مع التطور السريع لتكنولوجيا الاتصالات الحديثة بالموجات الدقيقة، أصبح تصميم مكونات دوائر الموجات الدقيقة ذات الأداء العالي والدقة العالية ذا أهمية متزايدة. في وحدات الترددات الراديوية (RF)، أصبحت تكنولوجيا الدوائر ذات الأغشية الرقيقة طريقة تصميم رئيسية بمزاياها الفريدة. في هذا البحث، يتم تقديم العديد من مكونات دوائر الأغشية الرقيقة المستندة إلى ركيزة الألومينا بالتفصيل، بما في ذلك دائرة الشرائح الدقيقة للأغشية الرقيقة، ومرشح الأغشية الرقيقة، وتحميل الأغشية الرقيقة، ومعادل الأغشية الرقيقة، ومقسم طاقة الأغشية الرقيقة. تلعب هذه المكونات دورًا لا يمكن الاستغناء عنه في دوائر الميكروويف، وتؤثر دقة تصميمها وأدائها بشكل مباشر على أداء نظام الميكروويف بأكمله.
تطبيقات مادة الألومينا في الدائرة
1 دائرة شرائح دقيقة للأغشية الرقيقة
يتم استخدام الركيزة الخزفية لأكسيد الألومنيوم لتصميم دائرة شرائح دقيقة ذات غشاء رقيق، ويمكن أن يصل سمك الطبقة الذهبية إلى 3.5um، ويمكن استخدام ربط الأسلاك المعدنية للاتصال بالدائرة الخارجية. سمك اللوحة المشتركة هو 0.127 مم، 0.254 مم، 0.381 مم، 0.508 مم، ويمكن أن يصل تردد النقل إلى أكثر من 40 جيجا هرتز. إنه يلبي متطلبات نطاق التردد لمعظم وحدات وحدة الترددات اللاسلكية للميكروويف، ودقة خط دائرة الأغشية الرقيقة لعملية الأغشية الرقيقة هي ±5um. غالبًا ما يستخدم مجال الترددات اللاسلكية للميكروويف ركائز سيراميكية لخطوط نقل الشرائح الدقيقة أو تصميم الدوائر بدقة عالية.
2 مرشح غشاء رقيق
يمكن أن يصل تردد مرشح الغشاء الرقيق المصنوع من ركيزة سيراميك الألومينا إلى 40 جيجا هرتز، والذي يستخدم غالبًا كوحدة وظيفية لاختيار التردد في وحدات وأنظمة وحدات الميكروويف المختلفة. تتم معالجة مرشح الأغشية الرقيقة بواسطة تقنية الأغشية الرقيقة، من خلال الرش، والطباعة الحجرية، والحفر الرطب أو الجاف، والتنظيف، والتقطيع للحصول على ركيزة مرشح الأغشية الرقيقة، ونوع الإصبع المشترك، ونوع دبوس الشعر، ونوع المشط، ونوع الاقتران المتوازي، والنوع C وغيرها من الهياكل الهيكلية يمكن تصميم المرشحات على أساس معالجة الركيزة الخزفية الألومينا، ويمكن تصميم مقاومة نطاق التمرير المنخفض ونطاق التمرير العالي وأنواع مختلفة أخرى من المرشحات. نظرًا لأن ثابت العزل الكهربائي لصفائح سيراميك الألومينا أكبر من الركيزة العامة لثنائي الفينيل متعدد الكلور، فإن حجم مرشح الفيلم المصنوع من صفائح سيراميك الألومينا يكون أصغر من حجم مرشح الشريط الصغير العام، ويتم تصنيع المعلمات الكهربائية لمرشح الفيلم بواسطة ورقة السيراميك الألومينا جيدة. وعادة ما يتم تثبيته باستخدام مادة لاصقة موصلة أو مادة قصديرية ذهبية سهلة الانصهار.
3 تحميل الفيلم
يتم استخدام الركيزة الخزفية لأكسيد الألومنيوم لتصميم حمل الأغشية الرقيقة، والذي يستخدم غالبًا لمطابقة طرف مجموعة الوحدة لدائرة الميكروويف لامتصاص الطاقة المنعكسة الزائدة. بالنسبة للحمل، تعد دقة المعالجة لقيمة المقاومة مهمة جدًا، وكلما زاد الانحراف، كان أداء الحمل النهائي أسوأ. نظرًا للمقاومة المربعة التي يمكن التحكم فيها لطبقة فيلم نيتريد التنتالوم في عملية الفيلم، يمكن إنتاج حمل الفيلم بدقة عالية، وحجم تحميل الفيلم صغير جدًا، وهو خيار جيد لتصغير وحدات المكونات. وعادة ما يتم تثبيته في نهاية الدائرة باستخدام مادة لاصقة موصلة أو سهلة الانصهار من القصدير الذهبي.
4 معادل للأفلام
تم تصميم معادل الأغشية الرقيقة باستخدام ركيزة من سيراميك الألومينا، والتي غالبًا ما تستخدم لضبط استواء طاقة النطاق العريض لدوائر الموجات الدقيقة. يتم ضبط الشكل الموجي الناتج للجهاز عن طريق تغيير المقاومة المربعة لطبقة فيلم نيتريد التنتالوم المدمجة وقيم المقاومة المختلفة للتصميم الجرافيكي، وذلك لموازنة إشارة الطاقة في الطرف الأمامي لتحقيق تأثير تعديل تسطيح الطاقة.
5 مقسم طاقة الفيلم
غالبًا ما يتم استخدام مقسم الطاقة ذو الأغشية الرقيقة المصمم بركيزة سيراميك الألومينا في نظام شبكة الاتصالات متعدد القنوات. لديها وظيفة توزيع الطاقة وفقا لنسبة معينة، مع مدخل واحد ومخرجات متعددة. نظرًا لأنه يمكن دمج مقاوم العزل في دائرة الفيلم الرقيق باستخدام طبقة فيلم نيتريد التنتالوم لتصميم قيمة مقاومة مناسبة، فإن هذا يمكن أن يتجنب تدهور أداء الدائرة بسبب لحام مقاومة التصحيح لمقسم الطاقة ذو الشريط الصغير وعدم الاستقرار من قيمة المقاومة لمقاوم التصحيح، ومقسم الطاقة ذو الأغشية الرقيقة أسهل في تحقيق تصميم النطاق العريض متعدد المراحل، والكائن المصمم صغير الحجم وسهل التكامل وجيد في الأداء.
باختصار، تلعب الركيزة الخزفية المصنوعة من الألومينا دورًا حاسمًا في تصميم مكونات الدوائر ذات الأغشية الرقيقة. بدءًا من دائرة الشرائح الدقيقة ذات الأغشية الرقيقة وحتى موزع الطاقة ذو الأغشية الرقيقة، فإن هذه المكونات لا تلبي فقط متطلبات الدقة العالية والتردد العالي لوحدات RF بالموجات الدقيقة، ولكنها تحقق أيضًا التصغير والأداء العالي للمكونات. من خلال التحكم الدقيق في تكنولوجيا الأغشية الرقيقة، يمكننا الحصول على مكونات دائرة الأغشية الرقيقة بمعلمات كهربائية ممتازة، مما يحسن الأداء العام لأنظمة الميكروويف. في المستقبل، مع التقدم المستمر لتكنولوجيا الاتصالات بالموجات الدقيقة، ستستمر مكونات دوائر الأغشية الرقيقة القائمة على ركائز سيراميك الألومينا في لعب دور أكبر في مجال الموجات الدقيقة، مما يساهم في تطوير الاتصالات اللاسلكية والكشف الراداري وغيرها من المجالات.
