中国粉体网讯  随着射频技术向更高频率发展，对紧凑且高效的射频系统的需求愈发迫切。TGV技术是一种三维互连技术，近年来因其在射频集成方面的独特优势而备受关注。相较于低温共烧陶瓷（LTCC）、有机材料以及硅等传统基板，玻璃基板具有高热导率、低介电损耗以及优异的机械性能，成为射频集成的理想材料。TGV技术的一个重要优势在于能够将无源元件直接集成到基板中，从而减小整个系统的尺寸和重量，这种尺寸和重量的减小在智能手机、平板电脑和可穿戴设备等便携式设备中尤为有益。

作为射频系统的核心构成单元，无源模块集成电阻、电容、电感等基础元件，以及谐振器、滤波器等关键功能组件。此类器件在信号处理和系统优化等环节具有不可替代的作用。在典型无线射频架构中，无源器件数量占比高达九成，占据基板面积的60%~70%，其性能优劣更直接决定系统整体效能。因此，实现器件微型化、高性能与低成本协同优化已成为当前研究热点。值得注意的是，基于TGV技术的新型无源器件，凭借三维异质集成能力、紧凑型结构设计及卓越的高频特性，正逐步成为该领域的前沿发展方向。

集总式电感电容

电容和电感是电路中重要的两种无源器件，在射频领域中有着重要的应用，既可以构成基本的电感电容（LC）谐振单元从而实现滤波功能，又可以应用于阻抗匹配网络的搭建，还能作为储能元件降低信号的干扰。

2023年胡志辉等人设计了一种基于玻璃基板的深沟槽电容器(DTC)。所提出的玻璃DTC模块的电容与DTC单元的数量成正比，最终实现68nF/mm2的高电容密度，击穿电压(VBD)为(7.83±2.3)V。同时，电容器的等效串联电感（ESL）和等效串联电阻（ESR）分别低至10pH和315mΩ。与硅基DTC相比，该DTC具有成本低、生产效率高、电性能好、体积小等优点。

DTC的射频特性 来源：《开发用于3D封装的低成本玻璃基深沟槽电容器》（胡志辉等）

2024年张继华团队基于TGV工艺，在同一玻璃基板上实现不同直径的TGV，通过优化垂直互连提出了紧凑的三维集成电感电容。所提出的紧凑型高密度集成电感器深宽比高，实现了198.29nH/mm2的理想电感密度，远远优于已有工作，该团队还提出了一种负载TGV阵列的紧凑型3D叉指电容器，充分利用了阵列内TGV之间的耦合电场以及相邻分支之间的横向电场。

紧凑型TGV无源器件  来源：《使用TGV技术对集成电感器和电容器进行布局优化》（李文磊等）

滤波器

滤波器作为无线电系统射频模块的关键部分，其作用是将带外噪声滤除掉，从而提高信噪比以保证信号质量。基于TGV技术的射频滤波器可以分为集总元件LC滤波器和分布参数电路滤波器两个类型。

2023年马浩哲等人利用TGV技术，提出了一种采用玻璃堆叠双层结构的三阶低插损带通滤波器，该结构创新性地利用了多层基板之间的空气腔实现了一种金属-绝缘体-金属(MIM)电容器，并利用高Q值的3D电感器与MIM电容器构成滤波器结构，实现极小的尺寸，仅为0.018λ×0.013λ，中心频率3.3GHz，且插损低至0.81dB。

玻璃堆叠双层结构的带通滤波器  来源：《采用玻璃基集成无源器件技术的具有堆叠双层结构的低损耗带通滤波器》（马浩哲等）

随着当前射频微系统的发展，滤波器在低损耗、小尺寸、高性能及高可靠性方面的需求指标快速增长，这与其严格的尺寸、重量及频率限制之间的矛盾日益凸显。常规的集总元件电容电感滤波器越来越难以满足小型化，低损耗，高集成度的滤波器发展需要，不同紧凑结构的集总元件电容电感滤波器结构应运而生，未来有希望替代部分声表类滤波器的应用。基于TGV技术的分布式滤波器目前主要是微带滤波器和基片集成波导（SIW）滤波器两种，其中高性能毫米波滤波器主要是基于SIW结构，这是由其低损耗特性所决定的，但亟需解决可靠性及小型化的问题，基于TGV结构的SIW滤波器将有希望应用于毫米波前端系统。

参考来源:

李文磊.使用TGV技术对集成电感器和电容器进行布局优化

胡志辉.开发用于3D封装的低成本玻璃基深沟槽电容器

喻甜.玻璃通孔技术的射频集成应用研究进展

马浩哲.采用玻璃基集成无源器件技术的具有堆叠双层结构的低损耗带通滤波器

钟毅.芯片三维互连技术及异质集成研究进展

(中国粉体网编辑整理/月明)

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