Як мініатюризація комунікаційного обладнання впливає на вибір діода?

一 Суворі вимоги до продуктивності діода при мініатюризації
1. Баланс між високими - Характеристики частот та параситарних параметрів
У міліметрових хвильових модулях традиційні діоди відчувають значне ослаблення сигналів у частотних смугах вище 20 ГГц через наявність паразитарної ємності (CJ) та паразитарної індуктивності (LS). Проект досліджень та розробок для RADAR поетапного масиву 60 ГГц показав, що при зменшенні розміру упаковки діода з 0402 до 0201, паразитарна ємність зменшилася з 0,3pf до 0,15pf, оптимізуючи втрати вставки на 1,2 дБ на точці частоти 24 ГГц. Цей стрибок продуктивності пояснюється новою 3D -технологією упаковки, яка ефективно скорочує шлях взаємозв'язку, вертикально укладаючи діодні мікросхеми на мульти - підкладках шару.
2. Суперечність між тепловим управлінням та щільністю потужності
Підсилювачі потужності GAN стикаються з важкими тепловими проблемами в процесі мініатюризації. Маленький модуль базової станції 28 ГГц 5G використовує діод GAN 0,15 мкм для управління зміщенням і інтегрує 8 каналів ампліфікації в межах друкованої плати 40 мм × 40 мм. Вбудовуючи мікропідробну трубу під діод, температура стику знижується з 150 градусів до 120 градусів, а схема зміщення ширини імпульсу (ШІМ) приймається для збільшення щільності потужності до 5 Вт/мм ², що втричі вище, ніж традиційна схема.
3. Спільна оптимізація динамічного діапазону та лінійності
У модулі зв'язку C - v2x діод повинен досягти динамічного управління посиленням в межах діапазону вхідної потужності - 110dbm до - 20dbm. Певний новий енергетичний транспортний засіб T - поле приймає адаптивну схему зміщення, який скорочує час відгуку AGC з 5 мкм до 800ns, контролюючи зміни в режимі реального часу в опорі (RDS)), контролюючи спотворення інтермодуляції третього порядку (IMD3) нижче -45DBC, що відповідає вимогам 3GP випуску 16.
2, революційний прорив у упаковці
1. Інтеграція системи в упаковку (SIP)
Певна корисна навантаження супутникового зв'язку приймає технологію 3D SIP, інтегруючи діоди Schottky, фільтри та підсилювачі потужності на керамічну підкладку 8 мм × 8 мм. Вертикальний взаємозв'язок досягається за допомогою кремнію за допомогою отворів (TSV), який скорочує довжину взаємозв'язку між діодами та периферичними пристроями на 80% і зменшує паразитарну індуктивність до 0,2 НГ. Ця схема досягає EIRP (еквівалентна всенаправлена ​​потужність випромінювання) збільшення 2 дБ у діапазоні KA, зменшуючи об'єм модуля на 60%.
2. Мініатюризація упаковки на рівні вафель (WLP)
Для ринку пристроїв, що носяться, певне підприємство розробило діод захисту ЄСД у пакеті 01005 (0,4 мм × 0,2 мм). Використовуючи технологію фотолітографії, щоб безпосередньо утворювати кульки для паяльних кульок на вафлі, усунуті традиційні етапи проводного зв’язку, зменшуючи товщину упаковки від 0,3 мм до 0,1 мм. Цей пристрій досягає затискаючої напруги менше 8 В та час відгуку менше 1N у діапазоні частот 8 ГГц, і застосовувався до модуля NFC певної марки розумних годинників.
3. Прорив у гетерогенній технології інтеграції
У попередньому дослідженні Terahertz Communication діоди гетеродознаку графену/галію нітриду показали революційний потенціал. Лабораторія передавала одиночний - шар графен на підкладку GAN, використовуючи сили van der Waals, утворюючи нульовий контакт Schottky. Цей пристрій досягає коефіцієнта комутації понад 1000 у частотній смузі 0,3 ГТц, при цьому час відгуку скорочується до рівня фемтосекунд, забезпечуючи основну компонент для систем перевірки базової станції 6G з роздільною здатністю 0,05 мм.
3, Матеріальні інновації та оновлення
Підйом широких матеріалів
Діоди SIC Schottky досягають проривних застосувань у модулях потужності базової станції 5G. Після використання SIC діодів у певній моделі - 48V/1200W перетворювача постійного струму DC-DC частота перемикання збільшувалася з 100 кГц до 500 кГц, щільність потужності досягла 48 Вт/в ³, а ефективність була покращена до 97,5%. Його заряд зворотного відновлення (QRR) знижується на 90% порівняно з пристроями SI, що призводить до зниження шуму електромагнітних перешкод на 15 дБ (EMI).
2. Прориви в нових допінг -процесах
За допомогою технології імплантації іонів для досягнення надлишкового неглибокого переходу (<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. Застосування технології 3D -друку
Певне підприємство використовує технологію Micro Nano 3D -друку для виготовлення конструкцій взаємозв'язку металевих металів, досягнення технологічного вузла з проривом ширини/відстані лінії 1 мкм. У міліметровому модулі антени -поетапного масиву цей процес зменшує стійкість до діода взаємозв'язок до 0,5 м ω, зменшує втрату введення на 0,3 дБ та скорочує цикл виробництва з 6 тижнів до 72 годин.
4, Побудова інтелектуальної методології відбору
1. Моделювання багато фізики
Платформа ANSYS HFSS та ICEPAK спільної моделювання відіграє ключову роль у виборі діода. Модуль зв'язку 60 ГГц був розроблений за допомогою цієї платформи для встановлення електричної термічної механічної моделі з’єднання. Після оптимізації компонування діодного майданчика деформація паяних з'єднань, спричинена тепловим напруженням, контролювалася в межах 0,3 мкм, забезпечення надійної роботи пристрою в межах широкого температурного діапазону від -55 градусів до 125 градусів.
2. Побудова параметризованої бібліотеки моделі
Певний виробник EDA розробив бібліотеку моделі діодної спеції, що містить понад 500 параметрів, що охоплюють такі параметри S та показники шуму при різних температурах (від -40 градусів до 175 градусів) та умови зміщення. У розробці невеликої базової станції 5G застосування цієї бібліотеки моделі скоротило цикл ітерації проектування з 10 тижнів до 4 тижнів та збільшив рівень успішності одного виробництва мікросхем до 95%.
3. Конструкція оптимізації виробництва (DFM)
Встановіть бібліотеку правил DFM для мікродіодів, упакованих у 008004 (0,3 мм × 0,15 мм):
Відстань прокладки: більше або дорівнює 30 мкм
Товщина сталевої сітки: 0,06 мм ± 0,005 мм
Пікова температура пайки: 240 градусів ± 3 градус
Оптимізуючи параметри друку пайки, швидкість зварювання порожнечі знизилася з 12% до нижче 2%, відповідаючи вимогам AEC - Q101 стандарту для автомобільної електроніки.
https://www.trrsemicon.com/transistor/isc/nactywywywytyristors інд.