完整玻璃封装中的RF（射频）技术

为了在物联网（IoT）环境中保持竞争力，中型工业和过程测量技术公司必须越来越多地将其传感器电路集成到ASIC（专用集成电路）上。半导体行业目前正在以较低的开发流程成本和较低的生产门槛来满足这一需求。但是，这种趋势在芯片封装中并未充分发生。结果，需要单独封装的ASIC冒着使主要位于亚洲的封装服务提供商面临数量障碍的风险。由来自工业和研究领域的七个合作伙伴组成的德国联盟现在正在提供替代解决方案。

图1：玻璃封装的侧视图显示了三层结构，玻璃通孔和焊球

上述需求概况的一个很好的例子是用于工业和过程测量技术的雷达传感器的研究项目，该项目部分由德国教育和研究部（BMBF）资助。该项目的标题为“用于高频应用的高度紧凑的电子系统的玻璃中介层技术（GlaRA）”。 100 GHz以上的频率高于蜂窝技术的频率，并且严格的环境要求不允许使用标准IC封装。这些组件必须适用于专用传感器ASIC，同时必须以具有竞争力的成本以中等数量制造。

该联盟已经建立并确定了一种基于玻璃的可靠中介层技术，该技术用于宽带毫米波模块，并以系统级封装（SiP）的形式应用于传感器技术和100 GHz以上频率的通信。展示的模块化技术系统代表了传感器封装的一场革命：与现有技术相比，它增加了可以通过各种波导概念，高密度微布线和密封封装进行集成的功能。此外，由于其高水平的准确性和材料质量，它可以使应用达到300 GHz。这是使用玻璃制成的单一系统材料，除其他外，它还具有出色的波导性能和高精度的微加工。

通过使用带有电馈通（通孔）的玻璃中介层，展示了一种密封封装，其中组件被封装在两个玻璃中介层之间（图1）。这些封装是在直径达300毫米的晶圆级上制造的。晶圆级封装的特点是，由于许多组件的并行处理以及在RF技术严格公差范围内的对准精度，因此成本适中。为此，使用了适用于处理硅晶片的标准系统，这大大加快了商业实施。玻璃还可以采用大面板形式，这使得将制造工艺扩大到大批量生产变得更加容易。

图2：封装的俯视图显示了导体走线，ASIC和波导支架（底面积5.9 mm x 4.4 mm）

结果表明，由BMBF资助的研发项目取得了非凡的成功。该财团通过在Endress + Hauser AG上建立了一个非常紧凑的雷达前端（用于未来的雷达液位传感器）以160 GHz的工作频率进行了演示。该玻璃封装尺寸很小（5.9毫米x 4.4毫米x 0.8毫米），包含采用SiGe技术的雷达ASIC，用于与外部电子设备连接的所有电气连接，用于表征的测试结构以及波导连接，它们也可以用作集成了用于透镜天线的主辐射器（图2）。这种未来的液位传感器的特点是距离分辨率高，测量精度高，光束聚焦和非常紧凑的尺寸。因此，对于智能过程测量技术的系统尺寸越来越小，模块化程度更高的应用，它们非常有意义。

演示者使用了一条新颖的工艺链，从LPKF Laser＆Electronics AG的革命性激光诱导深蚀刻（LIDE）开始。在玻璃中产生微结构的工艺完全避免了对玻璃基板的任何损坏，这使得易于管理和密封的玻璃封装成为可能。弗劳恩霍夫可靠性与微集成研究所（IZM）实施了一种工业化工艺，以使高纵横比的玻璃通孔金属化。在晶片键合过程中，通过接合两个玻璃晶片将组装的组件密封封装，每个玻璃晶片都有通孔和空腔。

图3：一个内置的雷达传感器，中央有一个玻璃封装，并附有介电波导

玻璃基板上的导体走线的结构化和金属化是由PacTech GmbH完成的。 PacTech的SB²工艺是一种基于激光的工艺，用于依次施加焊球，在没有外部电流的情况下将焊料沉积物沉积。不同的合金用于在不同的温度下进行交错组装。 MSG Lithoglas GmbH通过生产用于容纳ASIC的空腔来支持高频封装的实现。由玻璃制成的高精度垫片也通过低温涂层生产。

乌尔姆大学微波技术研究所开发的新封装具有高频应用的概念，超过100 GHz的雷达信号既可以通过主辐射器直接照亮镜头，又可以路由到远端天线而几乎不没有通过柔性介质波导的损耗（图3）。利用从包装中发射雷达信号的各种选项，可以满足广泛的应用。 Sentronics Metrology GmbH开发了3D高速传感器，其层分辨率在亚纳米范围内，用于质量控制。除其他事项外，该传感器还具有密封，抽空玻璃封装的泄漏测试的能力。

图4、玻璃封装项目

工业伙伴对该技术的未来商业可用性非常感兴趣。他们看到5G以外的其他许多应用领域的潜力，例如压力测量技术，液体分析，光子学，MEMS，医疗技术和通信技术。

作为TechSys征集建议书的一部分，“ GlaRA”项目由BMBF于2017年8月至2021年3月资助，编号为16ES0687K。

湖南亿麦思医疗：医美仪器中的射频、激光、有什么区别？

射频，有很多叫法，英文叫Radio Frequency，简称RF。它的本质是高频交流变化的电磁波，频率范围在300KHz～300GHz之间。电磁波是可传播的，它向人体组织传播的过程当中会产生热效应，因此，射频能够穿透表皮给真皮层及皮下深层组织加热。热作用能够促进血液循环、新陈代谢加快、促进胶原纤维、弹性纤维和真皮层细胞间间质再生，以此达到美容抗衰的效果。射频类代表大概就是热玛吉了。

射频的介入使得功能处于静止状态的纤维细胞（FC）转化为纤维母细胞。热聚集诱发机体创伤愈合反应，使胶原母纤维细胞开始不断释放胶原蛋白，新生的纤维母细胞能源源不断增生新的胶原，重新构建无任何漏点的高精度网状皮下支撑结构。射频美容仪器存在最大的意义是：它属于一种“色盲型”能量源。激光、光子嫩肤都属于“非色盲型”的能量源，能量容易被表皮基底层的黑色素吸收而造成穿透不足、对真皮层及深层胶原流失改善不足的问题。表皮层的黑色素、血红蛋白都不会对射频能量造成干扰，所以它能够作用于皮肤深层和皮下组织。

激光是通过产生高能量，聚焦精确，具有一定穿透力的单色光，作用于人体组织而在局部产生高热量从而达到去除或破坏目标组织的目的各种不同波长的脉冲激光可治疗各种血管性皮肤病及色素沉着，如太田痣、鲜红斑痣、雀斑、老年斑、毛细血管扩张等;以及去纹身、洗眼线、洗眉、治疗瘢痕等;高能超脉冲CO2激光，铒激光进行除皱、磨皮换肤、治疗打鼾，美白牙齿等等，取得了良好的疗效，为激光外科开辟越来越广阔的领域。

激光美容产品的主要原理是采用了对人体有益、透过能力较强、人体组织吸收率高的光波波段，利用弱激光对生物组织的刺激作用，同时对脸部多个美容穴位照射，通过对面部穴位和局部皮肤照射，有效的刺激面部经络穴位，加速血液循环，改善皮肤的供给状态，增加肌肤组织营养，促进皮肤的新陈代谢，去除衰老萎缩的上皮细胞，增强面部皮肤骨胶原蛋白活力，促进细胞再生能力和皮脂腺、汗腺的分泌功能，刺激表皮末梢神经，促进肌体的合成代谢及组织修复，从而改善面部肤色晦暗、色素沉着、皮肤松弛、皱纹、眼袋下垂、黑眼圈、毛孔粗大、皮肤粗糙等，使面部皮肤红润光泽、弹性增强，延缓皮肤的衰老，起到养颜美容的效果。

热门激光美容术：

（一）激光“去”痣：指用激光将色素痣烧灼去除。目前条件好的医疗机构，通常用脉冲二氧化碳激光，尤其是治疗面部痣的时候。

1.作用机理：烧灼破坏痣细胞。

2.优点：

①操作简便，治疗后无需包扎；

②较药水点痣安全有效，可控性好。

3.弊端：

①治疗时有明显疼痛，常需麻药止痛；

②大多会留疤，疤是否明显，与痣的大小、深浅及个人皮肤的自我修复力等有关；

③可能复发，如果复发，可再次激光，之后再复发，则不宜再激光治疗；

④痣细胞被激光彻底烧毁，不能像手术那样，可将取下的痣组织送检，以确定痣是否恶变，因此激光“取”痣只适合无恶变迹象的良性色素痣。

（二）激光祛斑

　　指用强脉冲光或激光破坏色素和（或）色素细胞，以淡化和清除色斑。具体治疗比较复杂，需要面诊医生根据斑的类型选择恰当的仪器和参数。常用的有强脉冲光、紫翠玉宝石激光、红宝石激光、像素（点阵）激光、净肤镭射（如C6、C10）等。

　　1.作用机理：破坏色素和（或）色素细胞。

　　2.主要治疗：雀斑、黄褐斑、老年斑、太田痣、获得性太田痣、咖啡斑等。

　　3.优点：

　　①操作简便，疼痛轻微，成人大多能耐受；

　　②雀斑、老年斑疗效显著，激光常可一次去除；

　　③不破坏表皮或仅稍微受损，日常护理简单容易，恢复期短；

　　④操作护理得当，一般不留疤痕（疤痕治疗除外）。

　　4.弊端：

　　①会出现红斑、灼痛等烫伤样反应，尤其是高能量和治疗面积大时；

　　②治疗后初期，色斑颜色有时会加深，并有可能持续1-3个月；

　　③太田痣、获得性太田痣疗效显著，但治疗周期长，需耐心和坚持；

　　④黄褐斑病因复杂，有时治疗反令色斑更加明显或像白癜风似的色素减退，需特别小心谨慎，同时个人全方位的配合也非常重要；

　　⑤咖啡斑清除率低，个体差异大。

三）脉冲染料激光

　　是针对血管问题的激光，这类激光的能量容易被血管里的血红蛋白吸收，主要用来治疗皮肤血管相关问题。

　1.作用机理：破坏和收缩血管。

　2.主要治疗：鲜红斑痣、红血丝、蜘蛛痣、酒糟鼻、疤痕等。

　3.优点：

　①操作简便，疼痛轻微，成人大多能耐受；

　②不破坏表皮或仅稍微受损，日常护理简单容易；

　③操作护理得当，一般不留疤痕（疤痕治疗除外）。

　　4.弊端：

　①会出现红斑、灼痛等烫伤样反应，尤其是能量高、治疗面积大时；

　②治疗后有紫癜（治疗部位呈蓝黑色），可持续1-3周；

　③紫癜后会有色素沉着，可持续1-6个月；

　④除红血丝、蜘蛛痣可治疗1次即可，其他大多需3次以上。

四）点阵激光

　　有剥脱（即气化）和非剥脱型两种，通过激光的局灶性光热效应发挥治疗作用，与普通激光的关键区别在于它的局灶性。

　　1.作用机理：

　　①剥脱表皮，优化重建表皮（剥脱型）；

　　②刺激真皮，优化重建真皮（剥脱、非剥脱型）。

　　2.主要治疗：

　　①各种增生和萎缩性疤痕，如痘坑、痘疤、外伤疤痕；

　　②老化相关问题，如皱纹、松弛、皮肤粗糙、肤色不匀等；

　　③妊娠纹、膨胀纹、毛孔粗大、黑头、粉刺、色素沉着等。

　　3.优点：

　　①操作简便，治疗后一般无疤痕；

　　②非剥脱型激光不破坏表皮，恢复时间短（通常只需2-7天）。

　　4.弊端：

　　①治疗时疼痛明显，常需麻药止痛；

　　②会有红斑、灼痛等烫伤样反应，能量高、面积大时特别明显；

　　③可持续2-6个月；

　④为安全起见，常需多次治疗，通过累积效应获得理想效果。

发布于 2019-06-28

美容护肤

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