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随着CMOS特征尺寸接近物理极限,仅依靠半导体制作技术工艺节点的推进来提高电子产品集成度所面临的技术和成本压力越来越大。此时,封装技术正由传统的单芯片封装朝着高密度、多功能、小型化的多芯片系统级封装方向发展,先进封装在提高电子系统集成度上扮演了更加重要的角色。系统级封装SiP(System in Package)技术作为系统集成的关键技术,具有集成度高、工艺兼容性好、成本低和可靠性高等优点,具有广阔的市场需求和应用前景。低成本、小尺寸、高性能、多功能、低功耗是未来无线产品的基本要求,这些要求驱使射频系统朝着更高的集成度发展,射频系统级封装RF SiP技术已成为解决无线系统集成的主流技术。通过灵活的系统设计和成熟的封装技术,RF SiP技术将采用不同工艺的具有不同功能的有源芯片和无源器件集成到单个封装体中,实现射频模块或系统的功能。 本文主要研究内容是射频系统级封装电磁干扰问题及集成方案。针对系统封装中辐射源的近场耦合,提出了基于近场扫描测试构建辐射源磁偶极子阵列等效模型的流程,并设计实际PCB辐射源模型,完成带地平面的辐射源等效建模和验证。针对RF SiP中日益严重的电磁干扰问题,提出了以导电胶为屏蔽材料的共形屏蔽方案。将低成本导电胶用作屏蔽材料涂覆在塑封材料表面,实现了更轻、更薄、更灵活的共形屏蔽结构。通过设计单芯片辐射源和三维堆叠对照样品,验证了该屏蔽结构的屏蔽性能。在三维堆叠样品中,导电胶共形屏蔽结构在DC~7GHz范围内的屏蔽效能为20dB~50dB,可用于主流RF SiP设计。针对4G技术及未来5G技术对基站的要求,研究并实现了两款基于RF SiP技术的超宽多频带基站射频系统。第一款RF SiP为采用2发2收1反馈架构的基站射频单元,可支持700MHz~2700MHz频段内TD-LTE/TD-LTE-A/TD-SCDMA多种制式,尺寸仅为25mm×25mm×3mm,可扩展为4发4收或8发8收射频单元集成。第二款RF SiP集成了基站系统的AD/DA+RF前端,采用三维腔体堆叠结构,在5.25cm×5.25cm的面积里集成33颗有源器件和572颗无源器件,尺寸缩小了约18倍。