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QPM1000是高性能,2至20 GHz多芯片模块(MCM),将限制器和低噪声放大器(LNA)相结合在小型表面安装封装中。它涉及各种传输/接收(T / R)架构的接收手臂的传统和新兴的军事系统要求。QPM1000 QORVO的Q型QPM1000的绩效领先的MMIC组合,它不仅是国防和航空航天市场的主要级别,它利用了Qorvo的大容量和低成本的包装技术,用于传统的消费和商业市场。结果是一种令人兴奋的和实惠的表面安装限制器/ LNA,可优化性能和占地面积。

军事市场需求

如果不牺牲性能,防御和航空航天系统继续选择商业产品以降低非训练和单位成本,以及开发时间表。虽然使用商业现货(COTS)产品已成为过去几年的规范,但将商业包装技术应用于集成的RF前端组件已经滞后。使用商业包装技术是进一步缩小足迹的机会,降低成本并保持军事架构中最高的性能。

图1

图1典型T / R模块的框图,显示QPM1000功能(内部虚线)。

图1示出了传统的T / R模块的框图,其中指示QPM1000的功能。虽然高度集成的单芯片解决方案提供了最小的尺寸,但它具有高开发成本和损害性能。或者,MCMS启用选择“函数的右结”,导致使用现有MMIC和更短的开发循环时间可用的最高级别,只有较大的惩罚。表面安装QPM1000和相关MCMS使用标准焊料回流工艺与低成本组装到第二级PCB兼容。相比之下,使用单函数封装组件的T / R模块产生的占用空间,通常为10倍,甚至大于MCM解决方案。

大容量,低成本的遗产

Qorvo是一家世界领先的手机MCMS供应商,每年运送数亿单位。虽然移动设备市场与防御和航空航天有很大差异,但商业能力可以在交叉游戏中杠杆作用:全球采购,设计规则,材料,装配过程和生产测试。Qorvo基本上投入了层压技术(即高度工程的软板)和强大的制造和供应链。与Fab流程的音乐会多年来建立的设计规则最小化迹线宽度和间隙几何形状,同时保持高装配产量。这些层压材料形成用于混合技术组件的底座,包括模具连接,线键和表面安装部件附接工艺。重要的是,Qorvo经常旋转定制层压板设计,以低成本。这些商业能力已被删除,以建立一个以军用为中心的开发引擎,将高性能MMIC一起带来,以创建MCM解决方案。

图2

图2QPM1000功能框图。

设计和性能

QPM1000将两个单独的MMIC与多芯片模块相结合(参见图2)。限制器是基于Qorvo的GaAs VPIN技术的宽带,高功率限制器芯片。该MMIC通过20 GHz运行,并有10个W峰值功率处理。LNA MMIC,使用Qorvo的3Mi制作
0.15μm功率phemt工艺,具有2.5 dB典型噪声系数,10 GHz,平坦增益超过20 GHz。

模块设计具有定制的层压基底,通过最小化模具到模距和相关的键合线互连来优化RF性能。设计并验证了RF转换,可通过40 GHz进行操作,气腔封装设计通过20 GHz,工作频率范围提供高性能。布局产生总体6毫米×5毫米的陆网阵列占地面积。QPM1000,无铅和符合RoHS兼容,可以使用标准焊料回流组装工艺来表面安装到第二级PCB。它在美国组装和测试

图3.

图3.QPM1000噪声图与频率和温度(vD.= 5 v,我DQ.= 100 mA,vG2.= 1.3 v)。

QPM1000提供17 dB的小信号增益,增益控制,1 dB压缩以大于18 dBm输出功率。噪声系数跨越频率的1.5到4 dB(参见图3.)。集成限制器可处理高达4W的入射功率,而不会进行性能下降。IM3在25°C下尺寸小于20 dBc,每种DBM输入功率为0 DBM输入功率。典型的偏置条件为5 VD.,100马我DQ.和1.3 V.G2.

Qorvo的QPM1000是一个集成的限制器/ LNA,可在2到20 GHz频率范围内提供强大的性能。它将高性能MMIC模具结合成低成本,层压板的MCM组件,以优化小型表面贴装的性能。

未来的趋势

未来的更高级别将增加功能,并在MCM足迹中实现比例缩小。随着单函数MMIC提高的性能,MCM T / R架构将相应地受益。与QPM1000一起使用的包装技术已经扩展到GaN MMIC,使MMIC组合能够为每个RF组件利用最佳设备技术。为了减少单位成本并改善环境稳健性,在需要满足下一代军事系统的要求时,可以使用超模包装代替空气腔。

Qorvo Inc.
Greensboro,N.C.
m.peiqingedu.com.