倒装芯片封装的60GHz晶体管

InGaAs HEMT形式的两级增益模块在只消耗20mW功率的条件下发送了9dB的增益

台湾的一个工程师团队使用倒装芯片封装建立了一个在只消耗20mW功率的条件下发送6.5dB的增益的InGaAs HEMT。

研究者们声称倒装芯片技术的其中一个好处是它的简单性：电路不需要诸如金属-绝缘体-金属电容器以及薄膜电阻器等无源组件。

“这种方式主要的好处是以倒装芯片封装技术作为载体对电路的匹配性。这为器件到电路的无缝集成提供了一个有效节省成本的解决方案”，来自Yuan Ze大学的研究小组成员Edward Chang声称。

使用硅CMOS技术同样能获取工作在60GHz的电路，它们可以部署在个人无线网络应用领域、无线高分辨率多媒体接口以及无线对接基站等应用领域。然而，III-Vs主族半导体芯片在一些关键领域更加实用，比如低噪声特性、低直流功耗以及优秀的线性度特性等。

60GHz器件的构建开始于以MBE方式生长厚度为15nm的In0.6Ga0.4As沟道的HEMT外延结构。外延晶圆被减薄到100um并且划片成裸片，然后测试其直流和射频特性。然后好的芯片通过引线键合的方式键合到镀有经过处理以产生传输线的金属层的蓝宝石衬底上。

倒装芯片封装技术队InGaAs HEMT芯片直流特性，其漏源电流在漏源偏置电压为0.5V时为350mA/mm、跨导为600mS/mm。由互连引起的最小寄生效应导致在最大增益为6.5dB时减小0.7dB。

该研究小组使用其倒装芯片封装技术同样制作了一些两级增益模块。在60GHz的频率条件下这些器件获取了9dB的小信号增益，而其消耗的功率仅为20mW。

Cheng声称这种工艺的简单性和低成本使得倒装芯片封装技术适用于大规模量产：“这种技术是基于非常成熟的PCB印刷技术的”。

该研究小组的目标是使其工艺通过采用有机电介质代替基板的电路板上倒装芯片技术更加廉价。

C.-Y Chiang et. al. Appl. Phys Express 4  104105 (2011)