FR2775125A1 - Procede de fabrication d'un dispositif uniplanaire a effet gyromagnetique et dispositif ainsi realise - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un procédé de fabrication d'un dispositif uniplanaire à effet gyromagnétique comportant les étapes de dépôt d'une couche d'un matériau diélectrique sur un substrat (22) en un matériau magnétique tel qu'un ferrite ainsi qu'au moins une couche conductrice formant des motifs fonctionnels, où l'on dépose sur une seule face du substrat (22) une première couche d'accrochage diélectrique, où l'on dépose sur ladite couche d'accrochage une première couche conductrice, en ce que l'on définisse un motif déterminé dans ladite couche conductrice, où l'on dépose sur le motif conducteur une seconde couche diélectrique présentant des lumières pour la liaison entre la première couche conductrice avec une deuxième couche conductrice déposée sur la deuxième couche diélectrique (25) définissant une deuxième série de motifs. Le circuit de polarisation est constitué de deux aimants permanents produisant un champ uniforme radial.
Description
PROCÉDÉ DE FABRICATION D'UN DISPOSITIF UNIPLANAIRE À EFFET GYROMAGNÉTIQUE ET DISPOSITIF AINSI
RÉALISÉ.
RÉALISÉ.
La présente invention concerne le domaine des circuits hyperfréquences miniaturisés pouvant fonctionner à des fréquences de plusieurs GHz, généralement à des fréquences pouvant aller jusqu'à la bande K, et plus spécialement le domaine des circulateurs.
De tels circuits sont utilisés dans divers domaines d'applications, et notamment dans l'industrie spatiale et dans les télécommunications dans ou hors atmosphère.
La technologie des dispositifs gyromagnétiques n'est pas nouvelle. Ces dispositifs associent une ou plusieurs pièces de ferrite, des éléments conducteurs, des éléments diélectriques et au moins un aimant permanent. Dans le cas des solutions nécessitant un montage mécanique, ces composants doivent être assemblés et positionnés avec une très grande précision, ce qui entraîne des difficultés de montage sérieuses et des prix élevés.
On a proposé dans le brevet FR2659499 un dispositif gyrateur qui comporte une pastille en forme d'un disque en ferrite, dont une face est mise a un potentiel de référence, et au moins deux réseaux d'accord comportant chacun une inductance disposée sur l'autre face de la pastille en ferrite et dont une extrémité est mise à la masse du dispositif gyrateur tandis que l'autre est reliée a une borne d'entrée du système de transmission. Une couche en un substrat de matériau électriquement isolant et de faible permittivité est disposée entre les inductances et la pastille en ferrite.
Ce mode de fabrication comporte un certain nombre d'opérations d'assemblage mécanique difficilement industrialisables, au moins avec des prix de fabrication faibles.
Un deuxième inconvénient majeur des dispositifs hybrides selon l'état de la technique est que seule la structure inductive est intégrée dans le dispositif. Le dispositif de l'état de la technique nécessite l'adjonction de capacités d'accord extérieures. Les valeurs disponibles en composants discrets ne sont pas toujours adaptées, et en outre la nécessité de recourir à des phases de collage ou de soudure dégrade souvent les performances globales du circulateur. Enfin, l'adjonction de composants discrets se traduit par un encombrement contraire à la recherche d'une miniaturisation poussée.
On a également proposé dans l'état de la technique un dispositif constitué par un substrat ferrite dont une surface porte deux motifs d'éléments métalliques de circuits électriques séparés par un matériau diélectrique, et se croisant au moins à certains endroits. La matière diélectrique est un diélectrique sérigraphiable et photoimageable déposé sous forme d'une couche épaisse dans laquelle les deux motifs de circuits électriques sont disposés dans des plans différents.
Cette solution est décrite en particulier dans le brevet français FR2702920 relatif à un dispositif comprenant un substrat ferrite dont une surface porte un premier motif d'éléments métalliques de circuits électriques et un deuxième motif d'éléments métalliques de circuits électriques, qui se croisent au moins à certains endroits. Les éléments de circuits électriques se croisant sont séparés par un matériau diélectrique. Le dispositif présente une structure multicouches.
La matière diélectrique est un diélectrique sérigraphiable et photoimageable déposé sous forme d'une couche épaisse dans laquelle les motifs de circuits électriques sont disposés dans des plans différents. L'interconnection des circuits électriques sérigraphiés dans les différents plans de la structure multicouches est réalisée par des lumières au travers du matériau diélectrique.
Cette solution n'est pas totalement satisfaisante car, du fait de sa nature triplaque, elle nécessite le report d'un substrat ferrite supérieur et elle impose la réalisation de trous métallisés dans les substrats ferrites inférieur et supérieur pour relier les plans de masse inférieur et supérieur de cette structure triplaque.
Même si cette solution supprime les inconvénients des dispositifs nécessitant un assemblage mécanique et le report externe de capacités d'accord, elle n'est pas totalement adaptée à une fabrication industrielle rapide, fiable et économique de dispositifs à effet gyromagnétique miniaturisés, notamment pour des fréquences au delà de la bande X.
L'objet de l'invention est de remédier à ces inconvénients en proposant une structure nouvelle de dispositif à effet gyromagnétique, et un procédé de fabrication simplifié de tels dispositifs, notamment de circulateurs ou isolateurs. Le but est de proposer une intégration poussée de type uniplanaire, entraînant une amélioration de la miniaturisation, ainsi que des performances permettant d'atteindre des fréquences de fonctionnement élevées, jusqu'en bande Ku, voire K. En relation avec cette intégration uniplanaire, un second point est de proposer une nouvelle configuration de la polarisation magnétique de ces dispositifs, et ce par l'intermédiaire d'un champ magnétique à configuration radiale ou "parapluie".
A cet effet, l'invention concerne tout d'abord un procédé de fabrication de type uniplanaire d'un dispositif à effet gyromagnétique comportant les étapes de dépôt d'une couche d'un matériau diélectrique sur un substrat en un matériau magnétique tel qu'un ferrite ainsi qu'au moins une couche conductrice formant des motifs fonctionnels, caractérisé en ce que l'on dépose sur une seule face du substrat une première couche d'accrochage diélectrique, en ce que l'on dépose sur ladite couche d'accrochage une première couche conductrice, en ce que l'on définisse un motif déterminé dans ladite couche conductrice, en ce que l'on dépose sur le motif conducteur une seconde couche diélectrique présentant des lumières pour la liaison entre la première couche conductrice avec une deuxième couche conductrice déposée sur la deuxième couche diélectrique définissant une deuxième série de motifs.
L'invention diffère du brevet US4920323 concernant des circulateurs miniatures de type coplanaire en technologie MMIC par plusieurs différences fondamentales
Tout d'abord en ce qui concerne la structure: le substrat est de nature diélectrique ou semi-conductrice, une pastille ferrite est alors placée sur ce substrat ; par ailleurs un seul aimant permanent est utilisé.
Tout d'abord en ce qui concerne la structure: le substrat est de nature diélectrique ou semi-conductrice, une pastille ferrite est alors placée sur ce substrat ; par ailleurs un seul aimant permanent est utilisé.
Ensuite en ce qui concerne la technologie: le procédé de fabrication est de type multiface, les motifs sont réalisés sur le substrat et la pastille ferrite doit être métallisée sur la face supérieure et partiellement sur la tranche. I1 y a ensuite report de la pastille ferrite sur le substrat, avec notamment les problèmes liés à la continuité électrique entre la pastille et le plan de masse du circuit réalisé sur le diélectrique ou le semi-conducteur. Vu la configuration du circuit dans la région du coeur inductif, la structure est donc fondamentalement de type microruban.
Enfin, en ce qui concerne la polarisation magnétique, le circuit de polarisation est constitué d'un seul aimant permanent, le champ magnétique de polarisation associé étant de nature typiquement uniforme et non radiale au niveau du coeur.
De même, le circulateur selon l'invention diffère de ceux décrits dans le brevet français FR2702920 par les points suivants:
Le procédé est de type multiface, avec réalisation des motifs sur le substrat ferrite inférieur. On note deux plans de masse (inférieur et supérieur) ainsi que des trous métallisés pour les retours de masse au travers des substrats. Ces trous métallisés induisent naturellement des problèmes au niveau de la taille des circuits, ainsi que des limitations électriques en cela ces trous constituent un obstacle à la miniaturisation et à la montée en fréquence.
Le procédé est de type multiface, avec réalisation des motifs sur le substrat ferrite inférieur. On note deux plans de masse (inférieur et supérieur) ainsi que des trous métallisés pour les retours de masse au travers des substrats. Ces trous métallisés induisent naturellement des problèmes au niveau de la taille des circuits, ainsi que des limitations électriques en cela ces trous constituent un obstacle à la miniaturisation et à la montée en fréquence.
Du point de vue du circuit de polarisation, le circuit est constitué d'un seul aimant permanent. La nature du champ de polarisation est de type uniforme au niveau du coeur (en intensité et en orientation) et non radiale.
Avantageusement, l'une au moins des couches diélectriques est réalisée avec une pâte diélectrique photoimageable à faibles pertes.
Selon une variante préférée, l'une au moins des couches électriques est réalisée avec une encre conductrice sérigraphiable, et en ce que l'on réalise les motifs fonctionnels par photolithographie.
L'invention concerne également un dispositif à effet gyromagnétique, notamment un circulateur ou un isolateur comportant trois inductances décalées angulairement de 1200 dont le noeud commun est relié à la masse, constitué par un substrat en un matériau magnétique, tel qu'un matériau ferrite, ainsi qu ' un assemblage de composants électriques et diélectriques définissant les structures inductives caractérisé en ce que l'assemblage de composants électriques et diélectriques définit en outre la structure capacitive.
L'invention concerne enfin un circuit de polarisation magnétique permettant d'obtenir un effet gyromagnétique optimal, en relation avec l'intégration uniplanaire des dispositifs, sur la base d'un champ magnétique présentant une configuration de type radial ou "parapluie".
Selon une variante préférée, ce champ est obtenu avec un circuit à deux aimants permanents, dont les faces en regard sont de même polarité (nord-nord ou sud-sud).
Le but de cette invention est de permettre une miniaturisation plus grande, ainsi que la possibilité de fonctionner à des fréquences plus élevées que les circulateurs de l'état de la technique.
L'architecture du dispositif selon l'invention présente notamment l'avantage de réduire les éléments électriques parasites qui sont à l'origine de la limitation en fréquence des dispositifs présentant des trous métallisés pour les retours de masse connus dans l'état de la technique.
L'élimination de ces trous métallisés permet, d'autre part, de réduire de manière significative la taille des dispositifs, et de simplifier, donc fiabiliser, le procédé technologique d'intégration.
Selon une première variante, la structure capacitive est constituée de trois capacités d'accord connectées en parallèle sur chaque accès du gyrateur.
Selon une deuxième variante, la structure capacitive est constituée de trois capacités d'accord connectées en série sur chaque accès du gyrateur.
Selon un mode de réalisation préféré, le substrat supporte une première couche d'accrochage diélectrique sur laquelle sont déposés des premiers motifs conducteurs formant les brins inférieurs des structures inductives, ainsi que le plan de masse des structures coplanaires, les rubans centraux des lignes coplanaires d'accès, et les armatures inférieures des capacités d'accord, une deuxième couche diélectrique recouvrant partiellement les dits motifs conducteurs, ladite deuxième couche diélectrique présentant des lumières pour la connexion avec une deuxième couche conductrice formant les brins supérieurs des structures inductives, ainsi que les retours de masse en extrémité des lignes inductives, les armatures supérieures des capacités d'accord et les plots d'interconnexion avec les rubans centraux des lignes coplanaires d'accès.
Avantageusement, le dispositif à effet gyromagnétique selon l'invention comporte deux aimants permanents disposés au niveau du coeur de part et d'autre du substrat supportant les couches électriques et diélectriques, les pôles de même nature des aimants permanents sont dirigés vers la surface correspondante du substrat portant les couches électriques et diélectriques.
Selon une première variante préférée de mise en oeuvre, la première couche conductrice est formée par un plan de masse présentant une lumière centrale de forme sensiblement hexagonale, les six brins inférieurs des inductances étant réservés à l'intérieur de cette lumière centrale, et trois fentes sensiblement radiales décalées de 1200 à l'intérieur desquelles sont préservées des bandes radiales formant chacune un ruban central de connexion, la surface électrique comprise entre les fentes radiales et la lumière centrale constituant l'armature inférieure des capacités d'accord.
Selon une deuxième variante avantageuse de mise en oeuvre, la deuxième couche conductrice est formée par trois motifs d'une première série, espacés de 1200, chacun des motifs présentant une partie correspondant d'une part au plot d'interconnexion avec le ruban central de la ligne coplanaire d'accès et d'autre part à l'armature supérieure d'une capacité d'accord, cette armature étant positionnée au-dessus de l'armature inférieure correspondante, et deux parties formant une portion des brins supérieurs des inductances, et trois motifs d'une deuxième série incluant les brins supérieurs complémentaires des inductances et une zone de retour direct à la masse en extrémité des inductances.
De préférence, la couche d'isolation prévue entre les deux couches électriques recouvre la partie comportant les inductances et les capacités, et présente une première série de trois lumières pour assurer la liaison entre le plan de masse de la première couche conductrice et les zones de retour à la masse de la deuxième couche conductrice, ainsi qu'une deuxième série de lumières pour réaliser le contact entre les brins inférieurs et les brins supérieurs des inductances.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, se rapportant à un exemple non limitatif de mise en oeuvre de l'invention et se référant aux dessins annexés où :
- la figure 1 représente le schéma électrique du circulateur selon l'invention
- la figure 2 représente une vue schématique du motif du circulateur selon l'invention
- la figure 3 représente une vue schématique en coupe du dispositif selon l'invention ;
- la figure 4 représente une vue de la première couche conductrice
- la figure 5 représente une vue de la deuxième couche diélectrique
- la figure 6 représente une vue de la deuxième couche conductrice
- la figure 7 représente une photographie d'ensemble du circulateur coplanaire selon l'invention ;
- la figure 8 représente une photographie agrandie du coeur du dispositif
- la figure 9 représente une vue schématique de la structure de polarisation magnétique du dispositif
- les figures 10 à 12 représentent les trois niveaux de gravure ou de révélation successifs, pour une géométrie simplifiée des motifs du circulateur.
- la figure 1 représente le schéma électrique du circulateur selon l'invention
- la figure 2 représente une vue schématique du motif du circulateur selon l'invention
- la figure 3 représente une vue schématique en coupe du dispositif selon l'invention ;
- la figure 4 représente une vue de la première couche conductrice
- la figure 5 représente une vue de la deuxième couche diélectrique
- la figure 6 représente une vue de la deuxième couche conductrice
- la figure 7 représente une photographie d'ensemble du circulateur coplanaire selon l'invention ;
- la figure 8 représente une photographie agrandie du coeur du dispositif
- la figure 9 représente une vue schématique de la structure de polarisation magnétique du dispositif
- les figures 10 à 12 représentent les trois niveaux de gravure ou de révélation successifs, pour une géométrie simplifiée des motifs du circulateur.
Les figures 1 et 2 représentent respectivement le schéma électrique du circulateur selon l'invention et une vue schématique du motif du circulateur selon l'invention.
Le circuit selon l'invention est un circulateur ultra miniature en technologie coplanaire. Il présente trois capacités d'accord (1 à 3) et trois structures inductives (4 à 6) entrelacées, ainsi que trois zones de retour à la masse (7 à 9) et des rubans d'accès coplanaires (10 à 12) pour la réalisation des connections.
Ce circuit est constitué d'un coeur de type gyrateur présentant une symétrie ternaire, comprenant trois inductances (13 à 15) assurant la gyration du signal par l'intermédiaire d'un champ de polarisation magnétique HO appliqué sur le ferrite. Pour obtenir la fonction circulateur, une capacité d'accord (16 à 18) de type MIM est connectée en parallèle sur chaque accès (10 à 12) du gyrateur. Les capacités (16 à 18) sont connectées en parallèle avec les inductances respectivement (13 à 15) pour former des circuits résonnants parallèles simples, dans l'exemple décrit. Il serait toutefois envisageable de réaliser, sans sortir du cadre de l'invention, un montage en serie.
La figure 3 représente une vue schématique en coupe du dispositif. Le champ de polarisation est assuré par l'utilisation de deux aimants (20, 21) disposés de part et d'autre d'un ferrite (22) constituant le substrat. Ces aimants (20, 21) sont des aimants permanents miniatures localisés au niveau du coeur du dispositif pour ne pas perturber la réponse électrique globale, en débordant en particulier sur les lignes d'accès.
La réalisation du dispositif se fait par dépôt successif sur le substrat (22) d'une première couche d'un matériau diélectrique (23), d'une première couche conductrice (24), recouverte par une deuxième couche diélectrique (25), elle même recouverte par une deuxième couche conductrice (26).
La première couche diélectrique (23) est déposée sur le substrat ferrite (22) pour former une couche d'accrochage.
Elle est constituée d'une pâte diélectrique photoimageable faibles pertes. Ce dépôt constitue une couche d'adhérence pour les motifs conducteurs qui y seront gravés. L'opération est réalisée en deux temps. On procède d'abord au dépôt sérigraphié de la pâte diélectrique puis à la cuisson de l'ensemble constitué du substrat revêtu du dépôt de la pâte diélectrique.
On vient ensuite déposer sur cette surcouche diélectrique (23) une encre conductrice à base d'or, ce dépôt est tout d'abord sérigraphié, puis séché et cuit.
Les motifs recherchés sont ensuite réalisés selon un procédé photolithographique. La figure 4 représente une vue de la première couche conductrice (24).
La première couche conductrice (24) est formée par un plan de masse (30) présentant une lumière centrale (31) de forme sensiblement hexagonale. Ce plan de masse recouvre la plus grande partie de la surface du substrat.
A l'intérieur de cette lumière centrale (31), on préserve les six brins inférieurs (32 à 37) des inductances. Ces brins sont formés par des zones conductrices allongées, de forme sensiblement rectangulaire, régulièrement espacées de 600 et orientées par rapport à l'axe radial passant par leur centre selon un angle d'environ 450. L'extrémité la plus proche du centre de la zone (31) de chacun des brins est isolée électriquement avec le brin consécutif par une fente très fine.
Par ailleurs, le plan de masse (30) présente trois fentes (38 à 40) sensiblement radiales décalées de 1200 . A l'intérieur de chacune de ces fentes (38 à 40) est préservée une bande radiale respectivement (41 à 43) formant chacune un ruban central de connexion. Ces fentes (38 à 40) ne viennent pas jusqu'à la lumière centrale (31). Les surfaces électriques (44 à 46) comprises entre les fentes radiales respectivement (38 à 40) et la lumière centrale (31) constituent les armatures inférieures des capacités d'accord. Elles jouent également le rôle de filtres de mode, sous la forme de ponts intégrés, pour éliminer le mode électromagnétique parasite des structures coplanaires.
On procède par-dessus la structure conductrice ainsi réalisée au dépôt d'une seconde couche d'isolation diélectrique (25).
La figure 5 représente une vue de la deuxième couche diélectrique (25). Cette couche est également réalisée d'une pâte diélectrique photoimageable. Elle recouvre les parties comportant les inductances et les capacités. Ce niveau intermédiaire permet ainsi d'isoler électriquement les différentes inductances, tout en permettant leur entrelacement et l'isolation des deux armatures des capacités MIM. La révélation partielle du diélectrique permet d'y aménager des lumières pour assurer l'interconnexion entre les fractions d'inductances ainsi que les retours directs de masse à l'extrémité des brins inductifs. I1 permet également la connexion à la ligne coplanaire d'accès.
La couche d'isolation (25) présente à cet effet une première série de 12 lumières (53 à 58) et (60 à 65) pour réaliser le contact entre les brins inférieurs et les brins supérieurs des inductances. Ces lumières (53 à 58) et (60 à 65) sont disposées en deux couronnes coaxiales.
Cette couche d'isolation (25) présente une deuxième série de trois lumières (50 à 52) pour assurer la liaison entre le plan de masse (30) de la première couche conductrice (24) et les zones de retour à la masse de la deuxième couche conductrice. Ces lumières (50 à 52) sont disposées au-dessus du plan de masse (30) de la première couche conductrice, et en dessous des zones de retour à la masse de la deuxième couche qui sera décrite par la suite.
La couche d'isolation (25) présente en outre des lumières (70 à 72) pour la connexion des lignes coplanaires d'accès avec les armatures supérieures des capacités. Ces lumières (70 à 72) sont constituées par des encoches ménagées à la périphérie de la couche d'isolation (25).
On dépose enfin un deuxième dépôt d'or local qui vient après gravure compléter le motif du circulateur. Il assure la réalisation des parties complémentaires des structures inductives, des armatures supérieures des capacités, ainsi que les retours de masse et les portions d'interconnexion avec les rubans centraux des lignes coplanaires d'accès.
La figure 6 représente une vue de la deuxième couche conductrice (26). La deuxième couche conductrice (26) présente trois motifs (80 à 82) d'une première série, espacés de 1200.
Chacun des motifs présente une partie correspondant au plot d'interconnexion avec le ruban central de la ligne coplanaire d'accès, et à l'armature supérieure d'une capacité d'accord (83 à 85). Ces armatures sont positionnées au-dessus des armatures inférieures (44 à 46) correspondantes. Ces motifs (80 à 82) présentent chacun en outre dans le prolongement des armatures (83 à 85) deux brins supérieurs (90 à 95) des inductances.
Cette couche conductrice (26) présente par ailleurs trois motifs (100 à 102) d'une deuxième série incluant les brins supérieurs complémentaires des inductances et des zones de retour direct à la masse en extrémité des inductances.
La figure 7 représente une photographie d'ensemble du circulateur coplanaire selon l'invention, et la figure 8 représente une photographie agrandie du coeur du dispositif.
La figure 9 représente une vue schématique de la structure de polarisation magnétique du dispositif.
Le substrat (22) est placé entre un aimant permanent supérieur (110) et un aimant permanent inférieur (111), pour lesquels les pôles de même nature, les pôles NORD dans l'exemple représenté en figure 9, sont tous deux dirigés vers le substrat (22).
Ces deux aimants (110, 111) produisent un champ de polarisation présentant la particularité d'une configuration radiale dans la zone active du substrat. Les lignes du champ magnétique statique de polarisation (112) présentent de ce fait une distribution optimale par rapport aux lignes de champ électromagnétique de la structure coplanaire, ce qui permet d'obtenir la meilleure efficacité gyromagnétique possible pour le dispositif.
L'invention est décrite dans ce qui précède à titre d'exemple non limitatif. Les figures 10 à 12 correspondent à une solution alternative ; elles représentent les trois niveaux de gravure ou de révélation successifs pour une géométrie simplifiée des motifs du circulateur.
La figure 10 représente le niveau de gravure or inférieur. Sur le plan de masse (200) sont formés
- les rubans centraux (201 à 203) des lignes coplanaires d'accès
- les retours de masse directs pour les brins inductifs (204 à 206)
- les armatures inférieures (207 à 209) des capacités MIM, assurant de plus le pontage entre les plans de masse
- les brins inférieurs (210 à 212) des inductances.
- les rubans centraux (201 à 203) des lignes coplanaires d'accès
- les retours de masse directs pour les brins inductifs (204 à 206)
- les armatures inférieures (207 à 209) des capacités MIM, assurant de plus le pontage entre les plans de masse
- les brins inférieurs (210 à 212) des inductances.
La figure 11 représente le niveau diélectrique intermédiaire. Il présente des lumières (220 à 222) pour la connexion sur les lignes coplanaires d'accès et des lumières (223 à 228) pour le contact entre les brins inférieurs et supérieurs.
La figure 12 représente le niveau de gravure Or supérieur. Sur le niveau diélectrique sont formés
- les plots d'interconnexion (230 à 232) des rubans coplanaires
- les armatures (233 à 235) supérieures des capacités
- les brins supérieurs (236 à 238) des inductances.
- les plots d'interconnexion (230 à 232) des rubans coplanaires
- les armatures (233 à 235) supérieures des capacités
- les brins supérieurs (236 à 238) des inductances.
Dans cet exemple, on propose une variation de la géométrie des deux couches conductrices inférieure et supérieure et de la deuxième couche diélectrique : une optimisation est apportée sur l'interconnexion entre les brins inductifs inférieurs (210 à 212) et supérieurs (236 à 238), par l'intermédiaire d'une série de 6 lumières uniquement (223 à 228). En outre, les retours de masse (204 à 206) en extrémité des inductances sont réalisés directement sur le premier niveau conducteur. Il est entendu que l'homme du métier pourra réaliser diverses variantes de l'invention sans pour autant sortir du cadre de l'invention.
Claims (16)
1 - Procédé de fabrication d'un dispositif à effet gyromagnétique, notamment d'un circulateur ou d'un isolateur comportant trois inductances décalées angulairement de 1200 dont le noeud commun est relié à la masse, constitué par un substrat (22) en un matériau magnétique, par exemple un ferrite, et au moins un aimant permanent, ainsi qu'un assemblage de composants électriques et diélectriques définissant les structures inductives ainsi que la structure capacitive, le procédé comportant les étapes de dépôt d'une couche d'un matériau diélectrique sur un substrat (22) en un matériau magnétique tel qu'un ferrite ainsi qu'au moins une couche conductrice formant des motifs fonctionnels, caractérisé en ce que l'on dépose sur une seule face du substrat (22) une première couche d'accrochage diélectrique, en ce que l'on dépose sur ladite couche d'accrochage une première couche conductrice, en ce que l'on définisse un motif déterminé dans ladite couche conductrice, en ce que l'on dépose sur le motif conducteur une seconde couche diélectrique présentant des lumières pour la liaison entre la première couche conductrice avec une deuxième couche conductrice déposée sur la deuxième couche diélectrique (25) définissant une deuxième série de motifs.
2 - Procédé de -fabrication d'un dispositif à effet gyromagnétique selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'une au moins des couches diélectriques est réalisée avec une pâte diélectrique photoimageable à faibles pertes.
3 - Procédé de fabrication d'un dispositif à effet gyromagnétique selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que l'une au moins des couches électriques est réalisée avec une encre conductrice sérigraphiable, et en ce que l'on réalise les motifs fonctionnels par photolithographie.
4 - Procédé de fabrication d'un dispositif à effet gyromagnétique selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le dispositif réalisé présente une structure uniplanaire.
5 - Procédé de fabrication d'un dispositif à effet gyromagnétique selon 1'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le circuit de polarisation magnétique soit disposé pour produire un champ de polarisation sensiblement radial.
6 - Dispositif à effet gyromagnétique, notamment circulateur ou isolateur comportant trois inductances décalées angulairement de 1200 dont le noeud commun est relié à la masse, constitué par un substrat (22) en un matériau magnétique, par exemple un ferrite, et au moins un aimant permanent, ainsi qu'un assemblage de composants électriques et diélectriques définissant les structures inductives caractérisé en ce que l'assemblage de composants électriques et diélectriques définit en outre la structure capacitive.
7 - Dispositif à effet gyromagnétique selon la revendication 6 caractérisé en ce que la structure capacitive est constituée de trois capacités d'accord connectées en parallèle sur chaque accès du gyrateur.
8 - Dispositif à effet gyromagnétique selon la revendication 6 caractérisé en ce que la structure capacitive est constituée de trois capacités d'accord connectées en série sur chaque accès du gyrateur.
9 - Dispositif à effet gyromagnétique selon la revendication 6 ou 7 caractérisé en ce que le substrat (22) supporte une première couche d'accrochage diélectrique sur laquelle sont déposés des premiers motifs conducteurs formant les brins inférieurs des structures inductives, ainsi que le plan de masse des structures coplanaires d'accès, les rubans centraux des lignes coplanaires d'accès, et les armatures inférieures des capacités d'accord, une deuxième couche diélectrique (25) recouvrant partiellement les dits motifs conducteurs, ladite deuxième couche diélectrique (25) présentant des lumières pour la connexion avec une deuxième couche conductrice formant les brins supérieurs des structures inductives, ainsi que les retours de masse en extrémité des lignes inductives les plots d'interconnexion aux rubans centraux des lignes coplanaires d'accès et les armatures supérieures des capacités d'accord.
10 - Dispositif à effet gyromagnétique selon l'une au moins des revendications 1 à 9 caractérisé en ce qu'il comporte deux aimants (20, 21) permanents disposés de part et d'autre du substrat (22) supportant les couches électriques et diélectriques, les pôles de même nature des aimants permanents sont dirigés vers la surface correspondante du substrat (22) portant les couches électriques et diélectriques.
11 - Dispositif à effet gyromagnétique selon la revendication 9 ou 10 caractérisé en ce que la première couche conductrice (24) est formée par un plan de masse (30) présentant une lumière centrale (31) de forme sensiblement hexagonale, les six brins inférieurs (32 à 37) des inductances étant réservés à l'intérieur de cette lumière centrale (31), et trois fentes (38 à 40) sensiblement radiales décalées de 1200 à l'intérieur desquelles sont préservées des bandes radiales formant chacune un ruban central de connexion, la surface électrique comprise entre les fentes radiales et la lumière centrale (31) constituant l'armature inférieure des capacités d'accord.
12 - Dispositif à effet gyromagnétique selon la revendication 11 caractérisé en ce que la deuxième couche conductrice (26) présente trois motifs d'une première série, espacés de 1200, chacun des motifs présentant une partie (83 à 85) correspondant à l'armature supérieure d'une capacité d'accord, cette partie étant positionnée au-dessus de l'armature inférieure correspondante, et deux parties formant une partie des brins supérieurs des inductances, et trois motifs d'une deuxième série incluant les brins supérieurs complémentaires de ces inductances et les zones de retour à la masse.
13 - Dispositif à effet gyromagnétique selon les revendications 11 et 12 caractérisé en ce que la couche d'isolation prévue entre les deux couches électriques recouvre la partie comportant les inductances et les capacités, et présente une première série de trois lumières (50 à 52) pour assurer la liaison entre le plan de masse (30) de la première couche conductrice (24) et les zones de retour à la masse de la deuxième couche conductrice, ainsi qu'une deuxième série de lumières (53 à 58) et (60 à 65) pour réaliser le contact entre les brins inférieurs et les brins supérieurs des inductances, et des lumières (70 à 72) pour la connexion des lignes coplanaires avec les armatures supérieures des capacités.
14 - Dispositif à effet gyromagnétique selon l'une quelconque des revendications 6 à 13 caractérisé en ce que les inductances et les capacités sont intégrées dans une structure uniplanaire formée sur une seule face d'un substrat.
15 - Dispositif à effet gyromagnétique selon l'une quelconque des revendications 6 à 14 caractérisé en ce qu'il comporte au moins un aimant permanent produisant des lignes de champ de polarisation orthogonales aux lignes de champ magnétique hyperfréquence.
16 - Dispositif à effet gyromagnétique selon l'une quelconque des revendications 6 à 14 caractérisé en ce qu'il comporte deux aimants en opposition disposés de part et d'autre du substrat.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9801819A FR2775125A1 (fr) | 1998-02-16 | 1998-02-16 | Procede de fabrication d'un dispositif uniplanaire a effet gyromagnetique et dispositif ainsi realise |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9801819A FR2775125A1 (fr) | 1998-02-16 | 1998-02-16 | Procede de fabrication d'un dispositif uniplanaire a effet gyromagnetique et dispositif ainsi realise |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| FR2775125A1 true FR2775125A1 (fr) | 1999-08-20 |
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ID=9522991
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| FR9801819A Pending FR2775125A1 (fr) | 1998-02-16 | 1998-02-16 | Procede de fabrication d'un dispositif uniplanaire a effet gyromagnetique et dispositif ainsi realise |
Country Status (1)
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|---|---|
| FR (1) | FR2775125A1 (fr) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2266412A (en) * | 1992-04-17 | 1993-10-27 | Murata Manufacturing Co | Non-reciprocal circuit elements and method thereof |
| EP0618636A2 (fr) * | 1993-03-31 | 1994-10-05 | TDK Corporation | Circulateur hyperfréquence multicouche |
| JPH08307111A (ja) * | 1995-05-10 | 1996-11-22 | Murata Mfg Co Ltd | 非可逆回路素子 |
-
1998
- 1998-02-16 FR FR9801819A patent/FR2775125A1/fr active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2266412A (en) * | 1992-04-17 | 1993-10-27 | Murata Manufacturing Co | Non-reciprocal circuit elements and method thereof |
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 97, no. 3 31 March 1997 (1997-03-31) * |
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