中國(guó)粉體網(wǎng)訊 封裝天線是將天線與芯片或其他電子元件集成在同一封裝結(jié)構(gòu)內(nèi)的技術(shù)，旨在減少信號(hào)傳輸損耗、提高集成度以及優(yōu)化電磁兼容性。隨著5G乃至未來(lái)6G通信技術(shù)的推進(jìn)，對(duì)高速率、大容量、低延遲通信的需求不斷增長(zhǎng)，封裝天線的性能直接影響著設(shè)備的無(wú)線通信質(zhì)量。傳統(tǒng)的天線設(shè)計(jì)與封裝方式已難以滿足日益嚴(yán)苛的性能要求，因此，新型封裝技術(shù)的探索與應(yīng)用成為行業(yè)研究的熱點(diǎn)。
TGV技術(shù)是在玻璃基板上制造出垂直貫穿的微小孔洞，并在孔內(nèi)填充導(dǎo)電材料，從而實(shí)現(xiàn)玻璃基板上下表面電氣連接的一種工藝。玻璃材料具有優(yōu)異的電氣絕緣性能、低介電常數(shù)和低損耗角正切值，這使得TGV技術(shù)在高頻信號(hào)傳輸中具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。與傳統(tǒng)的硅通孔（TSV）技術(shù)相比，TGV技術(shù)在介電性能上更勝一籌，能夠有效降低信號(hào)傳輸過(guò)程中的損耗和串?dāng)_，提高信號(hào)完整性。
TGV技術(shù)能夠在玻璃基板上構(gòu)建垂直互連結(jié)構(gòu)，這為封裝天線的三維集成提供了可能。通過(guò)在玻璃基板中制作TGV，可以將不同功能的天線層、射頻電路層以及芯片層進(jìn)行立體堆疊和互連。例如，在多層封裝天線結(jié)構(gòu)中，TGV可以作為垂直導(dǎo)電通道，連接頂層的輻射天線單元與底層的射頻前端芯片，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的高效傳輸。這種三維集成方式不僅大大減小了封裝尺寸，還能有效縮短信號(hào)傳輸路徑，降低信號(hào)損耗和延遲，提升天線的整體性能。有關(guān)TGV技術(shù)在封裝天線領(lǐng)域的應(yīng)用成為近些年學(xué)界的研究重點(diǎn)。
2017年，佛羅里達(dá)大學(xué)HWANGBO等人基于玻璃基板設(shè)計(jì)了一種用于中心頻率為78GHz的W波段無(wú)線點(diǎn)對(duì)點(diǎn)芯片通信的定向TGV天線。TGV被用作主輻射器，由玻璃基板頂部的共面波導(dǎo)饋電，并在天線四周放置TGV反射器，形成與反射器相反方向的定向輻射方向圖。2020年，韓國(guó)中央大學(xué)NAQVI等人采用高溫熔融玻璃填充金屬包覆圖形化的硅基底，去除硅基底后制備出TGV，隨后通過(guò)在玻璃上下兩面進(jìn)行金屬布線，設(shè)計(jì)和制作了W波段平面型準(zhǔn)Yagi-Uda天線。
基于TGV結(jié)構(gòu)的平面型準(zhǔn)Yagi-Uda天線 來(lái)源：NAQVI.Via-monopole based quasi yagi-uda antenna for W-band applications using through glass silicon via (TGSV) technology
2020年，德國(guó)烏爾姆大學(xué)GALLER等人提出了一種用于毫米波傳感器的封裝式全息天線，工作頻率超過(guò)150GHz，用于毫米波傳感器應(yīng)用中的密封玻璃封裝。2023年，德國(guó)烏爾姆大學(xué)GALLER等人提出了玻璃技術(shù)中電磁耦合躍遷和電耦合躍遷的新概念，這使得150GHz以上的信號(hào)能夠有效耦合到介質(zhì)波導(dǎo)（DWG）中。此外，還提出了一種帶TGV的玻璃蓋板電鍍膜和用于DWG激勵(lì)的環(huán)形槽結(jié)構(gòu)，可以進(jìn)一步提高集成密度和性能。
基于TGV的芯片與外部互連結(jié)構(gòu) 來(lái)源：GALLER.MMIC-to-dielectric waveguide transitions for glass packages above 150 GHz[J]. IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques
隨著無(wú)線通信技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，TGV技術(shù)在封裝天線領(lǐng)域的應(yīng)用前景十分廣闊。在未來(lái)的6G通信時(shí)代，對(duì)封裝天線的性能要求將更加苛刻，TGV技術(shù)有望成為實(shí)現(xiàn)高性能封裝天線的關(guān)鍵支撐技術(shù)。
參考來(lái)源:
陳力.玻璃通孔技術(shù)研究進(jìn)展
喻甜.玻璃通孔技術(shù)的射頻集成應(yīng)用研究進(jìn)展
NAQVI.Via-monopole based quasi yagi-uda antenna for W-band applications using through glass silicon via (TGSV) technology
GALLER.MMIC-to-dielectric waveguide transitions for glass packages above 150 GHz[J]. IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques
(中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/月明)
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