Mit der rasanten Entwicklung der modernen Mikrowellenkommunikationstechnologie hat das Design von Mikrowellenschaltungskomponenten mit hoher Leistung und hoher Präzision immer mehr an Bedeutung gewonnen. Bei Mikrowellen-Hochfrequenzmodulen (RF) ist die Dünnschicht-Schaltungstechnologie mit ihren einzigartigen Vorteilen zu einer wichtigen Designmethode geworden. In diesem Artikel werden mehrere Dünnschicht-Schaltungskomponenten auf Basis von Aluminiumoxidsubstrat im Detail vorgestellt, darunter Dünnschicht-Mikrostreifenschaltung, Dünnschichtfilter, Dünnschicht-Last, Dünnschicht-Entzerrer und Dünnschicht-Leistungsteiler. Diese Komponenten spielen in Mikrowellenschaltungen eine unersetzliche Rolle und ihre Designgenauigkeit und Leistung wirken sich direkt auf die Leistung des gesamten Mikrowellensystems aus.
Anwendungen von Aluminiumoxidsubstraten in Schaltkreisen
1 Dünnschicht-Mikrostreifenschaltung
Ein Aluminiumoxid-Keramiksubstrat wird zum Entwurf einer Dünnschicht-Mikrostreifenschaltung verwendet, die Dicke der Goldschicht kann bis zu 3,5 µm betragen und die Metalldrahtverbindung kann zur Verbindung mit der externen Schaltung verwendet werden. Die übliche Plattendicke beträgt 0,127 mm, 0,254 mm, 0,381 mm, 0,508 mm und die Übertragungsfrequenz kann mehr als 40 GHz erreichen. Es erfüllt die Frequenzbandanforderungen der meisten Mikrowellen-HF-Modulmodule und die Genauigkeit der Dünnschicht-Schaltkreislinie des Dünnschichtprozesses beträgt ±5 µm. Im Mikrowellen-HF-Feld werden häufig Keramiksubstrate für Mikrostreifen-Übertragungsleitungen oder Schaltungsdesign mit hoher Präzision verwendet.
2 Dünnschichtfilter
Die Frequenz des Dünnschichtfilters aus Aluminiumoxid-Keramiksubstrat kann bis zu 40 GHz betragen und wird häufig als Funktionseinheit zur Frequenzauswahl in verschiedenen Mikrowellenmodulmodulen und -systemen verwendet. Dünnschichtfilter werden durch Dünnschichttechnologie durch Sputtern, Lithographie, Nass- oder Trockenätzen, Reinigen und Schneiden bearbeitet, um Dünnschichtfiltersubstrate vom Typ „Common Interfinger“, „Haarnadeltyp“, „Kamm“, „Parallelkopplung“, „C“ und andere Strukturen zu erhalten Filter können basierend auf der Verarbeitung von Aluminiumoxid-Keramiksubstraten entworfen werden, es können Tiefpass-Hochpass-Bandpass-Bandwiderstandsfilter und andere verschiedene Arten von Filtern entworfen werden. Da die Dielektrizitätskonstante der Aluminiumoxid-Keramikfolie größer ist als die des allgemeinen PCB-Substrats, ist das Volumen des aus der Aluminiumoxid-Keramikfolie hergestellten Filmfilters kleiner als das des allgemeinen Mikrostreifenfilters und die elektrischen Parameter des hergestellten Filmfilters durch die Aluminiumoxid-Keramikplatte sind gut. Die Befestigung erfolgt üblicherweise mit leitfähigem Kleber oder Gold-Zinn-Eutektikum.
3 Filmladung
Das Aluminiumoxid-Keramiksubstrat wird zur Gestaltung der Dünnschichtlast verwendet, die häufig zur Anpassung an den Anschluss der Modulbaugruppe der Mikrowellenschaltung verwendet wird, um die überschüssige reflektierte Leistung zu absorbieren. Für die Belastung ist die Bearbeitungsgenauigkeit des Widerstandswertes sehr wichtig, und je größer die Abweichung, desto schlechter ist die endgültige Belastungsleistung. Aufgrund des steuerbaren Quadratwiderstands der Tantalnitrid-Filmschicht im Filmprozess kann die Filmladung mit hoher Präzision erzeugt werden und das Filmladungsvolumen ist sehr klein, was eine gute Wahl für die Miniaturisierung von Komponentenmodulen ist. Es wird normalerweise mit leitfähigem Kleber oder Gold-Zinn-Eutektikum am Ende des Stromkreises befestigt.
4 Film-Equalizer
Der Dünnschicht-Entzerrer besteht aus einem Aluminiumoxid-Keramiksubstrat, das häufig zur Einstellung der Breitband-Leistungsflachheit von Mikrowellenschaltungen verwendet wird. Die Ausgangswellenform des Geräts wird durch Ändern des Quadratwiderstands der integrierten Tantalnitrid-Filmschicht und der unterschiedlichen Widerstandswerte des Grafikdesigns angepasst, um das Leistungssignal am vorderen Ende auszugleichen und den Effekt der Leistungsflachheitsanpassung zu erzielen.
5 Film-Leistungsteiler
Der Dünnschicht-Leistungsteiler mit Aluminiumoxid-Keramiksubstrat wird häufig in Mehrkanal-Kommunikationsnetzwerksystemen verwendet. Es hat die Funktion der Stromverteilung nach einem bestimmten Verhältnis, mit einem Eingang und mehreren Ausgängen. Da der Isolationswiderstand mithilfe der Tantalnitrid-Filmschicht in die Dünnschichtschaltung integriert werden kann, um einen geeigneten Widerstandswert zu bestimmen, kann eine Verschlechterung der Schaltungsleistung aufgrund des Verschweißens des Patch-Widerstands des Mikrostreifen-Leistungsteilers und der Instabilität vermieden werden des Widerstandswerts des Patch-Widerstands und des Dünnschicht-Leistungsteilers ist es einfacher, das mehrstufige Ultra-Breitband-Design zu erreichen, und das entworfene Objekt ist klein, einfach zu integrieren und weist eine gute Leistung auf.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Aluminiumoxid-Keramiksubstrate eine entscheidende Rolle beim Design von Dünnschicht-Schaltungskomponenten spielen. Von der Dünnschicht-Mikrostreifenschaltung bis zum Dünnschicht-Leistungsverteiler erfüllen diese Komponenten nicht nur die Anforderungen an hohe Präzision und hohe Frequenz von Mikrowellen-HF-Modulen, sondern realisieren auch die Miniaturisierung und hohe Leistung der Komponenten. Durch die präzise Steuerung der Dünnschichttechnologie können wir Dünnschichtschaltungskomponenten mit hervorragenden elektrischen Parametern erhalten, was die Gesamtleistung von Mikrowellensystemen weiter verbessert. Mit dem kontinuierlichen Fortschritt der Mikrowellenkommunikationstechnologie werden Dünnschichtschaltungskomponenten auf Basis von Aluminiumoxidkeramiksubstraten auch in Zukunft eine größere Rolle im Mikrowellenbereich spielen und zur Entwicklung der drahtlosen Kommunikation, der Radarerkennung und anderen Bereichen beitragen.
