毫米波微带键合金丝宽带匹配互连分析设计

1引言

键合金丝互连技术在微波集成电路（MICs）以及单片集成微波电路（MMICs）中有着广泛的应用，它可以用于固态器件到无源电路的连接，也可用于芯片之间的连接。但是，这种互连方式在毫米波高端的使用却受到一定的限制，这是因为金丝与微带线的连接处,微带线的分布电流受到影响，呈现出电感的特性。为了解决该问题，人们提出了倒装芯片以及其他一些电磁耦合技术 。然而键合金丝互连结构依然有着广泛的应用，这主要是由于它具有工艺简单、廉价、热胀系数小等优点，这在有很高要求的应用尤其是空间系统中有重要的意义。实践证明，只要设计合适的匹配网络，键合金丝互连结构可以实现良好的匹配性能。

采取电磁场数值计算的方法可获取准确的键合参数模型，常用的有基于全波分析的时域有限差分法以及准静态分析法等。利用键合线形成五阶低通滤波器用于两玻璃芯片的连接，虽然可以实现很宽频带的匹配连接，但是其对芯片的要求较为苛刻。本文针对毫米波的宽带匹配互连，采取附加微带调谐分支的方法，分析设计了适用于V、E波段的微带键合金丝宽带匹配互连，并对键合金丝粗细、数目、间距以及微带调谐分支线对毫米波反射与传输特性的影响进行了比较分析。

2键合金丝互连模型及其等效电路

本文所研究的带有微带调配支节的键合金丝互连模型如图1所示。在厚度为0.127mm的Rogers5880的介质基板上将固定宽度以及间隙的两条微带通过金丝相连，为了调配键合金丝的电抗效应，增加了微带分支调配结构。整个互连结构的等效电路如图2所示：

（a）单金丝

（b）双金丝

图1带有微带调配支节的键合金丝互连模型

图2键合金丝互连模型等效电路

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