The Characteristic of Passive Elements on Aluminum Nitride Substrate

In this paper, the key parameters of $CO_2$ laser(focus depth, air blow rate, total laser beam time, number of pulse) are experimented for thru-hole and scribing line on AIN(aluminum nitride) substrate with high thermal conductivity. And, microstrip line & spiral planar inductor are fabricated on AIN substrate using 5 um Cu-plating with self-masking technique. The microstrip line of AIN has 0.1 dB/mm attenuation at 10 GHz and 6 nH spiral planar inductor has 56 maximum quality factor at 1 GHz. Thus, the AIN substrate is promising for GHz applications of high power area.

AIN 기판의 수동 소자 특성

본 논문에서는 열전도도가 우수한 AIN 기판에 $CO_2$ Laser 장비 를 이용하여 Thru-hole과 scribing line을 형성하기 위해 $CO_2$ laser의 파라미터(촛점 거리, 공기량, 레이저 빔 시간, 펄스 개수)를 실험하고, 자체 정렬 마스킹 기법을 이용한 5 um 두께의 Cu 도금으로 AIN 기판에 전송 선로와 나선형 평면 인덕터를 제작하였다. AIN 기판에서의 마이크로스트립 라인의 전송 손실은 10 GHz에서 0.1 dB/mm, 6 nH 나선형 평면 인덕터는 1 GHz에서 56의 품질 계수를 얻었고, 이를 통해 열전도도가 우수한 AIN 기판의 고전력 RF 응용이 가능할 것으로 기대한다.