CIRCULATEUR HYPERFREQUENCE DOUBLE CELLULES A FAIBLE ENCOMBREMENT ET PROCEDE DE FABRICATION

Abstract

 L'invention a pour objet un circulateur hyperfréquence comprenant au moins:
- la superposition d'une première cellule et d'une seconde cellule, chaque cellule comportant :
o un noyau de matériau ferrite entouré de matériau diélectrique, ledit noyau et ledit matériau diélectrique ou faiblement magnétique étant coffrités;
o au moins deux pistes d'accès et une piste de liaison jointes entre elles au niveau du noyau de matériau ferrite, sur une face active de la cellule ;

- au moins une connexion de cellules permettant de relier électriquement ladite piste de liaison de ladite première cellule à ladite piste de liaison de ladite seconde cellule.
- ladite superposition comprenant un plan de masse situé entre lesdites faces actives desdites cellules, le tout étant assemblé par cofrittage.
L'invention a aussi pour objet un procédé de fabrication d'un circulateur double cellules de l'invention.

Description

[0001] Le domaine de l'invention est celui des circulateurs hyperfréquences. Ces composants passifs magnétiques à faibles pertes fonctionnent typiquement à des fréquences de l'ordre de quelques Gigahertz à quelques dizaines de Gigahertz. De tels composants sont particulièrement recherchés actuellement tant pour des applications civiles de télécommunications que pour des applications RADAR. Ce sont des composants essentiels car ils permettent d'isoler des réflexions parasites tout en présentant des pertes faibles pour transmettre des puissances importantes, et ce de manière complètement passive. La figure 1 illustre ce type de composant, comprenant trois ports dont un est connecté à une charge 50 Ω pour assurer l'isolation des réflexions parasites.

[0002] Le fonctionnement de ces circulateurs hyperfréquences est basé sur l'effet non-réciproque d'un ferrite magnétiquement saturé. Ils sont fabriqués de manière conventionnelle en utilisant des technologies d'assemblage coûteuses car le ferrite qui constitue le coeur du composant, un grenat ferrimagnétique, est une céramique frittée à haute température (> 1400°C). Ils sont volumineux et difficiles à intégrer avec d'autres composants employés dans les circuits de microélectronique parce qu'ils ne se présentent généralement pas comme des composants sous forme de puce mais qu'ils sont fabriqués comme des dispositifs à ferrite indépendants. Aussi les sous-ensembles émetteur/récepteur hyperfréquences utilisés dans les radars et les applications de télécommunications ont tendance à éviter leur utilisation en les remplaçant par d'autres solutions : diodes, MEMS...

[0003] Un circulateur est classiquement constitué d'une partie en ferrite, le plus souvent un disque, d'un aimant permanent placé au plus près du ferrite et de pistes métalliques permettant la propagation de l'onde électromagnétique. Dans un circulateur à 3 ports, les pistes métalliques forment un Y pour respecter la symétrie à 120°. La figure 2 illustre un circulateur 3 ports avec une voie 1, une voie 2 et une voie 3 matérialisées par des pistes métalliques Pi, le noyau en ferrite magnétique 10, couplé à un aimant 12.

[0004] Pour augmenter les performances d'isolation, les fabricants proposent des composants dits à 2 cellules constitués de 2 circulateurs reliés par un des ports. La figure 3a montre une telle configuration de deux cellules comprenant un noyau ferrite magnétique activées par des aimants 12. La première cellule comprend deux voies d'accès 1 et 2, la seconde cellule comportant deux voies d'accès 3 et 4, matérialisées par des pistes métalliques Pi, l'une de ces pistes métalliques assurant la liaison entre les deux cellules.

[0005] Pour réduire la désaimantation de chaque cellule due à la proximité des aimants 12, il est préférable que chaque circulateur soit aimanté en sens inverse, comme illustré en figure 3b.

[0006] La figure 4 illustre l'interconnexion d'un circulateur double cellule dans un module Radar d'émission-réception, l'émetteur comprenant un HPA pour « High Power Amplifier » et le récepteur comprenant un LNA pour « Low Noise Amplifier ». Dans cette configuration, sur l'un des ports, par exemple celui de la voie 2, une charge 50 Ω est connectée. De cette manière, l'isolation côté émetteur est renforcée ce qui permet un meilleur contrôle du signal d'émission.

[0007] L'amélioration des performances d'isolation due à la présence d'une double cellule est cependant obtenue au détriment de la surface occupée par le composant qui est multipliée par deux.

[0008] Dans ce contexte, et pour résoudre notamment le problème précité, la présente invention a pour objet une solution permettant de réduire l'encombrement des circulateurs et notamment la surface occupée par le composant sur les cartes hyperfréquences.

[0009] Plus précisément la présente invention a pour objet un circulateur hyperfréquence comprenant au moins :

• la superposition d'une première cellule et d'une seconde cellule, chaque cellule comportant :

  ∘ un noyau de matériau ferrite entouré de matériau diélectrique ou faiblement magnétique, ledit noyau et ledit matériau diélectrique ou faiblement magnétique étant coffrités ;

  ∘ au moins deux pistes d'accès et une piste de liaison jointes entre elles au niveau du noyau de matériau ferrite, sur une face active de la cellule ;

• au moins une connexion de cellules permettant de relier électriquement ladite piste de liaison de ladite première cellule à ladite piste de liaison de ladite seconde cellule.
• ladite superposition comprenant un plan de masse situé entre lesdites faces actives desdites cellules, le tout étant assemblé par cofrittage.

[0010] Selon des variantes de l'invention, les cellules comprennent une ou des couches de matériau ferrite/matériau diélectrique ou faiblement magnétique cofrittées.

[0011] Selon des variantes de l'invention, les cellules comprennent un empilement des couches de matériau ferrite/matériau diélectrique ou faiblement magnétique cofrittées. Dans ce cas, chaque couche comprend un noyau de matériau ferrite, entouré de matériau diélectrique ou faiblement magnétique.

[0012] Selon des variantes de l'invention, ladite connexion de cellules comprend au moins un via conducteur principal traversant ladite première cellule et ladite seconde cellule.

[0013] Selon des variantes de l'invention, le circulateur hyperfréquence comporte une structure triplaque cofrittée comprenant :

• un plan de masse supérieur ;
• une première cellule ;
• une seconde cellule ;
• un plan de masse inférieur.

[0014] Dans une configuration triplaque, la première cellule peut être recouverte par un ensemble comprenant un noyau de matériau ferrite entouré de matériau diélectrique ou faiblement magnétique, la seconde cellule étant recouverte par un ensemble comprenant un noyau de matériau ferrite entouré de matériau diélectrique. Ainsi les pistes d'accès et les pistes de liaison sont enterrées dans ladite structure triplaque.

[0015] Selon des variantes de l'invention, lesdites cellules comprennent en outre des via conducteurs secondaires débouchant sur le ou les plan(s) de masse et répartis autour dudit via conducteur principal, permettant d'assurer un blindage autour de la connexion RF desdites cellules.

[0016] Selon des variantes de l'invention, le circulateur hyperfréquence comprend au moins un aimant rapporté sur au moins une cellule ou sur un des plans de masse supérieur ou inférieur.

[0017] Selon des variantes de l'invention, le matériau ferrite est de structure grenat.

[0018] Selon des variantes de l'invention, le matériau ferrite de structure grenat répond à la formule chimique suivante :

         Y_aTR_bBi_b'Fe_cAl_dIn_eCa_fCu_gZr_hV_iCO_jSi_kOi_2±γ

avec TR : une terre rare ou une combinaison de terres rares et :



























avec b + d ≤ 1.

[0019] Selon des variantes de l'invention, le matériau diélectrique ou faiblement magnétique est un matériau de structure grenat à faible aimantation magnétique.

[0020] Selon des variantes de l'invention, le matériau de structure grenat à faible aimantation magnétique répond à la formule chimique suivante :

         Y_aTR_bBi_b'Fe_cAl_dIn_eCa_fCu_gZr_hV_iCo_jSi_kO_12±γ

avec TR : une terre rare ou une combinaison de terres rares et :



























avec b + d ≥ 1,2.

[0021] L'invention a aussi pour objet un procédé de fabrication d'un circulateur hyperfréquence selon l'invention comprenant :

• la réalisation d'une première structure comprenant un noyau de matériau ferrite entouré de matériau diélectrique ou faiblement magnétique et d'une seconde structure comprenant un noyau de matériau ferrite entouré de matériau diélectrique ou faiblement magnétique ;
• la réalisation de pistes d'accès et de liaison sur l'une des faces dite active de ladite première structure et sur l'une des faces dite active de ladite seconde structure ;
• la réalisation d'un plan de masse sur l'une des faces opposées à l'une des faces actives desdites structures ;
• l'assemblage de ladite première structure et de ladite seconde structure ;
• la réalisation d'une connexion entre la piste de liaison de ladite première structure et la piste de liaison de ladite seconde structure.
• une étape de cofrittage pour solidariser la structure dans les trois dimensions.

[0022] Selon des variantes de l'invention, le procédé comprend la réalisation d'au moins un via conducteur dans ledit assemblage pour obtenir ladite connexion entre la piste de liaison de ladite première structure et la piste de liaison de ladite seconde structure.

[0023] Selon des variantes de l'invention, le procédé comprend la réalisation d'une première structure comprenant un noyau de matériau ferrite entouré d'un matériau diélectrique ou faiblement magnétique et d'une seconde structure comprenant un noyau de matériau ferrite entouré d'un matériau diélectrique ou faiblement magnétique effectuée par cofrittage d'un empilement multicouches, chacune des couches comprenant un noyau de matériau ferrite entouré de matériau diélectrique ou faiblement magnétique.

[0024] Ainsi, ce procédé de la présente invention permet de réaliser de manière collective et automatique des circulateurs double cellules présentant une surface d'implantation deux fois plus petite que celle de l'état de l'art.

[0025] Ce procédé de coffrittage d'empilement multicouches particulièrement intéressant peut notamment comprendre les étapes suivantes :

• la réalisation de bandes de matériau ferrite et de matériau diélectrique ou faiblement magnétique par coulage ;
• la découpe desdites bandes ;
• la réalisation d'au moins un via ;
• le remplissage d'au moins ledit via avec une encre métallique, le métal pouvant être de l'argent, de l'or, ou un alliage d'argent et de palladium Ag-Pd ;
• la réalisation de pistes d'accès et de liaison jointes entre elles au niveau du noyau de matériau ferrite sur un sous-ensemble de bandes et de plans de masse sur certaines autres bandes;
• l'empilement desdites bandes par pressage à chaud ;
• le cofrittage dudit empilement conduisant à la solidarisation de la structure multicouches.

[0026] Avantageusement le matériau diélectrique ou faiblement magnétique mis en oeuvre dans le procédé de la présente invention peut répondre à la formule suivante :

         Y_aTR_bBi_b'Fe_cAl_dIn_eCa_fCu_gZr_hV_iCo_jSi_kO_12±γ

avec TR : une terre rare ou une combinaison de terres rares et :



























avec b + d ≥ 1,2.

[0027] Avantageusement, le matériau ferrite mis en oeuvre dans le procédé de la présente invention peut être de structure grenat et répondre à la formule suivante :

         Y_aTR_bBi_b'Fe_cAl_dIn_eCa_fCu_gZr_hV_iCo_jSi_kO_12±γ

avec TR : une terre rare ou une combinaison de terres rares et :



























avec b + d ≤ 1.

[0028] L'invention a également pour objet un circulateur hyperfréquence obtenu selon le procédé de fabrication de l'invention.

[0029] L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre donnée à titre non limitatif et grâce aux figures annexées parmi lesquelles :

• la figure 1 schématise le fonctionnement d'un circulateur hyperfréquence à trois ports dont un est isolé ;
• la figure 2 schématise un circulateur hyperfréquence comprenant un ferrite ;
• les figures 3a et 3b illustrent une vue de dessus et une vue en coupe d'un circulateur hyperfréquence double cellule de l'art antérieur utilisant un ferrite;
• la figure 4 schématise l'intégration d'un circulateur hyperfréquence double cellule utilisant un ferrite dans une chaîne d'émission / réception ;
• la figure 5 illustre une variante de circulateur hyperfréquence selon l'invention schématisé avec le plan de masse incorporé dans la superposition des deux cellules ;
• la figure 6 illustre par des vues de dessus un mode de superposition des cellules utilisées dans une variante de circulateur hyperfréquence de l'invention ;
• la figure 7 met en évidence la connexion entre les cellules superposées dans une variante de circulateur hyperfréquence de l'invention ;
• la figure 8 illustre la même variante de circulateur hyperfréquence que celle illustrée en figure 7 et activée entre deux aimants rapportée sur un substrat ;
• la figure 9 illustre une variante de circulateur hyperfréquence de type triplaque, selon l'invention.
• La figure 10 illustre une variante de circulateur hyperfréquence de type triplaque selon l'invention.

[0030] De manière générale, le circulateur hyperfréquence double cellule de l'invention peut comprendre sans que cela soit restrictif, une configuration de circulateur en Y à trois voies, dont deux voies d'accès et une voie de liaison assurant une connexion RF entre les deux cellules. Ce type de circulateur comporte ainsi trois voies à 120° les unes des autres autour d'un corps central où se trouvent les éléments qui confèrent au circulateur sa non-réciprocité sous l'action d'un champ magnétique.

[0031] Le circulateur de la présente invention comporte la superposition de deux cellules comprenant chacune un noyau de matériau ferrite entouré de matériau diélectrique ou faiblement magnétique et assemblés par cofrittage. Chaque cellule comprend sur une de ses faces dite active des métallisations, comprenant des pistes reliées à des ports d'accès, et un piste de jonction, l'ensemble de ces pistes pouvant ainsi former une jonction Y et une connexion assurant la communication RF entre les deux cellules, la face opposée à la face active présentant un plan de masse, les deux cellules présentant ainsi un plan de masse mis en commun, une telle architecture permettant de réduire la surface occupée.

[0032] Selon une variante de l'invention schématisée en figure 5, le circulateur hyperfréquence comprend une première cellule C₄ superposée à une seconde cellule C₂. Chaque cellule comprend sur une de ses faces dite active, des métallisations, comprenant des pistes Pi réalisant respectivement les voies 1, 2, 3 et 4.

[0033] Chaque cellule comporte un noyau de matériau ferrite dont la surface est métallisée, reliée aux pistes 1, 2 et 5 (pour la première cellule) et reliée aux pistes 3, 4 et 5' (pour la seconde cellule). Le circulateur double cellule comporte en outre une connexion C_1-2 reliant les voies 5 et 5' sous forme de via conducteur traversant la première cellule et la seconde cellule. Le plan de masse schématisé par le plan P_M peut être constitué par exemple par la métallisation d'un des faces d'une des deux cellules et présentant une ouverture O_PM.

[0034] Pour aimanter l'ensemble, un aimant non représenté sur la figure est reporté sur la face externe d'une des cellules, directement sur le disque de matériau ferrite métallisé ou bien à une distance prédéfinie, à l'aide d'une couche de matériau diélectrique faibles pertes servant « d'espaceur ».

[0035] La hauteur totale d'aimant nécessaire peut ainsi être inférieure au cas classique où les deux cellules sont dans le même plan pour les deux raisons suivantes :

• en superposant les deux cellules, l'aimant qui aimante la première cellule aimante également la deuxième cellule ;
• le coefficient démagnétisant de l'ensemble des deux disques de matériau ferrite superposés diminuant, le champ démagnétisant diminue également.

[0036] De cette manière, on peut diminuer la hauteur totale des deux cellules superposées, on diminue ainsi le volume total du composant.

[0037] La superposition décrite précédemment est réalisée à l'aide de la technologie de cofrittage multicouches.

[0038] Dans ce cas, les étapes de fabrication sont les suivantes :

• réalisation de bandes de ferrite et de diélectrique par coulage ;
• découpe desdites bandes ;
• réalisation des vias par exemple par une opération de poinçonnage ;
• remplissage des vias avec une encre métallique cofrittable ;
• métallisation par sérigraphie des jonctions Y et des plans de masse ;
• empilement des bandes par pressage à chaud ;
• cofrittage de l'empilement.

[0039] Les éléments réalisés par sérigraphie peuvent également être réalisés par jet d'encre.

[0040] Typiquement, les bandes coulées peuvent présenter une épaisseur d'une centaine de microns, l'épaisseur d'une structure présentant une épaisseur de quelques centaines de microns. Pour atteindre des épaisseurs de bandes de 500 microns, il est soit possible de disposer d'une unique bande de 500 microns d'épaisseur, soit de laminer 5 bandes de 100 microns.

[0041] Afin de réduire l'encombrement des cellules, il est possible de prévoir des ruptures d'axe au niveau des pistes métalliques comme montré sur la figure 6 qui illustre vues de dessus les faces actives de chacune des cellules. Afin de favoriser les accès des ports, il peut également être d'intérêt de ne pas positionner en regard les ports d'accès d'une cellule avec ceux de l'autre cellule, comme montré en figure 6 qui met en évidence les ports P₁ et P₂ de la première cellule C₁ au niveau de deux côtés opposés et les ports P₃ et P₄ de la seconde cellule C₂ sur un côté situé perpendiculairement aux côtés au niveau desquels sont positionnés les ports P₁ et P₂, les extrémités des voies référencées 5 et 5' étant connectables par un via reliant P5 et P5'

[0042] Afin de réaliser la connexion RF entre les deux cellules, il peut avantageusement être prévu de réaliser au moins un via conducteur.

[0043] Des exemples de structure sont donnés ci-après. Dans ces structures, les connexions verticales sont réalisées à l'aide de vias blindés constitués d'un via principal entouré de plusieurs autres vias périphériques de blindage. Le via principal connecte les jonctions Y alors que les vias périphériques sont reliés au plan de masse incorporé dans la superposition.

[0044] Un exemple de circulateur de type microstrip ou micro-ruban est ainsi illustré en figure 7 qui met en évidence la connexion réalisée entre les pistes de liaison. Cette connexion de cellules est assurée par un ensemble de via conducteurs comprenant un via central principal V_P, entouré de vias périphériques V_iB. Le plan de masse peut être réalisé par métallisation d'une des faces d'une cellule préalablement élaborée en ayant pris la précaution de laisser une ouverture O_P de manière à ce que le via principal ne soit pas en contact avec ledit plan de mass P_M. La figure 8 illustre le réglage du circulateur grâce à la présence de deux aimants 12, disposés de part et d'autres des jonctions Y, l'ensemble étant reporté sur un substrat S, présentant une partie diélectrique S_D et une partie métallisée S_M et comportant des pistes de connexion Pj.

[0045] Les variantes illustrées en figure 7 et en figure 8 concernent des structures de type microstrip ou micro-ruban, mais le concept peut aussi s'appliquer pour des structures de type triplaque. Il suffit pour cela de rajouter des parties symétriques comme indiqué en figure 9. Ainsi on réalise plus précisément la séquence suivante :

• On réalise des bandes de ferrite et de diélectrique (ou ferrite faiblement magnétique) à l'épaisseur souhaitée. On peut pour des raisons pratiques préférer laminer des couches de ferrite et de diélectrique pour obtenir l'épaisseur souhaitée.
• On découpe un disque de ferrite qu'on insère dans le diélectrique après l'avoir percé. On réalise ainsi 4 ensembles.
• Sur l'ensemble C_1', on métallise une face.
• Sur l'ensemble C₁, on métallise une face et on dépose une jonction Y1 sur l'autre face. On réalise un via au niveau de la piste 5 (perforation + remplissage d'encre métallique).
• Sur l'ensemble C₂, on réalise une jonction Y2 et un via au niveau de la piste 5'.
• Sur l'ensemble C_2', on métallise uniquement une face.

[0046] On empile les ensembles de façon à avoir du haut vers le bas la structure suivante : plan de masse P_MS - ensemble C_1' avec jonction Y1 - ensemble C₁ - plan de masse P_M - ensemble C₂ avec jonction Y2 - ensemble C_2' - plan de masse _PMI, comme illustré en figure 9.

[0047] Les ensembles C₁ et C₂ ont un via d'encre métallique.

[0048] Le plan de masse 2 n'est pas métallisé sur toute la surface, pour laisser le passage du via reliant 5 et 5'. Pour les accès 1 2 3 4, la traversée des plans de masse est assurée en supprimant la métallisation autour des vias de connexion. Les accès 1 et 2 peuvent se trouver sur les faces perpendiculaires comme illustré en figure 10.

[0049] Même si la hauteur du composant réalisé est augmentée, on parvient ainsi à réduire les dimensions dans le plan (diamètre du disque de matériau ferrite, largeur et longueur des pistes métalliques) et à améliorer les performances en termes d'isolation et de pertes d'insertion.

[0050] Plus précisément, cette configuration triplaque comporte quatre ensembles de noyau de ferrite entouré de matériau diélectrique. On réalise sur deux d'entre eux des jonctions Y, pour réaliser les cellules C₁ et C₂, sur les faces opposées aux faces comportant les jonctions Y, l'une des faces au moins est métallisée pour constituer le plan de masse interne référencé en figure 9, plan de masse P_M. La structure triplaque comporte de manière symétrique, deux autres ensembles C_1' et C_2' présentant également un noyau de ferrite entouré de matériau diélectrique non représenté. L'ensemble C_1' est en regard de la cellule C₁, l'ensemble C_2' est en regard de la cellule C_2'.

[0051] Un plan de masse supérieur est réalisé sur la face externe de l'ensemble C_1', un plan de masse inférieur est réalisé sur la face externe de l'ensemble C_2'. Les trois de plans de masse P_Ms, P_M et P_Mi sont reliés entre eux par des vias conducteurs périphériques V_iB , la connexion entre les jonctions Y des deux cellules est assurée par le via conducteur principal V_P.

[0052] Cette technologie de fabrication permet alors de réaliser des composants de type CMS : « Composant Monté en Surface » possédant des connexions Cxi sur une seule face qui peuvent être soudés de manière automatique.

Revendications

1. Circulateur hyperfréquence comprenant au moins :

- la superposition d'une première cellule et d'une seconde cellule, chaque cellule comportant :

∘ un noyau de matériau ferrite entouré de matériau diélectrique ou faiblement magnétique, ledit noyau et ledit matériau diélectrique ou faiblement magnétique étant coffrités ;

∘ au moins deux pistes d'accès et une piste de liaison jointes entre elles au niveau du noyau de matériau ferrite, sur une face active de la cellule ;

- au moins une connexion de cellules permettant de relier électriquement ladite piste de liaison de ladite première cellule à ladite piste de liaison de ladite seconde cellule.

- ladite superposition comprenant un plan de masse situé entre lesdites faces actives desdites cellules, le tout étant assemblé par cofrittage.

2. Circulateur hyperfréquence selon la revendication 1, caractérisé en ce que les cellules comprennent une ou des couches de matériau ferrite/matériau diélectrique ou faiblement magnétique cofrittées.

3. Circulateur hyperfréquence selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite connexion de cellules comprend au moins un via conducteur principal traversant ladite première cellule et ladite seconde cellule.

4. Circulateur hyperfréquence selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte une structure triplaque cofrittée comprenant :

- un plan de masse supérieur ;

- une première cellule ;

- une seconde cellule ;

- un plan de masse inférieur.

5. Circulateur hyperfréquence selon la revendication 4, caractérisé en ce que la première cellule est recouverte par un ensemble comprenant un noyau de matériau ferrite entouré de matériau diélectrique ou faiblement magnétique, la seconde cellule étant recouverte par un ensemble comprenant un noyau de matériau ferrite entouré de matériau diélectrique

6. Circulateur hyperfréquence selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que lesdites cellules comprennent en outre des vias conducteurs secondaires débouchant sur le ou les plan(s) de masse et répartis autour dudit via conducteur principal.

7. Circulateur hyperfréquence selon l'une des revendications précédentes comprenant au moins un aimant rapporté sur au moins une cellule ou sur un des plans de masse supérieur ou inférieur.

8. Circulateur hyperfréquence selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le matériau ferrite est de structure grenat.

9. Circulateur hyperfréquence selon la revendication 8, caractérisé en ce que le matériau ferrite de structure grenat répond à la formule chimique suivante :

         Y_aTR_bBi_b'Fe_cAl_dIn_eCa_fCu_gZr_hV_iCo_jSi_kO_12±γ

avec TR : une terre rare ou une combinaison de terres rares et :



























avec b + d ≤ 1.

10. Circulateur hyperfréquence selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le matériau diélectrique est un matériau de structure grenat à faible aimantation magnétique.

11. Circulateur hyperfréquence selon la revendication 10, caractérisé en ce que le matériau de structure grenat à faible aimantation magnétique répond à la formule chimique suivante :

         Y_aTR_bBi_b'Fe_cAl_dIn_eCa_fCu_gZr_hV_iCo_jSi_kO_12±γ

avec TR : une terre rare ou une combinaison de terres rares et :



























avec b + d ≥ 1,2.

12. Procédé de fabrication d'un circulateur hyperfréquence selon l'une des revendications 1 à 11 comprenant :

- la réalisation d'une première structure comprenant un noyau de matériau ferrite entouré de matériau diélectrique ou faiblement magnétique et d'une seconde structure comprenant un noyau de matériau ferrite entouré de matériau diélectrique ou faiblement magnétique ;

- la réalisation de pistes d'accès et de liaison sur l'une des faces dite active de ladite première structure et sur l'une des faces dite active de ladite seconde structure ;

- la réalisation d'un plan de masse sur l'une des faces opposées à l'une des faces actives desdites structures ;

- l'assemblage de ladite première structure et de ladite seconde structure ;

- la réalisation d'une connexion entre la piste de liaison de ladite première structure et la piste de liaison de ladite seconde structure ;

- une étape de cofrittage pour solidariser la structure dans les trois dimensions.

13. Procédé de fabrication d'un circulateur hyperfréquence selon la revendication 12, comprenant la réalisation d'au moins un via conducteur dans ledit assemblage pour obtenir ladite connexion entre la piste de liaison de ladite première structure et la piste de liaison de ladite seconde structure.

14. Procédé de fabrication d'un circulateur hyperfréquence selon l'une des revendications 12 ou 13, dans lequel la réalisation d'une première structure comprenant un noyau de matériau ferrite entouré de matériau diélectrique ou faiblement magnétique et d'une seconde structure comprenant un noyau de matériau ferrite entouré de matériau diélectrique ou faiblement magnétique est effectuée par assemblage de pièces usinées de matériau ferrite et de matériau diélectrique.

15. Procédé de fabrication d'un circulateur hyperfréquence selon l'une des revendications 12 ou 13, dans lequel la réalisation d'une première structure comprenant un noyau de matériau ferrite entouré de matériau diélectrique et d'une seconde structure comprenant un noyau de matériau ferrite entouré de matériau diélectrique ou faiblement magnétique est effectuée par cofrittage d'un empilement multicouches, chacune des couches comprenant un noyau de matériau ferrite entouré de matériau diélectrique ou faiblement magnétique.

16. Procédé de fabrication d'un circulateur hyperfréquence selon la revendication 15 dans lequel le matériau diélectrique ou faiblement magnétique répond à la formule chimique suivante :

         Y_aTR_bBi_b'Fe_cAl_dIn_eCa_fCu_gZr_hV_iCo_jSi_kO_12±γ

avec TR : une terre rare ou une combinaison de terres rares et :



























avec b + d ≥ 1,2.

17. Procédé de fabrication selon l'une des revendications 15 ou 16 dans lequel le matériau ferrite est de structure grenat et peut répondre à la formule chimique suivante :

         Y_aTR_bBi_b'Fe_cAl_dIn_eCa_fCu_gZr_hV_iCo_jSi_kO_12±γ

avec TR : une terre rare ou une combinaison de terres rares et :



























avec b + d ≤ 1.

18. Procédé de fabrication d'un circulateur hyperfréquence selon l'une des revendications 15 à 17, comprenant les étapes suivantes :

- la réalisation de bandes de matériau ferrite et de matériau diélectrique ou faiblement magnétique par coulage ;

- la découpe desdites bandes ;

- la réalisation d'au moins un via ;

- le remplissage d'au moins ledit via avec une encre métallique ;

- la réalisation de pistes d'accès et de liaison jointes entre elles au niveau du noyau de matériau ferrite sur un sous-ensemble de bandes et de plans de masse sur certaines autres bandes;

- l'empilement desdites bandes par pressage à chaud ;

- le cofrittage dudit empilement conduisant à la solidarisation de la structure multicouches.

19. Circulateur hyperfréquence obtenu selon le procédé de fabrication d'une des revendications 12 à 18.

Dessins