-
Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Verbesserung in einer Mikrowellenschaltungsbaugruppe,
um darin Mikrowellenschaltungstechnik, welche integrierte monolithische
Mikrowellenschaltungen (im Folgenden als MMIC bezeichnet) aufweist,
sowie Bandleiter und Verbindungsdrähte zur Verwendung bei der
Herstellung der Mikrowellenschaltungsbaugruppe einzuschließen.
-
Herkömmlich sind
Verbindungsdrähte
mit gleichmäßigen Durchmessern
entlang ihrer Längen, Bandleiter
gleichmäßiger Dicke
und/oder Gitterbandleiter verwendet worden, um in einer Mikrowellenschaltungsbaugruppe
Hochfrequenzeinrichtungen an einem metallischen Substrat anzubringen.
-
Die
japanische Patent-Offenlegungsschrift Nr.
HEI 1-300546 offenbart eine Mikrowellenschaltungsbaugruppe,
in welcher elektrostatische Kapazität außerhalb eines Bereichs eines
MMIC-Chips bereitgestellt wird, indem eine dielektrische Schicht
zwischen einem metallischen Substrat und einem vorspannenden Gleichstromanschluss
(DC-Anschluss) gebildet wird.
-
Ferner
offenbart die
JP-A-02-185047 eine Halbleiterschaltungsbaugruppe,
umfassend ein Substrat mit einem Halbleiterchip und einem darauf
angebrachten Anschluss, sowie einen Bandleiter, der ein Hochfrequenz-Ausgangsende
des Halbleiterchips mit dem Anschluss verbindet. Durch die Verwendung
eines solchen Bandleiters wird die Induktivität der bekannten Halbleiterschaltungsbaugruppe reduziert,
was zu einem verbesserten Hochfrequenzbetrieb führt. Gleichzeitig sind die
Verbindungsendabschnitte des Bandleiters verschmälert, um den Kontaktbereich
zwischen dem Bandleiter und dem Halbleiterchip bzw. dem Anschluss
jeweils zu reduzieren, wodurch parasitäre Kapazität an den Kontaktbereichen reduziert
werden kann.
-
Zusätzlich offenbart
die
JP-A-03-131102 eine
Halbleitervorrichtung, in welcher ein Halbleiterelement mittels
einer dielektrischen Keramikplatte, die mit einem Wellenführungsweg
ausgebildet ist, mit einer gedruckten Schaltplatine verbunden ist.
Der Linientyp des Mikrostreifenleiters der Keramikplatte und das
Material der Keramikplatte sind von vorbestimmter Konfiguration,
um eine Impedanzanpassung zwischen dem Halbleiterelement und der
gedruckten Schaltplatine zu erhalten.
-
Ferner
offenbart die
JP-A-59-039055 eine Halbleitereinrichtung
mit einem Verbindungsdraht, welcher verschiedene Abschnitte aufweist,
die abgeflacht oder gebogen sind. Der Verbindungsdraht dieser bekannten
Einrichtung ist ein nicht abgeschlossener Anschlussdraht, welcher
an einem Ende unter Verwendung einer Lötverbindung mit einem Diodenchip
verbunden ist.
-
Eine
Mikrowellenschaltungsbaugruppe ist in der
US-A-5113161 offenbart, wobei
Bandleiter oder Verbindungsdrähte
verwendet werden, um eine Mehrzahl von MMICs anzuschließen.
-
Ferner
offenbart die
JP-A-55-075301 ein Verfahren
zum Einstellen einer Impedanz einer Mikrowellenschaltungsbaugruppe,
in welcher eine MMIC mit einer Übertragungsleitung über eine
zugeordnete Kompensationsschaltung mit einem veränderlichen Widerstand verbunden
ist. Durch geeignetes Einstellen des veränderlichen Widerstands kann eine
Impedanzanpassung zwischen den jeweiligen Komponenten erzielt werden.
-
Zur
weiteren Illustration des fachlichen Hintergrunds betreffend die
Verbindung zwischen einer Halbleitereinrichtung und einem Ausgangsanschluss unter
Verwendung von Bandleitern oder Verbindungsdrähten kann auch auf die
JP-A-02-237301 sowie die
US-A-5,294,751 verwiesen
werden.
-
In
einer solchen Mikrowellenschaltungsbaugruppe ist es wahrscheinlich,
dass eine Diskontinuität/Unstetigkeit
der Impedanz an Stellen auftritt, an denen Bandleiter und Verbindungsdrähte vorgesehen
sind. Im Ergebnis ist es wahrscheinlich, dass die Komponenten, wie
etwa die MMICs, im Hinblick auf ihre Grundeigenschaften nach der
Montage oder dem Zusammenbau derselben abweichen, was zu verschlechterten
Eigenschaften der Komponenten führt.
-
Es
treten bestimmte Situationen auf, in welchen es wünschenswert
ist, dass eine Mikrowellenschaltungsbaugruppe unter Verwendung von
metallischen Substraten, MMICs und Verbindungsdrähten hergestellt wird, welche
im Hinblick auf ihre Materialien verändert sind, während die
Mikrowellenschaltungsbaugruppe kompatibel gemacht wird mit einer separaten
Mikrowellenschaltungsbaugruppe, die unter Verwendung der gleichen
Komponenten, jedoch ohne Involvierung solcher Änderungen des Materials hergestellt
wurden, indem die Nach-Montage-Hochfrequenzeigenschaften des MMICs
und dergleichen verändert
werden.
-
Die
Nach-Montage-Hochfrequenzeigenschaften der MMICs können durch Änderung
der Längen
der Bandleiter und Verbindungsdrähte
verändert
werden. Eine Verbindung durch die Verbindungsdrähte erfordert es jedoch, dass
letztere in geeigneter Weise sanft gekrümmt werden. Ferner ist die
Längenänderung
der Verbindungsdrähte
aufgrund des begrenzten Platzes innerhalb der Mikrowellenschaltungsbaugruppe
begrenzt. Ein weiterer möglicher
Ansatz wäre
die Änderung
des Abstands zwischen den Komponenten, wie etwa den MMICs, um eine Änderung
der Längen
der Bandleiter zu ermöglichen.
Eine Abstands-/Platzänderung
ist jedoch ebenfalls begrenzt und stellt somit keine effektive Lösung dar.
-
ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
-
Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren für eine effektive,
beabsichtigte Veränderung
der Frequenzeigenschaften einer Mikrowellenschaltung bereitzustellen.
-
Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird ein Verfahren zum Einstellen der Impedanz einer Mikrowellenschaltungsbaugruppe
gemäß Anspruch
1 bereitgestellt.
-
Insbesondere
wird die Dicke des Verbindungsdrahts wenigstens in einem anderen
Abschnitt als einem zur Verbindung verwendeten Abschnitt desselben
verändert.
Speziell kann die Verbindungsdrahtdicke kontinuierlich oder diskontinuierlich
verändert
werden. Der eine solche Veränderung
aufweisende Verbindungsdraht kann für den Anschluss eines Hochfrequenzausgangs
einer Mikrowellenschaltung verwendet werden, die in einer Mikrowellenschaltungsbaugruppe
eingeschlossen ist.
-
Wirkungen,
die aus der Veränderung
der Verbindungsdrahtdicke an anderen Abschnitten als den zur Verbindung
verwendeten Abschnitten resultieren, können wie nachfolgend erläutert werden:
Bandleiter
und Verbindungsdrähte
weisen Komponenten wie einen Widerstand R und eine Recktanz X, sowie
das gesamte Gegenteil, nämlich
eine Impedanz Z auf, welche eine Kombination der ersteren beiden
ist. Unter Verwendung des Widerstands R und der Recktanz X können die
Korrelationen durch Z = (R2 + X2)1/2 ausgedrückt werden.
Die Größe der Recktanz
X kann durch X = ωL
bezüglich
der Induktivität
L und durch X = 1/ωC
in Bezug auf die Kapazität
C dargestellt werden.
-
Die
Recktanz X ist eine Funktion der Frequenz f (oder Winkelfrequenz ω = 2πf). In einer Schaltung
hoher Frequenz (1–100
GHz), wie etwa einer Mikrowellenschaltung, ist es möglich, signifikant die
Recktanz X und somit die Impedanz Z zu verändern, indem durch eine Variierung
der Bandleiterbreite und der Verbindungsdrahtdicke die Induktivität L geringfügig variiert
wird.
-
Durch
Variierung der Breite des Bandleiters und der Dicke des Verbindungs drahts
an anderen Abschnitten als den zur Verbindung verwendeten Abschnitten
derselben, wird es dementsprechend möglich, die Diskontinuität der Impedanz
innerhalb einer Mikrowellenschaltung absichtlich zu verändern und somit
die Frequenzeigenschaften der Mikrowellenschaltung zu verändern.
-
In
der Folge wird es ebenfalls möglich,
die Impedanz in den jeweiligen mikroskopischen Abschnitten des Bandleiters
und des Verbindungsdrahts allmählich
(oder kontinuierlich) zu variieren, indem die Bandleiterbreite und
die Verbindungsdrahtdicke kontinuierlich verändert werden.
-
Durch
diskontinuierliches Verändern
der Bandleiterbreite und der Verbindungsdrahtdicke wird es möglich, die
Impedanz in den jeweiligen mikroskopischen Abschnitten des Bandleiters
und des Verbindungsdrahts sprunghaft zu verändern (oder schrittweise).
-
Die
in der Mikrowellenschaltungsbaugruppe eingeschlossene MMIC kann
mit einer Hochfrequenz-Kompensationsschaltung versehen sein, die sich
in der Nähe
der Verbindungsabschnitte des Verbindungsdrahts befindet. Abgesehen
von der Veränderung
der Frequenzeigenschaften der Mikrowellenschaltung über die
Veränderung
der Verbindungsdrahtdicke ermöglicht
auch die Bereitstellung einer solchen Hochfrequenz-Kompensationsschaltung
das unabhängige
Verändern
der Frequenzeigenschaften der Mikrowellenschaltung dahingehend,
dass die Impedanz unter Verwendung der Hochfrequenz-Kompensationsschaltung
eingestellt werden kann. Die Hochfrequenz-Kompensationsschaltung kann aus einem
Impedanzeinstellstutzen gebildet sein. Im Ergebnis wird es möglich, die
Frequenzeigenschaften der Mikrowellenschaltung unter Verwendung
des Verbindungsdrahts und der Hochfrequenz-Kompensationsschaltung, welche unterschiedliche
Eigenschaften aufweisen, empfindlich zu verändern.
-
Als
eine Alternative zu dem Verfahren des Anspruchs 1 kann der Hochfrequenzeingang/-ausgang
der Mikrowellenschaltung innerhalb der Mikro wellenschaltungsbaugruppe
mittels des Bandleiters angeschlossen sein, dessen Dicke wenigstens
in einem anderen Abschnitt als einem zur Verbindung verwendeten
Abschnitt desselben, verändert
ist. Durch Verändern
der Dicke des Bandleiters an einem anderen Abschnitt als einem zur
Verbindung verwendeten Abschnitt desselben, wird es möglich, die
Diskontinuität
der Impedanz innerhalb der Mikrowellenschaltung absichtlich zu verändern, um
auf diese Weise eine absichtliche Veränderung der Frequenzeigenschaften
der Mikrowellenschaltung zu bewirken.
-
Der
Hochfrequenzeingang/-ausgang der Mikrowellenschaltung innerhalb
der Mikrowellenschaltungsbaugruppe gemäß der Alternative kann vorzugsweise
mittels des Bandleiters angeschlossen sein, dessen Breite an einem
anderen Abschnitt als einem zum Verbinden verwendeten Abschnitt
desselben verändert
ist, und dessen gegenüberliegende Enden
schmaler sind als die Breiten der Mikrowellenschaltungs-Hochfrequenzeingangs-/ausgangsenden,
mit welchen der Bandleiter zu verbinden ist. Durch Verändern der
Breite des Bandleiters an einem anderen Abschnitt als einem zum
Verbinden verwendeten Abschnitt desselben wird es möglich, die
Diskontinuität
der Impedanz in der Mikrowellenschaltung absichtlich zu verändern, um
auf diese Weise absichtlich die Frequenzeigenschaften der Mikrowellenschaltung
zu verändern.
Durch Ausbilden der Breiten der gegenüberliegenden Enden des Bandleiters,
so dass diese schmaler sind als die Breiten der Enden des Hochfrequenzeingang/-ausgangs,
mit welchen der Bandleiter zu verbinden ist, wird eine Positionierung
des Bandleiters beim Verbinden desselben erleichtert, was zu reduzierten
Herstellungskosten der Mikrowellenschaltungsbaugruppe führt.
-
Die
Mikrowellenschaltungsbaugruppe gemäß der oben erwähnten Alternative
kann ein Trägerelement
enthalten, welches an dem metallischen Substrat angeordnet ist,
um den Bandleiter darauf zu tragen. Durch Anordnen des Trägerelements
auf dem metallischen Substrat zum Tragen des Bandleiters kann dem
Bandleiter eine erhöhte
mechanische Stabilität
verliehen werden, was zu einer erhöhten Zuverlässigkeit der Mikrowellenschaltung
führt. Wenn
eine Hö hendifferenz
zwischen den MMICs und anderen Komponenten auftritt, so kann eine
geneigte Oberfläche
entsprechend der Höhendifferenz
auf dem Trägerelement
vorgesehen sein, so dass der Bandleiter so positioniert werden kann,
dass er entlang der geneigten Oberfläche liegt, wodurch die Höhendifferenz
ausgeglichen wird. Ferner wird es durch Verändern des Materials des Trägerelements
möglich,
die Kapazität
zwischen dem Bandleiter und dem metallischen Substrat zu verändern. Dies
ermöglicht auch
die Variation der Frequenzeigenschaften der Mikrowellenschaltung.
-
Der
Bandleiter kann eine Breite aufweisen, welche an einem Rand der
MMIC auf die Breite des Streifenleiters vergrößert ist, während die gegenüberliegenden
Enden desselben so eingerichtet sind, dass das der MMIC nahe liegende
Ende eine Breite aufweist, die im Wesentlichen gleich der Breite
des Hochfrequenzeingangs der MMIC ist, und das andere, dem dielektrischen
Substrat nahe liegende Ende eine Breite aufweist, welche im Wesentlichen
gleich der Breite des Streifenleiters ist. Durch Verändern der Breite
des Bandleiters an einem anderen Abschnitt als einem zur Verbindung
verwendeten Abschnitt desselben wird es möglich, die Diskontinuität der Impedanz
innerhalb der Mikrowellenschaltung und somit die Frequenzeigenschaften
der Mikrowellenschaltung absichtlich zu verändern. Durch Vergrößern der
Breite des Bandleiters an einem Rand der MMIC auf eine Breite des
Streifenleiters wird es insbesondere möglich, eine Anordnung ähnlich der
Anordnung zu erhalten, in welcher der Streifenleiter sich zu den
Hochfrequenzeingangs-/-ausgangsenden der MMIC erstreckt. Die so
erhaltene Anordnung erzeugt verbesserte Nach-Montage-Frequenzeigenschaften im Vergleich
zu wenigstens der Anordnung, in welcher der Bandleiter zur Verbindung
verwendet wird, dessen Breite gleichmäßig ist und gleich den Breiten der
Enden des Hochfrequenzeingangs-/-ausgangs der MMIC ist.
-
Die
Mikrowellenschaltungsbaugruppe gemäß der oben erwähnten Alternative
kann eine Hochfrequenz-Kompensationsschaltung umfassen, welche auf
dem dielektrischen Substrat in der Nähe des Verbindungsabschnitts
des Bandleiters angeordnet ist. Abgesehen von der Veränderung
der Frequenzeigenschaften der Mikrowellenschaltung durch die Verwendung
des Bandleiters kann die Bereitstellung einer solchen Hochfrequenz-Kompensationsschaltung ebenfalls
eine unabhängige
Veränderung
der Frequenzeigenschaften der Mikrowellenschaltung dahingehend ermöglichen,
dass eine Impedanz durch die Verwendung der Hochfrequenz-Kompensationsschaltung
eingestellt werden kann. Als Ergebnis wird es möglich, die Frequenzeigenschaften
der Mikrowellenschaltung durch die Verwendung des Bandleiters und
der Hochfrequenz-Kompensationsschaltung,
welche unterschiedliche Eigenschaften aufweisen, empfindlich zu
variieren.
-
Bevorzugte
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf
die beigefügten
Zeichnungen detaillierter beschrieben, wobei:
-
1 eine
schematische Draufsicht ist, welche eine Mikrowellenschaltungsbaugruppe
illustriert;
-
2 eine
schematische Querschnittsansicht entlang einer Linie A-A der 1 ist,
welche die Mikrowellenschaltungsbaugruppe zeigt, von der die DC-Anschlüsse und
Verbindungsdrähte
entfernt wurden;
-
3A eine
vergrößerte Draufsicht
ist, welche eine MMIC illustriert, deren Hochfrequenzeingang mit
einem Streifenleiter an einem dielektrischen Substrat mittels eines
nicht Teil der vorliegenden Erfindung bildenden Bandleiters angeschlossen
ist;
-
3B eine
schematische Querschnittsansicht der 3A ist;
-
4A eine
vergrößerte Draufsicht ähnlich 3A ist,
welche eine an dem dielektrischen Substrat angeordnete Hochfrequenz-Kompensationsschaltung
illustriert;
-
4B eine
schematische Querschnittsansicht von 4A ist;
-
5A–5D schematisch
verschiedene Bandleiterkonfigurationen illustrieren, welche nicht Teil
der vorliegenden Erfindung bilden;
-
6 eine
Ansicht ist, welche schematisch einen Verbindungsdraht mit einem
abgeflachten Abschnitt illustriert;
-
7 eine
Ansicht ist, welche schematisch einen Verbindungsdraht mit zwei
abgeflachten Abschnitten illustriert;
-
8 eine
Ansicht ist, welche schematisch einen Verbindungsdraht mit einem
gerippten Abschnitt illustriert;
-
9 eine
Ansicht ist, welche schematisch einen Verbindungsdraht mit einem
abgeflachten Abschnitt und einem gerippten Abschnitt illustriert,
und
-
10 eine
Ansicht ist, welche schematisch einen Verbindungsdraht mit einem
gerippten Abschnitt an einer Oberfläche desselben illustriert.
-
Unter
Bezugnahme auf 1 und 2 umfasst
eine Mikrowellenschaltungsbaugruppe 10 ein metallisches
Substrat 3 und schließt
integrierte monolithische Mikrowellenschaltungen (MMICs) 11, 12 ein,
welche auf dem metallischen Substrat 3 angeordnet sind.
-
Das
metallische Substrat 3 schließt außerdem ein dielektrisches Substrat 17 und
dielektrische Elemente 19, 19 ein, welche auf
dem metallischen Substrat 3 angebracht sind. Das dielektrische
Substrat 17 ist an einer Oberfläche desselben mit einem Streifenleiter 17b ausgestattet.
Das metallische Substrat 3, das dielektrische Substrat 17 und
der Streifenleiter 17b stellen gemeinsam Mikrostreifenleiter bereit.
-
Das
metallische Substrat 3 ist aus Kovar oder dergleichen gebildet
und dient außerdem
als eine Wärmesenke.
Eine obere Abdeckung 6 ist aus einem dielektrischen Material
gebildet. Die MMICs 11, 12 sind aus GaAs gebildet,
während
das dielektrische Substrat 17 aus Keramik, wie etwa Aluminiumoxidkeramik,
gebildet ist.
-
Die
MMIC 11 weist eine Mehrzahl von Vorspannungs-DC-Anschlüssen 34, 35 auf,
welche mit dieser mittels ihrer jeweiligen Verbindungsdrähte 44, 45 verbunden
sind und sich durch das metallische Substrat 3 in elektrisch
isolierter Weise hindurch erstrecken, um der MMIC 11 eine
vorgegebene Vorspannung zuzuführen.
-
In ähnlicher
Weise weist die MMIC 12 eine Mehrzahl von Vorspannungs-DC-Anschlüssen 36, 37 auf,
welche mit dieser mittels ihrer jeweiligen Verbindungsdrähte 46, 47 verbunden
sind und sich durch das metallische Substrat 3 hindurch
in elektrisch isolierter Weise erstrecken, um der MMIC 12 eine
vorgegebene Vorspannung zuzuführen.
-
Ein
Hochfrequenzeingang der MMIC 11 ist mit dem Streifenleiter 17b an
dem dielektrischen Substrat 17 mittels eines Bandleiters 11e verbunden. Hochfrequenzausgänge der
MMIC 11 sind mit ihren jeweiligen RF-Anschlüssen 11f, 11g über Verbindungsdrähte 40, 40 verbunden.
-
Ein
Hochfrequenzeingang der MMIC 12 ist mit dem Streifenleiter 17b an
dem dielektrischen Substrat 17 über einen Bandleiter 12e verbunden. Zwei
Hochfrequenzausgänge
des MMICs 12 sind mit ihren jeweiligen RF-Anschlüssen 12f, 12g mittels Verbindungsdrähten 42, 42 verbunden.
-
Der
Streifenleiter 17b und der RF-Anschluss 17a auf
dem dielektrischen Substrat 17 sind durch einen Verbindungsdraht 44 miteinander
verbunden.
-
Unter
Verwendung der oben beschriebenen Mikrostreifenleiter können verschiedene
Schaltungen oder/und Schaltungselemente hergestellt werden. Beispielsweise
kann ein Verteiler zum Verteilen von Hochfrequenzsignalen unter
Verwendung solcher Mikrostreifenleiter gebildet werden, um dadurch die
Anzahl an RF-Anschlüssen
zu reduzieren.
-
Indem
die DC-Anschlüsse 34–37 so
angeordnet werden, dass sie sich vertikal relativ zu der Oberfläche des
metallischen Substrats 3 erstrecken, und die RF-Anschlüsse 11f, 11g, 12f, 12g, 17a an
gegenüberliegenden
Rändern
des metallischen Substrats 3 angeordnet werden und sich
horizontal innerhalb einer Ebene der Oberfläche der Basisplatte 3 erstrecken,
kann die Mikrowellenschaltungsbaugruppe 10 in enger Nachbarschaft
zu einer Partner-Mikrowellenschaltungsbaugruppe angeordnet werden,
wodurch eine Mikrowellenschaltungsbaugruppenanordnung von hoher
Dichte ermöglicht
wird.
-
3A illustriert
in einer oberen Draufsicht einen Bandleiter 11e, welcher
einen Hochfrequenz-Eingangsanschluss 11s der MMIC 11,
der Teil der Leitungen bildet, mit dem Streifenleiter 17b auf dem
dielektrischen Substrat 17 verbindet, sowie dessen Umgebungen. 3B ist
eine Querschnittsansicht, welche den Bandleiter 11e und
seine Umgebungen illustriert. Der Bandleiter 11e ist an
einem Trägerelement 18 getragen,
welches aus einem Material, wie etwa Harzen/Kunststoffen gebildet
ist und an dem metallischen Substrat 3 angeordnet ist.
-
Enden
des Bandleiters 11e sind jeweils mit dem Hochfrequenzeingang 11s und
dem Streifenleiter 17b durch Thermodruckverbindung oder
Ultraschalldruckverbindung verbunden. Die Breite des Bandleiterendes
auf der Seite der MMIC 11 ist gleich der Breite des Hochfrequenzeingangs 11s,
während das
Bandlei terende auf der Seite des dielektrischen Substrats 17 gleich
der Breite des Streifenleiters 17b ist. Die Breite des
Bandleiters 11e ist am Rand der MMIC 11 vergrößert, so
dass sie der Breite des Streifenleiters 17b entspricht.
Anders ausgedrückt,
weist der Bandleiter 11e veränderte oder variierte Breiten an
anderen Abschnitten als den der Verbindung unterzogenen Abschnitten
auf. Alternativ kann die Bandleiterbreite auf der Seite der MMIC 11 kleiner sein
als die Breite des Hochfrequenzeingangs 11s, während das
Bandleiterende auf der Seite des dielektrischen Substrats 17 kleiner
sein kann als die Breite des Streifenleiters 17b. Das heißt, dass
die Endbreiten des Bandleiters 11e kleiner sein können als
die Breiten der Hochfrequenzeingangs- und -ausgangsenden, an welchen
der Bandleiter 11e angebracht werden soll.
-
4A und 4B illustrieren
eine Modifikation der in 3A und 3B gezeigten
Mikrowellenschaltungsbaugruppe, in welcher das dielektrische Substrat 17 mit
einem Impedanzeinstellstutzen 17z ausgestattet ist, der
als eine Hochfrequenz-Kompensationsschaltung dient. An dem dielektrischen Substrat 17 eines
Mikrostreifenleiters 17m zum Bewirken einer Hochfrequenzeingabe
und -ausgabe ist eine Hochfrequenz-Kompensationsschaltung in enger
Nachbarschaft zu der Verbindungsposition des Bandleiters 11e vorgesehen.
Die Hochfrequenz-Kompensationsschaltung kann ein Verbindungsfeld
umfassen und kann an der MMIC 11 angeordnet sein.
-
5A–5C illustrieren
verschiedene Konfigurationen des Mikrowellenschaltungsbandleiters,
betrachtet in Draufsicht, während 5D den Bandleiter
in einer Seitenansicht zeigt.
-
In 5A ist
ein Bandleiter gezeigt, der den unter Bezugnahme auf 1 bis 4 beschriebenen Bandleitern 11e, 12e entspricht
und eine diskontinuierlich veränderte
Breite aufweist.
-
Der
in 5B gezeigte Bandleiter weist Enden auf, die gleiche
Breite haben wie die Enden des in 5A gezeigten
Bandleiters, sowie einen mittleren Ab schnitt, der breiter ist als
der des letzteren Bandleiters, so dass die Breite des ersteren Bandleiters
in Längsrichtung
diskontinuierlich verändert
ist.
-
Der
in 5C gezeigte Bandleiter weist eine in Längsrichtung
kontinuierlich veränderte
Breite auf, weist jedoch Enden auf, die gleiche Breite aufweisen, wie
die Enden des in 5A gezeigten Bandleiters, so
dass eine trapezförmige
Konfiguration bereitgestellt ist.
-
Die
Dicke der in 5A–5C gezeigten Bandleiter
kann so verändert
werden, dass ein gestufter Abschnitt vorgesehen ist, wie in 5D gezeigt.
Durch Verändern
der Dicke der Bandleiter an anderen Abschnitten als den Verbindungsabschnitten
desselben, so dass ein solcher gestufter Abschnitt bereitgestellt
wird, wird eine Positionierung in Längsrichtung der Bandleiter
beim Verbinden derselben einfach. Alternativ können die Bandleiter in Längsrichtung
gleichmäßige Dicken
aufweisen.
-
6 illustriert
einen Verbindungsdraht 40 als Beispiel zum Verbinden des
Hochfrequenzausgangs und eines RF-Anschlusses 11f der MMIC 11 gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
-
Wie
in 6 gezeigt ist, weist der Verbindungsdraht 40 eine
Dicke oder einen Durchmesser auf, die/der an anderen Abschnitten
als den Verbindungsabschnitten desselben verändert ist. Der Verbindungsdraht
weist einen abgeflachten Abschnitt 40a auf, der beispielsweise
durch Einklemmen mit einer kleinen Pinzette gebildet ist. Der abgeflachte
Abschnitt 40a weist im Wesentlichen einen ovalen Querschnitt
auf. Der Verbindungsdraht 40 kann in seiner Konfiguration
so verändert
sein, dass er zwei abgeflachte Abschnitte 40a, 40a an
anderen Abschnitten als den Verbindungsabschnitten desselben aufweist,
wie in 7 gezeigt ist.
-
8 illustriert
eine veränderte
Form des Verbindungsdrahts 40, in welcher ein Teil des
Verbindungsdrahts 40 wie bei 40b gerippt ist.
Ein solcher gerippter Ab schnitt kann beispielsweise durch Einklemmen
eines gewünschten
Abschnitts des Drahts mit Sägezahnabschnitten
an vorderen Enden einer kleinen Pinzette gebildet sein.
-
In
einer weiteren veränderten
Form weist der Verbindungsdraht 40 eine Dicke auf, welche
in Längsrichtung
diskontinuierlich verändert
ist, so dass er einen gerippten Abschnitt 40c auf einer
Seite und einen flachen oder geraden Abschnitt auf der anderen Seite
aufweist, wobei der gerippte und der gerade Abschnitt dadurch erhalten
werden, dass bewirkt wird, dass ein gewünschter Abschnitt des Verbindungsdrahts
zwischen einem Sägezahnabschnitt
auf einer Seite eines vorderen Endes einer Pinzette und einem geraden
Abschnitt auf einer gegenüberliegenden
Seite eines zugehörigen
vorderen Endes einer Pinzette eingeklemmt wird (siehe 10).
-
9 illustriert
noch eine weitere Veränderung
des Verbindungsdrahts 40, in welcher sowohl ein abgeflachter
Abschnitt 40a als auch ein gerippter Abschnitt 40b,
welche jeweils in 6 und 8 gezeigt
sind, bereitgestellt sind.
-
Die
RF-Anschlüsse 11f, 11g, 12f, 12g und die
Hochfrequenzausgangsenden der MMICs 11, 12 gemäß der vorliegenden
Erfindung können
mittels Balkenleitern aus Gold oder einem ähnlichen Material oder mit
den Bandleitem, wie sie an den Hochfrequenzeingangsenden verwendet
werden, miteinander verbunden werden. In ähnlicher Weise können die
Hochfrequenzausgangsenden und der Streifenleiter 17b der
MMICs 11, 12 durch die oben beschriebenen erfindungsgemäßen Verbindungsdrähte miteinander
verbunden werden. Die RF-Anschlüsse 11f, 11g, 12f, 12g, 17a können so
angeordnet werden, dass sie sich in Bezug auf die Oberfläche des
metallischen Substrats 3 vertikal erstrecken, so wie die DC-Anschlüsse 34–37.
-
Die
vorliegende Erfindung kann auch auf ein Radarmodul und eine Antennenvorrichtung
angewendet werden. Beispielsweise können eine Mehrzahl von MMICs,
welche jeweils vier Hochfrequenz-Feldeffekttransistoren (FETs) und zwei Mischer
umfassen, auf der Baugruppe angebracht sein, um eine Mehrchipschaltung
bereitzustellen.
-
Wie
bis hierher erläutert,
ermöglichen
die Verbindungsdrähte
und die solche Verwendende Mikrowellenschaltungsbaugruppe gemäß der vorliegenden
Erfindung eine absichtliche Veränderung oder
Variation der Diskontinuität
der Impedanz innerhalb der Mikrowellenschaltung, indem die Dicke
der Verbindungsdrähte
an anderen Abschnitten als den Verbindungsabschnitten desselben
geändert
wird, wodurch die Frequenzeigenschaften der Mikrowellenschaltung
absichtlich verändert
werden können, und
zwar vermittels der Verbindungsdrähte, bei denen solche absichtlichen
Veränderungen
vorgenommen wurden.
-
Ferner
kann die Impedanz in den jeweiligen mikroskopischen Abschnitten
der Verbindungsdrähte und
somit der Mikrowellenschaltungsbaugruppe gemäß der vorliegenden Erfindung
allmählich
(oder kontinuierlich) verändert
werden.
-
Ferner
kann die Impedanz in den jeweiligen mikroskopischen Abschnitten
der Verbindungsdrähte und
somit der Mikrowellenschaltungsbaugruppe gemäß der vorliegenden Erfindung
effektiv schlagartig (oder schrittweise) verändert werden, wenn die Dicke der
Verbindungsdrähte
diskontinuierlich verändert wird.
-
Ferner
können
in der Mikrowellenschaltungsbaugruppe gemäß der vorliegenden Erfindung die
Frequenzeigenschaften der Mikrowellenschaltungen nicht nur durch
die Verbindungsdrähte
verändert werden,
sondern auch durch die zur Impedanzeinstellung vorgesehene Hochfrequenz-Kompensationsschaltung.
Im Ergebnis wird es möglich,
geringfügige Änderungen
der Frequenzeigenschaften der Mikrowellenschaltungen dadurch vorzunehmen,
dass die Hochfrequenz-Kompensationsschaltung und die Verbindungsdrähte unterschiedliche
Eigenschaften aufweisen.
-
In
einer Alternative, welche nicht Teil der Erfindung bildet, verwendet
eine Mi krowellenschaltungsbaugruppe Bandleiter, deren Dicke an anderen Abschnitten
als den Verbindungsabschnitten desselben verändert ist, wodurch es möglich wird,
die Diskontinuität
der Impedanz in der Mikrowellenschaltung absichtlich zu verändern, wodurch
eine absichtliche Veränderung
der Frequenzeigenschaften der Mikrowellenschaltung ermöglicht wird.
-
Da
ferner die Mikrowellenschaltungsbaugruppe gemäß der oben erwähnten Alternative
die Bandleiter einsetzt, deren Breite an anderen Abschnitten als
den Bindungsabschnitten desselben verändert ist, wird es möglich, die
Diskontinuität
der Impedanz in der Mikrowellenschaltung absichtlich zu variieren,
wodurch eine absichtliche Veränderung
der Frequenzeigenschaften der Mikrowellenschaltung ermöglicht wird.
Da insbesondere die Bandleiter mit gegenüberliegenden Enden bereitgestellt
werden, deren Breiten schmaler sind als die Breiten der Hochfrequenzeingangs-/-ausgangsenden
der Bandleiter, an denen die letzteren angeschlossen werden sollen, wird
eine Positionierung der Bandleiter beim Verbinden derselben einfach,
wodurch die Herstellungskosten der Mikrowellenschaltungsbaugruppe
verringert werden.
-
In
der Mikrowellenschaltungsbaugruppe gemäß der oben erwähnten Alternative
ist ferner das Trägerelement,
welches die Bandleiter darauf trägt, an
dem metallischen Substrat angeordnet. Im Ergebnis wird es möglich, den
Bandleitern mechanische Stabilität
zu verleihen, was zu einer vergrößerten Zuverlässigkeit
der Mikrowellenschaltung führt.
Wenn eine Höhendifferenz
zwischen den Hochfrequenzeingängen/-ausgängen der
MMICs oder dergleichen vorliegt, so kann eine geneigte Oberfläche entsprechend
der Höhendifferenz
an dem Trägerelement vorgesehen
sein, so dass die Bandleiter so positioniert werden können, dass
sie entlang der geneigten Fläche
liegen, wodurch die Höhendifferenz
kompensiert wird. Durch Andern des Materials des Trägerelements
wird es ferner möglich,
die Kapazität
zwischen den Bandleitern und dem metallischen Substrat zu verändern. Eine
Ausnutzung dieses Umstands ermöglicht
eine weitere Veränderung
der Frequenzeigenschaften der Mikrowellenschaltung.
-
In
der Mikrowellenschaltungsbaugruppe gemäß der oben erwähnten Alternative
wird es durch absichtliches Verändern
der Breite der Bandleiter an anderen Abschnitten als den Verbindungsabschnitten
desselben möglich,
die Diskontinuität
der Impedanz innerhalb der Mikrowellenschaltung absichtlich zu verändern, wodurch
eine absichtliche Veränderung
der Frequenzeigenschaften der Mikrowellenschaltung ermöglicht wird.
Insbesondere wird es durch Vergrößern der
Bandleiterbreite an Rändern der
MMICs bis auf die Breite des Streifenleiters möglich, eine Anordnung ähnlich der
zu erhalten, in welcher sich der Streifenleiter bis zu den Hochfrequenzeingangs-/-ausgangsenden
der MMICs erstreckt. Die so erhaltene Anordnung bietet verstärkte Nach-Montage-Hochfrequenzeigenschaften
der MMICs verglichen mit wenigstens der Anordnung, in welcher zur
Verbindung die Bandleiter verwendet werden, die eine gleichmäßige Breite
gleich der Breite der Hochfrequenzeingangs-/-ausgangsenden der MMICs
aufweisen.
-
Wie
bereits oben erläutert,
können
in der Mikrowellenschaltungsbaugruppe gemäß der vorstehend erwähnten Alternative
die Frequenzeigenschaften der Mikrowellenschaltung über den
Bandleiter verändert
werden. Solche Frequenzveränderung kann
auch durch eine Impedanzeinstellung unter Verwendung der Hochfrequenz-Kompensationsschaltung
erzielt werden. Somit kann eine feine oder empfindliche Variation
der Frequenzeigenschaften der Mikrowellenschaltung unter Verwendung
der Bandleiter und der Hochfrequenz-Kompensationsschaltung, welche
unterschiedliche Eigenschaften aufweisen, ermöglicht werden.
-
Da
darüber
hinaus die Hochfrequenz-Kompensationsschaltung in der Mikrowellenschaltungsbaugruppe
den Impedanzeinstellstutzen umfassen kann, der in enger Nachbarschaft
zu den Verbindungsabschnitten der Bandleiter oder/und der Verbindungsdrähte angeordnet
ist, kann eine Impedanzeinstellung auf der Seite der MMIC sowie
auch auf der Seite des dielektrischen Substrats bewirkt werden.
-
Die
vorstehende Diskussion offenbart und beschreibt lediglich beispielhafte
Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung. Der Fachmann wird aus einer solchen Diskussion
und von den beigefügten Zeichnungen
und Ansprüchen
leicht erkennen, dass verschiedene Änderungen, Modifikationen und
Variationen durchgeführt
werden können,
ohne den Rahmen der Erfindung, wie er in den folgenden Ansprüchen definiert
ist, zu verlassen.
-
Ein
Verbindungsdraht (40, 42) ist jeweils mit einem
Hochfrequenzeingang bzw. -ausgang einer Mikrowellenschaltung verbunden,
wobei die Dicke des Verbindungsdrahts kontinuierlich oder diskontinuierlich
an einem anderen Abschnitt als einem zur Verbindung verwendeten
Abschnitt, verändert
ist. Durch Anwenden des Verbindungsdrahts an einer Mikrowellenschaltungsbaugruppe
(10), welche ein metallisches Substrat (3) umfasst
und darin eine an dem metallischen Substrat angebrachte MMIC (11, 12)
einschließt,
können
gewünschte
Hochfrequenzeigenschaften der MMIC erhalten werden.