Conception de Composants Microondes Innovants basés sur de Nouveaux Procédés Technologiques de Fabrication

Fabrication of new microwaves innovative components based on new technologies

• Auteur / Autrice : Rim Rammal
• Direction : Serge Verdeyme, Nicolas Delhote, Olivier Tantot
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Electronique
• Date : Soutenance en 2014
• Etablissement(s) : Limoges
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences et ingénierie pour l'information, mathématiques (Limoges2009-2018)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : XLIM
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Limoges. Faculté des sciences et techniques
• Jury : Président / Présidente : Thierry Chartier
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Ludovic Carpentier, Hervé Leblond
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Éric Rius, Fabien Ndagijimana

Mots clés

Mots clés contrôlés

Micro-ondes

Mots clés libres

Filtre interdigité

Technologie d'impression par jet d'encre

Résumé

Ce mémoire est consacré à la caractérisation d’une technologie innovante par jet d’encre pour l’impression de composants hyperfréquences multicouches et multi-matériaux. Nous allons l’utiliser pour la réalisation de filtres interdigités à capacités multicouches qui seront mis en compétition avec des filtres standards. L’aspectes multicouches nous ouvre le chemin pour travailler sur des structures accordables qui pourraient être du même type que le filtre à capacités. Le premier chapitre est constitué d'une étude bibliographique sur les technologies multicouches et en particulier cette technologie d’impression par jet d’encre. Dans le deuxième chapitre, nous avons testé cette dernière par l’impression de motifs élémentaires 2D avec une encre à base d’argent pour établir des différentes règles de conception à appliquer pour la création de composants HF. Une impression multicouche (argent et céramique) a ensuite été validée après un développement d’une encre diélectrique basée sur la céramique Heraeus 51K65 à cuisson basse température. Le troisième chapitre présente un filtre interdigité multicouche développé pour la fabrication par cette technologie permettant un gain de surface par rapport à un filtre interdigité en argent seul. A des fins prospectives, le quatrième chapitre présente un système planaire simple permettant aisément d’extraire un modèle équivalent d’un varactor (Rs et Cj) qui servirait de composant d’accord en fréquence et des exemples d’utilisation de ce composant sur des résonateurs accordables.

This thesis is devoted to the characterization of an innovative inkjet printing technology for the fabrication of multilayer and multi-material structures. We will use this technology to create printed single and multilayer interdigitated filters. The multilayer aspects open the way to work on tunable structures that could be the same type as the interdigitated multilayer filter. The first chapter consists of a literature study on multilayer technologies and in particular the inkjet printing technology. In the second chapter, we tested this technology by printing 2-D patterns with –made with a silver ink in order to establish different design rules to be applied for the creation of RF components. A multilayer printing approach (silver and ceramic inks) is validated after a development of the ceramic-based ink developed with the Heraeus 51K65 dielectric material which can be fired at low temperature (800°C). The third section presents a multilayer filter fabricated by this technology in order to achieve footprint reduction compared to a silver monolayer interdigitated filter. The fourth chapter presents a simple planar system to easily retrieve an equivalent model of a varactor (Rs and Cj) to serve as a component of frequency tuning. Different examples of tunable resonators using such varactor are finally presented.