Способ измерения диэлектрической проницаемости подложки Советский патент 1993 года по МПК G01N22/00 

Изобретение относится к технике измерения электрических характеристик материалов и может быть использовано при производстве интегральных схем СВЧ.

Цель изобретения - повышение точности измерения диэлектрической проницаемости подложки.

Поставленная цель достигается тем, что на подложке формируют четырехполюсник, для чего на одну сторону подложки наносят один металлический проводник, полностью покрывающий ее поверхность и являющийся экраном, на другую, сторону подложки наносят два металлических проводника , один из которых является входным, а другой - выходным. Затем измеряют частоту экстремума на амплитудно-частотной характеристике сформированного четырехполюсника. Причем в качестве экстремума

выбирают полюс затухания. Величину диэлектрической проницаемости подложки определяют по измеренной частоте. Соответствие между частотой полюса Fp и величиной диэлектрической проницаемости Јг рассчитывают теоретически или устанавливают эмпирически с помощью набора подложек с известной диэлектрической проницаемостью.

Положительный эффект при осуществлении изобретения достигается благодаря тому, что вместо измерения резонансной частоты одиночного резонатора, то есть нахождения координаты плоской вершины до- статочн о широкого пика прохождения СВЧ мощности, измеряется частота Fp чрезвычайно узкого полюса затухания СВЧ мощности, проходящей от одного металлического проводника к другому.

оо

О

о

СА) СО

ел

Изобретение иллюстрируется следующим примером. Обе стороны подложки металлизируют слоем меди. Из металлизации на одной из сторон подложки посредством химического травления формируют две одинаковые параллельные плоскости/расположенные параллельно одна напротив другой. Ширину полосок W и зазор между полосками S делают приблизительно равными по порядку толщине подложки Н. Длину пбло- сок L делают по крайней мере на порядок больше 2W + S. Указанные условия не явля- .ются принципиальными, но они упрощают расчет зависимости Fp(fr), позволяя использовать квазистатическое приближение. Смежные концы полосковых проводников подключают к панорамному измерителю коэффициента прохождения СВЧ мощности. Слой меди на второй стороне подложки является экраном. С помощью панорамного измерителя определяют частоту полюса затухания проходящей СВЧ мощности Fp. Наконец, по измеренной частоте Fp определяют значение относительной диэлектрической проницаемости подложки ;;г.

0

5

0

5

Частота полюса затухания Fp является корнем уравнения

Zetg (t-o) - Zotg (ve) 0, (2) где Ze, Z0 - волновые сопротивления;

ve, v0 - электрические длины отрезков микрополосковых линий, образованных подложкой и проводниками для четных и нечетных волн, соответственно. Формула изобретения Способ измерения диэлектрической проницаемости подложки, заключающийся в формировании четырехполюсника путем нанесения металлических проводников на обе стороны подложки, причем на одной стороне проводник закрывает всю поверхность и является экраном, и измерении частоты экстремума на амплитудно-частотной характери- стике четырехполюсника, по .которой определяют диэлектрическую проницаемость подложки, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, металлический проводник на другой стороне состоит из двух электромагнитно связанных полосок, а в качестве экстремума на амплитудно-частотной характеристике выбирают полюс затухания.

Использование: изобретение относится к технике измерения электрических характеристик материалов и может быть использовано при произЕодстве интегральных схем СВЧ. Сущность изобретения: способ включает формирование четырехполюсника путем нанесения металлических проводников по обе стороны подложки так, что на одной стороне металлический проводник покрывает всю ее поверхность и является экраном, а на вторую сторону подложки наносят два металлических проводника, один из которых является входным, другой - выходным, измеряют частоту полюса затухания четырехполюсника, по которой определяют величину диэлектрической проницаемости подложки. л С