光画像化可能な厚膜技術

フォトイメージング可能な厚膜技術は、従来の厚膜技術と薄膜技術の要素を組み合わせたもので、高品質のマイクロ波回路を低コストで製造するソリューションを提供します。印刷された層を直接フォトイメージングできるため、高周波平面部品に必要な高い線間およびギャップ解像度を実現できます。^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}この技術は、マイクロ波およびミリ波周波数で動作する回路を製造するための実現可能な製造プロセスを提供します。この技術を用いて製造された回路は、高密度実装に対する最新の要件を満たすと同時に、無線通信、レーダー、測定システムなどの超高周波アプリケーションに必要な高品質部品を生み出します。

この技術は、単層および多層フィルタの両方を簡便に製造することを可能にする。研究では、従来の厚膜技術と細線フォトイメージング技術を組み合わせることで、セラミック基板上の狭ピッチ・高密度アプリケーションに対応することが検討されている。^{[ 3 ]}さらに、これまでの研究で、この技術は高性能マイクロ波部品に必要な回路品質を実現できることが示されている。^{[ 4 ]}

この構造を選択する利点

本研究では、エッジ結合型バンドパスフィルタが選択されました。これは、マイクロ波およびミリ波帯の平面部品の中で最も一般的かつ有用なものの一つであるためです。フィルタの性能は共振部間の結合度に依存し、ギャップの大きさによって制御されます。^{[ 5 ]}この特性により、エッジ結合型バンドパスフィルタは製造誤差に対して非常に敏感になります。

この構造を多層構造で採用するもう一つの理由は、単層で製造した場合の構造上の制約によるものです。2つの共振構造間のギャップは非常に小さくなり、低コストの製造技術の限界により容易に製造することができません。多層回路では、共振部間の結合は、薄い誘電体層によって分離された導体を重ね合わせることで実現されます。しかし、ある程度、小さなギャップを形成するという問題は、導体層間の高いアライメントを実現するという問題に置き換えられています。通常、必要な解像度を達成するには、最新のマスクアライナーが必要になります。

用途

フォトイメージング可能な厚膜ペーストのターゲット市場は、厚膜（ハイブリッド）回路および部品業界、そしてLTCCおよびHTCC関連産業です。この技術により、最小限の投資でシンプルなプロセスと特殊なペースト材料を用いることで、極めて微細な配線や構造を製造できます。必要な製造工程のほとんどは、既に業界で使用されているもので、追加で必要なのはわずか2工程です。クリーンルームの設置、特別な照明、化学薬品の使用は不要です。これは厚膜回路業界にとって有利であり、他の厚膜、薄膜、 PCB技術と競合できる、より付加価値の高い微細配線製品を提供することが可能になります。

高密度相互接続^{[ 6 ]}
- アルミナセラミック基板上に高歩留まりで15 μmライン/20 μm スペースを実現。
- 多層構造の場合、30 μm ライン/40 μm スペース、50 μm ビア。
- LTCC および HTCC 構造内の 20 μm ライン/30 μm スペース。
RFおよびマイクロ波（最大200GHzと報告されている）
センサー素子（誘電体内の細い導体とウィンドウ、およびセラミック/誘電体を使用したMEMS）。10 μm の焼成厚さで 10 μm のライン/15 μm のスペースが可能です。
ヒューズやインダクタなどの部品
プラズマディスプレイとガラス上のRFシールド

マイクロ波用途向け厚膜

薄膜に対する従来の厚膜の利点

小さな穴でも簡単にスルーホールメタライゼーションが可能
抵抗器の範囲は可能
低コストのプロセス技術
フォトイメージング可能な厚膜の追加の利点
精密な幾何学と鋭いエッジを備えた非常に細い線
細線の低抵抗

参考文献

^ D. Stephens、P.R. Young、およびID Robertson、「フォトイメージング可能な厚膜技術における180GHzフィルタの設計と特性評価」、 IEEE MTT-S Int. Microwave Symp. Dig.、2005年、451～454頁。
^ CY Ng、M. Chongcheawchamnan、MS Aftanasar、ID Robertson、およびJ. Minalgience、「フォトイメージング可能な厚膜材料を使用したXバンドマイクロストリップバンドパスフィルタ」、 IEEE MTT-S Int. Microwave Symp. Dig.、Vol. 3、2002年、pp. 2209–2212。
^ RA Tacken、D. Mitcan、J. Nab、「回路密度の向上のための細線フォトイメージング可能層と多層厚膜の組み合わせ」、 CICMT Proceedings、2017年。
^ C.-M. Tsai、KC Gupta、「結合線路の一般化モデルと2層平面回路へのその応用」、 IEEE Transactions on Microwave Theory & Techniques、Vol. 40、No. 12、1992年。
^ [2] TC Edwards、MB Steer、「Foundation of Interconnect and Microstrip Design」、J. Wiley & Sons、2000年。
^ 「hibridas photoimageable thick film paste」 . web.archive.org . 2024年12月30日閲覧。

外部リンク

Aurel Fine Line Equipment、メーカー

[1] D. Stephens、P.R. Young、およびID Robertson、「フォトイメージング可能な厚膜技術における180GHzフィルタの設計と特性評価」、 IEEE MTT-S Int. Microwave Symp. Dig.、2005年、451～454頁。

[2] CY Ng、M. Chongcheawchamnan、MS Aftanasar、ID Robertson、およびJ. Minalgience、「フォトイメージング可能な厚膜材料を使用したXバンドマイクロストリップバンドパスフィルタ」、 IEEE MTT-S Int. Microwave Symp. Dig.、Vol. 3、2002年、pp. 2209–2212。

[3] RA Tacken、D. Mitcan、J. Nab、「回路密度の向上のための細線フォトイメージング可能層と多層厚膜の組み合わせ」、 CICMT Proceedings、2017年。

[4] C.-M. Tsai、KC Gupta、「結合線路の一般化モデルと2層平面回路へのその応用」、 IEEE Transactions on Microwave Theory & Techniques、Vol. 40、No. 12、1992年。

[5] [2] TC Edwards、MB Steer、「Foundation of Interconnect and Microstrip Design」、J. Wiley & Sons、2000年。

[6] 「hibridas photoimageable thick film paste」 . web.archive.org . 2024年12月30日閲覧。

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