太赫兹焦平面成像系统中倒装焊结构的研究

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1、太赫兹焦平面成像系统中倒装焊结构的研究唐贞2016年1月中图分类号：TN45UDC分类号：621.3太赫兹焦平面成像系统中倒装焊结构的研究作者姓名唐贞学院名称信息与电子学院指导教师于伟华副教授答辩委员会主席徐晓文教授申请学位工学硕士学科专业电磁场与微波技术学位授予单位北京理工大学论文答辩日期2016年1月TheResearchofFlipChipinTerahertzFocalPlaneImagingSystemCandidateName:ZhenTangSchoolorDepartment:InformationandElectronicsFac

2、ultyMentor:AssociateProf.YuWeihuaChair,ThesisCommittee:Prof.XuXiaowenMajor:ElectronicScienceandTechnologyDegreeby:BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence:January,2016研究成果声明本人郑重声明：所提交的学位论文是我本人在指导教师的指导下进行的研究工作获得的研究成果。尽我所知，文中除特别标注和致谢的地方外，学位论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京理工大

3、学或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的合作者对此研究工作所做的任何贡献均已在学位论文中作了明确的说明并表示了谢意。特此申明。签名：日期：北京理工大学硕士学位论文摘要太赫兹焦平面成像技术在安检成像、材料研究、无损检测等方面有着广阔的应用前景，备受国内外研究学者及机构的广泛关注。由于太赫兹波频率高、波长短，在太赫兹成像系统中进行芯片的封装及电路互连非常困难，不仅加工难度大，而且对系统中电路的性能影响明显。本文以检测人体隐匿危险物品为应用背景，采用倒装焊封装方式，重点研究了太赫兹焦平面成像接收机中电路的互连技术与封装结构。主要工作包括

4、以下几部分：一．太赫兹焦平面成像系统中电路互连与封装方案的确定。为适应太赫兹集成电路逐渐向小型化、多功能化、低功耗、高集成度等方向发展的趋势，本文提出倒装焊互连封装方案。分析了倒装焊封装方式的特点及工艺流程，提出了适合于应用背景的倒装焊封装方案。二．倒装焊封装方案电磁特性的分析。分别在太赫兹频段和中频频段对倒装焊结构的电磁特性进行分析，重点分析了太赫兹频段倒装焊结构对天线性能的影响以及中频频段倒装焊结构对电路传输性能的影响。三．倒装焊封装结构下探测芯片单像素建议结构及阵列布局方案的提出。基于倒装焊结构对太赫兹成像前端的影响，提出适合于倒装焊封装的单

5、像素天线集成探测芯片建议结构。在单像素探测芯片的基础上，基于工艺限制提出了4×4探测芯片阵列布局方案。以上三个部分分别为倒装焊技术在太赫兹成像前端中的应用可行性分析、微波性能分析以及结构改进分析，为倒装焊结构在太赫兹系统中的应用奠定了理论基础。关键词：太赫兹焦平面成像；倒装焊封装；集成天线芯片；阵列芯片I北京理工大学硕士学位论文AbstractTerahertzfocalplaneimagingsystemshavewideprospectofapplicationsinsecurity,materialaswellasmilitaryregion

6、s.Asaresult,researchesinterahertzimagingareprosperousallaroundtheworld.Packagingandinterconnectioninterahertzsystemsarefacinggreatobstaclesanddifficultiesbythereasonofshortwavelengthandhighfrequencyofterahertzwaves,notonlyinprocessingtechnology,butalsointransmissionperformance

7、part.Thisthesisdevotesinthestudyofpackagingandinterconnectioninterahertzfocalplaneimagingsystemusingflipchiptechnologytakingsecurityinspectionasapplicationbackground.Themainworkareillustratedasfollows:1.Determinationofpackagingschemeandcircuits’interconnection.Inordertoupdatet

8、othenewtendenciesofminiaturization,multifunction,lowpowercons