覆晶技術應用於毫米波積體電路

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郭哲均(che-chun kuo) 查詢紙本館藏

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通訊工程學系

論文名稱

覆晶技術應用於毫米波積體電路

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摘要(中)

本論文成功利用覆晶式封裝技術(Flip Chip)成功研發出覆晶式微波積體電路( Flip Chip Microwave Integrated Circuit)，所設計的電路中有20GHz 放大器 13.2GHz 振盪器，其放大器模擬約在20GHz有14dB的增益，量測增益為10dB，其振盪器模擬的頻譜在13.2GHz有10dBm的振盪功率，其量測大約漂到10GHz有0dBm的振盪功率。
本論文又提供了30GHz全新縮小型低通濾波器(1.49mm x 1.6mm)，大大改善歩階式阻抗低通濾波器(Step Impedance)耗費大量面積(2.35mm x 1.6mm)，並且有更好的電路特性其縮小型S21於40GHz為-31dB傳統歩階式S21於40GHz為-22dB。
在30GHz帶通濾波器我們提供了一個較為窄頻5GHz頻寬的，以及一個基本型和其對照ACPS(Asymmetric Coplanar Striplines)，縮小面積佈局的帶通濾波器
我們還研發主動電路的實現，利用CPW設計28GHz低雜訊放大器31GHz功率放大器，其增益模擬18dB於28GHz NF2.4dB，實際量測 16dB於26GHz NF3dB
CPW設計的功率放大器其模擬增益18dB於31GHz，Pae於1dB 23%，Pout 20dBm，實際量測增益15dB於31GHz，Pout19dBm，Pae於1dB 20%

關鍵字(中)

★ 共平面波導濾波器
★ 毫米波積體電路
★ 覆晶封裝

關鍵字(英)

★ CPW filters
★ MMIC
★ FlipChip

論文目次

第一章序 1
1.1 序論 1
1.2 論文架構 2
第二章共面波導濾波器設計 4
2.1 共面波導的簡介，理論分析與製程方式 4
2.1.1 共平面波導的簡介 4
2.1.2 共平面波導的理論 5
2.1.3 共平面波導的製作 7
2.2 毫微米波共平面波導低通濾波器 8
2.2.1 共平面步階式阻抗濾波器 8
2.2.2 三種不同止帶極點設計 13
2.2.2.1 A類低通濾波器 15
2.2.2.2 B類低通濾波器 17
2.2.2.3 C類低通濾波器 19
2.2.3 縮小型低通濾波器設計 22
2.2.4 止帶極點縮小型低通濾波器設計 25
2.2.5 結論 27
2.3 毫微米波共面波導帶通濾波器設計 27
2.3.1 兩階帶通濾波器 28
2.3.2 三階帶通濾波器 31
2.3.3 三階ACPS帶通濾波器 34
2.4 總結 36
第三章覆晶式(FLIP CHIP)封裝簡介 38
3.1 覆晶式封裝製程流程 38
3.2 凸塊(BUMP)製作 40
3.3 凸塊(BUMP)分析與等效電路 45
3.4 覆晶式主動元件分析 55
3.4 總結 58
第四章覆晶式電路 59
4.1 電路製程流程 59
4.2 放大器電路設計 65
4.3 振盪器電路設計 69
4.4 總結 76
第五章毫微米波共面波導低雜訊放大器 77
5.1 雜訊簡介 77
5.1.1 基本雜訊理論 77
5.1.2 雜訊指數定義 79
5.1.3 雙埠網路之雜訊指數 80
5.2 放大器設計 81
5.3 量測結果 85
5.4 總結 88
第六章毫微米波共面波導低功率放大器 89
6.1 功率放大器理論 89
6.1.1 功率放大器分類 89
6.2 電路設計 93
6.3 量測結果 95
6.4 總結 97
第七章結論 98
參考文獻 99
附錄一共平面波導的公式推導 104
附錄二薄膜製程 107
附錄三最大平坦化低通濾波器元件值對照表 109
附錄四覆晶式電路製程 110
附錄五覆晶鍵結機(FlipChup Bonder)介紹 116

參考文獻

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指導教授

詹益仁(yi-jen chan)

審核日期

2005-6-22

推文