據國外網站報道,德國肖特電子封裝業務部和德國衛星通信系統和設備制造商Tesat-Spacecom公司合作開發出滿足宇航應用的密封管殼,并已從今年5月起用于歐空局(ESA)的微型地球觀測衛星Proba-V。
該管殼首次用于使用氮化鎵(GaN)功率放大器單片毫米波集成電路(MMIC)芯片的封裝。德國肖特和Tesat-Spacecom公司為封裝管殼中的熱沉研究出最適宜的材料和幾何形狀,并在管殼中以密封高溫共燒陶瓷(HTCC)多層陶瓷結構作為高頻通道,因此將插入損耗和反射高頻波降至最低。
Proba-V的通信系統重約140公斤,體積為1m3,包括一個基于GaN的特制微波放大器(首次用于歐洲衛星),可用于在800km的高度、X波段(8GHz)傳輸照片,以監控地球上的植被。肖特公司估計,GaN可將信號強度和數據傳輸能力能力提高5~10倍,將做為通信系統中高性能材料。肖特公司補充道,MMIC放大器芯通過表面傳遞性能的有效范圍只有幾平方毫米,因此需要新型封裝方式。
MMIC放大器芯片被安裝在一個由肖特和Tesat-Spacecom公司聯合研發的密封管殼中。由于陶瓷至金屬通路的設計,高頻波能夠以非常低的衰減穿透管殼壁,因此將功耗(插入損耗)和反射損失降至最低。
肖特電子封裝研發工程師Thomas Zetterer說:“通過對電磁波的模擬和與制造方面的緊密合作,我們為這種特殊通路提供了最佳的幾何圖形和設計。”
管殼的第二個特性是底板的高導熱性,可有效釋放MMIC放大器內部產生的熱量。為了做到這點,肖特和Tesat-Spacecom的研發團隊研究出熱沉的最佳材料和幾何形狀。公司表示,下一步將繼續研究能夠提供更高散熱效率的材料,并在更高微波功率應用中進行測試。
Tesat-Spacecom組長EberhardMöss表示,“和肖特公司合作使我們能夠獲得未來GaN放大器所急需的高熱導封裝。”
(工業和信息化部電子科學技術情報研究所 張倩)