·工程应用·航天电子对抗2023年第3期毫米波功率合成技术及三维堆叠封装朱啸宇，干书剑，赵超，王培阳，孟超，王志奎，胡梦婕（中国航天科工集团8511研究所，江苏南京210007）摘要：为了在毫米波段内实现更大的功率输出，提出了一种毫米波功率合成技术及三维堆叠封装。基于MEMS工艺平台，设计了硅基基片集成波导功分器，在33~37GHz实现了20W的功率合成；利用晶圆级键合技术，将功分器和功率放大器进行三维堆叠封装，实现小型化和高密度集成，并通过实验验证了毫米波大功率合成以及三维堆叠封装的可行性。关键词：毫米波；三维堆叠；基片集成波导；功率合成；晶圆级键合中图分类号:TN928文献标志码:AThepower⁃combiningtechnologyand3Dstackedpackageinmillimeter⁃wavebandZhuXiaoyu，GanShujian，ZhaoChao，WangPeiyang，MengChao，WangZhikui，HuMengjie(No.8511ResearchInstituteofCASIC,Nanjing210007,Jiangsu,China)Abstract：Inordertoachievegreaterpoweroutputinthemillimeterband，amillimeter-wavepower-combingtechnologyand3Dstackedpackageareproposed.BasedontheMEMSmachiningplatform，asubstrateintegrat-edwaveguidepowerdividerbasedonsiliconisdesigned，whichachieves20wattsofpower-combingat33~37GHz.Thepowerdividerandpoweramplifierarestackedandpackagedin3Dbywaferbondingtechnologytorealizeminiaturizationandhighdensityintegration.Thefeasibilityofhighpower-combingand3Dstackedpack-ageinthemillimeterbandareverifiedbyexperiments.Keywords：millimeter-wave；3Dstacked；substrateintegratedwaveguide；power-combing；waferbonding0引言毫米波技术在通信和雷达领域应用越来越广泛，但毫米波源较低的输出功率制约了其发展，将多个毫米波信号进行功率合成的技术是提高功率的有效技术途径。功率合成技术发展至今，通常采用Lange电桥［1］和功分器2种器件实现。Lange电桥的尺寸和频率相关，毫米波段的Lange桥尺寸小，需增加过渡微带才能与放大器芯片端口匹配，增加了装配的难度，导致传输损耗和端口驻波恶化。功分器的形式有很多种，其中基片集成波导［2］（SIW）形式的功分器较为适合平面集成、大功率合成和毫米波频段的应用。但是传统的SIW功分器以PCB工艺平台为主，大多采用微波介质板或环氧树脂介质为基板，尺寸较大，加工精度较低，不易与功率放大器芯片进行小型化集成。微机电系统［3］（MEMS）作为目前...
