Как миниатюризация оборудования связи влияет на выбор диодов?

一 Строгие требования к производительности диода в миниатюризации
1. Баланс между высоким - характеристиками частоты и паразитными параметрами
В модулях Millimeter Wave Communice традиционные диоды испытывают значительное ослабление сигнала в частотных полосах выше 20 ГГц из -за наличия паразитической емкости (CJ) и паразитной индуктивности (LS). Проект исследований и разработок для радара с поэтапным массивом 60 ГГц показал, что, когда размер упаковки диода был уменьшен с 0402 до 0201, паразитная емкость уменьшалась с 0,3PF до 0,15pf, оптимизируя потерю вставки на 1,2DB в точке частоты 24 ГГц. Этот скачок производительности приписывается новой технологии 3D -упаковки, которая эффективно сокращает путь межконтакта путем вертикально укладывающего диодных чипов на подложках Multi -.
2. Противоречие между тепловым управлением и плотностью мощности
Усилители мощности GAN сталкиваются с серьезными тепловыми проблемами в процессе миниатюризации. Модуль небольшой базовой станции 28 ГГц 5G использует диод GAN 0,15 мкм для контроля смещения и интегрирует 8 каналов амплификации в области печатной платы 40 мм × 40 мм. Внедряя микроэгретацию в диоде, температура соединения снижается с 150 градусов до 120 градусов, а схема смещения модуляции ширины импульса (ШИМ) принимается для увеличения плотности мощности до 5 Вт/мм ², что в три раза выше традиционной схемы.
3. Совместная оптимизация динамического диапазона и линейности
В модуле связи C - V2X диод PIN должен достичь динамического управления усилением в диапазоне входного мощности - 110 дБМ до - 20 дБм. Определенная новая энергия транспортное средство t - коробка принимает адаптивную схему смещения, которая сокращает время отклика AGC от 5 мкл до 800NS, контролируя изменения в диоде в реальном времени на сопротивление (RDS (ON)), контролируя стандартное искажение 3GPP.
2, Революционный прорыв в технологии упаковки
1. Интеграция системы в пакете (SIP)
Определенная полезная нагрузка на спутниковую связь принимает технологию 3D SIP, интегрируя диоды, фильтры и усилители Schottky на керамическом подложке 8 мм × 8 мм. Вертикальная взаимосвязь достигается через кремний через отверстия (TSV), что сокращает длину взаимосвязи между диодами и периферическими устройствами на 80% и снижает паразитическую индуктивность до 0,2NH. Эта схема достигает увеличения EIRP (эквивалентного всенаправленного радиационного излучения) увеличения 2DB в полосе KA, одновременно уменьшая объем модуля на 60%.
2. Миниатюризация упаковки на уровне пластин (WLP)
Для рынка носимых устройств определенное предприятие разработало диод защиты ESD в пакете 01005 (0,4 мм × 0,2 мм). Используя технологию фотолитографии для непосредственного образования паяных шариков на пластине, традиционные ступени проволоки устраняются, уменьшая толщину упаковки с 0,3 мм до 0,1 мм. Это устройство достигает напряжения зажима менее 8 В и времени отклика менее 1N в полосе частот 8 ГГц и было применено к модулю NFC определенной марки интеллектуальных часов.
3. Прорыв в технологии гетерогенной интеграции
В предварительном исследовании Terahertz Communication диоды гетероактивных диодов графена/галлия показали революционный потенциал. Лаборатория перенесена в одиночном - графен слоя на подложку GAN с использованием сил ван -дер -ваальса, образуя нулевую полосу контакта Schottky. Это устройство достигает коэффициента переключения более 1000 в полосе частот 0,3 -й, с временем отклика, уменьшенным до уровня фемтосекунды, обеспечивая основной компонент для систем безопасности базовой станции 6G с разрешением 0,05 мм.
3, Материальные инновации и обновление процесса
Восстание широких материалов для полос
Диоды SIC Schottky достигают прорывных применений в модулях базовой станции 5G. После использования диодов SIC в определенной модели - 48 В/1200 Вт преобразователя постоянного тока DC-DC частота переключения была увеличена с 100 кГц до 500 кГц, плотность мощности достигла 48 Вт/в ³, а эффективность была улучшена до 97,5%. Его заряд обратного восстановления (QRR) снижается на 90% по сравнению с устройствами SI, что приводит к снижению шума электромагнитных интерференций (EMI) на 15 дБ (EMI).
2. Прорывы в новых процессах допинга
Используя технологию ионной имплантации для достижения сверхгномочного соединения (<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. Применение технологии 3D -печати
Определенное предприятие использует технологию Micro Nano 3D -печати для производства диодных металлических межсоединений, достигая технологического узла с прорывом ширины линии/расстояния 1 мкм. В модуле антенны с фазированным матрицей миллиметра этот процесс снижает сопротивление взаимосвязанности диода до 0,5 метра ω, уменьшает потерю вставки на 0,3 дБ и сокращает производственный цикл с 6 недель до 72 часов.
4, Строительство методологии интеллектуального отбора
1. Много физика на полевой совместной моделировании
Платформа моделирования ANSYS HFSS и IcePak совместно играет ключевую роль в выборе диодов. Модуль связи 60 ГГц был разработан с использованием этой платформы для создания модели электрической тепловой механической связи. После оптимизации компоновки диодной накладки деформация припоя суставов, вызванных тепловым напряжением, контролировалась в пределах 0,3 мкм, что обеспечило надежную работу устройства в широком диапазоне температур -55 градусов до 125 градусов.
2. Строительство библиотеки параметризованных моделей
Определенный производитель EDA разработал библиотеку модели диодных специй, содержащую более 500 параметров, охватывающих такие данные, как параметры S и показатели шума при различных температурах (-40 градусов до 175 градусов) и условия смещения. При разработке малой базовой станции 5G применение этой модельной библиотеки сократило цикл итерации проектирования с 10 недель до 4 недель и увеличило уровень успеха одного производства чипа до 95%.
3. Оптимизация проектирования для производства (DFM)
Установите библиотеку правил DFM для микро -диодов, упакованных в 008004 (0,3 мм × 0,15 мм):
Расстояние между прокладками: больше или равен 30 мкм
Толщина стальной сетки: 0,06 мм ± 0,005 мм
Пиковая температура пайки отрабатывания: 240 градусов ± 3 градусы
Оптимизируя параметры печати припоя пая, скорость пустоты сварки была снижена с 12% до ниже 2%, что отвечает требованиям AEC - Q101 для автомобильной электроники.
https://www.trrsemicon.com/transistor/isc{2/tiyristors_____300BT169GW.html