25.毫米波多芯片组件中金丝金带键合互连的特性

毫米波多芯片组件中金丝金带键合互连的特性比较

毫米波多芯片组件中金丝金带键合互连的特性比较

邹 军

（南京电子技术研究所， 南京 210039）

【摘要】金丝、金带键合已经广泛的应用于毫米波多芯片组件的互连之中。本文讨论了在20－40GHz频率范围内，一根、两根三根金丝和金带连接的性能。测试结果表明两根和三根金丝连接的性能优于金带连接的性能，金带连接的性能优于单金丝连接的性能。

【关键词】金丝键合，金带键合，毫米波多芯片组件

Comparison of Characteristics of Wire and Ribbon Bonding

Interconnects in mm-wave MCM

Zou Jun

（Nanjing Research Institute of Electronics Technology, Nanjing 210039)

【Abstract】 Wire and Ribbon bonding have been widely used for interconnect of millimeter-wave multi-chip module(MCM). In this paper, characterizations of single, double, triple bondwires and ribbon bonding are discussed in a frequency range from 20 to 40 GHz. The measured results show that the double and triple bondwires are prior to ribbon bonding and ribbon bonding are prior to single bondwires in terms of microwave characterizations.

【Key words】 Wire Bonding, Ribbon Bonding interconnect, mm-wave MCM

引言

随着微波和毫米波子系统的快速发展，由于大量的金丝、金带连接已经对整个子系统的性能产生了影响，涉及芯片连接的技术发展的非常之快，尤其是在高频段[1]。考虑芯片或器件的热膨胀和尺寸的差异，通常在要连接的两种介质之间要预留一段小间隙。由于大量的MMICs和组件是基于微带结构的，微带线之间的高效率连接对于高性能系统就显得非常重要。由于连接的金丝、金带存在寄生电感，随着频率越高，金丝、金带连接的微波性能会不断恶化。

本文采用三维电磁场分析软件 HFSS对毫米波多芯片组件中的金丝、金带键合互连的微波特性进行建模分析和仿真优化，并将金丝、金带键合互连等效为一个串联电阻、一个串联电感和两个并联电容组成的低通滤波器网络模型。通过制作试验样品，用矢量网络分析仪和通用测试架测试了在频率20～40GHz范围内单根、两根、三根连接线和金带连接的性能S参数。将试验样品的测试结果与仿真优化结果进行了分析对比，两者吻合较好。