并联多管功率单元温度模型的建立与研究开题报告
2022-12-24 15:54:20
1. 研究目的与意义
随着科技的进步，人们在信息处理和信息传输方面有着更高的要求，通信产业主要推动着信息技术和通讯发展，近年来，光纤，移动通信等领域的发展对微波频段的需求越来越高，在通信使用的频段中，较宽的传输频带宽，良好的方向性，较大的通信容量等优点对于移动通信等各类领域中均发挥了重要作用 。 随着通信产业的不断发展，器件的尺寸越来越小，集成度越来越高，功放也越来越高，但这也带来一个问题，高密度高集成的元器件势必会引起芯片温度的不均匀,导致器件与器件周围温度升高，致使器件在高温下工作，引起严重的自热与互热效应，甚至有可能导致芯片烧毁，据不完全统计，有55％的器件就是因为温度超过规定值引起的，因此良好的热设计是电子结构设备设计中必不缺少的一个重要环节。 无线通信和移动设备需求的快速增长，加速了人们对于毫米波器件和电路的研究。特别是21世纪以后，随着工艺水平的提高，inp hbt 器件及电路在无线通信、雷达、航空航天等领域的应用越来越广泛。相比于传统的 si基 cmos 工艺来说。inp基集成电路由于其超高的截止频率，已发展成为射频和微波电路设计的重要选择。然而，inp hbt 的超高的工作速度，使得其可靠性愈加被人们所重视。如热效应、电磁效应、空间辐射等。inp hbt的高功率密度容易导致器件及电路工作温度的显著升高。增加的器件结温会有以下两个后果：影响器件的电学性能；使自热效应更加严重，缩短器件寿命，影响其可靠性。特别是现代集成电路密度越来越大，功耗密度增大，导致片上温度升高，使得集成电路中热问题越来越突出。所以，对于超高速的 inp hbt 器件和电路的热分析研究是十分必要的。 大规模的现代硅锗异质结双极晶体管(sige hbt)提供亚赫兹操作能力 。然而，为了实现这种高速度，器件需要在产生自加热并随后造成可靠性威胁的高电流密度下工作。缩放器件另外使用浅沟道隔离(sti)和深沟道隔离(dti)来进一步通过降低总寄生电容来增强性能。另一方面，这种隔离阻挡了热量的横向流动，从而提高了器件的整体温度。因此，技术人员正试图通过降低晶体管的热阻来降低这种电热效应。从器件设计和紧凑建模的角度来看，rth的精确估计是有用的。前者涉及在新设计合格之前预测可靠性问题，后者提高了电路设计中的自加热相关精度。 主要研究内容： （1）总结温升对器件性能的影响，以及降温常用的改善方法； （2）建立简化的多管并联功率单元器件热结构模型； 拟采用的方法 ：通过自热与互热效应对热导通角产生的影响，建立一个分布式热模型，通过模型的计算结果与comsol软件仿真结果的对比，从而确认模型的准确性。 步骤： [1] 张彦斌. 功率放大器散热优化设计[c].中国电子学会电子机械会议论文集.云南，2007, 10：324-330. [2] 张涛. 基于ltcc技术的平衡式功率放大器设计与热分析[d]. 西安电子科技大学，2013. [3] 王磊，文耀普. 一种微波功率放大器的热设计与验证方法[j].航天器工程，2011,02：52-56. (1)2022.2.20-2022.2.26图书馆查阅资料； (2)2022.2.27-2022.3.5网上查阅资料； (3)2022.3.6-2022.3.12完成开题报告； 2. 研究内容与预期目标
3. 研究方法与步骤
4. 参考文献
5. 工作计划
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