先进的毫米波组件和封装技术目标空间、测试应用

Cubic Corporation 旗下子公司Nuvotronics在2024 年 IEEE MTT-S 国际微波研讨会上展示了其最新的射频 (RF) 和毫米波 (mmWave) 组件以及 PolyStrata 封装技术。该公司的滤波器、合路器和耦合器专为航天、国防以及测试与测量行业的应用而设计，具有高性能和高可靠性。

Nuvotronics 销售主管 Michael Pena 表示：“我们革命性的毫米波组件和 PolyStrata 封装技术带来了显著且相关的性能优势。我们的设备拥有卓越的高频性能、更小的尺寸和重量、更低的成本以及可重复的精密制造工艺，从而缩短了产品上市时间。”

Nuvotronics 的PSD02040B2W、PSF29B22S和PSF34B32S射频滤波器和双工器专为国防和雷达应用而设计。其特点包括较低的插入损耗和较高的单元间重复性。它们可在 2 至 110 GHz 以上的射频频谱范围内使用。

该公司的下一代合路器和耦合器提升了固态功率放大器的性能，适用于超宽带和毫米波应用。这些合路器采用表贴封装，与传统波导合路器相比，体积缩小了100倍，重量仅为其1%。此​​外，它们还具有低于0.5 dB（典型值）的低插入损耗和高于15 dB（典型值）的隔离度。

Polystrata封装技术是一种 3D 增材制造工艺，采用独特的铜空气介电工艺来制造毫米波器件。毫米波结构是通过将铜层沉积到基板上而制成的。可以使用任何类型的基板，结构制造完成后，光刻胶会被溶解，从而形成空气铜结构。

Nuvotronics 表示，该技术提高了射频性能、集成度和小型化水平，在尺寸、重量和功率 (SWaP) 方面实现了 10 倍到 100 倍的提升。Polystrata 技术还具有与封装 MMIC 和 PCB 传输线的低损耗互连，具有超宽带性能（15 至 +100 GHz）和高热连接性（400 W/mK）。

PolyStrata 工艺

在 PolyStrata 工艺中，Nuvotronics 的专有光刻胶材料沉积在基板上，形成用于电镀铜层(厚度从 10um 到 100um)的结构模具，并在层层叠加的过程中对其进行多次平面化。为了支撑同轴电缆的中心铜导体，在金属层中嵌入了低损耗的薄介质带。结构完成后，使用 Nuvotronics 的专有脱模方法去除光刻胶模具材料，留下一个 3D空气介电结构，该结构可以留在基板上，也可以通过化学方法脱模以附着到其他基板上。所有PolyStrata® 工艺步骡均在 150°℃ 以下进行，因此可以在完整的晶圆上构建。由此产生的器件具有无与伦比的可重复性和精度，在三个轴上均达到 ±2um。

使用 PolyStrata 技术构建的 3D 空气介电结构的渲染图

最终，器件在三个轴上均达到微米级精度。利用这些严格的公差，微同轴传输线、谐振器和其他独特结构构成了该工艺中高度可重复组件的基础。在整个构建过程中，我们拥有独特的嵌入介电材料的能力，这些介电材料可用于支撑和悬挂微同轴电缆的中心导体。构建过程完成后，使用专有的脱模方法去除光刻胶模具材料，留下一个3D空气介电铜结构，该结构可从基板上分离、钝化并通过行业标准工艺集成到您的系统中。