一种基于TSV工艺的多通道高OIP3接收微模组及其工作方法与流程

本发明涉及电子通信，具体涉及一种基于tsv工艺的多通道高oip3接收微模组及其工作方法。

背景技术：

1、在应用了阵列天线或mimo多天线的雷达、通信、电子对抗系统的接收机中，多通道间需要灵活进行切换，并要求具有较高的oip3指标，以满足前端大功率输入情况下的交调特性。当前技术通常通过大量的开关实现通道切换，并选用低增益高oip3的lna来实现较好得交调特性，但目前国产的lna的oip3指标基本低于30dbc，并伴随着高增益，导致整体链路oip3无法调高，要实现30dbc以上的链路oip3，需要采用进口的低增益高oip3器件，如semi-conductor的pga-105+等，会增加整体的成本，另外，大量的开关和lna，以及控制单元的集成必然导致整体pcb面积的需求大增，整体尺寸甚至达到20*20cm2以上，极大的占用了雷达/通信系统的空间，导致整体系统无法实现小型化。

技术实现思路

1、为解决上述问题，实现接收机中多通道间灵活切换和达到较高oip3指标的需求，本发明提供一种基于tsv工艺的多通道高oip3接收微模组及其工作方法。

2、为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

3、一种基于tsv工艺的多通道高oip3接收微模组，包括第一功能层，在第一功能层之上堆叠第二功能层，二者通过中层焊球固定，第一功能层底部设置底层焊球，在第一功能层和第二功能层的侧边设置tsv通孔；

4、第一功能层，用于布设直通链路；第一功能层上设置若干个接收通断切换开关；

5、第二功能层，用于布设放大滤波链路，第二功能层上设置若干个低噪放、若干个滤波器、若干个功放和若干个功分器，低噪放用于一级放大，功放用于二级放大；

6、所述底层焊球包括若干个接地焊球、若干个接收中频输入焊球、若干个电源焊球、若干个功能控制焊球和若干个接收射频输出焊球。

7、所述接收通断切换开关和功分器均为有源器件，通过电源焊球提供电源信号。

8、所述中层焊球采用60um的锡铅焊球。

9、所述底部焊球采用200um的锡铅焊球。

10、所述功分器能用通道切换开关替换。

11、所述功放采用功率放大器或者驱动放大器。

12、所述第一功能层和第二功能层均包含硅帽、走线层及硅基板。

13、所述一种基于tsv工艺的多通道高oip3接收微模组的工作方法，接收信号通过接收中频输入焊球达到第一功能层，直通信号直接在第一功能层通过接收通断切换开关到达接收射频输出焊球；

14、放大信号通过接收通断切换开关及侧边的tsv通孔进入第二功能层，通过低噪放、滤波器和功放对放大信号进行放大和滤波，并通过功分器，放大信号再次进入侧边输出tsv通孔，进而到达接收射频输出焊球。

15、通过所述若干个接收通断切换开关和功分器进行通道的通断控制及通道切换，能够实现单入单出、单入多出、多入单出和多入多出的通道方案。

16、所述一种基于tsv工艺的多通道高oip3接收微模组，用于pcb、陶瓷基和硅基的载片场景。

17、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

18、本发明基于tsv硅通孔技术和rdl再布线技术，实现模组的三维堆叠设计；并通过接收通断切换开关和功分器，实现多通道自由切换配置，可以根据需要灵活配置通道需求；并采用功放元件的高oip3特性替代lna的方案，实现整体链路的高oip3要求，极大的提高了系统线性度，可以支持更高的功率使用场景；具有较高的实用意义。本发明极大的减小了系统的尺寸，可以降低至少一半以上的面积，对解决具有大规模开关网络设计中的面积问题具有很高的价值；提高了产品集成度，并实现较高的性能指标。本发明实现产品的高集成小型化设计，特别是在微波毫米波领域，利用晶圆级的加工工艺可以更加精准的实现射频链路的超宽带匹配设计，具有较高的实际意义。

技术特征：

1.一种基于tsv工艺的多通道高oip3接收微模组，其特征在于，包括第一功能层(1)，在第一功能层(1)之上堆叠第二功能层(2)，二者通过中层焊球(5)固定，第一功能层(1)底部设置底层焊球，在第一功能层(1)和第二功能层(2)的侧边设置tsv通孔(3)；

2.根据权利要求1所述的一种基于tsv工艺的多通道高oip3接收微模组，其特征在于，所述接收通断切换开关(4)和功分器(9)均为有源器件，通过电源焊球(10)提供电源信号。

3.根据权利要求1所述的一种基于tsv工艺的多通道高oip3接收微模组，其特征在于，所述中层焊球(5)采用60um的锡铅焊球。

4.根据权利要求1所述的一种基于tsv工艺的多通道高oip3接收微模组，其特征在于，所述底部焊球采用200um的锡铅焊球。

5.根据权利要求1所述的一种基于tsv工艺的多通道高oip3接收微模组，其特征在于，所述功分器(9)能用通道切换开关替换。

6.根据权利要求1所述的一种基于tsv工艺的多通道高oip3接收微模组，其特征在于，所述功放(8)采用功率放大器或者驱动放大器。

7.根据权利要求1所述的一种基于tsv工艺的多通道高oip3接收微模组，其特征在于，所述第一功能层(1)和第二功能层(2)均包含硅帽(15)、走线层(16)及硅基板(17)。

8.一种根据权利要求1-7所述的任意一项基于tsv工艺的多通道高oip3接收微模组的工作方法，其特征在于：接收信号通过接收中频输入焊球(11)达到第一功能层(1)，直通信号直接在第一功能层(1)通过接收通断切换开关(4)到达接收射频输出焊球(14)；

9.根据权利要求8所述的一种基于tsv工艺的多通道高oip3接收微模组的工作方法，其特征在于，通过所述若干个接收通断切换开关(4)和功分器(9)进行通道的通断控制及通道切换，能够实现单入单出、单入多出、多入单出和多入多出的通道方案。

10.一种根据权利要求1-7所述的任意一项基于tsv工艺的多通道高oip3接收微模组，其特征在于，用于pcb、陶瓷基和硅基的载片场景。

技术总结
本发明公开了一种基于TSV工艺的多通道高OIP3接收微模组及其工作方法，涉及电子通信技术领域。包括第一功能层，在第一功能层之上堆叠第二功能层，第一功能层底部设置底层焊球，在第一功能层和第二功能层的侧边设置TSV通孔；第一功能层，用于布设直通链路；第一功能层上设置接收通断切换开关；第二功能层，用于布设放大滤波链路，第二功能层上设置低噪放、滤波器、功放和功分器，低噪放用于一级放大，功放用于二级放大。本发明能够实现多通道自由切换配置，可以根据需要灵活配置通道需求，提高了整体链路的OIP3，可以支持更高的功率使用场景，提高了产品集成度，并实现较高的性能指标。

技术研发人员：边明明,贺鹏超,刘曦
受保护的技术使用者：西安微电子技术研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11