毫米波多芯片组件中金丝金带键合互连的特性比较
1. 理论分析
一个典型的金丝键合互连结构如图1所示。
图1金丝、金带键合结构示意图
金丝、金带键合互连的模型可以用串联电阻R、串联电感L、并联电容C1和R1、并联电容C2和R2组成的低通滤波网络来表示,如图2所示。
图2金丝、金带键合互连的等效电路模型
采不同模型的等效电路可以通过实测数据来提取,也可通过三维电磁场仿真软件HFSS 通过仿真金带互连的微波特性,输出模型的全频段S参数文件,利用微波电路仿真设计软件ADS中的SPICE工具,可以计算得到金丝、金带键合互连的各个模型参数。
2. 金带、金丝互连性能仿真分析
利用Ansoft公司的三维电磁场软件HFSS对键合互连结构进行建模,仿真了在频率20-40GHz范围内单根、两根、三根连接线和金带连接的性能。
仿真参数如下:氧化铝陶瓷厚度是0.8mm,其相对介电常数是9.9,介质衬底上50Ω微带宽度为0.79mm,微带间隙d为0.2mm。为更好的比较出金丝、金带键合性能差异,结合生产过程中键合实际能达到的跨距和拱高,仿真时设置金丝和金带的跨距、拱高相同,拱高0.1mm、跨距0.2mm。其仿真结果如图3所示。