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INFONA - Wissenschaftskommunikationsportal Wafer-Packaging für FBAR-basierte Oszillatoren Jüngste Fortschritte bei der Temperaturkompensation von FBAR (Film Bulk Acoustic Resonators) haben diese Technologie als ernsthaften Anwärter auf dem Oszillatormarkt vorgestellt. Wie bei jedem mechanischen Resonatoroszillator ist ein kostengünstiges hermetisches Paket in Kombination mit der Schaltungstechnik für die kommerzielle Anwendung entscheidend. Milliarden von FBAR-Duplexern wurden unter Verwendung eines Wafer-Skalen-Verpackungsverfahrens von Avago Technologies hergestellt, wobei ein Silizium-Deckelwafer an einen Basis-FBAR-Wafer au-diffusionsgebunden ist, um ein robustes, hermetisches Gehäuse herzustellen. Dieses Papier präsentiert ein Verfahren zum Integrieren von Schaltkreisen in den Deckelwafer, um einen sub-0.1 mm 3. sub mW, 1,5 GHz temperaturkompensierten Chip-Scale-Oszillator zu bilden. Die Schaltungsintegration, das Testen und die Leistungsfähigkeit werden diskutiert. Identifikatoren Schriftgröße ändern Sie können die Schriftgröße durch Drücken einer Tastenkombination einstellen: CONTROL Schriftgröße erhöhen CONTROL ndash Schrift verkleinern Die Seite ohne Maus navigieren Sie können die aktiven Elemente auf der Seite (Schaltflächen und Links) durch Drücken einer Kombination von Tasten ändern Schlüssel: TAB zum nächsten Element UMSCHALTTAFEL zum vorherigen Element Finanzierung durch das Nationale Zentrum für Forschung und Entwicklung unter der Finanzhilfe Nr. SPI17706510 durch das strategische wissenschaftliche Forschungs - und Entwicklungsprogramm SYNAT - Interdisziplinäres System für interaktive wissenschaftliche und wissenschaftlich-technische Information. Wafer-Packaging für FBAR-basierte Oszillatoren quotAn IC monolithisch integriert mit akustischen Geräten ist eines der vielversprechendsten integrierten Geräte für HF-Anwendungen. Um nur einen integrierten Taktoszillator zu erzeugen, erscheint die Bindung eines IC und einer akustischen Vorrichtung auf Wafer-Ebene, d. h. auf Waferbonding basierende Integration, vergleichbar mit 5, am praktischsten. Jedoch ist auch eine monolithische Integration für einen Einchip-Funksensor usw. erforderlich, so dass ein IC mit Sensoren oder anderen Vorrichtungen durch Flip-Chip oder ein ähnliches Verbindungsverfahren weiter integriert werden kann. ZENTRALE ABSTRAKTE: Es wird ein Integrationsprozess zur Herstellung von akustischen Dünnfilm-Volumenwellenresonatoren (FBAR) über dem CMOS-IC vorgeschlagen. Eine Filmtransfertechnik auf der Basis eines Klebverbundes wird verwendet, um einen Si-Film mit hohem spezifischen Widerstand auf einen CMOS-Chip zu übertragen. Als Klebstofffilm wird Benzocyclobuten (BCB) verwendet. Es ist ein hitzebeständiges Polymer und Prozesse der Temperatur bis zu 300 C sind auf ihm erlaubt. Das CMOS ist durch BCB geschützt und wird somit nicht durch Plasma und chemische Behandlungen beschädigt. Der übertragene Si-Film bietet eine flache und stabile Oberfläche, die für die Abscheidung von Ruthenium, Aluminiumnitrid-Verstärkungsaluminium verwendet wird, um die FBAR-Struktur herzustellen. Schließlich wird Si unterhalb des aktiven Vorrichtungsbereichs geopfert, um den Luftspalt-Typ FBAR herzustellen. In diesem Papier stellen wir den Herstellungsprozess vor und diskutieren wichtige Probleme im Zusammenhang mit der Herstellung. Volltext-Konferenzpapier Okt 2012 Abstract anzeigen Zusammenfassung verstecken ABSTRACT: Die meisten ASIC - (anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreise) Chips haben eine allgemeine Notwendigkeit für die Taktung. Die Uhr wird üblicherweise vom Endanwender des ASIC-Chips geliefert und besteht aus einem Quarzkristallresonator, zwei Präzisionskondensatoren und einem On-Chip-Wechselrichtertreiber. Ein ASIC-Anbieter, der die Uhr in ihr Paket integrieren kann, hat ein Produktunterscheidungsmerkmal im Vergleich zu ihren Wettbewerbern. Wir zeigen einen Null-Drift-FBAR-Resonator (ZDR) mit einem nativen Q von 3000 und einer Temperaturstabilität von 50 ppm, integriert mit einem CMOS-Oszillatorkern, alle Vorspannungsschaltungen, Oszillatorpuffer, Teiler und Ausgangspuffer. Die 0,6 m-Knoten-CMOS-Schaltung ist in dem Siliziumdeckel der mikroverkappten Vorrichtung integriert. Da viele tausend verpackte Düsen auf jedem Wafer erzeugt werden, kann man eine signifikante Menge an Statistiken über den Effekt der Frequenzverschiebung aufgrund von Umgebungsbelastungen (HAST, Autoklav, Thermoschock) annehmen. Dies ermöglicht es uns, die Alterungseffekte sowie die wahrscheinlichsten Formen von Geräteausfällen im Feld genau zu quantifizieren. Konferenzpapier Okt 2011 Abstract anzeigen Zusammenfassung verstecken ABSTRACT: Wir demonstrieren einen 2,6-GHz-Chip-Oszillator, der das Phasenrauschen besser als -150 dBcHz bei 1 MHz-Offset und integriertem Jitter von nur 25 fs gemessen hat. Das Teil wurde mit Differentialausgang konstruiert und treibt eine 100 Ohm Differentialbelastung mit einem mittleren Spannungshub von 100 bis 200 mV an. Das Phasenrauschen bei 10 kHz Offset beträgt -110 dBcHz. Das Gerät läuft bei 3.3V und Idd ist knapp über 9mA (inkl. Puffer). Eine weitere Variante ist so konstruiert, dass sie einen On-Chip-Varaktor aufweist, der eine Abstimmung von 615 ppmV über den gezielten Abstimmbereich von 0,5 bis 1,8 V ermöglicht. Hier verschlechtert sich der integrierte Jitter um 2X bei 0 V Vune und wir messen 85 fs Jitter bei 1,5 V VTune. Dennoch lag der integrierte Jitter deutlich unter 100 fs. Das vollsiliziumverpackte Teil ist so konstruiert, dass es direkt auf eine Leiterplatte auflötet. Es gibt keine Bonddrähte, die bei der Montage dieses Geräts verwendet werden. Die Höhe des gelöteten Teils liegt unter 0,25 mm, und die Fläche der Matrize beträgt weniger als 1 mm². Der Oszillator verwendet einen Zero Drift Resonator (ZDR) FBAR und wir sehen etwa - 100 ppm Temperaturdrift von -40C bis 110C. Das Design verwendet eine kreuzgekoppelte Architektur mit dem ZDR und ist mit einem Pufferverstärker ac-gekoppelt. Konferenzpapier Mai 2012
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