MÓDULO DE CIRCUITERIA.

La presente solicitud reivindica prioridad con respecto a la solicitud de patente estadounidense nº 11/077.935, presentada el 11 de marzo de 2005 y titulada Circuitry Module, que es una continuación en parte de la solicitud de patente estadounidense nº 10/659.542, presentada el 10 de septiembre de 2003 y titulada Coupler Resource Module. Antecedentes de la invención El desarrollo de medios planares de transmisión a comienzos de la década de 1950 tuvo un impacto fundamental en los circuitos de microondas y en la tecnología de encapsulado de componentes. La tecnología del circuito impreso de microondas y las teorías analíticas de apoyo para la línea de cinta y la microcinta se dieron a un ritmo rápido. Los primeros años de diseño de circuitos de líneas de cinta se dedicaron casi por entero al diseño de circuitos pasivos, como acopladores direccionales, divisores de potencia, filtro y redes de alimentación de antenas. Las primeras implementaciones estaban alojadas en alojamientos metálicos voluminosos y conectadas mediante conectores coaxiales. Para reducir el tamaño y el peso, se desarrollaron acopladores sin cubierta y sin conectores. Estas implementaciones posteriores se denominaban a veces filmébridos e incluían conjuntos laminados de líneas de cinta unidos entre sí por fusión, o con películas termoplásticas o termoendurecibles. Siguieron mejoras adicionales en campos como los materiales dieléctricos usados en estos dispositivos y en el propio procedimiento de fabricación de los circuitos de microondas. Puede encontrarse una perspectiva histórica del desarrollo y las aplicaciones de los circuitos integrados de microondas en Microwave Integrated Circuits - An Historical Perspective, de H. Howe, Jr., IEEE Trans. MTT-S, Vol. MTT-32, pp. 991-996, septiembre de 1984, y en Microwave Printed Circuits - The Early Years, de R. M. Barrett, IEEE Trans. MTT-S, Vol. MTT-32, pp. 983-990, septiembre de 1984. Los componentes de líneas de cinta y de microcintas vienen integrándose para diversas aplicaciones en alojamientos y encapsulados, así como monolíticamente sobre un sustrato común. Los procedimientos de integración y encapsulado afectan a la interfaz y la instalación del sistema, así como a la capacidad del módulo para soportar las temperaturas posteriores al procesamiento (es decir, la posfabricación del componente de líneas de cinta y de microcintas) y a la capacidad de gestión térmica operativa del módulo (es decir, su capacidad de transferencia térmica). Las técnicas comunes para la integración de componentes exigen que se unan entre sí usando, por ejemplo, compuestos epoxi, adhesivos y soldadura. En algunos casos, un módulo que use compuestos epoxi, adhesivos, soldadura y/u otros agentes aglomerantes estará sometido a etapas subsiguientes de procesamiento que exponen al módulo a temperaturas elevadas y a otras condiciones de procesamiento. Estas etapas subsiguientes de procesamiento deben ser compatibles con el agente aglomerante y con el material usado en la formación de los módulos. Por ejemplo, cuando se forma un módulo usando compuestos epoxi, adhesivos y soldadura convencionales, puede ser preciso evitar una alta temperatura posterior al procesamiento, ya que puede causar el deterioro en la unión del módulo. Se desean módulos planares de acoplamiento y procesamiento de señales que puedan ser sometidos a un abanico más amplio de procesos de fabricación y que retengan su integridad bajo los mismos. En consecuencia, existe la necesidad de integrar circuitería acopladora, estructuras de bloqueo de CC, redes de adaptación de la impedancia, estructuras de desacoplamiento de la polarización y terminaciones de carga de RF en una estructura planar modular que sea capaz de soportar, por ejemplo, un procesamiento a temperaturas elevadas u otras etapas de procesamiento a las que el módulo puede ser sometido después de su fabricación. Tal procesamiento puede ocurrir, por ejemplo, cuando el módulo de microondas se integra con otros componentes en un conjunto de circuitos. Además, existe la necesidad de contar con un circuito de acoplamiento que pueda ser fácilmente personalizado por medio de la adición de componentes de forma posterior a la fabricación del conjunto acoplador. El documento US 2005/051359 A1 describe un módulo acoplador de recursos de capas unidas de sustrato y una capa de reborde metálico. El documento US-B2-6 815 739 da a conocer un sistema de antenas en fase y otros tipos de dispositivos y sistemas de radiofrecuencia que usan conmutadores micromecánicos y una tecnología de cerámica co-sinterizada a baja temperatura. El documento US 2002/196085 A describe un módulo transmisor de alta frecuencia que comprende amplificadores de la potencia de transmisión, circuitos conmutadores, acopladores direccionales y un circuito de filtro de ramificación. Resumen de la invención La invención se define en las reivindicaciones adjuntas. ES 2 365 408 T3 Se da a conocer un módulo acoplador que puede ser usado, por ejemplo, para la integración de acopladores de microondas, redes de adaptación de la impedancia, estructuras de desacoplamiento de la polarización, terminaciones de carga de RF y circuitería de amplificación. El módulo, también denominado módulo de recursos 2 ES 2 365 408 T3 en el presente documento, tiene una arquitectura modular de múltiples capas que incluye múltiples capas de circuitos unidas entre sí y, en algunas implementaciones, un reborde metálico. El reborde metálico puede ser usado para la conexión de dispositivos y la gestión térmica y como una interfaz de encapsulado y para la instalación. El módulo de recursos incluye una zona de conexión de dispositivos (también denominada pozo de recursos o cavidad que atraviesa las capas de sustrato). El pozo de recursos permite la adición de dispositivos al módulo y el acoplamiento de esos dispositivos a circuitería en el módulo de recursos, después de que el propio módulo se haya formado. Es decir, pueden añadirse dispositivos adicionales al pozo de recursos después de que las capas del módulo de recursos se hayan unido. El pozo de recursos incluye puntos de conexión dentro del pozo, a través de los cuales un dispositivo añadido puede tener una conexión de señales con circuitería acopladora formada en las capas dieléctricas del módulo de recursos, y puede ser acoplado al reborde metálico del módulo. Este módulo puede ser usado para proporcionar una plataforma común para diversas aplicaciones de circuitos de microondas y un procedimiento de interfaz e instalación del sistema que ofrece un grado significativo de libertad permitiendo, por ejemplo, un procesamiento de conexión de dispositivos a temperatura elevada, así como una óptima gestión térmica operativa. Esta plataforma común puede ser personalizada añadiendo una amplia variedad de circuitos y elementos de circuito al módulo de recursos y por medio de la adición de circuitos a los contactos al descubierto en una capa superficial. Estos elementos de circuito pueden incluir circuitos de microondas, transistores, diodos varactores, diodos PIN y diodos de Schottky. En una implementación, el conjunto acoplador incluye múltiples capas de sustrato compuesto y una fusión (opcional) mutua de capas de reborde en una disposición estratificada. Las capas de sustrato están colocadas encima de la capa de reborde e incluyen circuitería integrada fijada de procesamiento de señales (por ejemplo, circuitería de línea de cinta de adaptación de la impedancia) conectada a una entrada de señales y a una salida de señales. Una segunda zona de circuitería sintonizable o ajustable, por ejemplo circuitería de microcinta de adaptación de la impedancia, está acoplada entre la circuitería integrada fijada de procesamiento de señales y una cavidad formada atravesando una zona de las capas de sustrato. La cavidad deja al descubierto terminales de conexión de señales acoplados a la circuitería integrada ajustable. Estos terminales de conexión de señales están acoplados a la circuitería integrada ajustable y permiten la adición de un elemento de circuito al conjunto después de la unión de las capas de sustrato. La circuitería integrada ajustable está acoplada, además, a la circuitería integrada fijada y permite la adición de elementos de circuito (por ejemplo, resistencias y condensadores) en zonas de contacto sobre la superficie del sustrato para personalizar la circuitería ajustable. El conjunto se configura de tal manera que la circuitería integrada fijada presente una impedancia predeterminada en los terminales de entrada de señales y de salida de señales y presente también unas características predeterminadas de impedancia en la circuitería integrada ajustable. La circuitería integrada ajustable puede ser entonces sintonizada, por ejemplo, por medio de la adición de elementos capacitivos... [Seguir leyendo]

una pluralidad de capas (2220, 2230) de sustrato que comprende una capa superior y una o más capas intermedias, estando unida conjuntamente la pluralidad de capas de sustrato en una disposición estratificada en el que dichas capas (2220, 2230) de sustrato comprenden una circuitería integrada de procesamiento de señales, comprendiendo dicha circuitería integrada de procesamiento de señales una circuitería fijada (2003, 2004) de procesamiento de señales y una circuitería ajustable (2005, 2006) de procesamiento de señales; una entrada (2001) de señales y una salida (2002) de señales, conectada cada una a la circuitería integrada de procesamiento de señales; y una cavidad (2007) formada a través de las capas superior e intermedias, estando configurada dicha cavidad para recibir un elemento de circuito añadido al conjunto después de la unión de las capas de sustrato y exponiendo dicha cavidad (2007) terminales de conexión de señales conectados al circuito integrado de procesamiento de señales para permitir la conexión del elemento de circuito añadido a dicha circuitería integrada de procesamiento de señales; y en el que la circuitería fijada (2003, 2004) de procesamiento de señales actúa alterando las características eléctricas de las señales acopladas a esa circuitería y en el que las características de alteración de dicha circuitería fijada están predeterminadas en el momento de la unión de las capas de sustrato, caracterizándose dicho conjunto dieléctrico porque la circuitería ajustable (2005, 2006) de procesamiento de señales actúa alterando las características eléctricas de las señales acopladas a esa circuitería y en el que las características de alteración de dicha circuitería ajustable pueden ser cambiadas con posterioridad a la unión de las capas de sustrato por medio de la conexión de los componentes (2102-2109) de circuito a las conexiones de las vías de señales en las zonas al descubierto de la superficie del sustrato; la circuitería fijada (2003, 2004) de procesamiento de señales comprende unas circuiterías fijadas primera y segunda de adaptación de la impedancia; la circuitería ajustable (2005, 2006) de procesamiento de señales comprende unas circuiterías ajustables primera y segunda de adaptación de la impedancia; la primera circuitería fijada de adaptación de la impedancia está conectada entre la entrada (2001) de señales y la primera circuitería ajustable de adaptación de la impedancia; la segunda circuitería fijada de adaptación de la impedancia está conectada entre la salida (2002) de señales y la segunda circuitería ajustable de adaptación de la impedancia; la primera circuitería ajustable de adaptación de la impedancia está conectada, además, a los terminales de conexión de señales en la cavidad (2007); la segunda circuitería ajustable de adaptación de la impedancia está conectada, además, a los terminales de conexión de señales en la cavidad (2007); y la circuitería fijada y ajustable (2003, 2004 2005, 2006) de procesamiento de señales permite la adaptación de la impedancia entre la entrada (2001) de señales y los terminales de conexión de señales en la cavidad (2007) y entre la salida (2002) de señales y los terminales de conexión de señales en la cavidad (2007). 2. El conjunto de la reivindicación 1 en el que: ES 2 365 408 T3 la circuitería ajustable (2005, 2006) de procesamiento de señales comprende una circuitería de microcinta que comprende circuitería impresa formada en una cara de la primera de las capas de sustrato, quedando expuesta al aire dicha cara de la primera capa de sustrato tras la unión de las capas de sustrato y estando situada también dicha microcinta entre dicha cara expuesta al aire y un plano de tierra en la otra cara; y la circuitería fijada (2003, 2004) de procesamiento de señales comprende una circuitería de microcinta que comprende circuitería impresa encajonada entre dos capas de sustrato en el que dichas dos capas de sustrato están situadas, además, entre planos de tierra. 3. El conjunto de la reivindicación 2 en el que dichos planos de tierra se forman metalizando caras de las capas de sustrato. 4. El conjunto de la reivindicación 1 en el que la circuitería integrada de procesamiento de señales comprende, además, circuitería acopladora de microondas. 5. El conjunto de la reivindicación 1 en el que: las características de adaptación de la impedancia de la circuitería ajustable (2005, 2006) de procesamiento de señales son alterables por medio de la adición de componentes discretos (2102-2109) de circuito a las conexiones de las vías de señales en dichas zonas al descubierto de la superficie del sustrato, de tal forma que, mediante la adición de dichos componentes discretos (2102-2109) de circuito, se presenta un nivel de impedancia configurado por el usuario a la circuitería fijada (2003, 2004) en un punto de conexión entre la circuitería fijada y la ajustable. 6. El conjunto de la reivindicación 1 en el que dicha circuitería integrada de procesamiento de señales comprende, además, circuitería seleccionada del grupo que comprende circuitería de bloqueo de CC, circuitería de polarización de CC y una terminación de carga de RF. 7. El conjunto de la reivindicación 6 en el que el conjunto está configurado para la adición de un elemento añadido de circuito a la cavidad (2007), seleccionándose dicho elemento de circuito del grupo que comprende un circuito de microondas, un transistor, un diodo varactor, un diodo PIN y un diodo de Schottky. 8. El conjunto de la reivindicación 1 en el que: ES 2 365 408 T3 el conjunto comprende, además, una capa (2210) de reborde y la cavidad (2007) deja al descubierto una superficie superior de la capa (2210) de reborde, lo que permite el acoplamiento del elemento de circuito añadido en la cavidad (2007) con la capa (2210) de reborde. 9. El conjunto de la reivindicación 8 en el que dicha capa (2210) de reborde comprende un núcleo metálico sustancialmente homogéneo y dichas capas (2220, 2230) de sustrato compuesto comprenden material compuesto de flouropolímero. 10. El conjunto de la reivindicación 1 en el que las capas (2220, 2230) de sustrato comprenden capas de sustrato cerámico que están unidas mediante adhesivo. 11. El conjunto de la reivindicación 9 en el que el acoplamiento del elemento de circuito añadido a la capa (2210) de reborde comprende un acoplamiento térmico entre dicho elemento de circuito y la capa (2210) de reborde. 12. El conjunto de la reivindicación 11 en el que dicha capa (2210) de reborde consiste en dicho núcleo metálico y revestimientos metálicos añadidos a las superficies de dicho núcleo metálico. 13. El conjunto de la reivindicación 12 en el que dichos revestimientos metálicos añadidos a la superficie comprenden un metal que inhibe la oxidación de dicho núcleo metálico. 14. El conjunto de la reivindicación 1 en el que las vías de señales en diferentes superficies de sustrato están conectadas por medio de agujeros metalizados de interconexión. 15. Un procedimiento de fabricación de un conjunto (2000) según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14. 11 ES 2 365 408 T3 12 ES 2 365 408 T3 13 ES 2 365 408 T3 14 ES 2 365 408 T3 ES 2 365 408 T3 16 ES 2 365 408 T3 17 ES 2 365 408 T3 18 ES 2 365 408 T3 19 ES 2 365 408 T3 ES 2 365 408 T3 21 ES 2 365 408 T3 22 ES 2 365 408 T3 23 ES 2 365 408 T3 24 ES 2 365 408 T3 ES 2 365 408 T3 26 ES 2 365 408 T3 27 ES 2 365 408 T3 28 ES 2 365 408 T3 29 ES 2 365 408 T3 ES 2 365 408 T3 31 ES 2 365 408 T3 32 ES 2 365 408 T3 33 ES 2 365 408 T3 34 ES 2 365 408 T3 ES 2 365 408 T3 36 ES 2 365 408 T3 37 ES 2 365 408 T3 38 ES 2 365 408 T3 39 ES 2 365 408 T3