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HOCHFREQUENZBEREICH |
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Hochfrequenzbaugruppen sind unverzichtbare Bestandteile von Geräten für die drahtgebunde und drahtlose Kommunikation. Diese Baugruppen ermöglichen die auf Hochfrequenz- oder digitaler Hochgeschwindigkeitsübertragung basierende Kommunikation. Ohne sie sind Anwendungen wie Wireless-LAN, GSM, Internet bzw. DSL nicht denkbar.
Zur Realisierung der dafür notwendigen Geräte und Infrastrukturen werden Hochfrequenzbaugruppen modernster Technik benötigt. Bei der Herstellung entsprechender Module und Systeme müssen, beginnend bei dem Verdrahtungsträger über die Auswahl der geeigneten Bauelemente und deren Montage, die Gesetze der Hochfrequenz beachtet werden.
Die Hybridtechnik bietet aufgrund der vorhandenen Schicht- und Montagetechnologien optimale Lösungen für die Umsetzung dieser Aufgaben-stellung.
Wegen ihrer besonderen Eignung kommt in den meisten Fällen die Dünnschichttechnologie zum Einsatz. Deshalb sollen hier die Vorteile dieser Technologie beispielhaft beschrieben werden.
Die Dünnschichtkeramik zeichnet sich durch ein konstantes εr über die gesamte Fläche und einen geringen Verlustfaktor aus. Für die Ableitung der bei Hochleistungs-ICs nicht selten auftretende hohen Verlustleistungskonzentration ist die Al2O3- oder AlN-Keramik mit ihrer sehr guten bis exzellenten Wärmeleitfähigkeit bestens geeignet.
Der Ausdehnungskoeffizient der Keramiken ist dem des Siliziums angepasst und bildet damit die Grundlage eines problemlosen Einsatzes der elektronischen Schaltungen in einem großen Temperaturbereich. Durch die sehr hohe und exakte Auflösung ist eine Integration von flächigen Elementen wie Koppler, Mischer und anderer Strukturen möglich. Aufgrund des εr von ca. 10 ist eine Miniaturisierung auf Basis sehr kleiner Strukturen realisierbar. Falls die Strukturen die Auflösungsmöglichkeiten auf der Keramik unterschreiten, ist der Einsatz eines anderen Basismaterials, wie z.B. ein Quarzglas mit einem εr von ca. 4, denkbar. Ein weiterer Vorteil der Dünnschicht ist die Herstellung von sehr präzisen Filmwiderständen, die sich aufgrund ihrer Geometrie günstig auf die HF-Eigenschaften der Schaltung auswirken.
Je nach Anwendung bzw. Anforderung können anstelle der Dünnschichtkeramik auch ein Dickschicht- oder Polymersubstrat verwendet werden.
RHe ist sowohl in der Lage, die Verdrahtungsträger mit den o.g. Materialien herzustellen als auch die HF-gerechte Montage zu übernehmen.
Für die Montage von Mikrowellen-Nacktchips oder MMIC's stehen Die-Attach- sowie Draht- und Bändchen-Bond-Technologien in Au und Al zur Verfügung. Darüber hinaus verfügt RHe über die Möglichkeiten, BGA's, Flip-Chips, verschiedenste Konnektoren und andere HF-Bauelemente zu verarbeiten.
ANWENDUNGEN DER VERSCHIEDENEN
BASISMATERIALIEN
Dünnschichtkeramik:
- Auflösung: min. 5 – 20 µm (abhängig von
der Schichtdicke)
- Frequenzen: oberer GHz-Bereich
- Beispiele:
- HF-Substrate für Radartransponder (1GHz)
- Baugruppen für High-Speed-Netzwerke
(10 bzw. 40 Gb/s)
- HF-Substrate für Abstandswarnradar (77GHz)
Dickschichtkeramik:
- Auflösung: min. 80 – 100 µm
- Frequenzen: unterer GHz-Bereich
- Beispiele:
- Präzisionsdämpfungsglieder
- Präzisionsabschlusswiderstände
(26GHz, 40W)
Polymersubstrate:
- Auflösung: min. 50 – 100 µm
- Frequenzen: unterer GHz-Bereich
- Beispiele:
- LNA für GSM-Empfangsantennen
- einfache 50 Ohm Verdrahtungsträger
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