마이크로파 회로에 도금한 구리 금속을 입힌 기질 그리고 그것의 신청을 지시하십시오

                     마이크로파 회로에 도금한 구리 금속을 입힌 기질 그리고 그것의 신청을 지시하십시오

직접적인 도금된 구리 (DPC)에 의하여 금속을 입힌 기질 기술은 이 기사에서 소개되고 성격을 나타냅니다. 제시한 DPC에 의하여 금속을 입힌 기질은 제공합니다 t 때문에 우수한 열 관리 및 고주파 특성의 주요 이점을…

금속을 입힌 세라믹 기질에 도금된 구리 (DPC) 직접적인 과정은 원래 DPC 제공합니다 Al2O3/AlN 기질 그것의 더 나은 전기 때문에 (DBC) 직접적인 보세품 구리 과정을, 열 DBC와 비교된 기계적인 performance.1 대체하기 위하여, 창조되고와 박막의 사용 때문에 구리 금속 사이 아주 강한 결합 강도를 layer.2 DPC를 접착시키는 것에는 또한 아주 약하게에서 아주 두껍게에 구리 층을 위한 간격 통제에 있는 좋은 능력이, 있습니다. 정밀한 피치 디자인을 위해, 3개 밀의 최소한도 지휘자 선 폭/간격은 좋은 전기와 열 특성을 위한 구리로 구멍을 통해 채워집니다 쉽게, 얻어지골. 제시한 DPC 기질을 이용하여, 높은 회로 조밀도, 걸출한 고주파 특성, 우수한 열 관리와 열 이동 성과, 걸출한 solderability 및 철사 접합 집합 특성 포함하는 우량한 성과는 그것의 특징의 점에서 다른 기술에 비교했습니다 및 신청 얻어질 수 있습니다. 이 DPC 기질은 그러므로 고성능 및 고온을 요구하는 고주파 성분을 위해 널리 이용될 수 있습니다.

이 기사에서는, DPC 제작은 공정 흐름도로 간단히, 이 과정의 중요한 속성 몇몇을 소개하기 위하여 기술됩니다. DPC 기질을 위한 간단한 전기 특성은 그 때 고주파 절연성 불변의 것 및 소산 인자를 추출하기 위하여 이용됩니다. 마지막으로, 10 GHz는, 평행하 결합된 선 대역 여과기 필터 DPC에 의하여 금속을 입힌 기질의 추출된 절연성 모수 그리고 우수한 고주파 성과를 유효하게 하기 위하여 디자인됩니다.

도금한 구리 과정을 지시하십시오
전체 DPC 과정은 기본적으로 숫자 1 의에서 표시된 단계 노출과 발달을 가진 회선도를 형성하는 구리 영화에 건조한 영화를 형성하는 세라믹 기질에 구리 영화를 침을 튀기는 세라믹 기질에 있는 구멍 정의 포함하는, 도금 구리 지도, 건조한 영화를 제거하는 구성하고 있고씨 금속 copper.3를 식각해서 상세한 과정은 S.P. Ru, 이론적인 설명 및 그림에 ⁴에 의해 기술되었습니다.

숫자 1 DPC 공정 흐름도.

순서도가 보인 상태에서, DPC 과정은 레이저로 벌거벗은 세라믹 기질에 구멍을 정의해서 시작됩니다. 이 구멍은 세라믹 기질의 양측 사이에서 교통할 것이다 구멍을 통해 것과 같이 어떤 특정한 설계 레이아웃에 필요한 경우에 이용될 수 있습니다. 다음씨 금속 층으로 이용된 구리 영화는 세라믹 기질의 반대 측에, 구리 층으로 덮다 그래야 침을 튀깁니다. 회선도를 기술하는 삽화에서, photomask는 전통적인 photomask 기술을 사용하여 만들어집니다. photomask는 편평하게 있고 드러내는 약실로 보내지는 세라믹 기질에 건조한 영화에 고착합니다.

드러내는 약실에 있는 진공을 창조한 후에, 자외선은 자외 방사선에 의해 중합되는 photomask를 통해서 건조한 영화를 비춥니다. 자외선에 의해 비치지 않는, 건조한 영화는 그것의 화학 성분을 반작용하지 않으며 지키지 않습니다. 개발 과정은 화학 청소 또는 육체 청소에 의하여 건조한 영화의 중합된 부분을 식각합니다. 이와 같이, 구리 영화의 몇몇 부분은 건조한 영화에서 드러냅니다; 구리 영화의 그 부분은 회로의 삽화에 의하여 필수 세라믹 기질에 회로의 필수 구리 지역을 일으키기 위하여 회선도를, 형성할 것입니다. 따라서, 회로 배치는 건조한 영화에 인쇄될 수 있습니다.

구리는 도금 기술에 의해 그 때, 세라믹 기질에 건조한 영화의 드러낸 구리 회로를 형성하기 위하여 부분을, 적당한 지휘자 간격 및 폭으로 채우도록 예금됩니다. 위 과정에 의하여, 금속을 입힌 회로 지역에는 가냘프고, 편평하고 매끄러운 특성이 있고, 열 분산은 좋습니다. 다음 니켈과 금은 구리의 위 표면에 예금됩니다. 니켈 영화는 금 영화로 확산하는 구리 지도의 원자를 막습니다. 금 영화는 지휘자 표면의 산화를 피하고 금 접합 철사를 위한 접착을 개량합니다. 광학적인 저항은 구리의 위 표면에 형성됩니다. 세라믹 기질에 잔여 건조한 영화는 그 때 제거됩니다. 건조한 영화를 벗기기 후에, 구리 회로는 니켈과 금 영화에 의해 보호됩니다. 파견 구리 영화 과정은 광학에 의해 보호되지 않는 구리 영화를 저항합니다 식각합니다.

기술된 과정 및 이용된 물자, 몇몇 때문에 DPC 과정의 중요한 속성은 아래에로 요약될 수 있습니다:

· 우량한 열 성과

· 낮은 전기저항 지휘자 선

· 온도 > 340°C까지 안정

· 자동화한, 큰 체재 집합과 호환이 되는 정확한 특징 위치

· 단서 해결책 장치와 회로의 고밀도 허용

· 입증된 신뢰성

· 기계적으로 어려운 세라믹 건축

· 저가, 고성능 세라믹 해결책

DPC에 의하여 금속을 입힌 기질의 신청은에 태양 집중 장치 세포를, 힘 반도체 포장 및 자동 모터 통제 높 광도 LED (HBLED), 기질 선정될 수 있습니다. 더하여, 우수한 전기 성과를 가진 DPC 기질은 아주 저손실을 요구하는 RF/microwave 성분을 위해 고려될 수 있습니다.

전기 재산 적출

RF/microwave 신청을 위해 DPC 기질을 이용하기 위하여는, 절연성 재산은 추출되어야 합니다. 절연성 특성은 전기 행동이 고주파에 절연성 불변의 것 그리고 유전 손실에 의해 매우 좌우되기 때문에 전자 포장 디자인을 위한 아주 중요한 문제점입니다.

숫자 2 DPC 원반꼴 안테나는 명백한 산출 연결을 가진 공명기를 평행하 결합했습니다: (a) PCMR1와 (b) PCMR4.

이 방법의 많은 것에는 1개가 있는 간행한 literature.5-8에 있는 수많은 보고한 방법이 있습니다 또는 몇몇 제한은 비싸고 복잡한 기계 사용과 같은 정착물, 1 특정한 빈도를 위해서만, 빈약한 반복성 유효한 측정한 절연성 재산 및 절연성 둘 다 불변의 것과 유전 손실을 얻는 무능력을 어렵에 날조합니다. 그러나, 이 기사에서, 간단한 접근은 더 기질 디자인 및 가장을 위한 정확한 절연성 요인을 얻기 위하여 이용됩니다.

Holzman는 측정한 특성과 시뮬레이터에서 예측을 비교해서 일단 회로가 컴퓨터 원조 설계 (CAD) 시뮬레이터로 정확하게 만들어지면 공명기의 유전체 data.9를 추출하기 위하여 컴퓨터 모형을, 기질의 절연성 재산 결정될 수 있습니다 이용했습니다. 이 실험/분석적인 접근은 마이크로파 분야에 있는 몇명의 연구원에 의해 설명되었습니다.

숫자 원반꼴 안테나를 위한 3는 측정되고 가장한 결과 공명기를 평행하 결합했습니다: (a) PCMR1와 (b) PCMR4.

그러므로, DPC 기질의 고주파 절연성 데이터를 추출하기 위하여, 2개는 넓은 대역폭에 명백한 0를 가진 원반꼴 안테나에 의하여 평행하 결합된 공명기를 날조되었습니다 변경했습니다. 숫자 2는 평행하 결합한 원반꼴 안테나 공명기 (PCMR)의 사진을 보여줍니다. 보인 PCMR1는 더 낮은 빈도에 깊이 더를 가진 전송 0에 영향을 미칩니다; PCMR4는 더 높은 빈도에 깊은 깊이를 가진 전송 0를 생성합니다. 2대의 공명기에는 570 밀의 선 거리 및 12 밀의, 그러나 산출 연결 반대 위치에 간격을 가진 동일한 결합하 선 구조가 있습니다. 2 PCMRs의 측정에서, 이 0는 광대역 주파수 응답의 밑에 좋은 정확도를 가진 정확한 절연성 가치를 보간하게 충분합니다. 그러나, PCMR1를 위한 첫번째 전송 0 및 PCMR4는 5.2 그리고 4.2 GHz에, 각각, 그리고 있어 밴드에 각 공명 주파수에 대략 반복하. 공명기의 예비적인 가장을 만들기 위하여는, 9.5의 절연성 불변의 것 및 0.004의 유전 손실은 ADS 기세 가장에 있는 DPC 기질을 위해 추측되었습니다.

시험 체제는 2개의 K 연결관 동축 입력 포트를 가진 Agilent E8364A 네트워크 분석기, Anritsu 보편적인 시험 정착물, 및 원반꼴 안테나 공명기를 가진 배경 비행기에 의하여 역행된 DPC에 의하여 금속을 입힌 기질으로 이루어져 있었습니다. 더하여, TRL 구경측정은 DPC에 의하여 날조된 구경측정 장비을 이용하여 PCMRs의 동일한 참고 비행기에 측정하기 위하여 채택됩니다. PCMR1를 위한 가장하고 측정된 삽입 손실과 PCMR4 사이 비교는 숫자 3.에서 보입니다.

숫자 원반꼴 안테나를 위한 4는 측정되고 가장한 결과 공명기를 평행하 결합했습니다.

측정에서, 추측된 절연성 가치가 틀리 과실이 명백합니다, 더 높은 빈도에 증가하는 상태에서. 정확한 절연성 불변의 것 및 유전 손실을 추출하기 위하여는, 이 가치는 ADS 기세에서 측정된 0 예언된 영 경기까지 주파수 응답과 일치하도록 조정됩니다. 숫자 4는 14 GHz까지 절연성 모수를 조정한 후에 2 PCMRs를 위한 적합하던 결과를, 보여줍니다. 이 경우에, DPC 기질의 이러한 두 종류 모수에 있는 상승은 9.5에서 절연성 불변의 것을 위해 9.75까지 및 0.0004에서 유전 손실을 위해 0.002, 각각입니다. 이 가치는 더 높은 빈도에 추측한 자료 보다는 더 정확하 기질 디자인과 가장을 위해 널리 이용될 수 있습니다.

10 GHz의 숫자 5 사진은 DPC 기술을 사용하여 선 여과기를 평행하 결합했습니다.

마이크로파 회로 설계

추출된 절연성 자료의 정확도를 유효하게 하기 위하여는, DPC 기질에 날조된 마이크로파 여과기는 설명되었습니다. 이 BPF에는, 평행하 결합한 선 구조를 사용하여, 15%의 10 GHz, 대역폭, 0.1 dB 동등하 잔물결 응답 및 제 3의 순서 지세학의 중심 주파수가 있고, 숫자 5.에서 보입니다. BPF는 추출된 절연성 불변의 것 및 유전 손실을 사용하여 ADS 기세로 디자인되고 낙관되었습니다. TRL 구경측정 장비는 또한 DPC 기질에 4에서 14 GHz에 주파수 영역을 커버하기 위하여 날조되었습니다.

이 시험 기준으로, Anritsu 시험 정착물의 동축 케이블에 원반꼴 안테나 전환 및 원반꼴 안테나는에 일렬로 늘어섭니다 여과기의 입출력 항구는 de 끼워넣어질 수 있습니다. 측정된 삽입 손실 및 복귀 손실은 EM 시뮬레이터에 있는 추출한 절연성 가치을 이용하여 이 실험적인 결과에 근거를 둔 숫자 6.에서, 여과기 응답의 좋은 예측 달성됩니다 보입니다. BPF의 측정한 삽입 손실은 10 GHz에 단지 0.5 dB만입니다. 세라믹 기질과 구리 지휘자로 날조된 DPC 과정이 고주파에, 우수한 저손실 성과를 제공하고 RF 포장 그리고 마이크로파 장치에서 사용되는 우수한 기능을 제안한다는 것을 명확하게 설명했습니다.

숫자 10 GHz DPC의 6는 측정되고 가장한 특성 선 여과기를 평행하 결합했습니다.

결론
이 기사는 가공 교류, 전기 재산 적출 및 마이크로파 회로 설계를 포함하여 DPC에 의하여 금속을 입힌 기질을 선물합니다. 세라믹 기질 및 금속을 입힌 구리 지휘자의 사용 때문에, DPC 기질은 좋은 고주파 전기 특성을 달성합니다. 그 사이에, DPC 기질을 위한 절연성 불변의 것 그리고 유전 손실을 얻는 간단한 적출 방법은 제시되고, 0.5 dB 삽입 손실을 가진 10 GHz에 의하여 평행하 결합된 선 BPF는 더 검증을 위해 건설되었습니다. 이 기사는 그것의 우수한 저손실 성과와 더불어 명확하게 DPC에 의하여 금속을 입힌 기질이 RF와 마이크로파 포장 디자인을 위해 확실히 적당하다는 것을, 설명합니다.

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