[发明专利]考虑工艺扰动的金带键合路耦合信号传输性能预测方法

说明书

本发明公开了一种考虑工艺扰动的金带键合路耦合信号传输性能预测方法，包括：确定金带键合互联几何、物性和电磁传输参数；建立金带键合互联构形参数化表征模型；分段离散与线性等效金带键合互联区域；分段建立键合段传输线等效电路；求解金带键合互联整体转移矩阵、整体散射参量和吸收损耗；建立金带键合互联构形与信号传输性能路耦合模型；对带有工艺扰动的金带键合互联结构实现传输性能预测。利用该耦合模型可实现考虑工艺扰动的微波互联结构形态参数到信号传输性能的精准预测，指导高性能微波组件设计与优化，有效提升微波产品研制品质，节约成本，缩短研制周期。

技术领域

本发明属于微波射频电路技术领域，具体是一种考虑工艺扰动的金带键合路耦合信号传输性能预测方法，可用于指导工程制造中，对微波组件内带有制造误差的互联电路的性能预测。

背景技术

受现代电子信息技术飞速发展的影响，微波组件在雷达、通信、电子对抗等高科技领域有着广泛的应用。随着电子装备性能的不断提升以及应用场景的逐步扩展，微波组件的研制趋于高集成度、小型化、高可靠性方向发展。随着信号频率逐渐增加，微波组件互联处的结构参数的扰动对信号传输性能的影响也会加剧，甚至导致电路失效。微波组件是微波电子装备的核心部件，微波电子装备的性能提升受制于高性能微波组件的研制水平，因此微波组件的研制水平对微波电子装备至关重要。

高频有源微波组件在设计制造与工作过程中，微波电路互联存在制造设备精度误差并承受着由外界环境载荷引起的互联结构变形，导致互联结构形态的结构尺寸与设计值之间存在扰动误差。随着频率升高，扰动对信号传输的影响逐渐加剧，随组件尺寸的缩小，对于扰动的控制逐渐严苛。因此，为保证微波组件的性能符合设计预期，满足电路性能的可靠性，且为了进一步实现考虑工艺扰动的互联优化设计，这就要求在设计过程中，在满足互联结构电路性能的同时，将制造过程中的工艺扰动考虑进去，保证生产制造出来的微波组件符合电子装备性能要求。现有文献中，针对考虑工艺扰动的互联结构的信号传输性能预测的相关文献较少，且工程中受设备精度的限制，对制造误差也无法精确控制，这就导致生产微波组件时，容易因组件中的电路互联构形工艺扰动，致使组件不符要求，需重复生产直至获得符合要求的组件，导致生产成本增加，工作效率低下，且受工艺扰动影响，不易明确设计方向，难以精确有效实现互联优化设计。

因此，本文针对圆弧形态的金带键合结构，深入研究考虑工艺扰动的金带键合路耦合信号传输性能预测方法，对金带互联结构进行参数化区间表征，建立考虑工艺扰动的互联结构-电磁分析模型，突破带有工艺扰动区间的金带互联构形与信号传输路耦合建模，实现对考虑互联构形工艺扰动的信号传输的快速预测。为工程设计制造人员在微波组件中考虑工艺与制造误差的设计优化及传输性能调控方面提供理论指导，提升高频有源微波产品研制水平。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种考虑工艺扰动的金带键合路耦合信号传输性能预测方法，以便快速、准确地预测带有工艺扰动的互联信号传输性能，为微波组件性能稳定，以及制造误差下电性能的保障提供理论支持，且能进一步指导互联优化制造与生产调控。

实现本发明目的的技术解决方案是，一种考虑工艺扰动的金带键合路耦合信号传输性能预测方法，该方法包括下述步骤：

(1)根据高频微波组件中互联的具体要求，确定考虑工艺扰动的金带键合互联的几何参数与物性参数；

(2)根据微波组件中互联工况及性能指标，确定考虑工艺扰动的金带键合互联电磁传输参数；

(3)根据微波组件中互联构形及工程实际调研，对考虑工艺扰动的金带键合互联构形进行参数化表征建模；

(4)基于非均匀传输线理论与分段线性理论，对考虑工艺扰动的金带键合互联区域进行分段离散与线性等效；