Indutores integrados em substrato flexível de kapton para integração heterogênea em radiofrequência e micro-ondas
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2020 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) |
Texto Completo: | https://hdl.handle.net/20.500.12733/1640466 |
Resumo: | Orientador: Leandro Tiago Manera |
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Indutores integrados em substrato flexível de kapton para integração heterogênea em radiofrequência e micro-ondasIntegrated inductors on kapton flexible substrate for radiofrequency and microwave heterogeneous integrationBobinasCircuitos integradosIndutores elétricos - Projetos e construção - Manuais, guias, etc.CoilsIntegrated CircuitsElectric inductors - ManufacturingOrientador: Leandro Tiago ManeraTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de ComputaçãoResumo: Foi desenvolvida uma tecnologia simples e original baseada em um substrato flexível de Kapton sobre o qual foram fabricados indutores integrados de alto rendimento,utilizando-se pela primeira vez deposição eletrolítica para formação das linhas metálicas com ouro e lift-off para formar as áreas de dielétrico com óxido de silício. Foram obtidas indutâncias na faixa de 0,8 nH a 3,5 nH, densidade de indutância de até 49 nH/mm 2 e fator de qualidade máximo de 9, com frequência de ressonância acima de 20 GHz e frequência de operação de até 13 GHz. Esses resultados estão entre os melhores já relatados na literatura e são adequados à utilização na integração heterogênea de circuitos de mixers, filtros, amplificadores de baixo ruído e osciladores para aplicações nas faixas de rádio-frequência e micro-ondas. O uso adequado de camadas de adesão mostrou não ser necessária a preparação da superfície do substrato flexível para melhorar a aderência dos filmes depositados. A análise de falhas e o desenvolvimento de um novo método de avaliação de confiabilidade denominado "Teste de Flexão Cíclico Funcional" demonstraram que não houve problemas relacionados à utilização do substrato flexível de Kapton, comprovando o desenvolvimento de uma tecnologia de fabricação robusta, obtida de maneira simples, barata e reprodutível, com potencial de melhoria através da otimização dos parâmetros do processoAbstract: A simple and original technology was developed based on a Kapton flexible substrate on which integrated high-performance inductors were manufactured, using for the first time electrolytic deposition for the formation of metallic lines with gold and lift-off to form the dielectric areas with silicon oxide. Inductances in the range of 0.8 nH to 3.5 nH, inductance density of up to 49 nH/mm 2 and maximum quality factor of 9 were obtained, with resonance frequency above 20 GHz and operating frequency up to 13 GHz. These results are among the best reported in the literature and are suitable for use in the heterogeneous integration of mixer circuits, filters, low noise amplifiers, and oscillators for applications in the radio frequency and microwave ranges. The proper use of adhesion layers showed that it is not necessary to prepare the surface of the flexible substrate to improve the adhesion of the deposited films. Failure analysis and the development of a new reliability assessment method called "Functional Cyclic Bending Test" demonstrated that there were no problems related to the use of the Kapton flexible substrate, proving the development of a robust manufacturing technology, obtained in a simple, cheap and reproducible way, with potential for improvement through the optimization of process parametersDoutoradoEletrônica, Microeletrônica e OptoeletrônicaDoutor em Engenharia Elétrica[s.n.]Manêra, Leandro Tiago, 1977-Cima, Carlos AlbertoZanin, Hudson GiovaniDiniz, José AlexandreRotondaro, Luís Antônio PachecoUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Elétrica e de ComputaçãoPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASFreitas, Wilson José, 1962-20202020-12-02T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf1 recurso online ( 138 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1640466FREITAS, Wilson José. Indutores integrados em substrato flexível de kapton para integração heterogênea em radiofrequência e micro-ondas . 2020. 1 recurso online ( 138 p.) Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1640466. Acesso em: 3 set. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1161211Requisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDFporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2021-02-26T10:35:42Zoai::1161211Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2021-02-26T10:35:42Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false |
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