Technologies LTCC et stéréolithographie céramique 3D appliquées à la conception de dispositifs millimétriques et sub-millimétriques

Discipline

Électronique des Hautes Fréquences et Optoélectronique

Classification

Physique

Mots-clés libres

bande interdite électromagnétique (BIE), filtres et filtrage, matériaux céramiques, alumine, radioastronomie, stéréolithographie, céramique co-frittée à basse température (LTCC)

Mots-clés

Stéréolithographie,

Céramiques électroniques - Thèses et écrits académiques,

Radioastronomie - Thèses et écrits académiques,

Céramique co-frittée à basse température (LTCC) - Thèses et écrits académiques

Ce mémoire est consacré à la conception de dispositifs de filtrages innovants par stéréolithographie céramique 3D et LTCC (Low Temperature Cofired Ceramic). La première technologie permet de réaliser des structures céramiques complexes dédiées à différentes applications. Nous allons l'utiliser pour la réalisation de filtres dans les gammes millimétriques et sub-millimétriques. Le procédé LTCC est employé pour étudier les performances qu'elle offre pour la conception et la réalisation de fonctions de filtrage dans une bande de fréquence autour de 150 GHz pour des applications en radioastronomie. Le premier chapitre est constitué d'une étude bibliographique sur les technologies de fabrication multicouches en particulier les deux techniques de fabrication ainsi que les contraintes technologiques et les règles de conception. Le deuxième chapitre est consacré à l'étude de différentes topologies de filtres à cavités résonantes diélectriques couplées entre eux pour satisfaire un gabarit de filtrage dans la bande Ku et fabriqués par la stéréolithographie céramique 3D. Le troisième chapitre présente une conception de composants de filtrage céramiques fonctionnant à 150 GHz; les résonateurs étudiés sont basés ici sur des structures périodiques à Bande Interdite Electromagnétique (BIE). Le quatrième chapitre concerne la conception de filtres multi-pôles centrés à 150 GHz en technologie LTCC. Ce travail à cette fréquence est original parce que, à notre connaissance, la technologie LTCC n'a pas été utilisée pour réaliser des filtres fonctionnant à des fréquences supérieures à 100 GHz. Les performances expérimentales obtenues satisfont tout à fait le gabarit demandé.