[发明专利]一种3D异构集成多功能收发芯片

权利要求书

1.一种3D异构集成多功能收发芯片，其特征在于：包括由上至下的微波信号幅度与相位控制层、高密度Bump互连层、微波信号收发放大层和背面输入/输出端口层；所述微波信号幅度与相位控制层采用标准Si CMOS工艺，集成微波信号的放大、开关、衰减、移相和逻辑转换功能，并实现收发链路的电源自调制功能，微波信号幅度与相位控制层中顶层的微波信号通过TSV向下垂直传输；所述高密度Bump互连层采用大马士革工艺，不同Bump间的高度差一致性≤5um，实现微波信号垂直传输、数字信号垂直传输和热传导；所述微波信号收发放大层采用标准GaAs工艺，集成微波信号的前级接收、末级发射和收发开关功能，微波信号收发放大层中的微波信号通过Hot Via向下垂直传输；所述背面输入/输出端口层集成了阵列化的BGA焊球，所有信号均通过BGA焊球进行输入和输出，并将整个芯片的热传导至安装界面。

2.根据权利要求1所述3D异构集成多功能收发芯片，其特征在于：在微波信号幅度与相位控制层中，采用填实和不填实两种类型的TSV，填实的TSV的填实材料为铜，且无空洞和缺陷；不填实的TSV的侧壁材料为铜；两种类型的TSV与Si的侧壁之间均有一层二氧化硅绝缘层。

3.根据权利要求1所述3D异构集成多功能收发芯片，其特征在于：在微波信号幅度与相位控制层中，移相位数≥6位，衰减位数≥6位。

4.根据权利要求1所述3D异构集成多功能收发芯片，其特征在于：在高密度Bump互连层中，Bump的材料为CuNiSnAg。

5.根据权利要求1所述3D异构集成多功能收发芯片，其特征在于：在高密度Bump互连层中，Bump通过中道工艺生长在晶圆上。

6.根据权利要求1所述3D异构集成多功能收发芯片，其特征在于：在高密度Bump互连层中，Bump的直径≥30um，间距≥40um。

7.根据权利要求1所述3D异构集成多功能收发芯片，其特征在于：在微波信号收发放大层中，Hot Via为不填实通孔，侧壁材料为金，通孔两端覆盖金层使通孔不露出。

8.根据权利要求1所述3D异构集成多功能收发芯片，其特征在于：在微波信号收发放大层中，Hot Via的直径为30um。

9.根据权利要求1所述3D异构集成多功能收发芯片，其特征在于：在微波信号收发放大层中，单路发射功率≥1W，噪声系数≤3.5dB。

10.根据权利要求1所述3D异构集成多功能收发芯片，其特征在于：在背面输入/输出端口层中，BGA焊球的直径≥200um，间距≥200um。