一种20GHz四通道差分传输CQFN外壳

基于高温共烧陶瓷(HTCC)技术,设计了一款适用于四通道差分信号并行传输的高密度陶瓷四边无引线扁平(CQFN)外壳。差分传输的垂直结构采用侧面城堡结构和金属化过孔相结合的设计,该结构可以在保证差分信号传输质量的同时,兼顾外壳的板级安装可靠性,同时在该结构基础上对金属化过孔直径以及多通道并行结构进行仿真和优化。测试结果表明,在DC~20 GHz频段,该CQFN外壳的单通道差分传输结构的回波损耗≤-10.00 dB,插入损耗优于-1.50 dB,验证了该外壳可以有效地保证信号的完整性。利用实测数据进行信号传输验证,结果表明四通道差分传输结构可支持20 GHz信号传输。

一种20GHz0.65mm节距CQFP外壳

提出了一种应用频率达20 GHz的0.65 mm节距陶瓷四边引线扁平封装(CQFP)外壳,对高频信号的传输采用共面波导-垂直过孔-共面波导-引线的结构。对成型引线附近的阻抗不连续性进行了分析,通过信号传输引线的非等宽设计,改善了引线部位的阻抗突变,提高了信号的传输带宽。通过板级联合仿真和布线优化,将外壳应用频率提升至20 GHz。利用GSG探针对外壳样品进行测试,实测结果表明,该结构在DC~20 GHz插入损耗优于-1 dB,回波损耗不大于-15 dB。该CQFP外壳通过了机械和环境可靠性试验,可应用于高频高可靠封装领域。

小节距CQFN外壳设计与加工工艺研究

基于高温共烧陶瓷(HTCC)技术,研制出0.4 mm节距的陶瓷四边无引线扁平外壳(CQFN)。采用有限元分析软件对外壳的结构可靠性进行仿真优化,优化结果表明外壳受到的应力小于陶瓷的抗弯强度;利用电磁仿真软件对外壳的高频传输性能进行仿真优化,通过优化侧面空心金属化过孔结构、空心过孔与接地共面波导的过渡结构等,实现整体传输路径50Ω阻抗匹配。利用矢量网络分析仪和探针台对制作的外壳进行了高频传输性能的测试,测试结果表明,在DC~26 GHz频段内,外壳射频端回波损耗小于15 dB,插入损耗小于0.5 dB。设计的外壳结构和射频端口传输模型可以有效地应用到其他高频CQFN封装外壳设计中。

表贴式MMIC高密度封装外壳微波特性设计

基于高温共烧陶瓷(HTCC)工艺,研制了一款32根引脚方形扁平无引线封装(CQFN)型微波外壳,外形尺寸仅为5mm×5mm×1.4mm。该外壳采用侧面挂孔的方式实现微波信号从基板底部到外壳内部带状线和键合区微带线的传输,底部增加了密集阵列接地过孔以消除高密度引脚间的耦合。对制作的外壳进行了微波性能测试,在C波段内的插入损耗小于0.5dB,驻波比小于1.3,隔离度大于30dB。该小型化表贴陶瓷外壳适用于C波段的微波单片集成电路(MMIC)的高品质气密封装,且便于批量化生产。

基于QFN封装的X波段GaAs T/R套片设计

基于陶瓷方形扁平无引脚(QFN)封装研制出4款X波段GaAs微波单片集成电路(MMIC),包括GaAs幅相控制多功能芯片(MFC)、功率放大器、低噪声放大器、开关限幅多功能芯片。利用QFN技术将这套芯片封装在一起,组成2GHz带宽的QFN封装收/发(T/R)组件,输出功率大于1 W,封装尺寸为9mm×9mm×1mm。通过提高GaAs MMIC的集成度、放大器单边加电、内部端口匹配,创新性地实现了微波T/R组件的小型化。这几款芯片中最复杂的X波段幅相控制多功能芯片集成了T/R开关、六位数字移相器、五位数字衰减器、增益放大器及串转并驱动器。在工作频段内,收发状态下,增益大于5dB,1dB压缩输出功率(P-1)大于7dBm,移相均方根(RMS)误差小于2.5°,衰减均方根误差小于0.3dB,回波损耗小于-12dB,裸片尺寸为4.5mm×3.0mm×0.07mm。

一种陶瓷方形扁平封装外观缺陷检测方法

提出一种基于机器视觉的陶瓷方形扁平封装外观缺陷检测方法。对于封装外形尺寸较大而缺陷较细微的情形,将待检片分为多个区域与标准样片进行比对检测。首先通过Foerstner特征点检测法提取标准片图像的特征点,然后使用随机抽样一致性(RANSAC)图像匹配算法,将所有标准片图像拼接并融合生成一张标准片全幅面模板,再将待检片分区与标准片模板进行序贯比对,以提取可疑区域,最后利用支持向量机(SVM)分类器对可疑区域进行筛选分类。实验结果表明,这种方法不仅克服了传统视觉检测过程中视野范围与图像分辨率相互制约的矛盾,且对陶瓷方形扁平封装表面缺陷具有较高的检出率。