微波混合集成电路电路射频裸芯片封装的方法 (二)
用 E5071C 矢量网络分析仪对低噪声放大器进行噪声系数曲线和增益曲线测试,测试结果如图 4 和图 5 所示。
图 4 表面封装前后 Ku 频段低噪声放大器的噪声系数曲线
图 5 表面封装前后 Ku 频段低噪声放大器的增益曲线
从图 4 和图 5 可以看出,EGC-1700 无色防潮保护涂层封装后低噪声放大器的常温噪声有一定程度上升,增益均有一定程度的下降,其中噪声上升约 0.3 dB,增益下降约 0.4 dB。但噪声系数曲线和增益曲线的走势与封装前较一致。
2.2 交变湿热后的低噪声放大器性能
按照 GJB150.9A-2009 军用装备实验室环境试验方法第 9 部分:湿热试验,对 EGC-1700 无色防潮保护涂层封装后的低噪声放大器进行交变湿热试验,结束后用 E5071CC 网络矢量分析仪对低噪声放大器的噪声系数和增益进行测试,结果如图 6 和图 7 所示。
图 6 湿热试验前后 Ku 频段的低噪声放大器的噪声系数曲线
图 7 湿热试验前后 Ku 频段的低噪声放大器的增益曲线
从图 6 和图 7 可以看出经过 EGC-1700 无色防潮保护涂层封装的低噪声放大器,湿热试验前后的噪声系数曲线和增益曲线走势一致性较好,但当频率超过 8 GHz 后,曲线并没有重合,有一定差值。推测是湿热试验过程中水汽造成 EGC-1700 无色防潮保护涂层介电常数增大,从而使湿热试验后的器件噪声系数和增益均匀地增加了 0.1 dB 左右。
2.3 低温贮存试验后器件的性能
按照 GJB150.4A-2009 军用装备实验室环境试验方法第 4 部分:低温试验,对 EGC-1700 无色防潮保护涂层封装后的低噪声放大器进行了低温试验,结束后用 E5071CC 网络矢量分析仪对低噪声放大器的噪声系数和增益进行测试,结果如图 8 和图 9 所示。
图 8 低温贮存试验前后 Ku 频段的低噪声放大器的噪声系数曲线
图 9 低温贮存试验前后 Ku 频段的低噪声放大器的增益曲线
从图 8 和图 9 可以看出,低温贮存试验前后,经过 EGC-1700 无色防潮保护涂层封装的低噪声放大器模块的噪声系数曲线和增益曲线走势一致性较好,且在低温测试时增益有一定程度的上升,噪声有一定程度的下降。推测是使用的低噪声放大芯片中有负温度系数补偿电阻,在低温时进行温度补偿,测试结果与芯片资料数据一致。
2.4 高温贮存试验后器件的性能
按照 GJB150.3A-2009 军用装备实验室环境试验方法第 3 部分:高温试验,对 EGC-1700 无色防潮保护涂层封装后的低噪声放大器进行了高温试验,结束后用 E5071CC 网络矢量分析仪对低噪声放大器的噪声系数和增益进行测试,结果如图 10 和图 11 所示。
图10 高温贮存试验前后 Ku 频段的低噪声放大器的噪声系数曲线
图 11 高温贮存试验前后 Ku 频段的低噪声放大器的增益曲线
从图 10 和图 11 可以看出,高温贮存试验前后的低噪声放大器的噪声系数曲线和增益曲线的走势一致性较好,但其试验前后的曲线并没有重合,且在低温时增益有一定程度的下降,噪声有一定的上升。出现上述的原因与低温测试时一致。
3 结论
EGC-1700 无色防潮保护涂层涂覆是一种有效的高频防护手段,通过本文所完成的试验研究表明:
1)随着测试频率的升高,EGC-1700 无色防潮保护涂层对低噪声放大器的影响增大,从测试结果来看,1 μm 的 EGC-1700 无色防潮保护涂层在 8 GHz 对低噪声放大器的噪声有一定影响,但变化曲线的一致性较好且可以通过前期的电路补偿设计来修正。
2)1 μm 的 EGC-1700 无色防潮保护涂层可以在射频裸芯片表面有“三防”作用,防护芯片表面短路等。
3)EGC-1700 无色防潮保护涂,可以在 X 波段(12 GHz)以内的微波混合集成电路中应用,技术方案简单并有效,散热效果好,可维修性好,成本低。