與GSG-PAD的尺寸需進(jìn)行匹配設(shè)計,如圖6和7所示。另一種連接方式采用垂直互聯(lián)結(jié)構(gòu)線2(微同軸)的內(nèi)導(dǎo)體和外導(dǎo)體漸變結(jié)構(gòu),內(nèi)導(dǎo)體由立體柱狀結(jié)構(gòu)形式線性過渡為扁平帶狀結(jié)構(gòu)形式,直接與連接芯片的信號PAD輸入輸出微帶線或共面波導(dǎo)相對接,外導(dǎo)體采用斜坡狀過渡,并與芯片的接地PAD相連接,形成同軸至微帶或同軸至共面波導(dǎo)的過渡對接,然后采用金絲焊接的方式將兩種器件的接口進(jìn)行連接。這種連接方式是微同軸互聯(lián)層與芯片在同一水平面上的連接,如圖13所示。實施例1現(xiàn)結(jié)合實例、附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步描述。應(yīng)理解,該實例僅用于說明本發(fā)明,而不用于限定本發(fā)明的適用范圍。在閱讀本發(fā)明后,本領(lǐng)域技術(shù)人員對本發(fā)明的各種等價形式的修改,均落于本申請所附權(quán)利要求所限定的范圍。實例一:垂直微同軸結(jié)構(gòu)在24GHz無線通訊領(lǐng)域-微波集成電路中的應(yīng)用設(shè)計本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:24GHz集成電路具有多層結(jié)構(gòu),數(shù)字信號在中間層電路,微波信號在最上層和最下層,如圖8所示。采用垂直微同軸結(jié)構(gòu)將最上層的微波信號與最下層的微波信號進(jìn)行縱向互連,使得微波電路層能夠在縱向進(jìn)行疊加,提升了電路的集成度,優(yōu)化了信號傳輸質(zhì)量。微波在集成電路設(shè)計中,將上下兩層的微波信號通過水平微同軸或其他傳輸線形式引入每一層的邊緣,使用垂直微同軸,將兩層微波信號進(jìn)行互連。上層微同軸輸出端口與信號的互連方式采用金屬焊接的飯方式,下層微同軸輸出端口與信號的互聯(lián)方式為鎵銦錫合金與GSA-PAD熔融焊接,結(jié)構(gòu)如示意圖1所示。垂直微同軸的電路插入損耗,輸入輸出駐波等關(guān)鍵性能指標(biāo)分別如圖14和圖15所示??梢钥闯?,應(yīng)用垂直微同軸進(jìn)行三維互聯(lián),不僅通信集成電路的集成度有所提升,其性能指標(biāo)也有了非常明顯的優(yōu)化。實施例2微同軸功分器結(jié)構(gòu)在24GHz無線通訊領(lǐng)域-微波集成電路中的應(yīng)用設(shè)計本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:在24GHz集成電路上表面的微波信號層,利用微同軸功分器,將輸入信號進(jìn)行兩路等幅同相功率分配。數(shù)字信號在中間層電路,微波信號在最上層和最下層,如圖8所示。Y字型功率分配器采用合適的內(nèi)外導(dǎo)體尺寸設(shè)計,使功分器在24GHz頻段具有很好的功率分配效果和阻抗匹配效果,功率分配效率高于90%,幅度和相位誤差小于1%,能夠?qū)ξ⒉ㄐ盘栠M(jìn)行高效率分配,同時對具有很好的微波信號屏蔽性能,微波信號屏蔽指標(biāo)優(yōu)于80dB,參見圖16。當(dāng)前第1頁1 2 3