[发明专利]考虑双根金丝键合线互感的微波器件路耦合传输性能预测方法

摘要

本发明公开了一种考虑双根金丝键合线互感的微波器件路耦合传输性能预测方法，包括确定双根金丝键合线的结构参数、电磁参数以及材料属性；将第i根金丝键合线等效为电阻和电感，焊盘等效为两个平行板电容；确定键合线及其等效二端口网络形式；计算线长和趋肤深度；确定网络中串联电阻、电感值、互感值、串联电感、极板间距和并联电容；判断两根金丝键合线及其两边的焊盘是否等效；确定双根金丝键合下的等效二端口网络形式、等效阻抗、串联电阻和串联电感、并联电容、开路阻抗参数；计算微波器件传输参数；建立耦合模型；计算双根金丝键合下的微波器件传输性能。本发明实现了双根金丝键合线在不同结构参数下的微波器件传输性能快速预测与分析。

主权项

1.考虑双根金丝键合线互感的微波器件路耦合传输性能预测方法，其特征在于，包括下述步骤：(1)根据高频段微波器件电路组装工艺的具体要求，确定微波器件中双根金丝键合线的结构参数、材料属性和电磁参数；(2)根据微波传输线的根本属性，将单根金丝键合线等效为一个电阻和一个电感；(3)将单根金丝键合线两边的焊盘等效为两个平行板电容；(4)确定第i根金丝键合线及其两端焊盘的等效二端口网络形式，该等效二端口网络包括一个串联电阻R_i和一个串联电感L_i，以及并联电容C；(5)根据双根金丝键合线的结构参数、电磁参数以及材料属性，计算金丝键合线的长度l和趋肤深度d_s；(6)根据金丝键合线的长度l以及趋肤深度d_s，确定第i根金丝键合线及其两边焊盘的等效二端口网络中串联电阻R_i；(7)根据金丝键合线的长度l以及趋肤深度d_s，计算第i根金丝键合线在自由空间的电感L_i′；(8)根据金丝键合线长度l和金丝间距s，计算双根金丝键合线之间的互感值；(9)根据第i根金丝键合线在自由空间的电感L_i′和双根金丝键合线之间的互感值M，基于去耦等效法，确定第i根金丝键合线及其两边焊盘的等效二端口网络中串联电感L_i；(10)根据双根金丝键合线的结构参数，计算第i根金丝键合线两边焊盘的等效平行板电容的极板间距U_i；(11)根据第i根金丝键合线两边焊盘的等效平行板电容的极板间距U_i，基于保角变换法，确定第i根金丝键合线及其两边焊盘的等效二端口网络中并联电容C_i；(12)判断双根金丝键合下的每一根金丝键合线及其两边焊盘的等效二端口网络形式及其组成是否等效处理完毕，如果等效处理完毕，则进行下一步骤；否则，继续重复步骤(2)至步骤(11)，直至满足要求为止；(13)根据金丝键合线1及其两边焊盘的等效二端口网络和金丝键合线2及其两边焊盘的等效二端口网络，得到双根金丝键合下的等效二端口网络形式1，基于电路等效变换方法，得到双根金丝键合下的等效二端口网络形式2，基于基尔霍夫定律，确定双根金丝键合下的等效二端口网络形式3；(14)根据双根金丝键合下的等效二端口网络形式2的组成，基于阻抗分析法，得到双根金丝键合下的等效二端口网络形式3中的等效阻抗Z_e；(15)根据双根金丝键合下的等效二端口网络形式3中的等效阻抗Z_e，确定双根金丝键合下的等效二端口网络形式3中串联电阻R和串联电感L，得到双根金丝键合下的等效二端口网络中串联电阻R、串联电感L与双根金丝键合线结构参数的函数关系；(16)根据双根金丝键合下的等效二端口网络形式2中的组成，根据电容并联等效公式，确定双根金丝键合下的等效二端口网络形式3中的并联电容C，得到双根金丝键合下的等效二端口网络中并联电容C与双根金丝键合线结构参数的函数关系；(17)根据双根金丝键合下的等效二端口网络形式3组成，利用等效二端口网络的开路阻抗参数计算公式，确定开路阻抗Z参数，得到开路阻抗Z参数与双根金丝键合下的等效二端口网络的串联电阻R、串联电感L以及并联电容C的函数关系；(18)根据等效二端口网络的参数转化公式，将开路阻抗Z参数转化为传输S参数；(19)根据双根金丝键合下的等效二端口网络形式3中串联电阻R、串联电感L以及并联电容C与双根金丝键合线结构参数的函数关系，开路阻抗Z参数与双根金丝键合下的等效二端口网络中串联电阻R、串联电感L以及并联电容C的函数关系，以及等效二端口网络中开路阻抗Z参数与传输S参数的转换公式，确定微波器件传输性能参数与双根金丝键合线结构参数的函数关系，建立传输S参数与双根金丝键合线结构参数的路耦合模型；(20)利用传输S参数与双根金丝键合线结构参数的路耦合模型，计算双根金丝键合下的微波器件传输性能。