太赫兹焦平面成像系统中倒装焊结构的研究.pdf

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：TN45
UDC 分类号：




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
The Research of Flip Chip in Terahertz Focal Plane
Imaging System











Candidate Name: Zhen Tang
School or Department: Information and Electronics
Faculty Mentor: Associate Prof. Yu Weihua
Chair, Thesis Committee: Prof. Xu Xiaowen
Major: Electronic Science and Technology
Degree by: Beijing Institute of Technology
The Date of Defence: 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