【技术实现步骤摘要】
一种基于TSV三维封装的可重构芯片天线及其重构方法
本专利技术涉及天线技术，具体涉及一种基于TSV三维封装的可重构芯片天线及其重构方法。
技术介绍
硅通孔技术(ThroughSiliconVia，TSV)技术是一项高密度封装技术，正在逐渐取代目前工艺比较成熟的引线键合技术，被认为是第四代封装技术。TSV技术通过铜、钨、多晶硅等导电物质的填充，实现硅通孔的垂直电气互连。硅通孔技术可以通过垂直互连减小互联长度，减小信号延迟，降低电容/电感，实现芯片间的低功耗，高速通讯，增加宽带和实现器件集成的小型化。天线是雷达、通信、侦查等电子系统核心部件之一，是实现电磁波发射和接收的载体。从上世纪20年代起的线天线，到上世纪50年代起的面天线，再到如今的大规模应用的各种各样天线，如相控阵天线，微带天线，口径天线，缝隙天线，螺旋天线，可重构天线，封装天线(AiP)和片上天线(AoC)等，无一例外，这些天线的辐射体和馈电网络都是由金属材料组成，天线辐射体和馈电网络一旦设计完成，金属结构将固定不变，其电性能和电参数也是固定不可调。而...
【技术保护点】
1.一种基于TSV三维封装的可重构芯片天线，其特征在于：由上至下依次包括十字辐射层(1)、金属十字缝隙层(2)、可重构馈电网络层(3)以及偏置和控制层(4)，通过倒装工艺使得十字辐射层的P+区电极(5)在下表面，金属十字缝隙层和可重构馈电网络层均设有与所述电极对应的过孔(6)，第一偏置线(7)一端与P+区电极连接，另一端穿过金属十字缝隙层和可重构馈电网络层的过孔与偏置和控制层连接；十字辐射层用于天线辐射，嵌到下面的金属十字缝隙层上；金属十字缝隙层用于形成频率和极化两个可重构变量，并用于隔离十字辐射层和可重构馈电网络层；可重构馈电网络层用于双变量重构天线的馈电；偏置和控制层用...
【技术特征摘要】
1.一种基于TSV三维封装的可重构芯片天线，其特征在于：由上至下依次包括十字辐射层(1)、金属十字缝隙层(2)、可重构馈电网络层(3)以及偏置和控制层(4)，通过倒装工艺使得十字辐射层的P+区电极(5)在下表面，金属十字缝隙层和可重构馈电网络层均设有与所述电极对应的过孔(6)，第一偏置线(7)一端与P+区电极连接，另一端穿过金属十字缝隙层和可重构馈电网络层的过孔与偏置和控制层连接；十字辐射层用于天线辐射，嵌到下面的金属十字缝隙层上；金属十字缝隙层用于形成频率和极化两个可重构变量，并用于隔离十字辐射层和可重构馈电网络层；可重构馈电网络层用于双变量重构天线的馈电；偏置和控制层用于布置偏置电路和控制电路。
2.根据权利要求1所述的基于TSV三维封装的可重构芯片天线，其特征在于：十字辐射层由M×N个硅孔工艺二极管线阵纵横交错排列组成，每行或每列硅孔工艺二极管线阵之间有间隙，行和列正交的部分通过场隔离工艺隔离连接，且纵横交错的硅孔工艺二极管线阵全部倒装覆盖在金属十字缝隙层的平面缝隙上，通过分别控制正交的硅孔工艺二极管线阵的导通或截止，实现天线的极化可重构。
3.根据权利要求2所述的基于TSV三维封装的可重构芯片天线，其特征在于：硅孔工艺二极管线阵由L个硅孔工艺二极管通过场隔离工艺隔离连接组成，实现各硅孔工艺二极管的独立控制，每个硅孔工艺二极管包括硅衬底层(13)、绝缘层(12)、I区(9)、N+区(10)、P+区(11)、N+区金属电极(14)、P+区金属电极(5)、隔离层(15)、隔离层过孔(16)和第一偏置线(7)，绝缘层设置于硅衬底层的上表面，I区、N+区、P+区均设置于绝缘层上表面，I区位于中间位置，N+区和P+区分别位于I区的两侧，N+区金属电极设置于N+区上表面，P+区金属电极设置于P+区上表面，并在P+区金属电极上表面设置一层隔离层，第一偏置线通过隔离层上的隔离层过孔与P+区金属电极连接，N+区金属电极直接与金属十字缝隙层接触连接。
4.根据权利要求1所述的基于TSV三维封装的可重构芯片天线，其特征在于：金属十字缝隙层包括金属平板和...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘少斌，胡智勇，周永刚，陈鑫，安彤，蒋海珊，梁景原，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，南京六季光电技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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