Πώς επηρεάζει η μικρογραφία του εξοπλισμού επικοινωνίας;

一, οι αυστηρές απαιτήσεις για την απόδοση των διόδων σε μικρογραφία
1. Ισορροπία μεταξύ χαρακτηριστικών υψηλής συχνότητας και παρασιτικών παραμέτρων
Στις μονάδες επικοινωνίας κύματος χιλιοστών, οι παραδοσιακές δίοδοι παρουσιάζουν σημαντική εξασθένηση σήματος σε ζώνες συχνοτήτων άνω των 20GHz λόγω της παρουσίας παρασιτικής χωρητικότητας (CJ) και παρασιτικής επαγωγικής (LS). Ένα ερευνητικό και αναπτυξιακό έργο για ένα ραντάρ σταδιακά συστοιχίας 60GHz έδειξε ότι όταν το μέγεθος συσκευασίας διόδου μειώθηκε από 0402 σε 0201, η παρασιτική χωρητικότητα μειώθηκε από 0,3pf σε 0,15pf, βελτιστοποιώντας την απώλεια εισαγωγής κατά 1,2dB στο σημείο συχνότητας 24GHZ. Αυτό το άλμα απόδοσης αποδίδεται στη νέα τεχνολογία συσκευασίας 3D, η οποία μειώνει αποτελεσματικά τη διαδρομή διασύνδεσης με κάθετα τσιπ διόδων στοίβαξης σε υποστρώματα πολλαπλών επιπέδων.
2. Η αντίφαση μεταξύ της θερμικής διαχείρισης και της πυκνότητας ισχύος
Οι ενισχυτές ισχύος GAN αντιμετωπίζουν σοβαρές θερμικές προκλήσεις στη διαδικασία μικροσκοπικής. Μια μονάδα μικρού σταθμού βάσης 28GHz 5G χρησιμοποιεί μια δίοδο GAN 0,15 μm για έλεγχο μεροληψίας και ενσωματώνει 8 κανάλια ενίσχυσης σε επιφάνεια PCB 40mm χ 40mm. Με την ενσωμάτωση ενός σωλήνα μικρο -θερμότητας κάτω από τη δίοδο, η θερμοκρασία διασταύρωσης μειώνεται από 150 μοίρες σε 120 μοίρες και υιοθετείται ένα σύστημα προκατάληψης διαμόρφωσης πλάτους παλμού (PWM) για να αυξηθεί η πυκνότητα ισχύος σε 5W/mm ², το οποίο είναι τριπλάσιο από το παραδοσιακό σχήμα.
3. Συνεργατική βελτιστοποίηση της δυναμικής εμβέλειας και γραμμικότητας
Στη μονάδα επικοινωνίας C -V2X, η δίοδος PIN πρέπει να επιτύχει τον έλεγχο δυναμικού κέρδους εντός της περιοχής εισόδου ισχύος -110DBM έως -20DBM. Ένα ορισμένο νέο ενεργειακό όχημα T-Box υιοθετεί ένα προσαρμοστικό κύκλωμα μεροληψίας, το οποίο μειώνει τον χρόνο απόκρισης AGC από 5 μs έως 800Ns, παρακολουθώντας τις αλλαγές σε πραγματικό χρόνο στη δίοδο στην αντίσταση (RDS (ON)), ενώ ελέγχει την παραμόρφωση διαταράξεως της τρίτης τάξης (IMD3) κάτω από -45DBC.
2, επαναστατική ανακάλυψη στην τεχνολογία συσκευασίας
1. Ενσωμάτωση του συστήματος στο πακέτο (SIP)
Ένα ορισμένο ωφέλιμο φορτίο δορυφορικής επικοινωνίας υιοθετεί τεχνολογία 3D SIP, ενσωματώνοντας τις δίοδοι Schottky, φίλτρα και ενισχυτές ισχύος σε ένα κεραμικό υπόστρωμα 8mm × 8mm. Η κατακόρυφη διασύνδεση επιτυγχάνεται μέσω πυριτίου μέσω οπών (TSV), η οποία μειώνει το μήκος διασύνδεσης μεταξύ των διόδων και των περιφερειακών συσκευών κατά 80% και μειώνει την παρασιτική επαγωγή σε 0,2NH. Αυτό το σχήμα επιτυγχάνει ένα EIRP (ισοδύναμη παγκόσμια ισχύς ακτινοβολίας) αύξηση 2dB στη ζώνη Ka, μειώνοντας ταυτόχρονα τον όγκο της μονάδας κατά 60%.
2. Μινιατούμενη συσκευασία επιπέδου πλακιδίων (WLP)
Για την αγορά φορητών συσκευών, μια συγκεκριμένη επιχείρηση έχει αναπτύξει μια δίοδο προστασίας ESD στο πακέτο 01005 (0.4mm × 0.2mm). Χρησιμοποιώντας την τεχνολογία φωτολιθογραφίας για να σχηματίσουν άμεσα μπάλες συγκόλλησης στο δίσκο, εξαλείφονται τα παραδοσιακά βήματα συγκόλλησης καλωδίων, μειώνοντας το πάχος της συσκευασίας από 0,3mm σε 0,1mm. Αυτή η συσκευή επιτυγχάνει τάση σύσφιξης μικρότερη από 8V και χρόνο απόκρισης μικρότερο από 1Ns στη ζώνη συχνοτήτων 8GHz και έχει εφαρμοστεί στη μονάδα NFC ενός συγκεκριμένου εμπορικού σήματος Smart Watch.
3. Επανάσταση στην τεχνολογία ετερογενούς ενσωμάτωσης
Στην προ -έρευνα της επικοινωνίας terahertz, οι δίοδοι ετεροϊατρικής γάλου/γαλλίου έχουν δείξει επαναστατικό δυναμικό. Ένα εργαστήριο μεταβίβασε ένα γραφένιο ενός στρώματος σε ένα υπόστρωμα GAN χρησιμοποιώντας δυνάμεις van der Waals, σχηματίζοντας μια μηδενική επαφή με το Bandgap Schottky. Αυτή η συσκευή επιτυγχάνει αναλογία μεταγωγής άνω των 1000 στη ζώνη συχνοτήτων 0,3thz, με χρόνο απόκρισης να μειώνεται στο επίπεδο Femtosecond, παρέχοντας ένα συστατικό πυρήνα για συστήματα επιθεώρησης ασφαλείας σταθμού βάσης 6G με ανάλυση 0,05mm.
3, υλική καινοτομία και αναβάθμιση της διαδικασίας
Η άνοδος των ευρείων υλικών Bandgap
Οι δίοδοι SIC Schottky επιτυγχάνουν εφαρμογές ανακάλυψης σε μονάδες ισχύος βάσης 5G. Μετά τη χρήση των δίοδοι SIC σε ένα συγκεκριμένο μοντέλο μετατροπέα -48V/1200W DC -DC, η συχνότητα μεταγωγής αυξήθηκε από 100kHz σε 500kHz, η πυκνότητα ισχύος έφτασε τα 48W/in "και η απόδοση βελτιώθηκε στο 97,5%. Το φορτίο ανάστροφης ανάκτησης (QRR) μειώνεται κατά 90% σε σύγκριση με τις συσκευές SI, με αποτέλεσμα τη μείωση του θορύβου των ηλεκτρομαγνητικών παρεμβολών (EMI).
2. Ανακαλύψεις σε νέες διαδικασίες ντόπινγκ
Χρησιμοποιώντας τεχνολογία εμφύτευσης ιόντων για την επίτευξη εξαιρετικά ρηχών διασταύρωσης (<50nm) diode manufacturing, the device can still maintain good linearity in the 0.1THz frequency band. After adopting this process, a 28GHz power amplifier optimized the ACPR (Adjacent Channel Power Ratio) by 3dB at an output power of 30dBm, while reducing the chip area from 4mm ² to 1.5mm ².
3. Εφαρμογή τεχνολογίας 3D εκτύπωσης
Μια συγκεκριμένη επιχείρηση χρησιμοποιεί την τεχνολογία εκτύπωσης Micro Nano για την κατασκευή μεταλλικών δομών διασύνδεσης μετάλλων, επιτυγχάνοντας έναν κόμβο τεχνολογίας με μια επανάσταση πλάτους γραμμής/απόστασης 1 μm. Σε μια μονάδα κεραίας συστοιχίας σταδιακής συστοιχίας, αυτή η διαδικασία μειώνει την αντίσταση διασύνδεσης διόδου σε 0,5m Ω, μειώνει την απώλεια εισαγωγής κατά 0,3dB και μειώνει τον κύκλο παραγωγής από 6 εβδομάδες σε 72 ώρες.
4, Κατασκευή μεθοδολογίας ευφυούς επιλογής
1. Προσομοίωση συνεργασίας πολλαπλών φυσικών πεδίου
Η πλατφόρμα προσομοίωσης ANSYS HFSS και ICEPAK παίζει βασικό ρόλο στην επιλογή διόδων. Μια μονάδα επικοινωνίας 60GHz σχεδιάστηκε χρησιμοποιώντας αυτήν την πλατφόρμα για να δημιουργήσει ένα ηλεκτρικό μοντέλο θερμικής μηχανικής σύζευξης. Μετά τη βελτιστοποίηση της διάταξης του PAD της διόδου, η παραμόρφωση των αρμών συγκόλλησης που προκαλείται από θερμική τάση ελέγχθηκε εντός 0,3 μm, εξασφαλίζοντας αξιόπιστη λειτουργία της συσκευής σε ευρεία κλίμακα θερμοκρασίας -55 βαθμού έως 125 μοιρών.
2. Κατασκευή της βιβλιοθήκης παραμετροποιημένου μοντέλου
Ένας ορισμένος κατασκευαστής EDA έχει αναπτύξει μια βιβλιοθήκη μοντέλων μπαχαρικών διόδου που περιέχει περισσότερες από 500 παραμέτρους, που καλύπτουν δεδομένα όπως οι παραμέτρους S και τα στοιχεία θορύβου κάτω από διαφορετικές θερμοκρασίες (-40 βαθμοί έως 175 βαθμούς) και συνθήκες προκατάληψης. Στο σχεδιασμό ενός μικρού σταθμού βάσης 5G, η εφαρμογή αυτής της βιβλιοθήκης μοντέλου μείωσε τον κύκλο επανάληψης του σχεδιασμού από 10 εβδομάδες σε 4 εβδομάδες και αύξησε το ποσοστό επιτυχίας μιας παραγωγής τσιπ στο 95%.
3. Σχεδιασμός για τη βελτιστοποίηση κατασκευής (DFM)
Δημιουργία βιβλιοθήκης κανόνων DFM για μικροαφυλίες συσκευασμένες στο 008004 (0.3mm × 0.15mm):
Απόσταση μαξιλαριών: μεγαλύτερη ή ίση με 30 μm
Πάχος πλέγματος χάλυβα: 0,06mm ± 0,005mm
Θερμοκρασία μέγιστης θερμοκρασίας αναδημιουργίας: 240 βαθμοί ± 3 μοίρες
Με τη βελτιστοποίηση των παραμέτρων εκτύπωσης πάστα συγκόλλησης, ο ρυθμός κενής συγκόλλησης μειώθηκε από 12% σε κάτω από 2%, ικανοποιώντας τις απαιτήσεις του προτύπου AEC-Q101 για τα ηλεκτρονικά της αυτοκινητοβιομηχανίας.
https://www.trrsemicon.com/transistor/isc-thyristors-bt169gw.html