FR2627328A1 - MICROELECTRONIC CIRCUIT - Google Patents
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Abstract
La présente invention se rapporte à un circuit microélectronique comportant un boîtier hyperfréquence 10 avec au moins un substrat 17, 18, 19, 10 microélectronique incorporé, ce boîtier étant muni d'une cavité 11 longitudinale dans laquelle est disposée chaque substrat 17, 18, 19, 20. Ce boîtier 10 est muni d'au moins un couple de logements latéraux 15, 16 usinés de part et d'autre de la cavité 11. Une cloison 14 métallique amovible est disposée au-dessus du substrat correspondant entre ces deux logements 15, 16 pour venir obstruer en partie ladite cavité 11. Application au domaine des hyperfréquences.The present invention relates to a microelectronic circuit comprising a microwave housing 10 with at least one microelectronic substrate 17, 18, 19, 10 incorporated, this housing being provided with a longitudinal cavity 11 in which each substrate 17, 18, 19 is disposed. , 20. This housing 10 is provided with at least one pair of side housings 15, 16 machined on either side of the cavity 11. A removable metal partition 14 is placed above the corresponding substrate between these two housings 15. , 16 in order to partially obstruct said cavity 11. Application to the microwave field.
Description
Circuit microélectronique.Microelectronic circuit.
L'invention concerne un circuit microélectronique. The invention relates to a microelectronic circuit.
Ce circuit permet de réaliser un découplage électromagnétique par l'intermédiaire d'une cloison séparant deux cavités, à vocation électrique active, d'un bottier hyperfréquence (ou H.F.). Dans les dispositifs de l'art connu, un découplage électromagnétique est réalisé par une cloison obtenue en usinant les deux cavités adjacentes du boîtier H.F. La transition électrique entre les deux cavités (composant électronique, piste ou câble) est obtenue grâce à une ouverture usinée dans la cloison et rasant le fond interne du bottier; celle-ci pouvant d'ailleurs être de forme complexe, épousant le plus précisément possible la silhouette de la transition électrique. La position, la forme ainsi que la précision d'emplacement de l'ouverture rendent son usinage dans la cloison difficile, et même quelquefois impossible; dès lors que les petites dimensions des cavités This circuit makes it possible to achieve an electromagnetic decoupling via a partition separating two cavities, active electrical vocation, a microwave box (or H.F.). In the devices of the known art, an electromagnetic decoupling is achieved by a partition obtained by machining the two adjacent cavities of the HF housing. The electrical transition between the two cavities (electronic component, track or cable) is obtained thanks to an opening machined in the partition and grazing the inner bottom of the box; it can also be of complex shape, marrying as precisely as possible the silhouette of the electrical transition. The position, the shape and the precision of the location of the opening make its machining in the partition difficult, and sometimes even impossible; since the small dimensions of the cavities
ne permettent pas le passage de l'outil. do not allow the passage of the tool.
L'invention a pour objet de pallier ces inconvénients. The object of the invention is to overcome these disadvantages.
L'invention propose, en effet, un circuit microélectronique comportant un boîtier hyperfréquence avec au moins un substrat microélectronique incorporé, ce bottier étant muni d'une cavité longitudinale dans laquelle est disposé chaque substrat, caractérisé en ce que ce bottier est muni d'au moins un couple de logements latéraux usinés de part et d'autre de la cavité, et en ce qu'une cloison métallique amovible est disposée audessus du substrat correspondant The invention proposes, in fact, a microelectronic circuit comprising a microwave package with at least one embedded microelectronic substrate, this box being provided with a longitudinal cavity in which each substrate is arranged, characterized in that this box is provided with minus a pair of lateral housings machined on either side of the cavity, and in that a removable metal partition is disposed above the corresponding substrate
entre ces deux logements pour venir obstruer en partie ladite cavité. between these two housing to partially obstruct said cavity.
L'invention permet ainsi d'établir simultanément une liaison électrique entre les deux cavités ainsi que le découplage électromagnétique nécessaire, tout en s'affranchissant des problèmes The invention thus makes it possible simultaneously to establish an electrical connection between the two cavities as well as the necessary electromagnetic decoupling, while avoiding problems.
d'usinage décrits ci-dessus.machining described above.
De plus, l'invention améliore les performances électriques du bottier H.F. par le fait que les deux substrats précités, logés, dans deux cavités voisines, se réunissent en un seul et unique substrat; cette solution offre l'avantage de limiter les jeux ou "vides" dus à l'addition des tolérances de fabrication - usinage des cavités, de découpe du substrat, de positionnement du ou des composants actifs etc... Ces "vides" sont d'ailleurs nuisibles au fonctionnement -2- In addition, the invention improves the electrical performance of the H.F. box in that the two aforementioned substrates, housed in two neighboring cavities, meet in a single single substrate; this solution offers the advantage of limiting the gaps or "voids" due to the addition of manufacturing tolerances - machining cavities, cutting the substrate, positioning the active component or etc ... These "empty" are d elsewhere detrimental to the operation -2-
électrique du bottier H.F.electric box H.F.
En outre, l'invention facilite le montage de l'ensemble, car chaque composant actif peut être monté et soudé sur le substrat avant que ce dernier ne soit logé dans le bottier. L'invention permet donc de réduire les temps de montage ainsi que les risques de malfaçon. Avantageusement, la cloison est formée d'une partie centrale munie dans sa partie inférieure d'une ouverture et sur les côtés de deux ailettes élastiques par rapport à celle-ci pour venir se bloquer respectivement dans chaque ouverture latérale; Ce peut être par exemple une lame métallique qui a été pliée de part et d'autre de sa partie In addition, the invention facilitates assembly of the assembly, since each active component can be mounted and welded to the substrate before the latter is housed in the casing. The invention thus makes it possible to reduce the assembly times as well as the risks of defects. Advantageously, the partition is formed of a central portion provided in its lower part with an opening and on the sides of two elastic fins relative to the latter to come to lock respectively in each lateral opening; It can be for example a metal blade which has been folded on both sides of its part
centrale pour former deux ailettes inclinées par rapport à celle-ci. central to form two fins inclined relative thereto.
Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront The features and advantages of the invention will emerge
d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple non moreover from the description that follows, as an example not
limitatif, en référence aux figures annexées sur lesquelles: - la figure 1 représente une vue de dessus du circuit microélectronique de l'invention, le bottier étant présenté sans son couvercle; - la figure 2 représente une vue en coupe transversale du circuit microélectronique de l'invention, selon le plan II-II de la figure 1; - la figure 3 représente une cloison amovible utilisée dans le circuit microélectronique de l'invention tel que représenté aux figures 1 et 2. Le circuit microélectronique de l'invention, représenté à la figure 1, comprend: - un bottier H.F. 10 dans lequel est usiné une cavité longitudinale 11, un couvercle 12 pouvant lui être fixé en utilisant des moyens de fixation 9, par exemple des vis, associés par exemple à des trous 13 de manière à fermer la cavité 11; - au moins un substrat microélectronique 21; - une cloison amovible 14 qui peut être disposée dans deux logements latéraux 15 et 16 usinés dans les parois latérales du bottier 10 de limiting, with reference to the appended figures in which: - Figure 1 shows a top view of the microelectronic circuit of the invention, the casing being presented without its lid; FIG. 2 represents a cross-sectional view of the microelectronic circuit of the invention, according to plane II-II of FIG. 1; FIG. 3 represents a removable partition used in the microelectronic circuit of the invention as represented in FIGS. 1 and 2. The microelectronic circuit of the invention, represented in FIG. 1, comprises: an HF box 10 in which is machined a longitudinal cavity 11, a cover 12 can be fixed to it using fastening means 9, for example screws, associated for example with holes 13 so as to close the cavity 11; at least one microelectronic substrate 21; a removable partition 14 which can be arranged in two lateral housings 15 and 16 machined in the side walls of the casing 10 of
part et d'autre de la cavité 11.both sides of the cavity 11.
Le circuit représenté à titre d'exemple sur la figure 1 est un amplificateur A.F.B. (amplificateur faible bruit) fonctionnant par exemple dans la bande de fréquence 10,3 GHz - 10,7 GHz. Ce circuit comprend quatre parties: - un circulateur d'entrée 17; -3- - un amplificateur proprement dit 18; - un circulateur de sortie 19; - une ligne d'adaptation d'impédance 20; Ces différentes parties formées de substrats gravés sont représentées schématiquement sur la figure 1. L'amplificateur proprement dit 18 est formé d'un substrat 21 gravé sur lequel sont soudés les composants actifs 22, ici au nombre de deux, et des composants "C.M.S." 23 (composants montés en surface) tels que The circuit shown by way of example in FIG. 1 is an amplifier A.F.B. (low noise amplifier) operating for example in the frequency band 10.3 GHz - 10.7 GHz. This circuit comprises four parts: an inlet circulator 17; An amplifier proper 18; an outlet circulator 19; an impedance matching line 20; These different parts formed of etched substrates are shown schematically in FIG. 1. The actual amplifier 18 is formed of an etched substrate 21 on which the active components 22, here two in number, and the "C.M.S." components are welded. 23 (surface mounted components) such as
capacités, résistances...capacities, resistances ...
Une fiche d'entrée coaxiale 24, et une fiche de sortie coaxiale 25 permettent d'effectuer une liaison respectivement avec le circulateur 17 A coaxial input plug 24, and a coaxial output plug 25 make it possible to link respectively with the circulator 17.
et avec la ligne 20.and with line 20.
Deux rainures 31 et 32 sont réalisées à proximité de l'entrée et de la sortie du bottier 10, pour permettre un meilleur positionnement respectivement du circulateur 17 par rapport à la fiche 24 et de la Two grooves 31 and 32 are made near the inlet and outlet of the casing 10, to allow better positioning respectively of the circulator 17 relative to the plug 24 and the
ligne 20 par rapport à la fiche 25. - line 20 in relation to sheet 25. -
La cloison amovible 14, représentée plus particulièrement à la figure 3, est formée d'une partie centrale plane 26 munie dans sa partie inférieure d'une ouverture 27, ici semi-circulaire, et sur ses deux c8tés de deux ailettes latérales 28 et 29 présentant une certaine The removable partition 14, shown more particularly in FIG. 3, is formed of a flat central portion 26 provided in its lower part with an opening 27, here semicircular, and on its two sides with two lateral fins 28 and 29 presenting some
élasticité par rapport à celle-ci. elasticity with respect to it.
Cette cloison 14 peut être, comme ici, une lame métallique qui a été pliée de part et d'autre de la partie centrale 26 pour former deux This partition 14 may be, as here, a metal blade which has been folded on either side of the central portion 26 to form two
ailettes 28 et 29 inclinées par rapport à celle-ci. fins 28 and 29 inclined relative thereto.
Sur les figures 1 et 2, cette cloison 14 est représentée une fois In FIGS. 1 and 2, this partition 14 is shown once
disposée dans le bottier 10 entre les deux orifices 15 et 16. disposed in the casing 10 between the two orifices 15 and 16.
Une plaque absorbante 30, représentée à la figure 2, est disposée entre la partie supérieure de cette cloison 14 et le couvercle 12 pour amortir les vibrations éventuelles dans le sens vertical lors de l'utilisation du circuit dans un matériel, les vibrations longitudinales An absorbing plate 30, shown in FIG. 2, is disposed between the upper part of this partition 14 and the cover 12 to damp any vibrations in the vertical direction when the circuit is used in a material, the longitudinal vibrations
étant amorties du fait de l'élasticité de cette cloison 14. being damped due to the elasticity of this partition 14.
Cette cloison 14 est réalisée en un matériau à faible transmission et à grand pouvoir de réflexion du rayonnement électromagnétique dû à la présence d'au moins un élément actif (transistors 22): Elle peut ainsi This partition 14 is made of a material with low transmission and with a high power of reflection of the electromagnetic radiation due to the presence of at least one active element (transistors 22):
être réalisée en bronze béryllium. be made of beryllium bronze.
La plaque 30 est en matériau absorbant d'un point de vue 4 radioélectrique. De manière connue lebottier 10 et son couvercle peuvent être réalisés en aliage d'aluminium, le (ou les) substrats en ferrite, epoxy The plate 30 is made of radio-absorbing material 4. In a known manner the deck 10 and its cover can be made of aluminum alloy, the (or) ferrite substrates, epoxy
ou durold.or durold.
A titre d'exemple l'amplificateur A.F.B. précité fonctionnant dans la bande 10,3 GHz - 10,7 GHz a été réalisé avec un bottier de dimensions By way of example the amplifier A.F.B. mentioned in the band 10.3 GHz - 10.7 GHz was realized with a box of dimensions
de l'ordre de 72 cm x 21 cm x 16 cm. of the order of 72 cm x 21 cm x 16 cm.
La mise en place du circuit de l'invention est effectuée de la manière suivante: - on usine la cavité 11 dans le bottier 10 en réalisant les deux logements latéraux 15 et 16 face à face de part et d'autre de la cavité 11; - on met en place la cloison 14 par simple pression verticale après avoir logé le (ou les) substrats (21); le blocage de la cloison 14 s'effectuant grâce à l'élasticité des deux ailettes 28 et 29; - on dispose une plaque absorbante 30 à vocation électrique au-dessus de la cloison 14 pour permettre le maintien vertical de celle-ci; The implementation of the circuit of the invention is carried out as follows: - the cavity 11 is machined in the casing 10 by producing the two lateral housings 15 and 16 face to face on either side of the cavity 11; - Partition 14 is put in place by simply vertical pressure after housing the (or) substrates (21); the blocking of the partition 14 taking place thanks to the elasticity of the two fins 28 and 29; an electrically absorbing plate 30 is provided above the partition 14 to allow vertical retention thereof;
- on fixe le couvercle 12 au-dessus du bottier 10. the cover 12 is fixed above the casing 10.
Les caractéristiques de l'invention permettent donc de réaliser un montage-câblage précis très simplifié et de meilleure qualité, la The characteristics of the invention therefore make it possible to achieve a very simplified and better precise assembly-wiring, the
cloison 14 amovible étant installée en fin de montage. removable partition 14 being installed at the end of assembly.
Il est bien entendu que la présente invention n'a été décrite et représentée qu'à titre d'exemple préférentiel et que l'on pourra remplacer ses éléments constitutifs par des éléments équivalents sans, It is understood that the present invention has been described and shown only as a preferred example and that its constituent elements can be replaced by equivalent elements without,
pour autant, sortir du cadre de l'invention. however, depart from the scope of the invention.
Ainsi le circuit microélectronique réalisé peut être autre chose qu'un amplificateur, il peut de plus comporter un nombre quelconque de substrat. Il peut en effet permettre d'obtenir les résultats suivants - augmentation de l'isolation entrée/sortie de bottiers amplificateurs: amplificateurs sur substrat à faible permittivité; amplificateurs à grand gain ( + 20 dB); - augmentation de l'isolation entre un dispositif suivi ou précédé d'un dispositif rayonnant: * isolation entre un isolateur microstrip et un amplificateur; Thus the microelectronic circuit produced may be something other than an amplifier, it may further include any number of substrate. It can in fact make it possible to obtain the following results: - increase of input / output isolation of amplifier boxes: amplifiers on substrate with low permittivity; amplifiers with high gain (+ 20 dB); - Increasing the insulation between a device followed or preceded by a radiating device: * isolation between a microstrip isolator and an amplifier;
-- 5 --- 5 -
* isolation entre un isolateur microstrip et un oscillateur; * isolation entre un amplificateur et un filtre microstrip; - réfection des signaux perturbateurs: entre un amplificateur et un mélangeur isolation between a microstrip isolator and an oscillator; * isolation between an amplifier and a microstrip filter; - repair of disturbing signals: between an amplifier and a mixer
5. entre un mélangeur et un oscillateur local. 5. Between a mixer and a local oscillator.
-6--6-
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