About / Advertise
Norrköpingsföretaget Strand Interconnect, som tillverkar avancerade mönsterkort baserade på kisel, siktar inte bara på mikroelektroniska system. Företaget ser också goda möjligheter inom rf- och mikrovågsområdet.
- Vi har gjort mikrostripledare med en dämpning på 3 dB per centimeter vid 96 GHz, säger Björn Ekström på Strand.
Resultaten visar att det är möjligt att bygga små subsystem med en eller flera aktiva kretsar kombinerade med passiva komponenter i samma kapsel.
Strands process baseras på åttatums kiselskivor där ledarmönstret byggs upp som en Dagobertmacka genom att varva BCB, benzocyclobutene, och aluminium.
Första lagret ovanpå kisleskivan är alltid BCB. Orsaken är att man vill isolera ledarmönstret från den halvledande kiselskivan. Sedan byggs ledarmönstret upp genom att varva aluminium och BCB. För varje lager etsas mönstret ut med en våtets. Viahål åstadkoms genom att man framkallar och etsar igenom BCB-lagret till det underliggande aluminiumlagret. Själva viahålen får sluttande kanter vilket ger bra mikrovågsegenskaper.
BCB:n, som har en dielektricitetskonstant på 2,65 upp till 77 GHz, läggs på med spinner och aluminiumlagren med sputtring. Ledarmönstret etsas fram med en isotrop våtets. Tillverkningsmetoden är billig men exakt hur mycket billigare den blir jämfört med keramiska substrat vill Strands styrelseordförande Leif Ljungqvist inte uttala sig om då detta är systemberoende.
Tillsammans med forskningsbolaget Acreo, varifrån ingenjörerna på Strand kommer, har man tillverkat passiva komponenter som fungerar upp till 10 GHz. Experimenten är dock utförda med FR4, vanligt glasfiberlaminat, som bärare.
Orsaken är att det inte går att göra induktanser med höga Q-värden på kisel på grund av att kislet reflekterar tillbaka det fält som bildas runt en spole. Ett alternativ till kisel är glas.
- Det är elektriskt helt passivt och har i övrigt ungefär samma egenskaper som kisel, säger Björn Ekström.
Han räknar med att det ska gå att tillverka spolar upp till 25 nH med en tolerans under ± 10 procent. även kondensatorer kan tillverkas med samma tolerans.
För att tillverka motstånd måste man införa ett extra metallager i till exempel SiCr eller NiCr. Det leder till att man måste värmebehandla substratet i 400°C plus att det krävs andra etsvätskor.
De aktiva kretsarna som utgör själva hjärtat i en mikrovågsmodul kan antingen trådbondas eller monteras som flipchip. I det senare fallet krävs ett extra processteg för att belägga anslutningspunkterna med nickel-guld.
Resultaten visar att det är möjligt att bygga små subsystem med en eller flera aktiva kretsar kombinerade med passiva komponenter i samma kapsel.
Strands process baseras på åttatums kiselskivor där ledarmönstret byggs upp som en Dagobertmacka genom att varva BCB, benzocyclobutene, och aluminium.
Första lagret ovanpå kisleskivan är alltid BCB. Orsaken är att man vill isolera ledarmönstret från den halvledande kiselskivan. Sedan byggs ledarmönstret upp genom att varva aluminium och BCB. För varje lager etsas mönstret ut med en våtets. Viahål åstadkoms genom att man framkallar och etsar igenom BCB-lagret till det underliggande aluminiumlagret. Själva viahålen får sluttande kanter vilket ger bra mikrovågsegenskaper.
BCB:n, som har en dielektricitetskonstant på 2,65 upp till 77 GHz, läggs på med spinner och aluminiumlagren med sputtring. Ledarmönstret etsas fram med en isotrop våtets. Tillverkningsmetoden är billig men exakt hur mycket billigare den blir jämfört med keramiska substrat vill Strands styrelseordförande Leif Ljungqvist inte uttala sig om då detta är systemberoende.
Tillsammans med forskningsbolaget Acreo, varifrån ingenjörerna på Strand kommer, har man tillverkat passiva komponenter som fungerar upp till 10 GHz. Experimenten är dock utförda med FR4, vanligt glasfiberlaminat, som bärare.
Orsaken är att det inte går att göra induktanser med höga Q-värden på kisel på grund av att kislet reflekterar tillbaka det fält som bildas runt en spole. Ett alternativ till kisel är glas.
- Det är elektriskt helt passivt och har i övrigt ungefär samma egenskaper som kisel, säger Björn Ekström.
Han räknar med att det ska gå att tillverka spolar upp till 25 nH med en tolerans under ± 10 procent. även kondensatorer kan tillverkas med samma tolerans.
För att tillverka motstånd måste man införa ett extra metallager i till exempel SiCr eller NiCr. Det leder till att man måste värmebehandla substratet i 400°C plus att det krävs andra etsvätskor.
De aktiva kretsarna som utgör själva hjärtat i en mikrovågsmodul kan antingen trådbondas eller monteras som flipchip. I det senare fallet krävs ett extra processteg för att belägga anslutningspunkterna med nickel-guld.
Per Henricsson
