DE1591581B2

DE1591581B2 - Mikrowellen-Schaltkreis in Triplate-Technlk

Info

Publication number: DE1591581B2
Application number: DE1591581A
Authority: DE
Inventors: Ernst Andrascek; Erich Rosshaupter
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1967-10-12
Filing date: 1967-10-12
Publication date: 1975-03-06
Also published as: DE1591581A1; US3588757A; CH494478A; DE1591581C3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Mikrowellen-Schaltkreis in der sogenannten Triplate-Technik, bei der zwei Platten aus dielektrischem Material, deren jede auf einer Seite einen durchgehenden metallischen Belag und auf der anderen Seite bestimmte Mikrowellen-Schaltelemente bildende Leiterbahnen trägt, mit ihren die Leiterbahnen tragenden Flächen, aufeinandergelegt und vorzugsweise durch außen aufgelegte Metallplatten und entsprechende Spannvorrichtungen zusammengepreßt werden.

Die Triplate-Technik ist eine Leitungstechnik, die für den Bereich sehr hoher Frequenzen vorgesehen ist und die wegen ihres gewichtssparenden und raumsparenden Aufbaus vor allem für Mikrowellen-Schaltungen in der Anwendung ist Eine solche Leitung besteht aus zwei Leiterzügen, nämlich einem eine Hin- und einem eine Rückleitung bildenden Leitungszug, die auf den beiden Seiten einer Trägerplatte aufgebracht sind. Der eine Leitungszug ist dabei als ganzflächiger Metallbelag ausgebildet und der andere als Leiterbahn auf der dem Metallbelag gegenüberliegenden Fläche der Trägerplatte. Beim Aufbau einer Mikrowellen-Schaltung in Triplate-Technik werden zwei solcher Trägerplatten, deren jede auf der einen Seite mit einem durchgehenden metallischen Belag beschichtet ist und auf der anderen Seite bestimmte Leiterbahnen aufweist, mit ihren die Leiterbahnen tragenden Flächen aufeinanderliegend angeordnet und vorzugsweise durch außen aufgelegte Metallplatten und entsprechende Spannvorrichtungen, wie durchgehende Schrauben, zusammengepreßt Die Metallplatten und die damit in unmittelbarem galvanischen Kontakt stehenden Metallbeläge der dielektrischen Trägerplatten dienen dabei als Bezugsfläche für das Massepotential. Die äußeren Platten dienen dabei dem Zweck, eine gute Kontaktierung der Leiterbahnen zu gewährleisten, da sie die Trägerplatten aus dielektrischem Material fest zwischen sich einspannen und dadurch eventuelle Wölbungen oder Verziehungen der Trägerplatten ausgleichen. Zum anderen wird durch die äußeren Metallplatten ein guter elektrischer Kontakt zwischen den ganzflächigen Metallbelägen der Trägerplatten und dem Massepotential erreicht Oft sind auch aus schaltungstechnischen Gründen zusätzlich die Metallbeläge mit gewissen Stellen der Leiterbahnen zu verbinden.

Eine solche Filterschaltung in Triplate-Technik ist beispielsweise durch die USA.-Patentschrift 3 345 489 bekannt Bei der Anordnung nach der genannten USA.-Patentschrift sind zwei auf ihrer Außenseite mit einem metallischen Belag versehene Isolierstoffplatten auf der dem metallischen Belag gegenüberliegenden Fläche mit Leiterbahnen versehen, bei denen es sich beispielsweise um Filterkreise handeln kann bzw. bei denen Teile der Leiterbahnen Filterkreise bilden. Die metallischen Beläge sind dabei wesentlich dünner als die Isolierstoffplatten, die die Trägerplatten der Anordnung bilden, ausgebildet Zur Verbindung von bestimmten Stellen der Leiterbahnen zu den äußeren metallischen Belägen sind Durchkontaktierungen in Form von Bohrungen und Klammern vorgesehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Mikrowellen-Schaltkreis in Triplate-Technik zu schaffen mit hoher elektrischer Funktionssicherheit und einem einfachen, mechanisch stabilem Aufbau.

Ausgehend von einem Mikrowellen-Schaltkreis in Triplate-Technik, bei der zwei Platten aus dielektrischem Material, deren jede auf einer Seite einen durchgehenden metallischen Belag und auf der anderen Seite bestimmte Mikrowellen-Schaltelemente bildende Leiterbahnen trägt, mit ihren die Leiterbahnen tragenden Flächen aufeinandergelegt und vorzugsweise durch außen aufgelegte Metallplatten und entsprechende Spannvorrichtungen zusammengepreßt werden, wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die dielektrischen Platten als auf den Metallplatten aufgebrachte dielektrische Beläge ausgebildet sind, die auf der der Metallplatte abgewandten Fläche die Leiterbahnen tragen, und daß zur Masseverbindung von Leiterbahnen zur Metallplatte mehrere metallisierte Bohrungen vorgesehen sind.

Bei Verwendung von Metallplatten aus Aluminium sind die Wandungen der Bohrungen vorteilhafterweise zunächst mit einer gut haftenden Zwischenschicht überzogen und danach galvanisch kupferplattiert, chemisch metallisiert und galvanisch verstärkt

In vorteilhafter Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes sind die Beläge in den Bohrungen und die Leiterbahnen mit einer metallischen Schutzschicht versehen.

Nachstehend wird die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.

F i g. la zeigt in perspektivischer Darstellung ein unter einem gegenseitigen Abstand angeordnetes Filterpaar in Triplate-Technik,

Fig. Ib einen Schnitt durch ein Filter an der Stelle einer Bohrung.

Auf einer Metallplatte 1, die insbesondere aus Aluminium besteht, wird auf einer Fläche ein als dielektrischer Belag 2 ausgebildetes Dielektrikum fest aufgebracht, der auf der der Metallplatte abgewandten Fläche die Leiterbahnen 3 trägt. Im Beispiel bilden die Leiterbahnen die Leitungsabschnitte von Resonanzlänge (Resonatoren) eines Interdigital-Filters, die einseitig

und nach Masse kurzgeschlossen sind. Die Masseverbindung von Leiterbahnen zur Metallplatte erfolgt über mehrere metallisierte Bohrungen 4 (Durchkontaktierung), die längs von weiteren Leiterbahnen 5, 6 angeordnet sind, die die Resonatoren fußpunktseitig miteinander verbinden. Eine weitere Metallplatte 7, insbesondere aus Aluminium bestehend, weist auf einer Fläche einen fest aufgebrachten dielektrischen Belag 8 und auf diesem für Masseschluß vorgesehene, gut leitende kontaktierende Leiterstreifen (in der Figur gestrichelt gezeichnet) auf, die mit der Metallplatte 7 ebenfalls mittels metallisierter Bohrungen gut leitend verbunden sind. Mit den die Leiterbahnen bzw. Leiterstreifen tragenden Flächen werden beide Metallplatten aufeinandergelegt und mittels Spannvorrichtungen zusammengepreßt.

Die elektrische Verbindung zwischen den Leiterbahnen und der mit dem Dielektrikum fest verbundenen Metallplatte stellt ein besonderes Problem dar, da die Metallplatte meist aus Aluminium und die Leiterbahnen aus Kupfer bestehen. Aluminium und seine Legierungen reagieren in Säuren und Alkalien sehr aktiv und lassen sich deshalb nicht direkt mit gut haftenden galvanischen Niederschlägen, wie z. B. Kupfer, plattieren.

Gelöst wird dieses Problem dadurch, daß vor dem eigentlichen Durchkontaktierungsprozeß die in den Bohrungen freiliegenden Aluminiumwandungen mit einer chemischen, gut haftenden Zwischenschicht 12, wie z. B. Zinkat, Nickel oder Stannat, überzogen und anschließend galvanisch mit einem Kupferüberzug versehen werden. Danach erfolgt eine chemische Metallisierung und eine galvanische Verstärkung der Beläge in den Bohrungen. Nach insoweit abgeschlossener Durchkontaktierung können die Bohrung und die Leiterbahnen mit einer korrosionsschützenden Metallplattierung, wie Zinn, Nickel, Silber oder Gold versehen werden.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Bauweise ist, daß nunmehr ein einziger Flächenkontakt an Stelle der bisher notwendigen drei Flächenkontakte auftritt. Daher können auch die galvanischen Zwischenschichten entfallen, die bei bisherigen Ausführungen zur Verringerung des Potentialunterschiedes zwischen dem metallischen Belag (Kupfer) und den außen aufgelegten Metallplatten (Aluminium) erforderlich sind. Die Zahl der für einen Mikrowellen-Schaltkreis erforderlichen Platten reduziert sich von vier auf zwei, wodurch sich außerdem das Gesamtgewicht nennenswert vermindert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Mikrowellen-Schaltkreis in Triplate-Technik, bei der zwei Platten aus dielektrischem Material, deren jede auf einer Seite einen durchgehenden metallischen Belag und auf der anderen Seite bestimmte Mikrowellen-Schaltelemente bildende Leiterbahnen trägt, mit ihren die Leiterbahnen tragenden Flächen, aufeinandergelegt und vorzugsweise durch außen aufgelegt Metallplatten und entsprechende Spannvorrichtungen zusammengepreßt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die dielektrischen Platten als auf den Metallplatten aufgebrachte dielektrische Beläge ausgebildet sind, die auf der der Metallplatte abgewandten Fläche die Leiterbahnen tragen, und daß zur Masseverbindung von Leiterbahnen zur Metallplatte mehrere metallisierte Bohrungen vorgesehen sind.

2. Mikrowellen-Schaltkreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Metallplatten aus Aluminium die Wandungen der Bohrungen zunächst mit einer chemischen Zwischenschicht überzogen und danach galvanisch kupferplattiert, chemisch metallisiert und galvanisch verstärkt sind.

3. Mikrowellen-Schaltkreis nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Beläge in den Bohrungen und die Leiterbahnen mit einer metallischen Schutzschicht versehen sind.

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