1、射频封装一、数字封装与射频封装的对比射频封装的目标是在经过若干层次的集成以后，信号在其中传输时仍能保持其带宽。由于射频信号的自然特性，这种功能的实现在较高的频率上变得越来越具有挑战性。因此，为了使信号完整性保持在一个可以接受的水平上，射频封装必须着眼于降低噪声和网络匹配。射频封装的一个基本特征是其性能受到传输线和电抗元件的控制。与数字封装的设计相比，衡量两者的关系主要在频率上而不是在工艺上，并且射频封装并不直接服从摩尔定律。射频封装设计的另一个特征是其必须使寄生效应最小化。在较高的频率上，开路的行为类似于电容，短路行为类似于电感。此外，在较高的频率上，导体表现出更大的阻抗特性并且更倾向于辐射能
2、量而不是传导能量。所有这些都是必须使其最小化或者加以控制的寄生效应。在高频上使用的电磁电路元件在表现上与大家更加熟悉的在低频时使用的集总元件电路是有极大的差异的。常规电路中的连接线提供的是电流的通路，并且电阻、电容和电感在其元件端口上的电流和电压的关系很简单。一个经常被忽视的事实是导线和电路仅仅提供一个框架，电荷在这样一个框架上运动和迁移。这些电荷在整个电路及其周围建立起了电场和磁场，这常常有着复杂的含义。原则上，它将使电路的行为完全由电磁场决定，而在一般的工作实践中电路的行为是由电路的电压和电流所决定的。但是值得指出的是，在现代电的和电子的应用中，这么多的进步不可能没有简单却有力的电路理论。
3、三类元件中的任何一个在电磁上的应用都服从麦克斯韦方程组。个人通信、无线局域网、卫星通信和汽车电子的显著应用促进了高频封装的需求。在即将到来的时代，这些设备将合并网络浏览器、个人数字助理（PDA） 、电话和寻呼机的功能。射频封装的一个挑战是将高频模拟部分合并到集成模块环境中去，并且从天线开始的输入一直到与宽带数字电路集成在一起都能保持其功能。射频封装在微电子开发领域的独特规律由以下几点描述：1、 射频/无线的解决方案由于其自然特性是一个混合工艺的解决方案。许多技术需要联合使用，而不是使用一种单独的集成电路工艺，这是典型的。2、 一般的描述集成电路规模的理论（摩尔定律）在无线解决方案上的应用受到限
4、制，因此集成和比例必须同时出现于 IC 和封装或者模块、级上。3、 无线产品的开发比先进的数字产品的开发速度快但是标准化的程度低。一种峰窝电话的典型的生命周期小于 18 个月。4、 射频/无线的样机必须按照一种特定的规范去开发。因此，射频系统的封装策略极大地依赖于对元器件在高频时的电行为的了解。于是，成功的射频封装不能依靠传统的电路理论和设计技巧。二、射频封装的设计封装的电学特性取决于信号从芯片到印刷电路板传输时所能保持的信号完整性水平。在实际应用中，硅片被装在封装的中心，并且与各管脚之间产生电连接。在我们关注的封装上 80的封装面积被管脚和互连线占据了；于是，可以预料管脚的电感和电容在信号传
5、输特性上会起主要的作用。在潜在的问题中也许会出现这样的问题，有人会提出信号上升时间的恶化、由于损耗带来的衰减、相邻管脚的耦合、辐射和其它更复杂的现象。从而，要对电学上的限制有充分的理解，就必须对互连结构有好的描述。研究的主要任务是搞清楚封装在微波频段的电学参数及其与频率的关系。封装在射频频段的集总模型由电感、电容可能还有电阻组成。高功率的需求对大部分微波单片集成电路（MMIC）造成了挑战。固态源的低输出功率以及低阻抗，更多的是因为传统的传输线特性的阻碍，其结果是效率非常低。很明显，传统的平面线技术由于激励起了衬底波模而引入了高损耗。然而，对于耦合线系统，高次准 TEM 模的存在对短接线和抗性调
6、谐方法提出了挑战。在射频设计中，接地是很重要的；微带线上的过孔会引入寄生电感并对电路的运行产生有害的影响。一种选择是使用共面传输线，这样在接近信号线的地方就可以接地。模拟微波单片集成电路，例如放大器和振荡器，可以利用共面波导结构来实现。用共面波导取代耦合微带线作为传输媒体在材料（地平面）节约和结构（过孔）简化方面有着潜在的好处。三、倒装芯片近年来，倒装芯片的芯片固定方法作为最成功的封装技术之一出现。近来，倒装芯片被用在射频系统中，这可以在根本上使其寄生效应最小化。倒装芯片由于使用了球阵列来进行电接触，使得寄生电感最小化并且提供最适宜的方法使射频信号传导到下一个集成层次。四、无源和微波器件现代通
7、信系统对射频/中频滤波器和压控振荡器（VCO）有着迫切的需求。虽然在一个单硅片上集成无线电收发器的研究已经做了很多，但是许多元件，例如频段选择元件、信道选择元件和压控振荡器的调谐元件仍然必须留在芯片的外部。这些元件很难集成在单个硅片上，主要是因为在标准的硅流程上不可能得到高品质因素的电感。像电感、传输线这样的无源元件在大多数微波单片无线电收发器集成电路上占据了非常大的面积，并且具有较低的品质因素。这成了在单片集成电路上实现高性能的无线收发器所需要的高 Q 值的滤波器和电感的主要障碍。使用有源器件代替电感和滤波器不仅不能提供高 Q 值和低损耗的滤波器，而且也不能显著地减少元件的尺寸。通过更好的有源器件模型的开发，如 MEMS 滤波器这样积木式和标准化的有源器件，将会朝着能够实现的低成本的全单片射频和微波收发器迈出主要的一步。
