SAR數(shù)據(jù)處理3D-MCM設(shè)計及其電特性分析.pdf

1、合成孔徑雷達（SAR）因其具有全天候、遠(yuǎn)距離及高分辨率的特點，在雷達應(yīng)用領(lǐng)域被大量使用，特別是在戰(zhàn)場偵察、遠(yuǎn)程預(yù)警、火力控制、地形測繪等領(lǐng)域。然而隨著雷達觀測對象性能提高、任務(wù)增多以及工作環(huán)境惡化，對雷達的性能提出了越來越多的挑戰(zhàn)，具體表現(xiàn)在雷達應(yīng)處理的數(shù)據(jù)量增多，信號處理的實時性提高，且雷達系統(tǒng)應(yīng)具備更好的機動性和更高的可靠性。
　　解決這些難題的關(guān)鍵技術(shù)之一就是多芯片組件（MCM）技術(shù)，MCM技術(shù)是一種封裝效率較高的新型微組裝

2、技術(shù)，它將多個芯片安裝在高密度互連基板上，一體封裝，并可將無源器件埋置在基板內(nèi)部或?qū)⑵滟N裝于基板表面靠近芯片的位置，具備小體積、輕質(zhì)量、高性能、高可靠性等特點，在此基礎(chǔ)上發(fā)展而來的3D-MCM技術(shù)利用垂直互連技術(shù)可實現(xiàn)芯片的三維堆疊，系統(tǒng)中的互連線長度大大縮短，信號延遲將大大降低，便于提高SAR數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的高速、實時性能；芯片在二維密集排布的基礎(chǔ)上實現(xiàn)三維堆疊，將大大減小整個SAR數(shù)據(jù)處理裝置的體積和重量；多個芯片一體封裝，信號之間的

3、互連全部處于封裝環(huán)境的保護之下，減小了因封裝導(dǎo)致系統(tǒng)失效的幾率，提高了系統(tǒng)的可靠性，所以特別適用于改進合成孔徑雷達的性能上。然而， MCM技術(shù)帶來小體積、高速高密度等優(yōu)點的同時，在信號完整性（SI）、電源完整性（PI）方面也給基板設(shè)計帶來了更多的挑戰(zhàn)。
　　本文以優(yōu)化合成孔徑雷達性能、體積和機動性出發(fā)，在分析SAR數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，提出了一種以三維多芯片組件技術(shù)為核心的系統(tǒng)重組設(shè)計方案，對系統(tǒng)中占用面積較大的芯片組進

4、行3D-MCM的結(jié)構(gòu)設(shè)計，并使用業(yè)界主流工具Cadence Allegro完成多芯片組件的電學(xué)設(shè)計，借助Sigrity系列仿真軟件對基板設(shè)計中涉及到的信號完整性、電源完整性問題加以仿真優(yōu)化，利用低溫共燒陶瓷（LTCC）技術(shù)完成基板的加工制造，并由中國電子科技集團公司第四十三所完成芯片的安裝和3D-MCM模塊的組裝。最后，設(shè)計并制作了兩塊測試板，一塊為用多芯片組件搭建的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，另一塊是與之對比的用分立芯片搭建的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。通過載入