Keywords
microwave frequency range
gallium arsenide
QFN package
impedance matching
parasitic parameters
S-parameters
How to Cite
Abstract
we studied impedance matching between a GaAs microwave power amplifier and a ceramic QFN package. We showed that the initial package configuration does not provide adequate impedance matching due to parasitic effects from the package leads, bond wires, and the central ground pad. We based the analysis on electromagnetic simulations of the die–package structure and S-parameter evaluation. We then modified the package geometry by adjusting the ground pad layout, signal leads, and bond-wire interconnects. We showed that introducing a multistage reactive structure improves impedance matching and reduces the influence of parasitic elements without the need for external matching circuits.
References
Lai Y. L., Ho C. Y. Electrical Modeling of Quad Flat No-Lead Packages for HighFrequency IC Applications. 2004 IEEE Region 10 Conference TENCON. 2004;4:344–347. DOI: 10.1109/TENCON.2004.1414940.
Lu A. C. W., Xie D. J., Shi Z. F., Ryu W. Electrical and Thermal Modelling of QFN Packages. Proceedings of 3rd Electronics Packaging Technology Conference (EPTC 2000). 2000:352–356. DOI: 10.1109/EPTC.2000.906399.
Гагарина Л. Г., Рубцов Ю. В. Особенности разработки метода классификации плоских QFN корпусов для применения в составе автоматизированных систем технической подготовки производства изделий микроэлектроники. Известия вузов. Электроника. 2022;27(3):322–332. DOI: 10.24151/1561-5405-2022-27-3-322-332.
Степанов В. И., Метель А. А., Сальников А. С., Добуш И. М., Калентьев А. А. Методика моделирования QFN корпусов и ее верификация. Проблемы развития перспективных микрои наноэлектронных систем. 2022;3:74–81. DOI: 10.31114/2078-7707-2022-3-74-81.
Ищенко Е. А., Пастернак Ю. Г., Пендюрин В. А., Проскурин Д. К., Федоров С. М. Применение эквивалентных схем PIN-диодов и МЭМС-ключей в задачах электродинамического моделирования. Труды учебных заведений связи. 2023;9(4):21–33. DOI: 10.31854/1813-324X-2023-9-4-21-33.
Sun H., Zhu B., Sun L., Li H., Yang L. EMC Computer Modelling and Simulation of Integrated Circuits in QFN Package. Progress in Electromagnetics Research M. 2013;33:263–275. DOI: 10.2528/PIERM13082802.
Singh S., Chawla P. Broadband Impedance Matching Network Design for RF Power Amplifier in 5G Frequency Band. 2021 2nd International Conference for Emerging Technology (INCET). 2021:1–4. DOI: 10.1109/INCET51464.2021.9456168.
Битюков В. К., Долматов А. В., Задерновский А. А., Стариковский А. И., Увайсов Р. М. Расчет допустимых отклонений виброускорений печатных узлов методом имитационного моделирования. Russian Technological Journal. 2023;11(6):28–38. DOI: https://doi.org/10.32362/2500-316X-2023-11-6-28-38.