マイクロウェーブ回路の銅板の金属で処理された基質そして適用を指示して下さい

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直接銅板の(DPC)によって金属で処理される基質の技術はこの記事でもたらされ、特徴付けられます。提案されたDPCによって金属で処理される基質は提供しますtによる優秀な熱管理および高周波特徴の主な利点を…

金属で処理された陶磁器の基質の銅板の(DPC)直接プロセスは最初によりよい電気のために(DBC)直接担保付きの銅のプロセスを、熱DBCと比較された機械performance.1取り替えるためにDPC提供しますAl2O3/AlNの基質作成され、と薄膜の使用による銅の金属間の非常に強いとらわれの強さをlayer.2 DPCを結ぶことにまた非常に薄くからの非常に厚くに銅の層のための厚み制御でよい能力が、あります。良いピッチの設計のために、3ミルの最低のコンダクターの線幅/間隔よい電気および熱特徴のための銅で穴によって満ちています容易に、得。提案されたDPCの基質の使用によって、高い回路密度が、顕著な高周波特徴、優秀な熱管理および熱移動の性能、顕著なsolderabilityおよびワイヤー結合アセンブリ特徴含まれている優秀な性能は特徴の点では他の技術と比較しましたおよび適用得ることができます。従ってこれらのDPCの基質は高い発電および高熱を要求する高周波部品のために広く利用されます。

この記事では複数を導入するために、DPCの製作はプロセス フロー図表と簡潔に、このプロセスの主属性記述されています。DPCの基質のための簡単な電気性格描写がそれから高周波比誘電率および誘電正接を得るのに利用されています。最後に、10のGHzは、平行つながれたライン帯域フィルタDPCによって金属で処理される基質の得られた誘電性変数そして優秀な高周波性能を認可するように設計されています。

銅板プロセスを指示して下さい
全体のDPCプロセスは基本的に図1のでステップ表示される露出および開発を用いる回路図を形作る銅のフィルムに乾燥したフィルムを形作る陶磁器の基質に銅のフィルムを放出させる陶磁器の基質の穴を定義することが含まれている銅板の鉛、乾燥したフィルムを取除くことから成り立ち、種の金属copper.3をエッチングして詳しいプロセスはS.P. Ru、より理論的な説明およびデッサンとの⁴によって記述されていました。

図1 DPCのプロセス フロー図表。

示されてフロー チャートがDPCプロセスはレーザーを使うと裸の陶磁器の基質の穴の定義によって始まります。これらの穴は陶磁器の基質の両側の間で伝達し合う穴によってようにそれが特定の設計レイアウトに必要なら使用することができます。それから種の金属の層として使用される銅のフィルムは陶磁器の基質の反対側で銅の層で覆われるように放出させます。回路図を記述するアートワークからフォトマスクは慣習的なフォトマスクの技術を使用してなされます。フォトマスクは平らに置かれ、露出の部屋に送られる陶磁器の基質の乾燥したフィルムに付着します。

露出の部屋の真空を作成した後、紫外線は紫外放射によって重合するフォトマスクを通して乾燥したフィルムを照射します。紫外線によって照射されない乾燥したフィルムは化学成分を反応させないし、保ちません。開発プロセスは化学的清浄か物理的清浄化によって乾燥したフィルムの重合させた部分をエッチングします。このように、銅のフィルムのある部分は乾燥したフィルムから露出されます;銅のフィルムのそれらの部分は回路のアートワークによって陶磁器の基質の回路の必須の銅区域を作り出すために必須の回路図を、形作ります。従って、回路図は乾燥したフィルムで印刷することができます。

銅はめっきの技術によってそれから銅回路を形作るために、適したコンダクターの厚さおよび幅と満たすように陶磁器の基質の乾燥したフィルムの露出された部分を沈殿します。上記のプロセスによって、金属で処理された回路区域に細く、平らで滑らかな特徴があり、熱放散はよいです。それからニッケルおよび金は銅の上面で沈殿します。ニッケルのフィルムは金のフィルムに拡散する銅の鉛の原子を防ぎます。金のフィルムはコンダクターの表面の酸化を避け、金の結合ワイヤーのための付着を改善します。光学抵抗は銅の上面で形作られます。陶磁器の基質の残りの乾燥したフィルムはそれから取除かれます。乾燥したフィルムを除去した後、銅回路はニッケルおよび金のフィルムによって保護されます。取り外しの銅のフィルム プロセスは光学によって保護されない銅のフィルムを抵抗しますエッチングします。

記述されているプロセスおよび使用される材料が複数原因でDPCプロセスの主属性は次として要約することができます:

·優秀な熱性能

·低い電気抵抗のコンダクター ライン

·温度> 340°Cまでの馬小屋

·自動化された、大判カメラ アセンブリと互換性がある正確な特徴の位置

·微妙な一線決断装置および回路部品の高密度を割り当てます

·証明された信頼性

·機械的に険しい陶磁器の構造

·安価、高性能の陶磁器の解決

DPCによって金属で処理される基質の適用はで太陽コンセントレイターの細胞に力の半導体の包装および自動車運動制御高明るさLED （HBLED）、基質選ぶことができます。さらに、優秀な電気性能のDPCの基質は非常に低損失を要求するRF/microwaveの部品のために考慮することができます。

電気特性の抽出

RF/microwaveの適用のためにDPCの基質を利用するためには、誘電性の特性は得られなければなりません。誘電性の性格描写は電気行動が高周波の比誘電率および誘電性損失によって非常に影響を及ぼされるので電子パッケージ・デザインのための非常に重要な問題です。

図2 DPCのマイクロストリップは明瞭な出力関係が付いている共鳴器を平行つなぎました:（a） PCMR1および（b） PCMR4。

これらの方法の多数に1つがあるまたは複数の限定は、高く、複雑な器械使用のような、据え付け品、1の特定の頻度のためだけに、悪い反復性有効な測定された誘電性の特性および無力を比誘電率および誘電性損失を両方得る困難に製造します出版されたliterature.5-8に多数の報告された方法があります。但し、この記事でそれ以上の基質の設計およびシミュレーションのための正確な誘電性の要因を得るのに、簡単なアプローチが使用されています。

Holzmanは測定された特徴とシミュレーターからの予言を比較することによって回路が計算機援用設計の(CAD)のシミュレーターによって正確に模倣されれば誘電体data.9を得るのに共鳴器の計算機モデルを、基質の誘電性の特性定まることができます使用しました。この経験的で/分析的なアプローチはマイクロウェーブ分野の何人かの研究者によって示されました。

図マイクロストリップのための3は測定され、模倣された結果共鳴器を平行つなぎました:（a） PCMR1および（b） PCMR4。

従って、DPCの基質の高周波誘電性データを得るために、2つは広い帯域幅上の明瞭なゼロのマイクロストリップによって平行つながれた共鳴器を製造されました変更しました。図2は平行つながれたマイクロストリップの共鳴器(PCMR)の写真を示します。示されているPCMR1はより低い頻度でより多くの深さの伝達ゼロに影響を与えます;PCMR4はより高い頻度で深い深さの伝達ゼロを発生させます。2台の共鳴器に570ミルのライン間隔および12ミルの、出力関係の反対の間隔の同じつなラインの構造があります。2 PCMRsの測定から、これらのゼロは広帯域周波数応答の下でよい正確さの正しい誘電性の価値を挿入して十分です。但し、PCMR1のための最初の伝達ゼロおよびPCMR4は5.2そして4.2 GHzに、それぞれ、およびありまバンド上のあらゆる共振周波数でおよそ繰り返します。共鳴器の予備のシミュレーションを作るためには、9.5の比誘電率および0.004の誘電性損失はADSの運動量のシミュレーションのDPCの基質のために仮定されました。

テスト セットアップは2つのKコネクターの同軸投入口が付いているAgilent E8364Aのネットワーク・アナライザ、Anritsu普遍的なテスト据え付け品、およびマイクロストリップの共鳴器が付いている地面平面によって支持されたDPCによって金属で処理された基質から成っていました。さらに、TRLの口径測定はDPCによって製造される口径測定のキットの使用によってPCMRsの同じ基準面で目盛りが付いているのに採用されます。PCMR1のための模倣され、測定された挿入損失とPCMR4間の比較は図3.で示されています。

図マイクロストリップのための4は測定され、模倣された結果共鳴器を平行つなぎました。

測定から、それは仮定された誘電性の価値が間違っていることより高い頻度で増加していて間違いが明らか、です。正しい比誘電率および誘電性損失を得るためには、これらの価値はADSの運動量で予測されたゼロ マッチまでの周波数応答に一致させるように測定されたゼロ調節されます。図4は14のGHzまで誘電性変数を調節した後2 PCMRsのための合われた結果を、示します。この場合、DPCの基質のこれら二つの変数の上昇は9.5から比誘電率のための9.75からおよび0.0004から誘電性損失のための0.002、それぞれです。これらの価値はより高い頻度で仮定されたデータより正確で、基質の設計およびシミュレーションのために広く利用されます。

10のGHzの図5写真はDPCの技術を使用してライン・フィルタ平行つなぎました。

マイクロウェーブ回路設計

得られた誘電性データの正確さを認可するためには、DPCの基質で製造されたマイクロウェーブ フィルターは示されました。このBPFに、平行つながれた線構造を使用して、15%の10のGHz、帯域幅、0.1 dBの等しさざ波の応答および第三次の地勢学の中心周波数があり、図5.で示されています。BPFは得られた比誘電率および誘電性損失を使用してADSの運動量と設計され、最大限に活用されました。TRLの口径測定のキットはまたDPCの基質で4からの14のGHzに周波数範囲をカバーするために製造されました。

これらのテスト標準によって、Anritsuテスト据え付け品の同軸にマイクロストリップの転移およびマイクロストリップはに並べますフィルターの入出力港は非埋め込むことができます。測定された挿入損失およびリターン・ロスはこれらの実験結果に基づいて図6.でEMのシミュレーターで得られた誘電性の価値を使用することによってフィルター応答のよい予言達成されます示されています。BPFの測定された挿入損失は10のGHzにたった0.5 dBです。陶磁器の基質および銅のコンダクターによって製造されるDPCプロセスが高周波で優秀な低損失の性能を提供し、RFの包装およびマイクロウェーブ装置で使用される優秀な機能を提供することをはっきり示しました。

図10のGHz DPCの6は測定され、模倣された特徴ライン・フィルタ平行つなぎました。

結論
この記事はプロセス フロー、電気特性の抽出およびマイクロウェーブ回路設計を含むDPCによって金属で処理される基質を示します。陶磁器の基質および金属で処理された銅のコンダクターの使用のために、DPCの基質はよい高周波電気特徴を達成します。その間、DPCの基質のための比誘電率および誘電性損失を得る簡単な抽出方法は提案され、0.5 dBの挿入損失の10のGHzによって平行つながれたラインBPFはそれ以上の証明のために造られました。この記事は優秀な低損失の性能とはっきりDPCによって金属で処理される基質がRFおよびマイクロウェーブ パッケージ・デザインのためにかなり適していることを、示します。

参照

1. M. EntezarianおよびR.A.L。、「窒化アルミニウムへの銅の直接結合」、MaterialsScienceおよび工学、A-212、1996年、206-212 pp. 7月引きました。

2. J. Schulz堅はは、「Directの利点そして新しい開発銅の基質の」、マイクロエレクトロニクスの信頼性、Vol. 43、第3 2003年、pp. 359-365前兆をしめしました。

3. 「DPC直接銅板の薄膜の技術」、はさみHsing、www.ready-sourcing.com/sourcing-news/electronic/dpc.html。

4. S.P. Ru、「陶磁器の基質の空間を」、米国のパテント取除くための方法、米国6,800,211 B2、2004年10月。

5. M.K. Das、S.M. VodaおよびD.M. Pozar、「基質の比誘電率の測定」、マイクロウェーブ理論のIEEEトランザクションおよび技術、Vol. 35、第7、1987年、636-642 pp. 7月のための2つの方法。

6. S.H.チャン、H. Kuan、H.W.ウー、R.Y.ヤンおよびM.H. WengはEMのシミュレーションと、「2つのマイクロストリップ ライン方法によるマイクロウェーブ比誘電率の決定、「マイクロウェーブおよび光学技術の手紙、Vol. 48、第11、2006年、2199-2121 pp. 11月結合しました。

7. H.ユェ、部品のStriplineの据え付け品」、IEEEトランザクションを使用してK.L. VirgaおよびJ.L.王子、「比誘電率および損失のタンジェントの測定、パートB、Vol. 21、第4、1998年、441-446 pp. 11月包みますおよび製造技術。

8. P.A. BernardおよびJ.M. Gautray、「マイクロストリップ リング共鳴器を使用して比誘電率の測定」、マイクロウェーブ理論のIEEEトランザクションおよび技術、Vol. 39、第3、1991年、592-595 pp. 3月。

9. E.L. Holzman、「平行つながれたマイクロストリップの共鳴器を使用してFR4基質」、マイクロウェーブ理論のIEEEトランザクションおよび技術、Vol. 54、第7、2006年、3127-3130 pp. 7月の比誘電率のワイドバンドの測定。