第五章 結論與未來展望
5.2 未來展望
本論文提出一種萃取材料參數的方法，藉由微帶線的相位延遲與功率損耗 觀念，推導出介電係數ε 與損耗正切
r tanδ
隨頻率變化的參數值。在實驗部份討論 三種方式的「微帶線資料」，第一種方式為未經 De-Embedded 部分，直接將量測 資料代入萃取流程中，結果成功的得到合理的ε 與r tanδ
值，並如預期的隨著頻率 變化，在將變數參數以 HFSS 重新模擬的結果中，獲得與量測結果接近的驗證支 持 ， 證 明 所 萃 取 的 參 數 為 可 用 。 但 接 著 在 第 二 種 與 第 三 種 方 式 皆 有 經 De-Embedded 部分的「微帶線資料」中，得到失敗的萃取結果。我們回推相關公 式，發現在經過大量繁複的 T 矩陣(ABCD 矩陣)轉換萃取「新微帶線資料」過程 中放大了失真，使得最後偏離了實際應有的結果，將所得的參數代回 HFSS 模擬，如預期獲得的結果與量測差異較大。但是在分析過程中，我們發現到第二種與第 三種方式「微帶線資料」最後的參數萃取結果很接近，這說明了雖然一開始量測 上的些微誤差，加上大量數學換算過程中的誤差，使得最後結果錯誤，但兩者在 經過不同的 De-Embedded 部分後(一者去一邊 pad 效應，一者去兩邊 pad 效應)，
卻可以得到相同結果，因此可以說明第二種與第三種方式「微帶線資料」的去 pad 效應效果不大，間接說明本實驗中微帶線的 pad 效應不大，呼應了第一種方 式「微帶線資料」未經過 De-Embedded 部分確可以成功的結果。
5.2 未來展望
掌握材料參數為設計元件的重要基礎，希望本論文能提供作為「材料參數 萃取技術」的雛形參考，相信還有許多尚未被發現的因數需被討論。也期盼實驗 室之學弟妹可以繼續將這技術做後續研究，驗證是否可以套用在其它構裝基板 上。另外因為製程上的關係，最後未能量測到線寬較寬的微帶線資料，但由於萃 取公式與線寬較細的微帶線稍有不同(如第二章介紹)，所以在下次的基板製程 上，可以繼續討論之。再者為去基座效應之研究，因為微帶線樣本不足，無法完 善做比較，往後有機會應當可以再深入探討之。
參考文獻
[1] K. Wei, "System in package (SiP) technology applications," Electronic Packaging
Technology, 2005 6th International Conference, 2005, pp. 61-66.
[2] K. M. Brown, "System in package "the rebirth of SIP", Custom Integrated Circuits
Conference, 2004. Proceedings of the IEEE 2004, 2004, pp. 681-686.
[3] B. Bagdasarian, J. Blonski, N. Karim, and M. Jingkun, "RF-SiP design and integration," Microwave Conference Proceedings, 2005. APMC 2005.
Asia-Pacific Conference Proceedings, 2005, p. 4 pp.
[4] K. C. Gupta, R. Garg, I. Bahl, and E Bhartis, Microstrip Lines and Slotlines, Second Edition, Artech House, Boston, 1996.
[5] 邱碧秀：電子陶瓷材料 徐氏基金會出版, p81, 1997.
[6] BURNS G., Solid State Physics, Academic Press, 1985.
[7] T. Edwards, Foundations for Microstrip Circuit Design, John Wiley & Sons, Inc., West Sussex ,England, 1992, pp.51-63, 113-114.
[8] D. M. Pozar, Microwave Engineering., 3
rd
edition, John Wiley & Sons, Inc.,2005.pp. 143-145.
[9] Schneider, M. V. , "Microstrip Lines for Microwave Integrated Circit," Bell
System Technical Journal, vol.48, 1969, pp. 1421-1444.
[10] Hammerstad, E. O., and F. Bekkadal, Microstrip Handbook ELAB report, STF 44 A74169, university of Trondheim, Norway, 1975.
[11] Hammerstad, E., "Equations for Microstrip Circuit Design", Proc. European
Microwave Conf., 1975, pp. 268-272.
[12] R. A. Pucel, D. J. Masse, and C. P. Hartwig, "Losses in Microstrip", IEEE Trans.,
Microwave Theory Tech., vol. 16, June 1968, pp. 342-350.
[13] Schneider, M V., "Dielectric Loss in Integrated Microwave Circuits", Bell system
Technical Journal, vol. 48, 1969, pp. 2325-2332
[14] H. A Wheeler, "Formulas for the Skin Effect", Proc. IRE, vol. 30, pp. 412-426, 1942.
[15] Schneider, M. V., B. Glance, and W. F. Bodttmann, "Microwave and Millimeter Wave Hybrid Integrated Circuits for Radio Systems," Bell system Technical
Journal, vol. 48, July-August 1969, pp. 1703-1726
[16] Welch, J. D., and H. J. pratt, "Losses in Microstrip Transmission System for Integrated Microwave Circuits , " NEREM RECORD, 1966, pp. 100-101
[17] Schneider, M. V., "Dielectric Loss in Integrated Microwave Circuit," Bell System
Technical Journal, vol. 48, 1969, pp. 2325-2332.
[18] David K., Field and Wave Electromagnetics, Second Edition, ADDISION WESLEY, New York, 1996, pp. 354-361.
[19] Jingook Kim, Junho Lee, Namhoon Kim, Junwoo Lee, H.Y.Bang, Y.H. Chung, and Joungho Kim, "Microwave Frequency Dielectric Constant and Loss Tangent Measurements of PCB Materials Using Strip-line Structure", APACK 2001
Conference on Advances in Packaging.
[20] Jiming Song, Feng Ling, Greg Flynn, William Blood, and Ertugrul Demircan, "A De-Embeddeding Technique for interconnects", IEEE, 2001, pp. 129-132.
[21] D. M. Pozar, Microwave Engineering., 3
rd
edition, John Wiley & Sons, Inc.,2005.pp. 183-188.
[22] D. M. Pozar, Microwave Engineering., 3
rd
edition, John Wiley & Sons, Inc.,2005.pp. 189-196.
[23] 田民波，半導體電子元件構裝技術，五南圖書，2005。
[24] 陳棓煌，向量網路分析儀量測校正方法之研究與實踐，國立中山大學電機 工程研究所碩士論文，1996。
附錄 A
HFSS 變數參數(介電常數與損耗正切)設定:
匯入 .pts 檔
PS: 將.txt 檔內容 table 的抬頭(freq 與 value)刪除，在將副檔改成.pts 即可。
Loss Tangent 的設定同樣如此。
『完成 HFSS 變數參數之設定。』
附錄 B
ADS 萃取參數補充說明:
在 phase 的部份，因為表示的關係，會侷限在正負 180 度，所以會造成相位 在 7.85GHz 的地方瞬間從負 180 度跳到正 180 度，雖然相位加上正負 360 度對向 位本身而言是同義的，但在數學推導上可能會造成錯誤，如下圖所示的 Beta 圖 的 Beta4 曲線在 7.85GHz 造成錯誤，為修正此現象，因此在數學公式上，會將 7.85GHz 以後的相位「減回 360 度」。
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
0 22
200 400 600
0 800
freq, GHz
Bet a 1 Bet a 2 Bet a 3 Bet a 4 B et a4_1 B et a 3 _ 1
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
0 22
-100 0 100
-200 200
freq, GHz
phas e(S (8, 7))
m24
m24 freq=
phase(S(8,7))=177.528 7.850GHz
虛線表示實際應有的相位圖
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
0 22
1 2 3
0 4
freq, GHz
Ee ff1 Ee ff2 Ee ff3 Ee ff4 Eef f3 _ 1 Eef f4 _ 1
m18 m18freq=
Eeff4_1=2.3907.850GHz