Kuinka viestintälaitteiden pienentäminen vaikuttaa diodin valintaan?

一, Diodin suorituskyvyn tiukat vaatimukset miniatyrisoinnissa
1. Tasapaino korkean - taajuusominaisuuksien ja loisten parametrien välillä
Millimetrin aaltoviestinnän moduuleissa perinteiset diodit kokevat merkittävän signaalin vaimennuksen yli 20 GHz: n taajuuskaistalla loiskapasitanssin (CJ) ja loisinduktanssin (LS) läsnäolon vuoksi. 60 GHz: n vaiheittaisen ryhmätutkan tutkimus- ja kehitysprojekti osoitti, että kun diodin pakkauskoko pieneni välillä 0402 0201, loinen kapasitanssi laski 0,3PF: stä 0,15PF: iin optimoimalla lisäyshäviö 1,2 dB: llä 24 GHz: n taajuuspisteessä. Tämä suorituskyvyn hyppy johtuu uudesta 3D -pakkaustekniikasta, joka lyhentää tehokkaasti liitospolkua pinoamalla diodisiruja pystysuunnassa multi - kerrossumput.
2. Lämpöhallinnan ja tehotiheyden välinen ristiriita
GAN -voimavahvistimet kohtaavat vakavia lämpöhaasteita miniatyraintiprosessissa. 28 GHz: n 5G: n pieni tukiasemamoduuli käyttää 0,15 μm GaN -diodia esijännityksen hallintaan ja integroi 8 monistuskanavaa PCB -pinta -alaan 40 mm × 40 mm. Upottamalla mikrolämpöputki diodin alle, liitoskämpötila alenee 150 asteesta 120 asteeseen, ja pulssin leveyden modulaation (PWM) bias -kaavio otetaan käyttöön tehon tiheyden lisäämiseksi 5W/mm ², joka on kolme kertaa korkeampi kuin perinteinen kaavio.
3. Dynaamisen alueen ja lineaarisuuden yhteistyöhön perustuva optimointi
C - V2X -viestintämoduulissa PIN -diodin on saavutettava dynaaminen vahvistuksen hallinta - 110dbm: n syöttötehoalueella - 20dbm. Tietyn uuden energian ajoneuvon T - -ruutu ottaa käyttöön mukautuvan bias-piirin, joka lyhentää AGC-vasteaikaa 5 μs: sta 800N: iin seuraamalla reaaliaikaisia ​​diodimuutoksia vastustuskykyä (RDS (ON)), kun taas hallitsee kolmannen asteen intermodulaation vääristymistä (IMD3) -45DBC, joka täyttää 3GPP-vapautumisen 16 standardin vaatimukset.
2, vallankumouksellinen läpimurto pakkaustekniikassa
1. Järjestelmän integrointi pakkaukseen (SIP)
Tietyn satelliittiviestinnän hyötykuorma hyväksyy 3D SIP -teknologian integroimalla Schottky -diodit, suodattimet ja tehovahvistimet 8 mm × 8 mm: n keraamiseen substraattiin. Pystysuuntainen kytkentä saavutetaan piin kautta reikien (TSV) kautta, mikä lyhentää diodien ja oheislaitteiden välistä kytkentäpituutta 80%: lla ja vähentää loisten induktanssia 0,2NH: ksi. Tämä kaavio saavuttaa EIRP: n (ekvivalentti monisuuntainen säteilyteho) 2DB: n nousu Ka -kaistalla, samalla kun moduulin tilavuus vähentäisi 60%.
2. Kiekkojen tason pakkauksen (WLP) miniatyrisointi
Pudottavien laitteiden markkinoilla tietty yritys on kehittänyt ESD -suojaus diodin 01005 -pakkauksessa (0,4 mm × 0,2 mm). Käyttämällä fotolitografiatekniikkaa juotospallojen suoraan kiekkojen muodostamiseksi perinteiset langan sitoutumisvaiheet eliminoidaan, vähentäen pakkauksen paksuutta 0,3 mm: stä 0,1 mm: iin. Tämä laite saavuttaa alle 8 V: n puristusjännitteen ja vähemmän kuin 1N: n vasteaika 8 GHz: n taajuuskaistalla, ja sitä on sovellettu tietyn Smart Watchin tuotemerkin NFC -moduuliin.
3. läpimurto heterogeenisessä integraatiotekniikassa
Terahertsikommunikaatiota edeltävässä tutkimuksessa grafeeni/galliumnitridi -heterojunktion diodit ovat osoittaneet vallankumouksellista potentiaalia. Laboratorio siirsi yksittäisen - kerros grafeenin GAN -substraatille käyttämällä Van der Waals -voimia, muodostaen nollakaistan schottky -kosketuksen. Tämä laite saavuttaa kytkentäsuhteen yli 1000 0,3THz -taajuuskaistalla, vasteaika on alennettu femtosekunnin tasolle, mikä tarjoaa ydinkomponentin 6G: n tukiaseman turvallisuustarkastusjärjestelmille, joiden resoluutio on 0,05 mm.
3, aineellinen innovaatio ja prosessien päivitys
Laaja kaistalevymateriaalien nousu
SiC Schottky -diodit saavuttavat läpimurtosovellukset 5G: n tukiaseman tehomoduuleissa. Käytettyään sic-diodeja tietyssä - 48V/1200W DC-DC-muuntimen mallissa, kytkentätaajuus nostettiin 100 kHz: stä 500 kHz: iin, tehotiheys saavutti 48W/in ³ ja tehokkuus parani 97,5%: iin. Sen käänteinen palautumisvara (QRR) vähenee 90% SI -laitteisiin verrattuna, mikä johtaa 15 dB: n sähkömagneettisten häiriöiden (EMI) kohinan vähentymiseen.
2. läpimurrot uusissa dopingprosesseissa
Käyttämällä ionin implantaatiotekniikkaa ultra matalan risteyksen saavuttamiseksi (<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 -tulostustekniikan soveltaminen
Tietyssä yrityksessä hyödynnetään mikro -nano 3D -tulostustekniikkaa diodin metallien yhdistämisrakenteiden valmistukseen, saavuttaen teknologiasolmun linjan leveydellä/etäisyydellä 1 μm. Millimetrin aaltovaiheen vaiheittaisen ryhmäantennimoduulin avulla tämä prosessi vähentää diodin yhdyskestävyyttä 0,5 m ω: iin, vähentää lisäyshäviötä 0,3 dB: llä ja lyhentää valmistussykliä 6 viikosta 72 tuntiin.
4, älykkään valintamenetelmän rakentaminen
1. Monifysiikan kenttäyhteistyösimulaatio
ANSYS HFSS: llä ja Icepak -yhteisellä simulaatioalustalla on avainrooli diodin valinnassa. 60 GHz: n viestintämoduuli suunniteltiin tällä alustalla sähköisen lämpömekaanisen kytkentämallin luomiseksi. Diodityynyn asettelun optimoinnin jälkeen lämpöjännityksen aiheuttamien juotosliitosten muodonmuutosta säädettiin 0,3 μm: n sisällä, varmistaen laitteen luotettavan toiminnan laajalla lämpötila -alueella -55 asteessa 125 asteeseen.
2. parametroidun mallikirjaston rakentaminen
Tietyn EDA-valmistaja on kehittänyt diodi maustemallikirjaston, joka sisältää yli 500 parametria, joka kattaa tiedot, kuten S-parametrit ja kohina-luvut eri lämpötiloissa (-40 astetta 175 asteeseen) ja bias-olosuhteissa. 5G: n pienen tukiaseman suunnittelussa tämän mallikirjaston soveltaminen lyhensi suunnittelun iteraatiosykliä 10 viikosta 4 viikkoon ja nosti yhden sirun tuotannon onnistumisasteen 95%: iin.
3. Valmistettavuuden suunnittelu (DFM)
Luo DFM -sääntökirjasto mikroriodeille, jotka on pakattu numeroon 008004 (0,3 mm × 0,15 mm):
PAD -etäisyys: suurempi tai yhtä suuri kuin 30 μm
Teräsverkon paksuus: 0,06 mm ± 0,005 mm
Piikkien palautuksen huippulämpötila: 240 astetta ± 3 astetta
Optimoimalla juotospastatulostusparametrit, hitsaussuhde laski 12%: sta alle 2%: iin, täyttäen AEC - q101 -standardin vaatimukset autoelektroniikkaan.
https://www.trrsemicon.com/transistor/isc {{2}tyristorit {3 }bt169gw.html