Hogyan befolyásolja a kommunikációs berendezések miniatürizálása a dióda kiválasztását?

一, A miniatürizáció dióda teljesítményének szigorú követelményei
1. Egyensúly a magas - frekvenciajellemzők és a parazita paraméterek között
A milliméteres hullámkommunikációs modulokban a hagyományos diódák jelentős jelcsillapítást tapasztalnak a 20 GHz feletti frekvenciasávokban, a parazita kapacitás (CJ) és a parazita induktivitás (LS) jelenléte miatt. Egy 60 GHz -es fázisú tömb radar kutatási és fejlesztési projektje kimutatta, hogy amikor a diódacsomagolás mérete 0402 -ről 0201 -re csökkent, a parazita kapacitás 0,3pf -ről 0,15pf -re csökkent, a beillesztési veszteség 1,2 dB -vel történő optimalizálásával a 24 GHz -es frekvenciaponton. Ezt a teljesítmény -ugrást az új 3D csomagolási technológiának tulajdonítják, amely hatékonyan lerövidíti az összekapcsolási útvonalat azáltal, hogy függőlegesen rakja a dióda chipset a multi - réteg szubsztrátokon.
2. A termálkezelés és az energia sűrűségének ellentmondása
A GaN teljesítményerősítők súlyos hőtartási kihívásokkal szembesülnek a miniatürizálás folyamatában. A 28 GHz -es 5G kis bázisállomás modul 0,15 μm GaN -diódát használ az elfogultságvezérléshez, és 8 amplifikációs csatornát integrál egy 40 mm × 40 mm -es NYÁK -területen. A mikro hőcső beágyazásával a dióda alá a csomópont hőmérséklete 150 fokról 120 fokra csökken, és az impulzusszélesség -moduláció (PWM) torzítás sémáját alkalmazzák, hogy az energia sűrűségét 5W/mm ² -re növeljék, ami háromszor magasabb, mint a hagyományos séma.
3. A dinamikus tartomány és a linearitás együttműködési optimalizálása
A C - V2X kommunikációs modulban a PIN -diódának dinamikus nyereségvezérlést kell elérnie a - 110dbm bemeneti teljesítménytartományon belül a - 20dBm -ig. Egy bizonyos új energia jármű t - doboz alkalmaz egy adaptív torzítási áramkört, amely az AGC válaszidőt 5 μ s-ról 800N-re rövidíti azáltal, hogy a dióda valós idejű változásait az ellenálláson (RDS (ON)) ellenőrizze, miközben a harmadik sorrendű intermodulációs torzítást (IMD3) -nel ellenőrzi -45DBC alatt, a 3GPP-kiadás követelményeinek megfelelően.
2, Forradalmi áttörés a csomagolási technológiában
1. A rendszer integrációja a csomagba (SIP)
Egy bizonyos műholdas kommunikációs hasznos teher 3D SIP technológiát alkalmaz, integrálva a Schottky diódákat, szűrőket és az energiaerősítőket egy 8 mm -es × 8 mm -es kerámia szubsztrátumon. A függőleges összekapcsolódást a szilíciumon keresztül lyukakon keresztül (TSV) érik el, amely a diódák és a perifériás eszközök közötti összekapcsolási hosszat 80% -kal rövidíti, és a parazita induktivitást 0,2 nh -ra csökkenti. Ez a séma EIRP (ekvivalens om -idirectional sugárerő) 2dB növekedését éri el a KA sávban, miközben a modul térfogatát 60%-kal csökkenti.
2. A ostya szintű csomagolás miniatürizálása (WLP)
A hordható eszközpiacon egy bizonyos vállalkozás kifejlesztett egy ESD -védelmi diódát 01005 csomagban (0,4 mm × 0,2 mm). A fotolitográfiai technológiával a ostya forrasztógolyóinak közvetlen kialakításához a hagyományos huzalkötési lépéseket kiküszöbölik, csökkentve a csomagolás vastagságát 0,3 mm -ről 0,1 mm -re. Ez az eszköz eléri a 8 V -nál kevesebb, és a 8 GHz -es frekvenciasávban kevesebb, mint 1Ns válaszidejét, és egy bizonyos márkájú Smart Watch NFC moduljára alkalmazták.
3. áttörés a heterogén integrációs technológiában
A Terahertz kommunikáció előtti kutatásában a grafén/gallium -nitrid heterojunkciós diódák forradalmi potenciált mutattak. Egy laboratóriumi - réteg -grafént átadtak egy GaN szubsztrátra, a Van der Waals erőkkel, nulla sávos Schottky érintkezést képezve. Ez az eszköz eléri a 0,3THz -es frekvenciasávban több mint 1000 váltási arányt, a válaszidőt femtosekundum szintre csökkentve, és a 6G bázisállomás biztonsági ellenőrző rendszereinek alapkomponenst biztosítva, 0,05 mm felbontással.
3, Anyaginnováció és a folyamat frissítése
A széles sávú anyagok emelkedése
A SIC Schottky diódák áttörési alkalmazásokat érnek el az 5G bázisállomás energiamoduljain. Miután a SIC diódákat egy {{4} 48 V/1200W DC-DC konverter bizonyos modelljében használták, a kapcsolási frekvenciát 100 kHz-ről 500 kHz-re növeltük, a teljesítménysűrűség elérte a 48W/in ³-t, és a hatékonyság 97,5%-ra javult. A fordított visszanyerési töltése (QRR) 90% -kal csökken az SI eszközökhöz képest, ami az elektromágneses interferencia (EMI) zajának 15dB csökkenését eredményezi.
2. áttörések az új dopping folyamatokban
Az ionimplantációs technológia használatával az ultra sekély csomópont eléréséhez (<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. 3D nyomtatási technológia alkalmazása
Egy bizonyos vállalat a Micro Nano 3D nyomtatási technológiát használja a dióda fém összekapcsolási struktúrák előállításához, olyan technológiai csomópont eléréséhez, amelynek vonalszélessége/távolság áttörése 1 μm. Egy milliméteres hullámfázisú tömb antenna modulban ez a folyamat 0,5 m Ω -ra csökkenti a dióda összekapcsolási rezisztenciáját, 0,3 dB -rel csökkenti a beillesztési veszteséget, és rövidíti a gyártási ciklust 6 hétről 72 órára.
4, Intelligens szelekciós módszer felépítése
1.
Az ANSYS HFSS és az ICEPAK közös szimulációs platform kulcsszerepet játszik a diódak kiválasztásában. Egy 60 GHz -es kommunikációs modult úgy terveztek, hogy ezt a platformot használja egy elektromos termikus mechanikus kapcsolási modell létrehozására. A diódapad -elrendezés optimalizálása után a termikus feszültség által okozott forrasztási ízületek deformációját 0,3 μm -en belül szabályoztuk, biztosítva a készülék megbízható működését, széles hőmérsékleti tartományon belül -55 fok és 125 fok között.
2. Paraméterezett modellkönyvtár felépítése
Egy bizonyos EDA-gyártó kifejlesztett egy diódas fűszermodell könyvtárat, amely több mint 500 paramétert tartalmaz, amelyek olyan adatokat fednek le, mint például az S paramétereket és a zajfigurákat, különböző hőmérsékleten (-40 fok és 175 fok) és torzulási körülmények között. Egy 5G kis bázisállomás tervezésekor ennek a modellkönyvtárnak az alkalmazása 10 hétről 4 hétre rövidítette a tervezési iterációs ciklust, és egy chiptermelés sikerességi arányát 95%-ra növelte.
3. A gyárthatóság (DFM) optimalizálása tervezése
Hozzon létre DFM szabálykönyvtárat a 008004 -ben csomagolt mikro -diódákhoz (0,3 mm × 0,15 mm):
Pad távolság: nagyobb vagy egyenlő 30 μm -nél
Acélháló vastagsága: 0,06 mm ± 0,005 mm
Az újrahasznosítási forrasztás csúcshőmérséklete: 240 fok ± 3 fok
A forrasztópaszta nyomtatási paramétereinek optimalizálásával a hegesztési üreg aránya 12% -ról 2% -ra csökkent, megfelelve az AEC - Q101 szabványának az autóipari elektronika követelményeinek.
https://www.trrsemicon.com/transistor/isc/isc {2} }Thyristors {3} }bt169gw.html