[發明專利]一種鍵合線可重構匹配技術及設計方法

在審

• 申請號: 202210168161.6
• 申請日: 2022-02-23
• 公開（公告）號: CN114662433A
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 劉維紅;陳柳楊;劉燁;關東陽;劉清冉;張夢林;王坤
• 申請（專利權）人: 西安郵電大學
• 主分類號: G06F30/347
• 分類號: G06F30/347;G06F115/12
• 代理公司: 深圳市科進知識產權代理事務所(普通合伙) 44316
• 代理人: 孟潔

一種鍵合線可重構匹配技術及設計方法，其特征在于：包括基板、電容、接地銅箔、信號輸入端、信號輸出端、芯片和鍵合線，所述信號輸入端、信號輸出端和芯片設置在基板中間，所述鍵合線連接信號輸入端、芯片和信號輸出端；所述信號輸入端、信號輸出端和芯片左右設置有接地銅箔，所述電容跨接在信號輸入端和接地銅箔之間；本發明為了解決鍵合工藝的不足所帶來的信號傳輸問題，本發明主要通過在鍵合線前端加可變電容，對鍵合線的寄生效應進行補償調節，以此實現信號的高質量傳輸，減少了由于鍵合線誤差而導致廢板情況的發生，減少了原材料的浪費、降低了成本。

【技術領域】

本發明涉及鍵合工藝技術領域，具體涉及一種鍵合線可重構匹配技術及設計方法。

【背景技術】

在集成電路領域，鍵合線是系統集成的核心部件，是連接芯片焊盤與引腳焊盤并用于信號傳輸的引線，如圖1所示。其所用的材料和工藝水平是影響信號傳輸性能的主要因素。為了保證信號的傳輸質量，材料方面，集成電路行業一般選用穩定性好、導電率高的金絲作為鍵合線的源材料；但是，在工藝方面，由于鍵合結構存在工藝誤差，鍵合線會的對高頻信號傳輸產生顯著的影響。

近年來，隨著無線通信的快速發展，信號頻率大幅提高，鍵合線在傳輸這些信號時，受工藝結構的影響也越來越大。焊盤間距，鍵合線數量、拱高、跨距等參數的不同，都會產生不同的寄生效應，從而影響信號的傳輸質量。為了使信號能高效傳輸，工藝上要求這些參數的誤差碧血控制在一個理想的范圍內，這樣大大提高了工藝的難度。因此，如何進行鍵合線高效匹配，實現高質量的信號傳輸成為集成電路領域的一大難題。

可重構匹配技術一般用于射頻電路中濾波器的頻帶調節，其普遍做法是：選用可以調節的電容器件，構成濾波器的選頻網絡。由于這種濾波器的中心頻點可以根據可變電容器件重新進行選定，因此，這種濾波器也被稱為可重構濾波器，其所用的可以重新構建匹配網絡的這種技術也被稱為可重構匹配技術。

【發明內容】

有鑒于此，為了克服現有技術的缺陷和問題，解決鍵合工藝的不足所帶來的信號傳輸問題，本發明提出了一種鍵合線可重構匹配技術及設計方法，該技術主要通過在鍵合線前端加可變電容，對鍵合線的寄生效應進行補償調節，以此實現信號的高質量傳輸。

一種鍵合線可重構匹配技術，包括基板、電容、接地銅箔、信號輸入端、信號輸出端、芯片和鍵合線，所述信號輸入端、信號輸出端和芯片設置在基板中間，所述鍵合線連接信號輸入端、芯片和信號輸出端；

所述信號輸入端、信號輸出端和芯片左右設置有接地銅箔，所述電容跨接在信號輸入端和接地銅箔之間。

優選的，所述接地銅箔上還設置有接地通孔，所述接地通孔對稱設置。

優選的，所述鍵合線不少于2條。

一種鍵合線可重構匹配技術的設計方法，包括

步驟一：選擇中心頻率為10GHz的射頻電路常用PCB板材，根據板材的各項參數，在EDA軟件ADS中計算出50歐姆傳輸線的三維結構參數，然后利用三維電磁仿真軟件HFSS對傳輸線進行初步建模仿真，得到信號傳輸情況的仿真結果；

步驟二：在步驟一的基礎上，對傳輸線添加鍵合線再進行仿真；

步驟三：將步驟二中添加鍵合線的仿真結果導出為s2p文件，并加載到ADS的s2p控件中，同時在s2p控件的輸入端并聯一個1pF的電容再串聯一個1nH的電感，然后使用ADS的tuning工具對電感、電容進行調諧，得到調諧后的ADS原理圖與S參數仿真結果；

步驟四：利用步驟三得出的電感值，在ADS中使用共面波導傳輸線擬合出0.4nH的電感。之后使用共面波導傳輸線替換理想電感進行仿真；

步驟五：對步驟四中的原理圖，使用ADS的tuning工具對電容進行調節，使電容值從0.01pF增加到0.1pF，得到電容變化時S11的變化趨勢。