Verbindungs- und Aufbautechniken für koplanare Millimeterwellenschaltkreise
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1998
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| adam_text | LEHRSTUHL FUER HOCHFREQUENZTECHNIK
DER TECHNISCHEN UNIVERSITAET MUENCHEN
VERBINDUNGS- UND AUFBAUTECHNIKEN
FUER KOPLANARE MILLIMETERWELLENSCHALTKREISE
TOBIAS KREMS
VOLLSTAENDIGER ABDRUCK DER VON DER
FAKULTAET FUER ELEKTROTECHNIK UND INFORMATIONSTECHNIK
DER TECHNISCHEN UNIVERSITAET MUENCHEN
ZUR ERLANGUNG DES AKADEMISCHEN GRADES EINES
DOKTOR-INGENIEURS
GENEHMIGTEN DISSERTATION
VORSITZENDER:
PRUEFER DER DISSERTATION:
UNIV.-PROF. DR.-ING. M.-C. AMANN
1. UNIV.-PROF. DR.-ING. J. DETLEFSEN
2 W.-PROF. DR.-ING. W. MENZEL, UNIVERSITAET ULM
DIE DISSERTATION WURDE AM 23.12.98 BEI DER TECHNISCHEN UNIVERSITAET
MUENCHEN EINGEREICHT UND
DURCH DIE FAKULTAET FUER ELEKTROTECHNIK UND INFORMATIONSTECHNIK AM
14.06.99 ANGENOMMEN.
INHALTSVERZEICHNIS
1 EINLEITUNG 1
1.1 STAND DER TECHNIK 1
1.1.1 GEHAEUSEEINBAU VON MILLIMETERWELLENSUBSYSTEMEN 1
1.1.2 VERBINDUNGSTECHNIKEN FUER INTEGRIERTE MILLIMETERWELLENSCHALTKREISE
4
1.1.3 AUFBAUTECHNIKEN FUER INTEGRIERTE MILLIMETERWELLENSCHALTKREISE 5
1.2 ZIEL UND INHALT DER ARBEIT 7
2 BONDDRAHTVERBINDUNGEN ZWISCHEN KOPLANAREN MILLIMETERWELLEN
SCHALTKREISEN 10
2.1 ERSATZSCHALTBILD DER KOPLANAREN BONDDRAHTVERBINDUNG 12
2.1.1 DIE TOPOLOGIE DES ERSATZSCHALTBILDS 13
2.1.2 DIE PARAMETER DES ERSATZSCHALTBILDS 17
2.2 VERIFIKATION DES ERSATZSCHALTBILDS 25
2.2.1 BONDDRAHTVERBINDUNGEN AUF DURCHGEHENDEM SUBSTRAT 25
2.2.2 BONDDRAHTVERBINDUNGEN ZWISCHEN VEREINZELTEN CHIPS 31
2.3 DIE ELEKTRISCHEN EIGENSCHAFTEN DER BONDDRAHTVERBINDUNG IM
MILLIMETER
WELLENBEREICH 34
2.3.1 UNKOMPENSIERTE BONDDRAHTVERBINDUNG 34
2.3.2 SYMMETRISCH KOMPENSIERTE BONDDRAHTVERBINDUNG 37
2.3.3 ASYMMETRISCH KOMPENSIERTE BONDDRAHTVERBINDUNG 41
3 FLIP-CHIP-VERBINDUNGEN FUER KOPLANARE MILLIMETERWELLENSCHALTKREISE 44
3.1 ANWENDUNG DER FLIP-CHIP-TECHNIK IM MIKRO- UND
MILLIMETERWELLENBEREICH 45
VLLL
3.2 ERSATZSCHALTBILD DER FLIP-CHIP-VERBINDUNG
3.2.1 DIE TOPOLOGIE DES ERSATZSCHALTBILDS
3.2.2 DIE PARAMETER DES ERSATZSCHALTBILDS
3.3 VERIFIKATION DES ERSATZSCHALTBILDS
3.3.1 DIE VERWENDETEN FLIP-CHIP-TESTSTRUKTUREN
3.3.2 AUSWERTUNG DER FLIP-CHIP-TESTSTRUKTUREN
3.4 DIE ELEKTRISCHEN EIGENSCHAFTEN DER FLIP-CHIP-VERBINDUNG IM
MILLIMETER
WELLENBEREICH
4 AUFBAUTECHNIK FUER KOPLANARE MILLIMETERWELLENSCHALTKREISE
4.1 EINFLUSS DER AUFBAUTECHNIK AUF DIE ANREGUNG PARASITAERER MODEN IN
KOPLANAREN
MILLIMETERWELLENSCHALTKREISEN
4.2 ANREGUNG PARASITAERER MODEN AUF DER KOPLANARLEITUNG
4.2.1 INTEGRALGLEICHUNGSVERFAHREN
4.2.2 DAS AEQUIVALENZPRINZIP
4.2.3 DIE GALERKINMETHODE
4.2.4 DIE VERWENDETEN BASISFUNKTIONEN
4.3 DIE GREENSCHEN FUNKTIONEN
4.3.1 BESTIMMUNG DER GREENSCHEN FUNKTION NACH DEM IMMITANZANSATZ
4.3.2 DIE DYADISCHEN GREENSCHEN FUNKTIONEN
4.4 EIGENSCHAFTEN DER GREENSCHEN FUNKTIONEN
4.4.1 POLSTELLEN DER GREENSCHEN FUNKTION
4.4.2 WAHL DES INTEGRATIONSWEGS
5 MONTAGE AUF METALLISCHER OBERFLAECHE ODER DIELEKTRISCHEM
SCHALTUNGSTRAEGER
5.1 ANREGUNG PARASITAERER MODEN BEI MONTAGE AUF METALLISCHER OBERFLAECHE
5.1.1 DIE PARASITAEREN MODEN
5.1.2 EINFLUSS DES LEITUNGSQUERSCHNITTS 99
5.1.3 EINFLUSS DER SUBSTRATDICKE 103
5.2 ANREGUNG PARASITAERER MODEN BEI MONTAGE AUF DIELEKTRISCHEM
SCHALTUNGSTRAEGER 106
5.2.1 DIE PARASITAEREN MODEN 106
5.2.2 EINFLUSS DER SUBSTRATDICKE 108
5.2.3 EINFLUSS DES MATERIALS UND DER DICKE DES SCHALTUNGSTRAEGERS 110
5.3 EINFLUSS DER MONTAGETECHNIK AUF DAS UEBERSPRECHEN ZWISCHEN
KOPLANARLEITUNGEN 112
5.4 UNTERSUCHUNGEN AN KOPLANAREN MILLIMETERWELLEN VERSTAERKERN 117
5.4.1 MONTAGE AUF METALLISCHER OBERFLAECHE 118
5.4.2 MONTAGE AUF DIELEKTRISCHEM SCHALTUNGSTRAEGER 121
6 FLIP-CHIP-MONTAGE KOPLANARER SCHALTKREISE 125
6.1 DIE PARASITAEREN MODEN 126
6.2 EINFLUSS DER SUBSTRATDICKE 127
6.3 EINFLUSS DES SCHALTUNGSTRAEGERS 130
6.4 FLIP-CHIP-MONTAGE KOPLANARER MILLIMETERWELLENVERSTAERKER 131
7 ZUSAMMENFASSUNG 134
8 LITERATURVERZEICHNIS 137
9 ANHANG 146
9.1 A1 VERZEICHNIS DER WICHTIGSTEN FORMELZEICHEN UND ABKUERZUNGEN 146
9.2 A2 EINWELLIGE TEM-TAPERANALYSE 148
9.3 A3 BESTIMMUNG DER LEITUNGSPARAMETER AUS DEN STREUPARAMETERN 151
9.4 A4 KOPLANARLEITUNG MIT ENDLICHER METALLISIERUNGSDICKE 151
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