MXPA97001735A - Estructura de circuito de microondas-ondas milimétricas con elementos discretos montados en forma de micropastilla volante y método para la fabricacion de la misma - Google Patents

Abstract

Una estructura de circuito de microondas/ondas milimétricas soporta elementos de circuito discretos (2) mediante el montaje tipo micropastilla volante a una red de interconexión (10), sobre un substrato dieléctrico no cerámico y no semiconductor (2) de bajo costo, preferentemente del tipo Duroid. La necesaria alineación precisa de los elementos de circuito con las almohadillas de contacto (14), sobre la red del substrato, requerida para la operación a altas frecuencias se facilita oxidando (20) la red de interconexión, pero proporcionando almohadillas de contacto de un material no oxidable (14') para establecer una humectación preferencial de la protuberancia de soldadura (8) por las almohadillas. Alternativamente, las protuberancias de contacto en las micropastillas volantes pueden ubicarse precisamente a través de las aberturas correspondientes (28) en una capa de pasivación (26) sobre la red de interconexión. Para substratos de circuito delgados que son muy suaves para el exitoso montaje tipo micropastilla volante, se laminan substratos de rigidización (24) a los substratos de circuito. En una aplicación de antena inte-grada en la que dos de los substratos de circuito (32, 36) se laminan juntos, con una antena (34) en un lado y la circuitería en el otro lado, un plano de tierra metálica (56) entre los substratos también proporcionan una función de rigidización.

Description

ESTRUCTURA DE CIRCUITO DE MICROONDAS-ONDAS MILIMÉTRICAS CON ELEMENTOS DISCRETOS MONTADOS EN FORMA DE MICROPASTILLA VOLANTE Y MÉTODO PARA LA FABRICACIÓN DE LA MISMA ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Campo de la invención Esta invención se relaciona con circuitos de microondas/ondas milimétricas y, más particularmente, con estructuras de circuito dentro de este intervalo de longitudes de onda que emplean elementos discretos de circuito.

Descripción de la técnica relacionada De manera general se ha definido que el espectro de las microondas/ondas milimétricas se extiende desde aproximadamente 1 m a 300 Mhz hasta aproximadamente 1 mm a 300 Ghz, y que la porción del espectro de las ondas milimétricas cubre aproximadamente 30-300 Ghz. Los circuitos de microondas/ondas milimétricas se han desarrollado para numerosas aplicaciones, tales como transmisión telefónica, hornos de microondas, radares y usos automotrices que incluyen radares de advertencia de colisión, sistemas de formación de imagen por ondas milimétricas, radares de punto ciego, centrales de larga distancias y radares para monitorear la superficie del F::77/97 MX camino. Generalmente, estos circuitos se han implementado ya sea como circuitos híbridos, con elementos discretos conectados por cables a un substrato de tablero de circuito o como circuitos integrados monolíticos de microondas (MMICs) , en los cuales los componentes activos de circuito están integrados en la misma oblea como componentes pasivos. En tanto que el desarrollo de dispositivos de microondas, como radares de advertencia de colisión, se han basado en el uso de MMICs, diversos factores hacen que la fabricación de los MMICs sea considerablemente más costosa que la fabricación de dispositivos discretos. Los MMICs son mucho más grandes que los dispositivos discretos y de conformidad con esto, requieren de una mayor área de la oblea semiconductora; el costo de una micropastilladepende en gran medida de su tamaño. También, debido a la complejidad de fabricación de los MMICs, su rendimiento típico es del orden de 15%-30%, en oposición a los rendimientos de más del 80% que fácilmente pueden ser obtenidos con los dispositivos discretos. Por ejemplo, de una oblea de 7.6 cm (3 pulgadas) es posible obtener aproximadamente 14,000 dispositivos de trabajo discretos, en comparación con aproximadamente 400 MMICs. El uso de técnicas de conexión de micropastillas volantes en las cuales se proporcionan "protuberancias" de contacto conductoras en la cara de circuito de una "7/97 MX micropastillaque está "invertida o volteada" y fija o sujeta tanto eléctrica como mecánicamente a un tablero de circuitos mediante las protuberancias, se presenta en H. Sakai et al . , "A Novel Millimeter-Wave IC on Si Substrate Using Flip-Chip Bonding Technology", IEEE MTT-S Diaest. 1994, páginas 1763-1766. En esta publicación, los transistores de unión heterogénea de ondas milimétricas son micropastillas volantes conectadas a líneas de microtira formadas en un substrato de silicio. Sin embargo, el silicio tiene pérdidas muy elevadas a las frecuencias de las ondas milimétricas. Para superar estas pérdidas, Sakai et al. depositaron SÍO2 de 9 micrómetros de espesor sobre el substrato de silicio para utilizarlo en la fabricación de líneas de transmisión de microtira. Sin embargo, la pérdida para líneas de transmisión de 50 ohm a 60 Ghz era aún de 0.55 dB/mm, que es muy elevada para elementos de acoplamiento de baja pérdida, combinadores de potencia y acopladores. De hecho, se reportó que el circuito que se había construido para ruedas, operó a 20 Ghz en vez de a 60 Ghz, presumiblemente, debido a pérdidas excesivas en la línea de transmisión a una frecuencia superior. Además, el silicio así como los materiales cerámicos que se utilizan convencionalmente para tableros de circuito a frecuencias inferiores son relativamente costosos. Sakai et al. también propuso una tecnología de r:;*~/97 MX protuberancias que se basa en el uso de una resina de aislamiento sin calentamiento. Esto resulta en una precisión relativamente baja de colocación del dispositivo, que es un factor típico a las elevadas frecuencias involucradas en circuitos de microondas/ondas milimétricas. De hecho, una de las razones principales para el movimiento hacia los MMICs, en oposición a los circuitos híbridos es el elevado costo de los circuitos híbridos que resulta de la necesidad de ajustar o afinar manualmente cada circuito,-este proceso es tardado y costoso. Mientras mayor sea la frecuencia, más pequeña es la longitud de los elementos de acoplamiento (líneas de transmisión) y más sensibles es el desempeño del circuito a las variaciones en la longitud de las líneas y en la colocación del dispositivo. El montaje tipo micropastilla volante principalmente se ha utilizado a frecuencias inferiores, en las cuales las ligeras variaciones en la ubicación de montaje del dispositivo no son importantes para el desempeño del circuito. Sin embargo, en el intervalo de las microondas/ondas milimétricas, precisión de la colocación y conexión del dispositivo es muy importante para la obtención de circuitos y sistemas de bajo costo. Sakai et al. obtuvieron una precisión de alineamiento de micropastillade 5.5 micrómetros para anchuras de línea de transmisión de solo 16 micrómetros, esta baja precisión de colocación con "7/97 MX respecto a la anchura de la línea se cree que es inaceptable a las frecuencias de ondas milimétricas para obtener desempeños de circuitos reproducibles . En contraste con la pérdida relativamente elevada y el costoso substrato de silicio utilizado por Sakai et al . , se han desarrollado substratos de Duroid o substratos de tipo plástico similares que tienen un costo inferior así como un inferior nivel de pérdida. Duroid es una marca registrada de Roger Corporation para una composición de Teflon®1 no puro (la fórmula química para el Teflon es PTFE) . Substratos de tipo clásico de baja pérdida están disponibles en forma económica con metalización por ambas caras y no se requiere depositar SÍO2 ni las dos capas metálicas de Sakai et al. para fabricar líneas de transmisión de baja pérdida. Sin embargo, los substratos de Duroid son relativamente suaves y, por lo tanto, ee difícil conectar mediante cables dispositivos discretos sobre ellos. A frecuencias inferiores, estos substratos ee utilizaron para circuitos de microondas que emplean componentes previamente empaquetados, tales como transistores discretos que están conectados por cable al interior del paquete que a su vez está montado en el substrato de Duroid. Sin embargo, las corrientes parásitas de los componentes del paquete son muy elevadas para este enfoque, para trabajar a las frecuencias de ondas Pi;^7/97 MX milimétricas. También, los substratos de Duroid con un espesor de hasta aproximadamente 600 micrómetros son muy flexibles para un montaje automatizado de micropastillae volantes confiable; por lo tanto, sobre substratos muy duros tales como alúmina, los MMICs convencionalmente tienen un montaje tipo micropastilla volante. De esta forma, a pesar de su deseable bajo costo, los substratos de Duroid no han sido adecuados para el montaje tipo micropastilla volante de MMICs de alta frecuencia.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN La presente invención busca proporcionar una estructura de circuito de microondas/ondas milimétricas y un método de fabricación relacionado que sea menos costoso y que logre un rendimiento superior al de las técnicas MMIC actualmente disponibles, y que todavía evite las pérdidas exigidas, la falta de precisión en la colocación del dispositivo con respecto a la anchura de la línea y el costo de substrato relativamente elevado del enfoque de Sakai et al. Estas metas se logran con una estructura de circuito de microondas/ondas milimétricas que emplea un substrato dieléctrico no cerámico y no semiconductor, preferentemente, un plástico de baja pérdida, en el cual los elementos discretos de circuito tienen en el substrato ;: '77/97 MX un montaje de micropastilla volante y están eléctricamente interconectados mediante una red de interconexión en el eubstrato. Las separaciones entre los elementos de circuito interconectado son compatibles con las señales eléctricas en el intervalo de microondas/ondas milimétricas y, por medio del uso de protuberancias de soldadura en las microplaquetae, las cuales se autoalinean con lae almohadillas de contacto sobre el substrato, se logra una colocación muy precisa del dispositivo que evita la necesidad del ajuste o afinación manual. En la modalidad preferida, la superficie de la red de interconexión está oxidada, en tanto que lae almohadillas de contacto del substrato se forman a partir de un material no oxidable, preferentemente, níquel/oro. La superficie oxidada inhibe el flujo de protuberancias de soldadura sobre ella, mejorando de esta manera la autoalineación precisa de las protuberancias y sus elementos de circuito asociados sobre las almohadillas del substrato. Para optimizar el desempeño a las frecuencias de ondas milimétricas, las separaciones entre protuberancias adyacentes son menores de aproximadamente 125 micrómetros y las anchuras de las almohadillas no son mayores de aproximadamente 50 micrómetros. Como una forma alternativa para mejorar la precisión de la colocación del elemento de circuito, el substrato puede estar recubierto E. "7/97 MX con una capa de pasivación en la cual se forman aberturas en las ubicaciones de las protuberancias, y las protuberancias se extienden a través de las respectivas aberturas para hacer contacto con la red de interconexión subyacente . Para proporcionar la rigidez preferida de los substratos plásticos que tienen un espesor menor a aproximadamente 600 micrómetros, al substrato principal se adhiere preferentemente un substrato rigidizante o de refuerzo de bajo costo. Puede implementarse un dispositivo transceptor compacto laminando dos substratos de Duroid, espalda con espalda, uno de los substratos porta un circuito transceptor y el otro una antena que se comunica con el circuito transceptor a través de los substratos y, preferentemente, tiene una constante dieléctrica inferior al substrato del circuito. Una capa metálica entre los dos substratos proporciona la doble función de un plano de sierra y una capa rigidizante o de refuerzo. Un substrato de refuerzo separado también puede proporcionarse sobre la circuitería de micropastilla volante. Estas y otras particularidades y ventajas de la invención serán evidentes para aquellos experimentados en la técnica a partir de la siguiente descripción detallada, tomada junto con los dibujos acompañantes. .-7/97 MX BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Las Figuras 1, 2 y 3 son vistas en sección fragmentarias que ilustran pasos secuenciales en la fabricación de los contactos de protuberancia sobre un circuito de micropastilla volante,- La Figura 4 es una vista en sección fragmentaria que ilustra el montaje tipo micropastilla volante en un substrato de interconexión; Las Figuras 5 y 6 son respectivamente vistas en sección fragmentaria y en planta de un substrato de interconexión con conductores oxidados que portan una almohadilla de contacto con la protuberancia no oxidada,- La Figura 7 es una vista en perspectiva de un substrato de circuito de conformidad con la invención que incluye una capa de pasivación, con aberturas de contacto de protuberancias y un respaldo rigidizante o de refuerzo,- La Figura 8 es una vista en sección de un substrato de circuito como el de la Figura 7, con un par de microplaquetas de circuito que tienen en el substrato un montaje tipo micropastilla volante; La Figura 9 es una vista en perspectiva de una configuración de substrato doble con un circuito transceptor de micropastillas volantes en un lado y una antena en el lado opuesto; La Figura 10 es una vista en sección ilustrativa E' ; 7/97 MX que muestra una micropastilla volante y una micropastillade varillas conductora montadas en la estructura de la Figura 9; La Figura 11 es una vista en sección de dos substratos utilizados en la formación de la estructura de substrato doble de la Figura 9; La Figura 12 es una vista en perspectiva que muestra el lado de antena de un substrato doble de antena/circuito,- y La Figuras 13 es una vista en perspectiva que muestra el lado de circuito de la estructura de la Figura 12.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La invención mejora la confiabilidad y el costo de circuitos de microondas/ondae milimétricas mediante el montaje, tipo micropastilla volante, de elementos activos discretos del circuito a un substrato novedoso para este propósito. La invención supera los críticos problemas de alineación que de otra manera se esperaría fueran un factor inhibitorio en este intervalo de alta frecuencia. Las Figuras 1-3 ilustran la formación de almohadillas de conexión sobre un dispositivo de micropastilla volante. En la Figura 1, se muestra una micropastilla volante 2 que está formada de un Fl -'11 / 91 X semiconductor, como InP o GaAs, con su lado de circuito orientado hacia arriba, aunque el propio circuito no está ilustrado en la figura. El lado de circuito de la micropastillaesta recubierto con una capa fotorresistente 4 que tiene un diseño con aberturas dentro de las cuales lae almohadillas de contacto 6 se forman en contacto con el circuito. Se utilizó oro para las interconexiones del circuito y las almohadillas normalmente están formadas de Ti/Pt/Au ó Ni/Au. Las "protuberancias" de contacto de soldadura (constituidas de aleaciones tales como estaño/plomo) 8 se chapan entonces en la porción superior de la abertura fotorresistente. En tanto que las protuberancias de contacto per se no son nuevas y se presentan, por ejemplo, en Sakai et al., supra . la precisión con la que los dispositivos de protuberancia de soldadura pueden montarse en un substrato es inadecuada para la circuitería de microondas/ondas milimétricas. La invención proporciona una colocación de dispositivo más precisa que permite una precisión en el alineamiento del orden de aproximadamente 2 micrómetros (con una anchura de línea de transmisión de 125 micrómetros) sin necesidad de una prolongada alineación por parte de un sistema automatizado. Una vez que las protuberancias de soldadura 8 se han chapado, la capa fotorresistente se retira según se E'1 77/97 MX muestra en la Figura 2. Para la compatibilidad con lae frecuencias de microondas/ondas milimétricas, lae protuberancias normalmente son de 25 micrómetros de altura y 50 micrómetros de ancho y, en cualquier caso, no más de aproximadamente 100 micrómetros de ancho, y la separación entre protuberancias adyacentes en un dispositivo dado se mantienen normalmente en aproximadamente 150 micrómetros. Esto contrasta con las típicas dimensiones de 75 micrómetros de altura y de anchura de las protuberancias de micropastillas volantes de la técnica anterior y los 250-375 micrómetros entre protuberancias adyacentes. Después de la remoción de la capa fotorresistente, las protuberancias 8 se hacen prefluir para proporcionarles un contorno algo aplanado, según se ilustra en la Figura 3. Una temperatura de preflujo de 220°C es adecuada para soldadura de estaño-plomo. La micropastillase invierte entonces y se monta en un substrato especial 12 que tiene características únicas según se describe a continuación. El substrato porta una red de interconexión metalizada sobre su superficie superior, normalmente una red de cobre con un diseño o con un patrón, de la cual en la Figura 4 se muestran un par de conductores 10. Las almohadillas 14 están provistas sobre el substrato metalizado en los sitios de contacto deseado; las almohadillas 14 del substrato generalmente son F';.-7/97 MX similares a las almohadillas 6 de la microplaqueta. Cuando la micropastillaha sido colocada en su lugar, lae almohadillas de soldadura 8 se calientan y vuelven a fluir, de modo que se adhieren a las almohadillas 14 del substrato y forman contactos eléctricos con estas mismas. El calor necesario puede proporcionarse mediante técnicas convencionales, como colocar a la unidad en un horno de convección, hacer fluir gas caliente sobre la micropastillao utilizar una lámpara de calor. Durante el proceso de calentamiento, la tensión superficial de la soldadura tiende a hacer que las protuberancias se auto-alinien con las almohadillas 14 del substrato. Esto es útil para la obtención de la necesaria colocación de alta precisión. La precisión de colocación se mejora además combinando una metalización de substrato oxidable con una almohadilla de contacto no oxidable sobre dicha metalización. Esta estructura se ilustra en las Figuras 5 y 6. El substrato de metalización 10 se forma a partir de un material convencional tal como cobre, en tanto que la almohadilla 14' de contacto se forma a partir de un material que no se oxida (o que se oxida a una temperatura substancialmente superior a la de la metalización) . Una capa de níquel 16 cubierta por una capa de oro 18 es la preferida para este propósito; también podrían utilizarse p 7 97 MX capas sucesivas de titanio, platino y oro. El subetrato se calienta para formar una capa de óxido 20 sobre la metalización 10, pero no sobre la almohadilla de contacto 14'. Cuando a la protuberancia de soldadura se le vuelve a hacer fluir sobre la almohadilla de contacto 14' del substrato, el óxido 20 de la metalización circundante evita que la soldadura fluya sobre la metalización, ya que el óxido presenta una superficie no humectable a la soldadura. La almohadilla presenta así una superficie humectable preferencial para la soldadura, lo que mejora la auto-alineación de la protuberancia de soldadura con la almohadilla y, de este modo, la precisión de la colocación de micropastilla volante sobre el substrato. Un adecuado intervalo de temperatura de reflujo de la soldadura de eetaño-plomo es 180°-250°C. Un enfoque alterno para asegurar la precisa colocación del dispositivo se ilustra en las Figuras 7 y 8. En esta modalidad, el substrato es una capa 22 relativamente delgada de un material dieléctrico no cerámico y no semiconductor que proporciona ventajas especiales y que se mencionará con mayor detalle a continuación, respaldada por un substrato de rigidización o de refuerzo 24. Todo el subetrato está recubierto con una delgada capa de pasivación 26, preferentemente una poliimida, que se adhiere al substrato 22. A través de la E'i 77/97 MX capa de pasivación se forman arreglos de pequeñas aberturas 28, correspondientes a lae ubicaciones deseadas para las protuberancias de contacto 8 de las diversas micropastillae volantes 2. Lae aberturas 28 solamente son ligeramente más grandes que las protuberancias de contacto, ayudando de eete modo a una alineación preciea entre lae protuberanciae y la metalización (no mostradas) sobre el subetrato 22 que eubyace a la capa de pasivación 26. Este tipo de capa de pasivación se ha utilizado previamente con micropastillae volantes, pero no proporcionan las colocaciones de alta precisión del dispositivo requeridas para la operación con microondas/ondas milimétricas. El substrato primario 22 sobre el cual se forma la red de interconexión para las diversas micropastillae volantes consiste de un material dieléctrico no cerámico y no semiconductor, preferentemente Duroid. Según se mencionó anteriormente, el Duroid no es costoso pero generalmente ha sido considerado como muy flexible para aplicaciones de micropastilla volante. Esta inversión alcanza los beneficios de bajo costo de un substrato clásico de bajo costo, pero modifica la estructura del substrato de modo que sea compatible con la tecnología de micropastilla volantes. Esta modificación es necesaria para espesores de substrato menores de aproximadamente 600 micrómetroe, en los cuales el Duroid normalmente no tiene E' "7/97 MX la suficiente rigidez para el montaje de micropastilla volante. Otros materiales de bajo costo que similarmente no se consideran de ordinario para las aplicaciones de micropastilla volantes, tales como materiales basados en resina compuesta, podrían utilizarse en vez de Duroid, aunque el Duroid es el más preferido. Para los substratos de Duroid que son muy delgados para el montaje de micropastilla volantes, se proporciona un subetrato de rigidización o de refuerzo 24 de un material que esta separado de la circuitería eléctrica mediante el substrato de Duroid 22 y, por lo tanto, no tiene que tener las propiedades eléctricas aeociadas totalmente con el substrato de voltaje de micropastilla volante. Esto abre una amplio intervalo de materiales potenciales que pueden ser utilizados como el substrato rigidizador, el material particular seleccionado para cualquier aplicación dada depende generalmente de su costo, de sus propiedades de rigidez y de si proporcionará alguna función eléctrica al dispositivo. Los substratos de rigidización preferidos para este propósito son FR4, un plástico estándar de la industria utilizado comúnmente para la fabricación de tableros de superficie y poliimidas. Loe eubstratos de Duroid y de rigidización preferentemente se laminan juntos por medio de un proceso de calor/presión con una unión adhesiva 30 entre ellos. La temperatura de E'1 77/97 M? laminación generalmente será de aproximadamente 250°-300°C. La Figura 9 muestra otra aplicación de la invención, en la cual dos substratos de Duroid se laminan juntos para formar un dispositivo de alta frecuencia con dos carae, y con elementoe de circuito sobre las caras opuestas. Los elementos pasivos del circuito, tales como líneas de transmisión, circuitos de polarización, antenas y combinadores de potencia, pueden fabricarse directamente sobre uno o amboe substratos a un bajo costo. La fabricación de estos elementos pasivos de circuito no requiere de geometrías y pasos de litografía muy finos y, como resultado pueden ser producidos en masa a un bajo costo. Los elementos activos discretos tales como transistores, varactores, conmutadores PIN y mezcladores de diodo, así como otros componentes pasivos tales como capacitores y resistores, pueden añadirse a uno o a los dos substratos de bajo costo utilizando la tecnología de micropastilla volante. En el ejemplo mostrado en la Figura 9, uno de los substratos 32 porta una antena 34, en tanto que el otro substrato 36 porta la circuitería de transceptor asociada con la antena. Esta circuitería incluye elementos pasivoe, como inductores 38, líneas de transmisión 40 y almohadillas de contacto 42 formadas directamente en el substrato, elementos activos tales como un HEMT de potencia (transistor de alma movilidad E'l ~-' 7 MX electrónica) 44, un varactor 46, un HEMT de bajo ruido 48, un HBT (transistor bipolar de unión heterogénea) 50 y un diodo PIN 52 asegurados mediante montajes de micropastilla volante y elementos pasivos adicionales, como un capacitor 54 y un resistor 57 que también están asegurados mediante montajes de micropastillas volantes. Un plano de tierra 56, preferentemente cobre, separa a loe dos substratos . El plano de tierra está formado preferentemente de cobre y tiene un diseño o patrón con un arreglo de aberturas 58 (ver Figura 10) en las ubicaciones en donde se desea comunicación entre la circuitería del transceptor y la antena subyacente,- las señalee de alta frecuencia ee transmiten entre la antena y su circuitería asociadas mediante trayectorias dieléctricas continuas que incluyen a estas aberturas en el plano de tierra. La Figura 10 solamente muestra un paquete 60 de micropastilla volante ilustrativo montado con las correspondientes almohadillas sobre el substrato superior 36. También se muestra un paquete 62 de varilla conductora, que es un paquete de circuito convencional que es similar a una micropastilla volante pero que utiliza un anillo conductor 64 alrededor de su borde, en vez de protuberancias de contacto sobre su superficie de circuitos subyacente. Los dispositivos de varilla conductora están E'i."' 1 MX montados en forma similar a micropastillas volantes y, para los propósitos de la invención, pueden considerarse equivalentes a las micropastillas volantes. La Figura 11 muestra los dos substratos de Duroid, 32 y 36, antes de que se laminen juntos. Estos subetratos están de manera convencional provistos con capas de metalización sobre ambas caras,- las capas de metalización superior e inferior sobre los substratos 32 y 36 están identificadas respectivamente como 32a, 32b y 36a. Antes de laminar juntos a los dos substratos, la capa metálica 36b se elimina por ataque químico. La antena 34 tiene un patrón o diseño de la capa de metalización 32b, la red de interconexión para la circuitería del transceptor tiene un patrón o diseño de la capa de metalización 36a y, la capa de metalización interna 32a se funde a la superficie no metalizada del substrato 36 para formar el plano de tierra 56. Antes de unir los dos substratos, lae aberturas 58 del plano de tierra que forman en la capa de metalización 32a. La película de unión (normalmente película de unión de PTFE) llena estas aberturas durante el proceso de fusión. Además de funcionar como un plano de tierra, las metalizaciones tendidas 32a y 36b rigidizan al substrato completo y le permiten que sea mas delgado que de lo contrario sería el caso en ausencia de un substrato Pl L-T/97 MX rigidizante o de refuerzo según se muestra en las Figuras 7 y 8. Sin embargo, si se requiere de rigidez, puede añadirse un substrato de rigidización sobre el substrato de circuito 36, se dejan cavidades en el substrato de rigidización para los diversos componentes eléctricos. Los dos substratos 32 y 36 también pueden fabricarse con diferentes constantes dieléctricas, si se desea. Para una aplicación de antena integrada, una constante dieléctrica inferior para el substrato de antena 32 ayudará a evitar que el campo radiado desde la antena sea confinado al substrato, en tanto que una constante dieléctrica superior para el substrato de circuito 36, reducirá la longitud requerida de sus líneas de transmisión. Los materiales de tipo Duroid con constantee dieléctricas diferentes pueden conseguirse más fácilmente. La Figuras 12 y 13 muestran una implementación particular del dispositivo de antena integrada ilustrado de la Figura 9, y el arreglo de antena 66 mostrado en la Figura 12 y la circuitería en la cara opuesta en la Figura 13. Los substratos en este caso particular son de aproximadamente 7.5 x 10 cm y los substratos de antena y de circuito 32 y 36 respectivamente son de 125 y 250 micrómetros de espesor,- todas estas dimensiones pueden variar dependiendo de la aplicación particular. Cada antena se comunica con la circuitería de transistor en el p::-t 7 M? lado opuesto a través de las aberturas (no mostradas) en el plano de tierra 56 que están alineadas con el extremo 68a de entrada de antena. El circuito transceptor en el lado opuesto, mostrado en la Figura 13, incluye cinco terminales 70, que se comunican con lae diferentes antenas respectivas en el lado opuesto de los substratos, y los interruptores de diodo PIN 72 proporcionan conexiones conmutadas entre las terminales 70 y un combinador de potencia de 5:1 74. El combinador de potencia está conectado a su vez a los amplificadores 76 y 78, el amplificador 76 proporciona una señal entre los mezcladores 80 y 82. Un oscilador controlador de voltaje (VCO) 84 proporciona una señal de frecuencia de referencia a un doblador de frecuencia 86, cuya salida se conecta junto con el amplificador 78 a los mezcladores 80 y 82. Las terminales de mezclador opuestas del amplificador 76 con el canal en fase (I) 88 y el canal de cuadratura (Q) 90. Este tipo de antena es particularmente útil en aplicaciones automotrices tales como radares de advertencia de colisión. La invención proporciona escrituras de circuito de bajo costo y alta confiabilidad para aplicaciones de microondas y de ondas milimétricas, sin los indeseables efectos parásitos de las anteriores estructuras de alta frecuencia. En tanto que se han mostrado y descrito modalidades particulares de la invención a aquellos experimentados en la técnica se les ocurrirá numerosas variaciones y modalidades alternativas. Se contempla que esta variaciones y modalidades alternativas puedan efectuarse sin desviarse del espíritu y alcance de la invención según se define en las reivindicaciones anexas.

Claims (9)

1. NOVEDAD DE LA INVENCION Habiendo descrito el presente invento, se considera como una novedad y, por lo tanto, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes REIVINDICACIONES : 1. Una estructura de circuito de microondas/ondas milimétricas, caracterizada porque comprende un substrato dieléctrico no cerámico y no semiconductor, una red de interconexión eléctrica sobre dicho substrato y una pluralidad de elementos de circuito discretos montados como microplaquetas reversible a dicho substrato e interconectados eléctricamente mediante la red de interconexión, con separaciones entre los elementos de circuito interconectados compatibles con las señales eléctricas con longitudes de onda dentro de por lo menos parte del intervalo de microondas/ondas milimétricas.
2. 2. La estructura de circuito según la reivindicación 1, caracterizada porque por lo menos algunos de los elementos de circuito discretos incluyen múltiples protuberancias que hacen contacto eléctricamente y se adhieren mecánicamente a la red de interconexión con separaciones del orden de 150 micrómetros entre / i ; M/ protuberancias adyacentes .
3. 3. La estructura de circuito según las reivindicacionee 1 ó 2, caracterizada porque la red de interconexión comprende un metal oxidante con una euperficie oxidada y comprende ademáe un arreglo de almohadillas conductoras no oxidables sobre el metal oxidable, en ubicaciones de protuberancia, y las protuberancias se adhieren a las almohadillas respectivas.
4. 4. La estructura de circuito según las reivindicaciones 1, 2 ó 3, caracterizada porque el substrato dieléctrico es menor de aproximadamente 600 micrómetros de espeeor y comprende además un substrato de rigidización o de refuerzo adherido al substrato dieléctrico.
5. 5. La estructura de circuito según las reivindicaciones 1, 2, 3 ó 4 caracterizada porque la estructura comprende un circuito transceptor en un substrato de transceptor y comprende además un substrato de antena, con una antena formada en un lado y adherida espalda con espalda al substrato transceptor, la antena se comunica con el circuito transceptor a través de los substratos .
6. 6. Un método para fabricar una estructura de circuito de microondas/ondas milimétricas, caracterizado porque comprende: proporcionar un substrato dieléctrico no cerámico y no conductor con una red de interconexión eléctrica y un arreglo de almohadillas de contacto conductoras en ubicaciones respectivas sobre la red, las dimensiones de la almohadilla y las separaciones entre las almohadillas son compatibles con las longitudes de onda de la señal dentro de por lo menos parte del intervalo de microondas/ondas milimétricas, proporcionar una pluralidad de elementos discretos de circuito con ubicaciones de contacto sobre los elementos que corresponden con las ubicaciones respectivas de las almohadillas de contacto sobre el substrato y, montar como microplaquetas reversible los elementos de circuito al substrato con protuberancias de contacto, que conectan mecánica y eléctricamente las ubicaciones de contacto del elemento de circuito con las respectivas almohadillas de contacto sobre el substrato, las almohadillas de contacto ee autoalinean con sus respectivae protuberancias durante el montaje de los elementos de circuito.
7. 7. El método según la reivindicación 6, caracterizado porque las protuberancias comprenden protuberancias de soldadura que se hacen prefluir sobre el elemento de circuito, antes del montaje de los elementos de circuito sobre el substrato, y se vuelven a hacer fluir durante el montaje.
8. 8. El método según las reivindicaciones 6 ó 7, caracterizado porque la red de interconexión se forma a partir de un material oxidable y las almohadillas están formadas de un material no oxidable, que comprende además el paso de oxidar la superficie de la red de interconexión antes del montaje de los elementos de circuito en el substrato.
9. 9. El método según la reivindicación 8, caracterizado porque las protuberancias de contacto están provistas como protuberancias de soldadura en los elementos de circuito y los elementos de circuito se montan en el subetrato haciendo fluir las protuberancias sobre las almohadillas, la superficie oxidada de la red de interconexión inhibe el flujo de las protuberancias de soldadura sobre la superficie y de esta manera autoalinea las protuberancias y sus elementos de circuito asociados sobre las almohadillas.