Bagaimanakah pengurangan peralatan komunikasi mempengaruhi pemilihan diod?

一, Keperluan yang ketat untuk prestasi diod dalam miniaturisasi
1. Keseimbangan antara ciri kekerapan - tinggi dan parameter parasit
Dalam modul komunikasi gelombang milimeter, diod tradisional mengalami pelemahan isyarat yang signifikan dalam jalur frekuensi di atas 20GHz kerana kehadiran kapasitans parasit (CJ) dan induktansi parasit (LS). Projek penyelidikan dan pembangunan untuk radar array bertahap 60GHz menunjukkan bahawa apabila saiz pembungkusan diod dikurangkan dari 0402 hingga 0201, kapasitans parasit menurun dari 0.3pf hingga 0.15pf, mengoptimumkan kehilangan sisipan sebanyak 1.2dB pada titik kekerapan 24GHz. Lonjakan prestasi ini dikaitkan dengan teknologi pembungkusan 3D baru, yang secara berkesan memendekkan laluan interconnect dengan menyusun cip diod secara menegak pada substrat lapisan multi -.
2. Percanggahan antara pengurusan haba dan ketumpatan kuasa
Penguat kuasa GaN menghadapi cabaran terma yang teruk dalam proses pengurangan. Modul stesen pangkalan kecil 28GHz 5G menggunakan diod 0.15 μ m GaN untuk kawalan bias dan mengintegrasikan 8 saluran penguatan dalam kawasan PCB 40mm × 40mm. Dengan membenamkan paip haba mikro di bawah diod, suhu persimpangan dikurangkan dari 150 darjah hingga 120 darjah, dan skim bias modulasi lebar pulse (PWM) digunakan untuk meningkatkan ketumpatan kuasa kepada 5W/mm ², yang tiga kali lebih tinggi daripada skema tradisional.
3. Pengoptimuman kolaboratif pelbagai dinamik dan linearity
Dalam modul komunikasi C - V2X, diod pin perlu mencapai kawalan keuntungan dinamik dalam julat kuasa input - 110dbm ke - 20dbm. Kotak tenaga baru tertentu T - kotak mengamalkan litar bias penyesuaian, yang memendekkan masa tindak balas AGC dari 5 μ s hingga 800Ns dengan memantau perubahan masa nyata dalam diod pada rintangan (RDS (ON)), sambil mengawal penyebaran intermodulasi ketiga (IMD3)
2, Terobosan Revolusi dalam Teknologi Pembungkusan
1. Integrasi Sistem dalam Pakej (SIP)
Muatan komunikasi satelit tertentu mengamalkan teknologi SIP 3D, mengintegrasikan diod schottky, penapis, dan penguat kuasa pada substrat seramik 8mm × 8mm. Sambungan menegak dicapai melalui silikon melalui lubang (TSV), yang memendekkan panjang interkoneksi antara diod dan peranti periferal sebanyak 80% dan mengurangkan induktansi parasit kepada 0.2NH. Skim ini mencapai EIRP (kuasa radiasi omnidirectional bersamaan) peningkatan 2dB dalam band KA, sambil mengurangkan jumlah modul sebanyak 60%.
2. Pengurangan pembungkusan tahap wafer (WLP)
Bagi pasaran peranti yang boleh dipakai, perusahaan tertentu telah membangunkan diod perlindungan ESD dalam pakej 01005 (0.4mm × 0.2mm). Dengan menggunakan teknologi fotolitografi untuk membentuk bola solder secara langsung pada wafer, langkah ikatan wayar tradisional dihapuskan, mengurangkan ketebalan pembungkusan dari 0.3mm hingga 0.1mm. Peranti ini mencapai voltan pengapit kurang daripada 8V dan masa tindak balas kurang daripada 1Ns dalam jalur frekuensi 8GHz, dan telah digunakan untuk modul NFC jenama Watch pintar tertentu.
3. Terobosan dalam teknologi integrasi heterogen
Dalam penyelidikan pra komunikasi terahertz, graphene/gallium nitride heterojunction diod telah menunjukkan potensi revolusioner. Makmal yang dipindahkan tunggal - lapisan graphene ke substrat GaN menggunakan daya van der Waals, membentuk sifar bandgap Schottky sifar. Peranti ini mencapai nisbah beralih lebih dari 1000 dalam jalur frekuensi 0.3THz, dengan masa tindak balas dikurangkan ke tahap femtosecond, menyediakan komponen teras untuk sistem pemeriksaan keselamatan stesen 6G dengan resolusi 0.05mm.
3, Inovasi Bahan dan Peningkatan Proses
Kebangkitan bahan bandgap yang luas
SIC Schottky Diodes mencapai aplikasi terobosan dalam modul kuasa stesen pangkalan 5G. Selepas menggunakan diod SIC dalam model tertentu - 48V/1200W DC-DC converter, kekerapan penukaran meningkat dari 100kHz hingga 500kHz, ketumpatan kuasa mencapai 48W/dalam ³, dan kecekapannya meningkat kepada 97.5%. Caj pemulihan terbalik (QRR) dikurangkan sebanyak 90% berbanding dengan peranti SI, mengakibatkan pengurangan 15dB dalam gangguan elektromagnet (EMI).
2. Terobosan dalam proses doping baru
Dengan menggunakan teknologi implantasi ion untuk mencapai persimpangan ultra cetek (<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. Penggunaan teknologi percetakan 3D
Perusahaan tertentu menggunakan teknologi percetakan mikro Nano 3D untuk mengeluarkan struktur interkoneksi logam diode, mencapai nod teknologi dengan jalur lebar/jarak terobosan 1 μ m. Dalam modul antena pelbagai gelombang gelombang milimeter, proses ini mengurangkan rintangan interkoneksi diod kepada 0.5m Ω, mengurangkan kehilangan sisipan sebanyak 0.3dB, dan memendekkan kitaran pembuatan dari 6 minggu hingga 72 jam.
4, pembinaan metodologi pemilihan pintar
1. Simulasi Kolaborasi Bidang Fizik Multi
Platform Simulasi Bersama ANSYS HFSS dan Icepak memainkan peranan penting dalam pemilihan diod. Modul komunikasi 60GHz direka menggunakan platform ini untuk menubuhkan model gandingan mekanikal termal elektrik. Selepas mengoptimumkan susun atur pad diod, ubah bentuk sendi solder yang disebabkan oleh tekanan haba dikawal dalam 0.3 μm, memastikan operasi yang boleh dipercayai peranti dalam julat suhu yang luas sebanyak -55 darjah ke 125 darjah.
2. Pembinaan Perpustakaan Model Parameterized
Pengilang EDA tertentu telah membangunkan perpustakaan model rempah diod yang mengandungi lebih daripada 500 parameter, yang meliputi data seperti parameter S dan angka bunyi di bawah suhu yang berbeza (-40 darjah hingga 175 darjah) dan keadaan bias. Dalam reka bentuk stesen pangkalan kecil 5G, aplikasi perpustakaan model ini memendekkan kitaran lelaran reka bentuk dari 10 minggu hingga 4 minggu, dan meningkatkan kadar kejayaan satu pengeluaran cip kepada 95%.
3. Reka bentuk untuk pengoptimuman pembuatan (DFM)
Mewujudkan Perpustakaan Peraturan DFM untuk diod mikro yang dibungkus pada 008004 (0.3mm × 0.15mm):
Jarak pad: lebih besar daripada atau sama dengan 30 μ m
Ketebalan mesh keluli: 0.06mm ± 0.005mm
Suhu puncak pematerian reflow: 240 darjah ± 3 darjah
Dengan mengoptimumkan parameter percetakan tampal pateri, kadar kekosongan kimpalan dikurangkan dari 12% hingga di bawah 2%, memenuhi keperluan AEC - Q101 standard untuk elektronik automotif.
https://www.trrsemicon.com/Transistor/isc=(2 }Thyristors (3 }bt169gw.html