用于射频过耦合的一单片式集成微波导元件制造技术

本发明专利技术涉及一种用于过耦合高频的单片式集成微波导元件，其包括形成在一微波导芯片上的第一微波导，和形成在一载波器基片上的第二微波导。所述微波导通过一芯片电镀通孔彼此连接。本发明专利技术所提供的每一个微波导（１４，１６）在接触区（１２）都包括用做反射补偿的集成补偿结构（４２，３４，４４，３８）。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及具有在权利要求1的前序部分列举的特征的一单片式集成微波导元件。
技术介绍
一般类型的微波导元件是公知的。这些元件用来耦合进由一微波导提供的一高频电磁波或从该电磁波解耦。这些微波导元件包括一芯片，在该芯片中集成了被配置成为一带状线或一微带线的一导体。众所周知，该导体被设置到芯片的上面。另外的电路元件如放大器、振荡器或类似元件也能被集成在该芯片中。该芯片设置在载波器(carrier)上或靠近该载波器，该载波器同样具有设计成一带状线或一微带线的用于该电磁波的一导体。为使芯片和载波器的导体结构彼此连接，已知可通过粘合连接或带状连接来使它们彼此接触。这种连接的缺点是，因为解耦线的电感，从这样的高频电磁波(特别是频率高于10GHZ的电磁波)解耦将导致反射增加。为补偿这些反射，必须提供补偿电路。通常，这对芯片有高的空间要求。其另外的缺点在于，因为在芯片与载波器之间或线结构和解耦线之间的装配公差中的与高频有关的短波长导致寄生元件(电容、电感)的形成，这使得补偿更为困难。从“DBIT -DIRECT BACKSIDE INTERCONNECTTECHNOLOGY”IEEE，6/97已经了解通过一通路将芯片和载波器的线结构彼此连接。用这种通路，由通常的粘合连接或带状连接引起的反射可以允许地被避免，但对从RF信号解耦的补偿问题仍然没有解决。
技术实现思路
比较起来，根据本专利技术的单片式集成微波导元件提供的优点是有关RF信号的解耦补偿用一简单的方式实现。由于在芯片和载波器的微波导的每一个接触区具有一集成补偿结构，因而可用一简单方式产生RF解耦，且接触区的电气设计可以反射补偿是可能的这样一种方式产生。在本专利技术的一个优选实施例中，对通过微波导的线路段形成补偿结构采取了措施，该微波导具有与该转换匹配的线宽。因此该补偿结构可通过在接触区规定微波导的布线以一种简单的方式被集成。特别是当与芯片有关的微波导在接触区形成一电容性作用线路段，以及与载波器有关的微波导在接触区形成一电感性作用线路段时。补偿能通过在接触区中这些线路段和微波导元件的接地设置的相互作用来实现，以便RF信号的解耦线结构与具有足够准确度的50ohm标准微波导的解耦线结构相对应。本专利技术的另外的优选实施例可从在从属权利要求列举的其他特征中得出。附图说明本专利技术将参考相关附图在下述一个实施例中详细说明。其中图1示出了通过一单片式集成微波导元件的示意截面图；以及图2是单片式集成微波导元件的示意性平面图。具体实施例方式图1示出了在纵截面中的一单片式集成微波导元件10。接触区12示出了第一微波导14和第二微波导16。微波导14设置在芯片18上，例如在一GaAs(砷化镓)芯片上。芯片18具有例如100μm的厚度。第二微波导16设置在载波器20上，例如一Al2O3(氧化铝)基片上。该载波器具有例如254μm的厚度。载波器20的上面具有一金属涂层24，而载波器20的下面26具有一金属涂层28。这里金属涂层24和28通过如图所示的直通触点30(或通孔)电连接。金属涂层24和28以一种公知的方式来使集成到微波导元件10(未单独示出)中的电路的地电位有效。这些设置能例如单片式集成在芯片18中。如图2所示的示意平面图，微波导14包括第一线路段32和第二线路段34，微波导16包括第一线路段36和第二线路段38。线路段34和38位于接触区12中。金属涂层24在接触区12中形成一凹槽40，该凹槽在图2中是可见的且其沿接触区12接合。贯通载波器20的直通触点30对称性地环绕接触区12排列。微波导14包括宽为a的线路段32以及宽为b的线路段34，且线路段34比线路段32宽。一锥形结构42在线路段32和34间的结合处形成。微波导16具有宽为c的线路段36以及宽为d的线路段38。在这里，宽d小于宽c。在直接接触区12中，线路段38形成一接触区域44。微波导14和16经由一通过芯片18的直通触点46彼此连接。该直通触点46连接线路段34和38。微波导14的线路段32和34及微波导16的线路段36均是带状线或微带线，而线路段38形成为一共面波导。在线路段34和38形成用于补偿接触区域12中的反射的集成补偿结构。通过设置在金属涂层24(地)上，线路段22形成一50ohm微带线。微波导16的线路段36同样形成一50ohm微带线，在此已对载波器20下面的金属涂层28做过调整。由于根据本专利技术的接触区12的设计，电磁波能被分别耦合或解耦。在这种连接中，或者微波导14能是输入且微波导16能是输出，或者相反，微波导16是输入而微波导14是输出。例如，根据本专利技术，对单片式集成微波导元件来说，频率为40GHz的信号，其反射值＜27dB。在传输量上传输衰减低于0.3db。除将补偿结构集成到接触区12中外，其还有另一个优点，即在微波导元件10的装配上，芯片18能以自调节的方式安装到载波器20上。通过焊接发生接触，同时在接触区12的区域中通过焊接的表面张力用一种自调节方式产生芯片18在载波器20上的调节。因此装配公差方面的不同能被减少到最小以便在接触区12中产生的寄生元件小到可忽略不计，这些寄生元件的产生会对补偿有影响。权利要求1.用于射频过耦合的单片式集成微波导元件，具有形成在一微波导芯片上的第一微波导以及形成在一载波器基片上的第二微波导，通过芯片直通触点(通孔)所述微波导相互连接，其特征在于每一个微波导(14，16)在接触区(12)具有用于反射补偿的一集成补偿结构(42，34，44，38)。2.如权利要求1所述的微波导元件，其特征在于第一微波导(14)在接触区(12)中形成一电容性作用线路段(34)。3.如权利要求2所述的微波导元件，其特征在于微波导(14)的一线路段(32)通过一锥形结构(42)接到线路段(34)中。4.如以上任何一个权利要求所述的微波导元件，其特征在于微波导(16)在接触区(12)中形成一电感性作用线路段(38)。5.如权利要求4所述的微波导元件，其特征在于线路段(38)是一共面波导。6.如以上任何一个权利要求所述的微波导元件，其特征在于微波导(14)的线路段(32和34)以及微波导(16)的线路段(36)是带状线或微波带状线。7.如以上任何一个权利要求所述的微波导元件，其特征在于在芯片(18)和载波器基片(20)间的金属涂层(24)在接触区中形成一凹槽(14)。全文摘要本专利技术涉及一种用于过耦合高频的单片式集成微波导元件，其包括形成在一微波导芯片上的第一微波导，和形成在一载波器基片上的第二微波导。所述微波导通过一芯片电镀通孔彼此连接。本专利技术所提供的每一个微波导(14，16)在接触区(12)都包括用做反射补偿的集成补偿结构(42，34，44，38)。文档编号H01P5/08GK1409881SQ00816939 公开日2003年4月9日 申请日期2000年11月21日 优先权日1999年12月10日专利技术者斯特芬·科恩, 格莱格·杰哈德 申请人:马库尼通信有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于射频过耦合的单片式集成微波导元件，具有形成在一微波导芯片上的第一微波导以及形成在一载波器基片上的第二微波导，通过芯片直通触点（通孔）所述微波导相互连接，其特征在于：每一个微波导（１４，１６）在接触区（１２）具有用于反射补偿的一集成补偿结构（４２，３４，４４，３８）。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：斯特芬科恩，格莱格杰哈德，
申请(专利权)人：马库尼通信有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]