微波毫米波3D TSV/IPD 建模與研究

《微波毫米波3D TSV/IPD 建模與研究》是依託昆明理工大學，由邢孟江擔任項目負責人的地區科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：微波毫米波3D TSV/IPD 建模與研究
• 項目類別：地區科學基金項目
• 項目負責人：邢孟江
• 依託單位：昆明理工大學

項目摘要

本項目將研究TSV通孔解析模型、TSV通孔之間耦合模型及差分隔離模型、IPD器件模型、器件之間隔離模型等方面的關鍵技術問題。考慮TSV的長度、直徑和間距等因素，通過微帶或帶狀線匹配，建立匹配前後TSV通孔的電阻、電感、電容的毫米波解析模型。研究匹配後TSV結構參數對其回波損耗、插入損耗等電磁參數的影響。針對TSV通孔之間信號耦合問題，建立TSV通孔之間耦合模型。採用差分信號輸入的方式，建立匹配前與匹配後的TSV差分隔離模型。採用IPD/TSV工藝，建立常用的IPD低通濾波器、帶通濾波器、巴倫、耦合器、雙工器的仿真模型，探索和總結IPD微波毫米波無源器件的設計方法以及內在的三維布局規律。通過兩個毫米波無源器件上下左右位置關係，研究3D堆疊元器件之間的相互影響。通過TSV或諧振腔接地的隔離形式，探索和總結元器件隔離方面的關鍵基礎科學問題，為三維微波毫米波集成電設計提供的理論基礎。

結題摘要

完成了微波毫米波TSV通孔的RC及RLC解析模型，微波毫米波TSV的傳輸匹配模型，TSV之間的電磁耦合集總模型及差分隔離模型。研究完成了匹配後TSV結構參數對其回波損耗、插入損耗等電磁參數的影響。採用LTCC工藝實現多通道的濾波器的方式，完成了多個濾波器件隔離度的研究。採用IPD/TSV工藝，系統研究了IPD低通濾波器、IPD帶通濾波器和功率分配器等集成無源器件的研究工作。基於IPD工藝，提出了一種具有高帶外抑制和高帶外吸收的小型化吸收式低通濾波器。為了解決解決無反射低通濾波器帶外抑制性能的問題，提出了一種無反射濾波器+反射濾波器組合的方法。為了提高帶外抑制，同時減少元件數量，提出了一種互補雙工器組合的組合的方法實現低通濾波器。基於IPD工藝，提出了一種帶通濾波器等效電路結構，解決了5G通信終端系統對高密度、低成本、小體積的需求。基於IPD工藝，提出了一種無反射帶通濾波器等效電路結構，解決接地為浮地時的電磁干擾和濾波問題，提高了微波系統的電磁兼容性和可靠性，為未來三維集成技術套用於微波毫米波積體電路設計提供必要的理論基礎。