ReP USP - Detalhe do registro: Integração de blocos RF CMOS com indutores usando tecnologia Flip Chip
Integração de blocos RF CMOS com indutores usando tecnologia Flip Chip (2012)
Anjos, Angélica dos
Autor USP: ANJOS, ANGELICA DOS - EP
Assunto: CIRCUITOS INTEGRADOS (PROJETO)
Abstract: Neste trabalho foi feita uma ampla pesquisa sobre blocos de RF, VCOs e LNAs, que fazem parte de transceptores. Esses blocos foram projetados utilizando um indutor externo com um alto Q, com o intuito de melhorar as principais características de desempenho de cada um dos circuitos. Com a finalidade de ter um ponto de comparação foram projetados os mesmos blocos implementando todos os indutores integrados (internos). Foi utilizada a tecnologia flip chip para interconectar os indutores externos aos dies dos circuitos, devido às vantagens que ela apresenta. Para implementar os indutores externos desenvolveu-se um processo de fabricação completo, incluindo especificação das etapas de processos e dos materiais utilizados para estes indutores. O Q do indutor externo provou ser 5 vezes maior que o indutor integrado, para a tecnologia escolhida. Foram projetados e fabricados dois VCOs LC: FC-VCO (VCO com o indutor externo), OC-VCO (VCO com o indutor interno), e dois LNAs CMOS de fonte comum cascode com degeneração indutiva: FC-LNA (LNA com o indutor Lg externo) e OC-LNA (LNA com todos os indutores internos). O objetivo desses quatro circuitos é demonstrar que o desempenho de circuitos RF pode ser melhorado, usando indutores externos com alto Q, conectados através de flip chip. Para implementação desses circuitos utilizou-se a tecnologia de processo AMS 0,35μm CMOS, para aplicações na banda 2,4GHz ISM, considerando o padrão Bluetooth. Através da comparação entre os VCOs foi comprovado que o uso de um indutor externo com alto Q conectado por flip chip pode melhorar significativamente o ruído de fase dos VCOs, atingindo -117dBc/Hz a 1MHz de frequência de offset para o FC-VCO, onde a FOM é 8dB maior que o OC-VCO. Outro ganho foi através da área poupada, o FC-VCO tem uma área cerca de 6 vezes menor que a do OC-VCO.O FC-LNA, que foi implementado com o indutor de porta Lg externo ao die, conectado via flip chip, atingiu uma figura de ruído de 2,39dB, ou seja, 1,1dB menor que o OC-LNA com o mesmo consumo de potência. A área ocupada pelo FC-LNA é aproximadamente 30% menor pelo OC-LNA.
ANJOS, Angélica dos; VAN NOIJE, Wilhelmus Adrianus Maria. Integração de blocos RF CMOS com indutores usando tecnologia Flip Chip. 2012.Universidade de São Paulo, São Paulo, 2012. Disponível em: < http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-15072013-164829/pt-br.php >.
Anjos, A. dos, & Van Noije, W. A. M. (2012). Integração de blocos RF CMOS com indutores usando tecnologia Flip Chip. Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-15072013-164829/pt-br.php
Anjos A dos, Van Noije WAM. Integração de blocos RF CMOS com indutores usando tecnologia Flip Chip [Internet]. 2012 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-15072013-164829/pt-br.php