- Nyckeln till framgång ligger i att utnyttja den infrastruktur som finns i form av material och produktionsutrustning.

Det säger Leif Bergstedt som arbetar med att utveckla nya byggsätt på Ericsson Microwave i Mölndal.

Den teknik som han och hans kollegor utvecklar används primärt till mikrovågslänkarna i Mini-Linkserien. Prognosen för året ligger på cirka 100.000 tillverkade enheter i frekvensområdet mellan 7 och 38 GHz. Det är visserligen långt från mobiltelefonernas mångmiljonupplagor men betydligt fler exemplar än de militära produkterna.

Mini-Link är så framgångsrik att företagets fabrik i Borås snart inte räcker till.

- Det innebär att de byggsätt vi utvecklar måste kunna produceras av vilken legotillverkare som helst, säger Leif Bergstedt.

Utvecklingen av nästa generation startade för tre år sedan.

- Frågan vi ställde oss var: Vad finns det för universella strukturer som vi kan åka snålskjuts på och ändå ha Ericssonprofil?

Att ha Ericssonprofil innebär för Leif Bergstedt att någon del av byggsättet patenteras utan att för den sakens skull krångla till tillverkningsprocessen. Hittills har gruppen fått runt tio patent beviljade och ytterligare ett 20-tal ansökningar är under behandling.

Det byggsätt som används idag för mikrovågslänkarna togs fram i början av 90-talet och kom i produktion 1992. Det består av ett mönsterkort uppbyggt av en styv mässingsplåt med ett teflonlaminat som laminerats fast. De aktiva kretsarna är uppbyggda av kapslade transistorer som löds fast på kortet.

- Vi var först med att använda teflonlaminat på mässingsplåt i volym och att montera komponenterna med vanliga ytmonteringsmaskiner, säger Leif Bergstedt.

Utvecklingen av nästa generation har hittills resulterat i en mycket billig enchipsmodul för integrerade mikrovågskretsar, så kallade MMIC, som automatmonteras på teflon/mässingskortet.

- Den är redan i produktion för komponenter upp till 23 GHz men tekniken fungerar upp till 38 GHz och vi vet hur vi ska göra den upp till 60 GHz.

Enchipsmodulen är uppbyggd på bärare av mässing som också utgör jordplan. Ovanpå det bondar man fast ett 127 µm tjockt teflonlaminat med 45 µm epoxi. Epoxiskiktet är såpass tunt att det inte nämnbart påverkar fältbilden. Där den aktiva komponenten ska monteras fräser man bort teflonet och epoxin så att kretsen kan monteras fast mot mässingsplåten. Sedan ansluts kretsen med trådbondning.

På teflonlaminatet etsar man ut ett mikrostripmönster och monterar passiva komponenter.

Modulens väggar utgörs även de av epoxilaminat och plastlocket snäpps på. Det ger visserligen inte en hermetisk kapsel men den fukt som kommer in kan å andra sidan ventileras ut.

- Våra produkter är alltid påslagna så den tuffaste perioden är under tillverkningen, säger Leif Bergstedt.

Ytterligare en finess med modulen är att det går att tillverka begravda kondensatorer under teflonlaminatet. Kondensatorerna ser ut som pizzabitar och kan till exempel användas som avkopplingskondensatorer. Spetsen riktas då in mot kretsen vilket gör att det går att koppla av samtliga anslutningar, även om de ligger tätt. Kondensatorerna är patentsökta och kan tillverkas med värden upp till 100 pF.

En annan enchipsmodul som ligger lite längre fram i tiden är så kallade begravda chips, burried chip. Tanken är att använda en bärare av till exempel AlSi eller lågtemperaturkeramik, LTCC, där man fräser ur en ficka för chipset så att anslutningspunkterna hamnar i nivå med, eller strax över ytan på bäraren. Ovanpå alltihop lamineras ett mönsterkort med ett ledarmönster fast. Eftersom anslutningspunkterna på chipset precis sticker upp ovanför bärarens yta får man kontakt mellan chipset och mönsterkortet.

- Tekniken har två fördelar: det ger korta anslutningar och chipset förseglas, säger Leif Bergstedt.

Dessutom kan spolar och kondensatorer flyttas ut från chipset till mönsterkortet.

En lite udda teknik man patenterat är att tillverka mikrostripledare med samma egenskaper som solida ledare. Trixet är att lägga två mikrostripledare ovanpå varandra på vardera sidan av ett laminat.

Sedan laserborras hål mellan ledarna med ett avstånd som är kortare än en åttondels våglängd. Hålen pläteras så att det blir kontakt mellan ledarna och simsalabim så får man en mikrostripledare med samma egenskaper som en solid ledare.

Tekniken kan komma till användning runt 60 GHz, ett frekvensområde som många sneglar på men där det finns få produkter idag.

Ett parallellt spår för att få ner tillverkningskostnaden är att gå över från galliumarsenid till en bipolär process i kiselgermanium.

- Det blir en faktor fem billigare, säger Harald Jacobsson.

- Vi har visat att kiselgermanium fungerar upp till 10 GHz men vi jobbar även på 20 till 30 GHz.

Bland annat har man tagit fram en krets för 7-8 GHz som innehåller lågbrusförstärkare, blandare och oscillator.

- Vi har kört en designvända och kretsen fungerade även om vi hamnade lite fel med brusfaktorn och förstärkningen, säger Harald Jacobsson.

En annan krets man provat är en faslåst loop som innehåller spänningsstyrd oscillator, dividerare, fasdetektor, loopfilter och multiplikator.

- Den fungerade på 7,3 - 8 GHz men med multiplikation kan man täcka in alla band vi jobbar på.

Riktig när bipolära kretsar i kiselgermanium kan börja användas är inte klart. Men det ligger inte allt för långt borta i tiden.

- Vi kommer att börja produktnära utveckling snart för produkter upp till 10 GHz, säger Harald Jacobsson.

Nästa naturliga steg blir att använda en BiCMOS-process i kiselgermanium. Det skulle ge möjlighet att även integrera en del digital logik på chipset.

En del som inte omfattas är effektförstärkaren. Där gäller fortfarande galliumarsenid.