Integração 3D em ondas milimétricas

• Processo: 22/13645-9
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2023
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2025
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Elétrica - Telecomunicações
• Pesquisador responsável: Gustavo Pamplona Rehder
• Beneficiário: Gustavo Pamplona Rehder
• Instituição Sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Ariana Maria da Conceicao Lacorte Caniato Serrano ; Rafael Abrantes Penchel
• Assunto(s): Microeletrônica Ondas milimétricas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Circuitos passivos | flip-chip | Integração 3D | interposer | ondas milimétricas | microeletrônica

Resumo

Em ondas milimétricas (mmW), diversas bandas não licenciadas estão sendo utilizadas para links de comunicação ponto a ponto com banda muito larga. Esses links multi-gigabit serão cruciais para a infraestrutura de aplicações emergentes de RF, mmW e THz voltadas ao mercado de telecomunicações de alta velocidade (gerações futuras de comunicação móvel, 6G e além), radares automotivos 77 GHz/120 GHz, imagens e sensores de radar de alta sensibilidade. Neste contexto, este projeto propõe o desenvolvimento de interconexões 3D para integrar diferentes tecnologias em ondas milimétricas em um interposer. O interposer proposto é baseado num revolucionário substrato MnM (metallic nanowires membrane) de baixo custo com inerente efeito de onda lenta. Essa nova tecnologia é baseada em membranas dielétricas nanoporosas preenchidas por nanofios metálicos obtidas através de processos de fabricação simples, mesmo em frequências tão ou mais altas que 100 GHz, onde as dimensões críticas dos circuitos encontram limitações até mesmo nas tecnologias mais avançadas comerciais (como CMOS), inviabilizando seu projeto. A integração 3D no interposer MnM será inteiramente desenvolvida no Laboratório de Microeletrônica da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (LME-EPUSP), utilizando processos convencionais de microeletrônica e materiais de fácil obtenção e baixo custo. O interposer MnM é uma solução altamente flexível com alto desempenho já demonstrado através de vias (TSVs) e circuitos passivos em mmW. A integração híbrida 3D que será desenvolvida irá interconectar estes circuitos passivos aos ativos, utilizando a tecnologia mais adequada para cada parte dos sistemas, resultando em soluções de baixo custo. Este projeto inédito conta com o apoio do laboratório francês TIMA com o qual o proponente deste projeto compartilha a invenção do interposer MnM e conta com uma patente conjunta (já concedida). (AU)