SE517314C2

SE517314C2 - Metod för åstadkommande av ett ledande element och ett ledande element därav

Info

Publication number: SE517314C2
Application number: SE9903577A
Authority: SE
Inventors: Leif Bergstedt
Original assignee: Ericsson Telefon Ab L M
Priority date: 1999-10-04
Filing date: 1999-10-04
Publication date: 2002-05-21
Also published as: SE9903577L; AU7978100A; SE9903577D0; WO2001026179A1

Description

10 15 20 fx) UI 30 517 314 nu nu synnerhet mikrovågoma, på ett negativt sätt då mikrovågen, vilken flyter på ytorna hos ledaren, måste ta en mycket längre väg.

En ny mikrostripanordning för användning på ett kretskort eller i en antennanordning tillkännages i den intemationella patentansökan nr. PCT/SE98/O2092 av samma sökan- den. Enligt denna ansökan har den första och andra mikrostripsledama, med väsentligen samma dimensioner i deras längsgående och tvärgående riktningar, anordnas parallellt i vardera sidan av ett dielektriskt material och ansluter galvaniskt medelst en anslutnings- del. Fi g. 1 och 2 visar en utföñngsform enligt denna ansökan. Mikrostripanordningen 100 innefattar ett första ledarskikt llO och ett andra ledarskikt 120 anordnad på vardera sidan av ett dielektriskt substrat 130a och sammankopplas medelst anslutning 140. Det andra ledarskiktet 120 begravs inuti ett skikt 130b hos ett kretskort, tex. genom varm- presslimning av ett laminat (130b) över ledaren. Det täckande skiktet kan också anord- nas att täcka det första ledande skiktet 110 och substratet l30a. Likaså påverkar här de ovan nämnda oj ämnheterna prestandan hos mikrostripledarna, i synnerhet hos det andra skiktet 120, beroende på mikrovågomas egenskaper.

UPPFINNINGENS SAMMANFATTNING Det huvudsakliga ändamålet med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla en metod att framställa ledarna anordnade på eller inuti ett substrat, i synnerhet mikrostripledare, så att ovan nämnda oj ämnheter reduceras eller avtar.

Ett annat ändamål med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla en metod för att förstärka prestandan hos mikrostripantennerna medelst ökning av rnikrovågsledaxna.

Av dessa anledningar tillhandahålles en metod för att åstadkomma en ledare anordnad på ett bärande substrat. Ledaren åstadkoms så att en elektromagnetisk våg flyter en sträcka från en första punkt till en andra punkt och åtminstone en yta hos nämnda ledare mellan nämnda första och andra punkt åtminstone delvis uppvisar ojämnheter. Enligt denna metod utsätts nämnda ledare åtminstone mellan nämnda första punkt och nämnda andra punkt för en efterföljande behandling så att nämnda ojämnheter reduceras och 10 20 25 30 517 314 nämnda sträcka förkortas.

Den efterföljande behandlingen består företrädesvis av plätexing eller en kemisk eller elektrolytisk hyvling, och den efterföljande behandlingen utförs efter en konventionell etsningsprocess. Följaktligen är den efterföljande processen en borttagnings-, reduktions eller ytutjämningsprocess.

Det bärande substratet är fördelaktigt ett kretskort. I en utföringsforrn är ledaren en tunn film av koppar eller hyvlad koppar anordnad genom etsning, vidhäftning eller liknande.

Som en följd av behandlingen bildas nämnda ojämnheter till väsentligen mjuka dyningar efter nämnda efterföljande behandling. Behandlingen påverkar ledama i åtmin- stone den längsgående och/eller den tvärgående riktningen av ledaren.

Det elektrolyti ska materialet är företrädesvis koppar.

Ledaren efter nämnda efterföljande behandling har ett väsentligen halvcirkelformat tvär- snitt, eller ledaren efter nämnda efterföljande behandling har en väsentligen rektangulär form och väsentligen avfasade hörn.

Pläteringstjockleken är företrädesvis omkring 2 till 5 um och pläteringen har mycket låg strömdensitet för att uppnå en tät yta med små metallkristaller. Dessutom inkluderar nämnda efterföljande behandling ett poleringsmedel.

Uppfinningen avser också en ledare och en kretskortsuppsättnin g. Ledaren anordnas på ett bärande substrat och åstadkoms så att en elektromagnetisk våg flyter en sträcka från en första punkt till en andra punkt, och åtminstone en yta hos nämnda ledare mellan nämnda första och andra punkt uppvisar åtminstone delvis oj ämnheter. Vidare är leda- ren behandlad så att åtminstone mellan nämnda första punkt och nämnda andra punkt reduceras nämnda oj ämnheter och nämnda sträcka förkortas. Behandlingen består före- trädesvis av plätering, eller behandlingen inkluderar en kemisk eller elektrolytisk hyv- ling. Ledaren kan också åstadkommes medelst etsningsprocessen och nämnda behand- 10 15 20 25 30 517 314 4 ling anordnas efter etsningsprocessen. Uppsättningen är med fördel en del av en mikro- stripantenn.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA I det följande kommer uppfinningen att beskrivas mera i detalj på ett icke-begränsande sätt och med hänvisning till de åtföljande ritningarna, i vilka; Fig. 1 visar en schematisk illustration av en utföringsform enligt teknikens stånd- punkt, Fig. 2 visar en förstorad del av fig. l, Fig. 3 visar en bild av ett förstorat område av ett kretskort med en ledare anordnad därpå, Fig. 4 är en schematisk och förstorad illustration av ett ledande skikt anordnat på en bärare bearbetad enligt föreliggande uppfinning, och Fig. Sa och 5b visar schematiska tvärsnitt genom två utföringsfonner, tillhandahållna med föreliggande uppfinning.

DETALJERAD BESKRIVNING AV UTFÖRINGSFORMER Enligt en föredragen utföringsform anordnas en ledare, särskilt en ledare för elektro- magnetiska vågor, och i synnerhet en mikrovågsledare, på ett bärande substrat, utsätts efter en konventionell etsningsprocess för en efterföljande behandling i form av borttag- nings-/reduktions-/ytutjämningsprocess. Reduktionsprocessen involverar fördelaktigt plätering medelst kemisk och/eller elektrolytisk hyvling.

Pläteringen, i överensstämmelse med uppfinningen, utförs därefter då ett önskvärt led- ningsskikt har anordnats på substratet, d.v.s. kretskortet. Ledaren kan vara en tunn film av koppar eller hyvlad koppar framställd genom etsning eller liknande. Fastän både 10 15 25 30 517 314 o. o o o o o | u ø o ao 5 kemisk och elektrolytisk plätering är möjliga föredras den elektrolytiska pläteringen eftersom, som bekant, kommer den att bilda ledaren på ett sätt, som är mer fördelaktigt för transmissionen. Den är särskild applicerbar när den är anordnad hos ett distribu- tionsnätverk, tex. hos en mikrostrippatchantenn, där alla ledare sammanbinds. Enligt uppfinningen är det också möjligt att kombinera etsning och plätering: i ett första steg konstrueras en ledare som innefattar skikt av tunn film, företrädesvis medelst plätering då det är önskvärt att sammanbinda alla ledama under den elektrolytiska processen: i det andra steget tas delar av ledama bort medelst etsning. Pläteringen/elektrolytbadet skall innehålla medel med höga poleringsegenskaper.

Ett exempel på ett elektrolytiskt bad är ett gemensamt elektrokopparbad för att fram- ställa forrnbara elektropläteringar av koppar på ett kretskort. Badet strävar efter att ut- jämna alla taggigheter och ojämna ytor till avfasade former. Ojämnheterna bildas sedan till väsentligen mjuka dyningar eller liknande jämna former. Fig. 4 visar ett snitt längs den längsgående riktningen av en ledare 410. Dymingama betecknas med 440. Krets- kortet betecknas med 430. De föregående oj ämnhetema betecknas med 460. Det elektrolytiska materialet, företrädesvis koppar har flutit inuti fältet av ojämnheter och så att en väsentligen jämn yta åstadkoms. Fastän denna figur visar ett längsgående tvär- snitt, kan också det tvärgående tvärsnittet hos ledaren uppvisa väsentligen samma effekt såsom visat i fig. 5a, i vilken en ledare 510 anordnad på ett substrat 520 som har ett väsentligen rektanguläit tvärsnitt reduceras till ett väsentligen halvcirkelformat i tvär- snitt.

I en översikt av olika applikationer är det också möjligt att bearbeta ledaren till olika former. Pig. 5b uppvisar en ledare 510' anordnad på ett substrat 520', i vilket endast hömen är avfasade till halvcirklar. Det är också möjligt, tex. beroende på strömdensi- teten, att forma skarpa höm genom att avsätta mera metall (koppar), vilket sedan kom- mer att svälla ut och bygga konvexa utsprång. De avfasade hörnen kan påverka trans- missionen på ett positivt sätt för lägre transmissionsströms-densiteter. Utföringsformen enligt fig. 5a är dock mera lämplig för höga frekvenser (tex. > 40 GHz).

Den framställda pläteringstjockleken kommer att vara omkring 2 till 5 (Dm, vilken har nu nu nu nu v 0 o 0 u u u o o o man n n n n . u u n n n 0 n 1 1 a o u on nano ou nu 517 314 a mycket låg strömdensitet att uppnå en tät yta med små metallkristaller.

Uppfinningen är inte begränsad till de visade utföringsformerna utan kan varieras på ett antal sätt utan att avvika från de bifogade patentkravens omfång, och anordningen och metoden kan implementeras på olika sätt beroende på applikation, funktionella enheter, behov och krav etc. ..-en o n o :sauna

Claims

517 314 i* PATENTKRAV

1. Metod att åstadkomma en ledare (440, 510, 510') anordnad på ett bärande substrat (430, 520, 520'), nämnda ledare som tillhandahålls sådan att en elektromagnetisk våg ﬂyter en sträcka från en första punkt till en andra punkt, och åtminstone en yta (330, 340) hos nämnda ledare mellan nämnda första och andra punkt åtminstone delvis uppvisar ojämnheter (460), kännetecknad av, att nämnda ledare utsättes för en efterföljande behandling åtminstone mellan nämnda första och andra punkt sådan att nämnda ojämnheter reduceras och nämnda sträcka förkortas.

2. Metoden enligt patentkrav l, kännetecknad av, att nämnda efterföljande behandling består av plätering.

3. Metoden enligt patentkrav l, kännetecknad av, att efterföljande behandling inkluderar en kemisk eller elektrolytisk hyvling.

4. Metoden enligt något av föregående patentkrav, kännetecknad av, att nämnda efterföljande behandling genomförs efter en konventionell etsníngsprocess.

5. Metoden enligt något av föregående patentkrav, kännetecknad av, att efterföljande behandling är en borttagnings-, reduktions- eller ytutj ärnningsprocess.

6. Metoden enligt något av föregående patentkrav, kännetecknad av, att nämnda bärande substrat är ett kretskort. 517 314 3

7. Metoden enligt något av föregående patentkrav, kännetecknad av, att nämnda ledare är en tunn film av koppar eller hyvlad koppar anordnad medelst etsning, vidhäftning eller liknande.

8. Metoden enligt något av föregående patentkrav, kännetecknad av, att nämnda ojämnheter bildas till väsentligen mjuka dyningar efter nämnda efterföljande behandling.

9. Metoden enligt något av föregående patentkrav, kännetecknad av, att nämnda behandling påverkar ledaren i åtminstone längsgående och/eller tvärgående riktning hos ledaren.

10. Metoden enligt patentkrav 3, kännetecknad av, att ett elektrolytiskt material är företrädesvis koppar.

ll. Metoden enligt patentkrav 9, kännetecknad av, att nämnda ledare efter nämnda efterföljande behandling har ett väsentligen halvcirkelformat tvärsnitt.

12. Metoden enligt patentkrav 9, kännetecknad av, att nämnda ledare efter nämnda efterföljande behandling har en väsentligen rektangulär form med väsentligen avfasade höm.

13. Metoden enligt patentkrav 2, kännetecknad av, att nämnda pläteringstjocklek är omkring 2 till 5 ttm. 517 314 07

14. Metoden enligt patentkrav 13, kännetecknad av, att pläteringen har en mycket låg strömdensitet för att uppnå en tät yta med små metallkristaller.

15. Metoden enligt patentkrav 1, kännetecknad av, att efterföljande behandling inkluderar ett ytpolerande medel.

16. En ledare (440, 510, 510') och kretskortsuppsättning (430, 520, 520'), nämnda ledare som anordnas på ett bärande substrat och tillhandahålls så att en elektromagnetisk våg flyter en sträcka från en första punkt till en andra punkt, och åtminstone en yta (330, 340) hos nämnda ledare mellan första och andra punkt åtminstone delvis uppvisar ojämnheter (460), kännetecknad av, att nämnda ledare är ytterligare behandlad så att nämnda ojämnheter reduceras åtminstone mellan nämnda första punkt och nämnda andra punkter och nämnda sträcka förkortas.

17. Uppsättningen enligt patentkrav 16, kännetecknad av, att nämnda behandling består av plätering.

18. Uppsättningen enligt patentkrav 16, kännetecknad av, att nämnda behandling inkluderar en kemisk eller elektrolytísk hyvling.

19. Uppsättningen enligt något av patentkraven 16-18, kännetecknad av, att nämnda ledare åstadkommes medelst etsningsprocess och nämnda behandling anordnas efter etsníngsprocessen. 517 314 /0 los ø ø a a o n o n | nu

20. Uppsättníngen enligt något av patentkraven 16-19, kännetecknad av, att uppsättningen är en del av en mikrostripantenn.