2015年，美国谷歌(Google)公司首次公开亮相的手势雷达名震四海。手势雷达使用60GHz信号来快速追踪人手移动，精度可以达到亚毫米级。也许对我而言，最振奋人心的就是AiP技术被应用于手势雷达芯片，如图10所示，德国英飞凌(Infineon)公司利用嵌入式晶圆级封装(eWLB)技术，在AiP中集成了一个60GHz SiGe 收发裸芯片、两个用于发射的差分微带天线和用于接收的四个单端口微带天线[26]。AiP的尺寸为14×14×0.8 mm3，显而易见，其尺寸已经足够小可用于穿戴设备。并且对于很多如智能手表、手机和其它装置而言，手势雷达作为用户界面潜力巨大。

图10.Google公司60GHz eWLB封装天线 SiGe芯片实物照片

　　几乎所有主要的日本电子公司都开发出了适用于60GHz应用的芯片组和AiP方案。图11所示的是日本NEC公司早期开发的60GHz接收机模块及NTT公司近期开发的60GHz收发模块。两家公司分别用不同的LTCC工艺在模块中集成了缝隙天线及抛物面天线[60]，[61]。

图11.NEC公司和NTT公司60GHz LTCC封装天线GaAs芯片实物照片

　　像AiP技术用于谷歌手势雷达中一样，英飞凌公司也为77GHz车载雷达研制了SiGe芯片组及基于eWLB工艺的AiP技术，并自2016年6月以来就同比利时校际微电子中心合作开发基于28nmCMOS的芯片组和基于低成本低损耗PCB工艺的AiP技术，用于79GHz车载雷达[58]。比利时校际微电子中心负责AiP技术开发的是Guy A. E.Vandenbosch教授。Vandenbosch教授每次来中国讲学，都会在演讲前向学生们赠送著名的比利时巧克力，很受学生们欢迎。IBM公司将其AiP技术的工作频段推进到94GHz，并在2014年实现了用于W波段的可扩展相控阵系统的SiGe芯片及完整AiP解决方案。如图12所示，该AiP设计采用多层有机基片及高密度互连工艺(HDI)集成了64个双极化叠层微带天线和36个哑元，其尺寸为16.2×16.2×0.75 mm3。

图12. IBM公司 94GHz HDI封装天线 SiGe芯片实物照片

　　在欧盟科技委员会的赞助下，SUCCESS合作团体从2009年11月至2013年5月，基于SiGe工艺开发了如图13所示的122GHz及145GHz雷达芯片，且用键合线将它们分别与天线阵列集成在8mm见方的扁平无引脚(QFN)封装内[59]。 图14是奥德利JKU在欧盟科技委员会、英飞凌等公司赞助下于2013年10月报道的基于SiGe工艺开发的160GHz雷达芯片及基于eWLB工艺将芯片与天线阵集成在BGA封装内[30]。

图13. 122及145GHz封装天线SiGe芯片实物照片

图14. 160GHz eWLB封装天线SiGe芯片实物照片

　　2.3 近期助力太赫兹、物联网和5G移动通信发展

　　太赫兹(THz)技术是改变未来世界的重要技术，已引起各国政府的重视。在日本政府的支持下，NTT、NICT和FUJITSU都参与到世界上第一个使用300GHz无线链接的收发信机研发工作中。NTT成功研发了如图15所示用于300GHz发射机芯片的AiP结构。该AiP设计采用LTCC工艺，其中喇叭天线尺寸为5×5×2.7 mm3，最大实现增益为18dBi，带宽达100GHz[62]。