DE19755961A1 - Gekoppelte Leitung und Verfahren zum Herstellen derselben - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine gekoppelte Leitung und spezieller auf eine gekoppelte Leitung zur Ver­ wendung bei hohen Frequenzen.

Fig. 4 ist eine Querschnittansicht einer herkömmlichen ge­ koppelten Leitung, die Mikrostreifenleitungen umfaßt. Wie in Fig. 4 gezeigt ist, weist eine gekoppelte Leitung 20 ein di­ elektrisches Substrat 21, Mikrostreifenleitungen 22 und 23 und eine Masseelektrode 24 auf. Die Mikrostreifenleitungen 22 und 23 besitzen einen rechteckigen Querschnitt, sind mit einem Zwischenraum g3 zwischen denselben angeordnet und sind elektromagnetisch miteinander gekoppelt.

Es ist jedoch bei dem oben beschriebenen Stand der Technik unmöglich, den Zwischenraum zwischen zwei Mikrostreifenlei­ tungen kleiner zu machen als den kleinsten Zwischenraum, der durch ein herkömmliches Elektrodenbildungsverfahren erhalten werden kann. Dies ist der Fall, da Licht in den Bereich un­ ter der Photomaske, der unbelichtet bleiben soll, um den Zwischenraum zwischen den Mikrostreifenleitungen zu erzeu­ gen, eindringt, wenn das Resist benachbart zu der Photomaske belichtet wird. Folglich wird auch dieser Bereich belichtet, wobei es unmöglich ist, den Zwischenraum herzustellen. Daher ist der Kopplungsgrad zwischen den Mikrostreifenleitungen, der von dem Zwischenraum zwischen denselben abhängt, durch das Elektrodenbildungsverfahren begrenzt.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine gekoppelte Leitung zu schaffen, die einen erhöhten Kopp­ lungsgrad ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch eine gekoppelte Leitung gemäß Pa­ tentanspruch 1 gelöst.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht da­ rin, ein Verfahren zum Herstellen einer solchen gekoppelten Leitung zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 3 ge­ löst.

Die vorliegende Erfindung ist in der Lage, das oben genannte Problem zu lösen. Die Erfindung schafft eine gekoppelte Lei­ tung, bei der der Kopplungsgrad zwischen Mikrostreifenleit­ ungen erhöht ist, indem der Zwischenraum zwischen denselben kleiner gemacht wird als der kleinste mögliche Zwischenraum, der bei einem herkömmlichen Elektrodenbildungsverfahren er­ halten werden kann. Die vorliegende Erfindung schafft ferner ein Verfahren zum Herstellen einer solchen gekoppelten Lei­ tung.

Um das oben genannte Ergebnis zu erzielen, schafft die vor­ liegende Erfindung gemäß einem ersten Aspekt eine gekoppelte Leitung mit zwei oder mehr Mikrostreifenleitungen, die be­ nachbart auf der oberen Oberfläche eines dielektrischen Sub­ strats angeordnet sind, das eine Masseelektrode auf der un­ teren Oberfläche desselben aufweist, wobei der Zwischenraum zwischen jeweiligen oberen Seiten der Mikrostreifenleitungen kleiner ist als der Zwischenraum zwischen jeweiligen unteren Seiten derselben, die in Kontakt mit dem dielektrischen Sub­ strat sind.

Vorzugsweise ist ein Dielektrikum zwischen den benachbarten Mikrostreifenleitungen vorgesehen.

Die Erfindung schafft gemäß einem weiteren Aspekt ein Ver­ fahren zum Herstellen einer gekoppelten Leitung, das folgen­ de Schritte aufweist: Aufbringen eines Resists auf die obere Oberfläche eines dielektrischen Substrats, das eine Masse­ elektrode auf der unteren Oberfläche desselben aufweist.

Belichten des Resists, das auf die obere Oberfläche des di­ elektrischen Substrats aufgebracht ist, wobei eine Photomas­ ke auf demselben angeordnet ist, beseitigen eines unnötigen Teils des Resists von der oberen Oberfläche des dielektri­ schen Substrats durch Entwickeln des Resists, Bilden von zwei parallelen benachbarten Streifenelektroden, die die gleiche Dicke wie das Resist besitzen, auf der oberen Ober­ fläche des dielektrischen Substrats, und Beseitigen des restlichen Resists von dem dielektrischen Substrat.

Die vorliegende Erfindung schafft gemäß einem Vorteil der­ selben ein Verfahren zum Erzeugen einer gekoppelten Leitung, bei dem der oben genannte Schritt des Beseitigens des rest­ lichen Resists von dem dielektrischen Schritt weggelassen ist.

Bei der gekoppelten Leitung, die durch die obigen Verfahren hergestellt wird, ist es möglich, daß der Raum zwischen Mi­ krostreifenleitungen kleiner ist als der kleinste mögliche Raum, der durch herkömmliche Elektrodenbildungsverfahren er­ halten werden kann.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend bezugnehmend auf die bei liegenden Zeich­ nungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Querschnittansicht einer gekoppelten Leitung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Er­ findung;

Fig. 2 eine Querschnittansicht einer gekoppelten Leitung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorlie­ genden Erfindung;

Fig. 3A-3E Ansichten, die ein Verfahren zum Herstellen einer gekoppelten Leitung gemäß einem Ausführungs­ beispiel der vorliegenden Erfindung zeigen, wobei Fig. 3A einen Schritt zeigt, bei dem ein Resist auf ein dielektrisches Substrat, das eine Masseelektrode die auf demselben gebildet ist, aufweist, aufge­ bracht wird, Fig. 3B einen Schritt zeigt, bei dem das Resist belichtet wird, Fig. 3C einen Schritt zeigt, bei dem belichtete Teile des Resists besei­ tigt werden, Fig. 3D einen Schritt zeigt, bei dem Mikrostreifenleitungen in Abschnitten gebildet wer­ den, in denen die Teile des Resists beseitigt sind, und Fig. 3E einen Schritt zeigt, bei dem das restli­ che Resist beseitigt wird; und

Fig. 4 eine Querschnittansicht einer herkömmlichen gekopp­ elten Leitung.

Fig. 1 ist eine Querschnittansicht einer gekoppelten Leitung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, weist eine gekoppelte Leitung 1 ein dielektrisches Substrat 2, zwei parallele und benachbar­ te Mikrostreifenleitungen 3 und 4 und eine Masseelektrode 5 auf. Die Mikrostreifenleitungen 3 und 4 sind mit einem Zwi­ schenraum g1 an den unteren Seiten derselben, die in Kontakt mit dem dielektrischen Substrat 2 sind, zwischen denselben angeordnet, welcher der kleinste mögliche Zwischenraum ist, der bei einem herkömmlichen Elektrodenbildungsverfahren er­ halten werden kann, wobei dieselben angeordnet sind, um elektromagnetisch miteinander gekoppelt zu sein.

Die Mikrostreifenleitungen 3 und 4 besitzen einen Quer­ schnitt, der wie ein Trapez geformt ist, das an der oberen Seite breit und an der unteren Seite, die in Kontakt mit dem dielektrischen Substrat 2 ist, schmal ist. Daher ist ein Zwischenraum g2 zwischen den Mikrostreifenleitungen 3 und 4 an der oberen Seite kleiner als der kleinste mögliche Zwi­ schenraum g1 zwischen denselben, der bei dem herkömmlichen Elektrodenbildungsverfahren erhalten werden kann.

Eine solche Ausbildung der gekoppelten Leitung ermöglicht, daß der Zwischenraum zwischen den Mikrostreifenleitungen 3 und 4 kleiner gemacht wird als der kleinste mögliche Zwi­ schenraum, der früher erhältlich war. Folglich ist es mög­ lich, die Kapazität zwischen den Mikrostreifenleitungen 3 und 4 zu erhöhen und folglich die Kopplung zwischen densel­ ben zu verstärken. Da die Breiten der Mikrostreifenleitungen 3 und 4 an den oberen Seiten derselben erhöht sind, sind überdies die Querschnittflächen derselben erhöht, wodurch Leiterverluste reduziert sind.

Fig. 2 ist eine Querschnittansicht einer gekoppelten Leitung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In Fig. 2 sind gleiche Komponenten wie in Fig. 1 durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei eine Be­ schreibung derselben weggelassen ist. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, ist ein Dielektrikum 11, das die gleiche Dicke wie die Mikrostreifenleitungen 3 und 4 aufweist, auf der oberen Oberfläche eines dielektrischen Substrats 2 vorgesehen, mit Ausnahme der Orte, an denen die Mikrostreifenleitungen 3 und 4 gebildet sind, wobei dasselbe speziell zwischen den Mikro­ streifenleitungen 3 und 4 vorgesehen ist.

Eine solche Ausbildung der gekoppelten Leitung macht es mög­ lich, die Kapazität zwischen den Mikrostreifenleitungen 3 und 4 zu erhöhen, um dadurch die Kopplung zwischen denselben weiter zu verstärken.

Die Fig. 3A-3E sind Querschnittansichten des Herstellungs­ verfahrens der gekoppelten Leitung der vorliegenden Erfin­ dung. Die Komponenten, die gleich oder äquivalent zu denen in den Fig. 1 und 2 sind, sind durch die gleichen Bezugszei­ chen bezeichnet.

Ein Verfahren zum Herstellen einer gekoppelten Leitung gemäß der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend bezugnehmend auf die Fig. 3A-3E beschrieben.

Zunächst wird, wie in Fig. 3A gezeigt ist, ein dielektrisch­ es Substrat 2 mit einer Masseelektrode 5, die auf der unte­ ren Oberfläche desselben gebildet ist, vorbereitet, wobei ein Resist 6, das im wesentlichen die gleiche Dicke wie die Elektroden, die als Streifenleitungen gebildet werden sol­ len, aufweist, auf die obere Oberfläche des dielektrischen Substrats 2 aufgebracht wird (Schritt 1).

Als nächstes wird eine Photomaske mit Leitungen, die ent­ sprechend den Mikrostreifenleitungen 3 und 4 gebildet sind, auf das Resist 6 gelegt, woraufhin das Resist 6 belichtet wird. Folglich werden nur Abschnitte 7 des Resists 6 Licht ausgesetzt, wie in Fig. 3B gezeigt ist. Zu diesem Zeitpunkt ist, da das Muster auf der Photomaske mit der größten Fein­ heit, die bei dem Elektrodenbildungsverfahren möglich ist, entworfen ist, der Zwischenraum g1 der kleinste mögliche Zwischenraum, der durch dieses Verfahren erhalten werden kann (Schritt 2).

Nachfolgend werden, wie in Fig. 3C gezeigt ist, die belich­ teten Resistabschnitte 7 durch eine Entwicklung beseitigt, wodurch Öffnungen 12 gebildet werden. Gleichzeitig werden Kanten der nicht belichteten Abschnitte des Resists 6 be­ nachbart zu den belichteten Resistabschnitten 7 ebenfalls diagonal beseitigt, indem die Bedingungen der Belichtung in dem Schritt 2 und die Bedingungen der Entwicklung in diesem Schritt 3 gesteuert werden. Die Öffnungen 12 werden dadurch trapezförmig ausgebildet. Die Neigung der Seiten der Trapeze kann durch das Ändern der Belichtungsbedingungen in dem Schritt 2 eingestellt werden (Schritt 3).

Mit zunehmender Belichtung wird die Neigung der Seiten des Trapezes geringer. Mit abnehmender Belichtung wird die Nei­ gung der Seiten des Trapezes steiler. Wenn die Entwicklungs­ zeit lang ist, wird die Neigung der Seiten des Trapezes ge­ ringer. Wenn die Belichtungszeit kurz ist, wird die Neigung der Seiten des Trapezes steiler.

Als nächstes werden, wie in Fig. 3D gezeigt ist, zwei paral­ lele und benachbarte Mikrostreifenleitungen 3 und 4, die ei­ ne Dicke aufweisen, die im wesentlichen gleich oder geringer als die des Resists 6 ist, durch eine Plattierung, eine Ver­ dampfung, ein Sputtern oder dergleichen in den Öffnungen 12 auf dem dielektrischen Substrat 2, wo die belichteten Re­ sistabschnitte 7 beseitigt wurden, gebildet. Die Formen der Mikrostreifenleitungen 3 und 4 sind jeweils zu den oberen Seiten derselben aufgrund der Neigung der Seiten der Öffnun­ gen 12 im Querschnitt verbreitert. Folglich ist ein Zwi­ schenraum g2 zwischen den Mikrostreifenleitungen 3 und 4 an den oberen Seiten durch die Neigungen der Querschnitte der­ selben geringer als der Zwischenraum g1, der der kleinste mögliche Zwischenraum auf einer Photomaske ist (Schritt 4).

Schließlich wird das Resist 6 mittels eines Lösungsmittels oder dergleichen von dem dielektrischen Substrat 2 entfernt, wie in Fig. 3E gezeigt ist (Schritt 5).

Wie oben beschrieben ist, kann durch die Schritte 1-5 eine gekoppelte Leitung, bei der der Zwischenraum zwischen den zwei Mikrostreifenleitungen 3 und 4 an den oberen Seiten derselben geringer ist als an den unteren Seiten, die in Kontakt mit dem dielektrischen Substrat 2 sind, hergestellt werden, wie in Fig. 1 gezeigt ist.

Wenn der Schritt 5 weggelassen wird, kann eine gekoppelte Leitung hergestellt werden, bei der das Dielektrikum 11 zwi­ schen den zwei Mikrostreifenleitungen 3 und 4 vorgesehen ist, wie in Fig. 2 gezeigt ist. In diesem Fall dient das Re­ sist 6 als das Dielektrikum 11, das in Fig. 2 gezeigt ist. Bei diesen Ausführungsbeispielen ist der Zwischenraum g2 zwischen den zwei Mikrostreifenleitungen 3 und 4 auf der oberen Seite geringer als der kleinstmögliche Zwischenraum G1, der herkömmlicherweise mittels der Photomaske herge­ stellt werden kann.

Obwohl bei dem dielektrischen Substrat bei dem Ausführungs­ beispiel, das in den Fig. 3A-3E gezeigt ist, vorher eine Masseelektrode auf der unteren Seite desselben gebildet ist, können die gleichen Vorteile erhalten werden, wenn eine Mas­ seelektrode gebildet wird, nachdem die Mikrostreifenleitun­ gen gebildet sind.

Eine solche Bildung der gekoppelten Leitung macht es mög­ lich, den Zwischenraum zwischen den Mikrostreifenleitungen an den oberen Seiten geringer zu machen als den kleinstmög­ lichen Zwischenraum, der durch eine herkömmliche Photomaske hergestellt werden kann, um dadurch die Kopplung zwischen den Mikrostreifenleitungen weiter zu verstärken. Außerdem können, da die Querschnittfläche jeder Mikrostreifenleitung erhöht ist, Leiterverluste derselben reduziert sein.

Insbesondere nimmt, wenn ein Dielektrikum zwischen den Mi­ krostreifenleitungen vorgesehen ist, die Kapazität zwischen denselben zu, was den Kopplungsgrad zwischen denselben wei­ ter erhöht.

Obwohl bei den obigen Ausführungsbeispielen zwei Mikrostrei­ fenleitungen gekoppelt sind, können die gleichen Vorteile erhalten werden, selbst wenn die Anzahl von Mikrostreifen­ leitungen gleich oder größer als drei ist.

Überdies kann, obwohl bei den obigen Ausführungsbeispielen ein positives Resist verwendet ist, dessen belichteter Be­ reich beseitigt wird, um eine Elektrode zu bilden, statt dessen ein negatives Resist verwendet werden, dessen nicht be­ lichteter Bereich entfernt wird, um eine Elektrode zu bil­ den.

Da bei einer gekoppelten Leitung und einem Verfahren zum Herstellen der gekoppelten Leitung gemäß der vorliegenden Erfindung der Zwischenraum zwischen zwei Mikrostreifenlei­ tungen, die die gekoppelte Leitung bilden, auf der oberen Seite derselbe geringer ist als der Zwischenraum zwischen denselben auf der Seite, die in Kontakt mit einem dielek­ trischen Substrat ist, ist es möglich, den Zwischenraum zwischen den Mikrostreifenleitungen geringer zu machen als den kleinstmöglichen Zwischenraum, der bei einem Elektroden­ bildungsverfahren erzeugt werden kann, um dadurch den Kopp­ lungsgrad zwischen den Mikrostreifenleitungen zu erhöhen.

Der Kopplungsgrad zwischen den zwei Mikrostreifenleitungen kann durch das Vorsehen eines Dielektrikums zwischen densel­ ben weiter erhöht sein.

Claims (9)

1. Gekoppelte Leitung mit zwei Mikrostreifenleitungen (3, 4), die benachbart auf einer oberen Oberfläche eines di­ elektrischen Substrats (2), das eine Masseelektrode (5) auf einer unteren Oberfläche desselben aufweist, ange­ ordnet sind, wobei ein Zwischenraum (g2) zwischen den Mikrostreifenleitungen an einer oberen Seite derselben kleiner ist als der Zwischenraum (g1) zwischen denselben an einer unteren Seite derselben, die in Kontakt mit dem dielektrischen Substrat (2) ist.

2. Gekoppelte Leitung (1) gemäß Anspruch 1, bei der ein Di­ elektrikum (11) zwischen den Mikrostreifenleitungen (3, 4) vorgesehen ist.

3. Verfahren zum Herstellen einer gekoppelten Leitung mit folgenden Schritten:
Aufbringen eines Resists (6) auf die obere Oberfläche eines dielektrischen Substrats (2);
Belichten des Resists (6), das auf die obere Oberfläche des dielektrischen Substrats (2) aufgebracht ist, wobei eine Photomaske auf dasselbe gelegt ist;
Beseitigen eines unnötigen Teils (7) des Resists (6) von der oberen Oberfläche des dielektrischen Substrats (2) durch das Entwickeln des Resists, um Öffnungen zu bil­ den;
Bilden von zwei parallelen und benachbarten Streifen­ elektroden, die für eine elektromagnetische Kopplung zwischen denselben angeordnet sind und obere Seiten auf­ weisen, die näher beieinander liegen als untere Seiten derselben, die in Kontakt mit dem dielektrischen Sub­ strat (2) sind, auf der oberen Oberfläche des dielektri­ schen Substrats (2).

4. Verfahren gemäß Anspruch 3, das ferner den Schritt des Bildens einer Masseelektrode (5) auf der unteren Ober­ fläche des dielektrischen Substrats (2) aufweist.

5. Verfahren gemäß Anspruch 4, das ferner den Schritt des Beseitigens des restlichen Resists (6) von dem dielek­ trischen Substrat (2) aufweist.

6. Verfahren gemäß Anspruch 4, bei dem die Masseelektrode (5) gebildet wird, bevor die Elektroden (3, 4) gebildet werden.

7. Verfahren gemäß Anspruch 4, bei dem die Masseelektrode (5) gebildet wird, nachdem die Elektroden (3, 4) gebil­ det sind.

8. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 3 bis 7, das ferner den Schritt des Beseitigens des restlichen Resists (6) von dem dielektrischen Substrat (2) aufweist.

9. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 3 bis 7, bei dem die Elektroden (3, 4) mit einer Dicke gebildet werden, die nicht größer als die des Resists (6) ist.