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Ampliación de la banda de frecuencias en circuitos HMIC's construidos sobre sustrato cerámico mediante conexiones Vía-Hole

1991; Elsevier BV; Volume: 30; Issue: 5 Linguagem: Inglês

2173-0431

María Simón Tudanca, M.P. Samper Villagrasa, J. Tiana, I. Vincuerla,

Engineering and Information Technology

espanolEl metodo de transmision mas utilizado en microondas es la estructura plana, en aproximacion Microstrip, esto se consigue metalizando un sustrato dielectrico por ambas caras; en una se construye un plano de masa, y en la otra, la parte activa del circuito formada por lineas de transmision que interconectan diferentes elementos, la anchura de la linea junto con el espesor y la constante dielectrica del sustrato determinan la impedancia caracteristica y la velocidad de propagacion. El modo propagado es un casi TEM debido a la discontinuidad entre el aire y el dielectrico. Actualmente se tiende a utilizar como dielectrico el AI2O3 y procesos de metalizacion a baja presion PVD (Physical Vapor Deposition) que permiten la realizacion de componentes HMIC (Hybrid Microwave Integrated Circuit) de reducido tamano. Uno de los limites con la frecuencia de trabajo de estos componentes es la inductancia que presentan las conexiones de los elementos de la parte activa al plano de masa. El presente articulo describe la puesta a punto y una primera caracterizacion tecnologica de un procedimiento de taladrado de ceramicas con laser de COj (=300 ii) y su posterior metalizacion por PVD (sputtering), que presenta las siguientes caracteristicas: 1. Permite la utilizacion de la alumina como sustrato dielectrico en la realizacion de componentes HMIC hasta frecuencias >18 GHz. 2. Es compatible con los materiales y proceso Thin Film standard utilizados en la fabricacion de los componentes. 3. Aumenta la densidad de integracion del componente y su fiabilidad disminuyendo el coste de fabricacion. Estos resultados son directamente trasladables al desarrollo de una tecnologia para la fabricacion de componentes MCM (Multichip Module) sobre sustratos ceramicos, proyecto subvencionado por el CDTI en 1990 EnglishThe flat structure, in Microstrip approximation, is the transmission method most widely used in microwaves. This is accomplished by the metallization of a dielectric substrate on both sides. A ground plane is bull on one side. On the other side, the active part of the circuit is implemented, which is formed by transmission lines interconnecting the different elements. The line width together with the substrate thickness and the dielectric constant define the typical impedance and the propagation rate. The propagated mode is quasi-TEM due to discontinuity between the air and the dielectric. The current tendency is to use AI2O3 as dielectric as well as low-pressure metallization processes PVD (Physical Vapor Deposition) permitting the implementation of smaller size HMIC's (Hybrid Microwave Integrated Circuits) components. One of the working frequency limitations of these components is the inductance presence on the connection of the active parts to the ground plane. This paper describes the adjustment and the first technological characterization of the ceramic drilling procedure using the CO2 laser ( 1. It permits alumina to be used as dielectric substrate for the implementation of HMIC's components for frequencies of up to > 18 GHz. 2. It is compatible with standard Thin Film process and materials used in components manufacturing. 3. It increases the component integration density and reliability, thereby reducing manufacturing costs. These results are directly applied to the development of a technology for MCM (Multichip Modules) components manufacturing on ceramic substrates, a project subsidized by CDTI in 1990.