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XCPS® | 5G时代,高频材料的机遇与挑战

发表时间:2024-04-03 10:31

一、电信技术:蜂窝网络标准的演变






二、5G毫米波时代半导体技术的挑战


目前毫米波天线阵列的实现的方式可分为AoC(Antenna on Chip)、AiP(Antenna in Package)两种。其中AoC天线将辐射原件直接集成到射频芯片栈的后端,该方案的优点在于,在一个面积仅几平方毫米的单一模块上,没有任何射频互连和射频与基带功能的相互集成。考虑到成本和性能,AoC技术更适用于较毫米波频段更高频率的太赫兹频段(300GHz-3THz)。而AiP技术是基于封装材料与工艺,将天线与芯片集成在封装内,实现系统级无线功能的技术,兼顾了天线性能、成本及体积,代表着近年来天线技术的重大成就及5G毫米波频段终端天线的技术升级方向。

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AiP工艺主要有LTCC(低温共烧结陶瓷)、HDI(高密度互联)及FOWLP(晶圆级扇出式封装)三种方案。其中LTCC工艺已经相当成熟,HDI工艺已经被很多公司用于开发毫米波AiP,产品厚度可以做到1mm或者更薄;FOWLP工艺不同于LTCC或HDI工艺,FOWLP不再需要叠层基片,转而用模塑化合物、重新配置金属与介质层代替,因此介质层材料的选择至关重要。


三、可参考的典型材料



四、关于XCPS®

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XCPS®是一种独特的交联聚苯乙烯热固性塑料,这种材料优势特性是其在不同频率范围内具有稳定的电气性能,并具有出色的声音传输性能、良好的物理性能、优异的电气性能(包括低损耗和稳定的介电常数)相结合。

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五、测量方法


技术
频率范围
特点
电介质谐振(SPDR)
1~15GHz
1、高测量精度
2、易于使用
3、用户对误差不敏感
4、典型的样品厚度小于1 mm
5、IEC 61189-2-721:2015
分体气缸谐振器(SCR)
10~18GHz
1、高测量精度
2、用户误差敏感
3、典型样品厚度约100 um
4、IPC-TM-650 2.5.5.13
平衡型圆盘谐振器(BCDR)
10~120GHz
1、高测量精度
2、典型样品厚度小于1 mm
3、IEC 63185
一种无源光学谐振腔(FPOR)
20~120GHz
1、高测量精度
2、用户对误差敏感
3、不确定度随着频率的增加而增加
4、JIS R1660-2