Разработка и оптимизация конструкторско-технологических решений ГИС СВЧ-диапазона, с целью улучшения характеристик, формирование направлений создания и теоретических основ их развития

• Автор: Иовдальский, Виктор Анатольевич
• Шифр специальности: 05.02.22
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Фрязино
• Количество страниц: 774 с. : ил. + Прил. (с. 480-774: ил.)

Оглавление:

Список сокращении

Введение
Глава
Состояние развития и представления о ГИС н МСБ СВЧ - диапазона на период начала работы

1.0 Введение

1.1 Иерархия РЭА и место ГИС и МСБ в ней

1.2 Компоновочные структуры микроэлектронной аппаратуры

1.3 Определения и классификация

1.4 Материалы конструктивов

1.5 Надежность ГИС и МСБ

1.6 Анализ существующих конструкторско-технологических решений СВЧ ГИС и МСБ.
1.6.0 Теплопроводность материалов для ГИС СВЧ
1.6.1 Конструкции СВЧ ГИС и МСБ с размещением ПП на поверхности платы
1.6.2 Конструкции ГИС и МСБ с размещением кристаллов ПП на металлических основаниях или металлических подложках
1.6.3 Конструкция ГИС и МСБ с теплопроводящими столбиками в плате под тепловыделяющими элементами
1.6.4 Конструкция ГИС и МСБ с принудительным охлаждением и непосредственным контактом тепловыделяющих элементов с хладоагентом
1.6.5 Конструкция ГИС и МСБ с размещением кристаллов ПП в сквозных отверстиях платы
1.6.6 Конструкция ГИС и МСБ с размещением кристаллов ПП в углублениях плат
1.6.7 Конструкции многослойных ГИС и МСБ
1.7 Анализ влияния конструктивного исполнения на параметры СВЧ - устройств
1.7.1 Конструкции генераторов СВЧ
1.7.2 Конструкция ГИС и МСБ усилителей мощности
1.8. Влияние производственных процессов на характеристики СВЧ - устройств
1.8.1 Анализ производства микрополосковых плат (МПП) для ГИС и МСБ СВЧ
1.8.2 Анализ технологических потерь и видов брака при сборке СВЧ - устройств
1.8.3 Состояние разработки структуры металлизации МПП ГИС СВЧ
1.8.4 Перспективы оптимизации структуры металлизации МПП
1.9 Заключение
Глава
Формирование первого уровня направлений развития ГИС СВЧ - диапазона
2.0 Введение
2.1 Направление оптимизации структуры и технологии изготовления проводников МПП ГИС СВЧ - диапазона
2.1.1 Разработка, оптимизация и стандартизация типоразмеров МПП и структуры их металлизации
2.1.2 Оптимизация структуры металлизациии МПП
2.1.3 Зависимость прочности сварных соединений от структуры полосковой
линии и режимов её термообработки
2.1.4 Оптимизация структуры металлизации плат ГИС СВЧ для бесфлюсовой сборки.
2.1.5 Исследование состава алмазоподобных пленок углерода используемых в изелиях микроэлектроники
2.1.6 Исследование потерь в микрополосковых линиях с многослойной структурой металлизацией плат для ГИС СВЧ диапазона

2.1.7 Совершенствование конструкции и технологии микрополосковых линий ГИС СВЧ
2.1.8 Выводы
2.2 Направление совершенствования конструкции и технологии изготовления конденсаторов ГИС СВЧ - диапазона
2.3 Направление использования объёма и материала подложки МПП для размещения компонентов ГИС СВЧ - диапазона
2.3.1 Исследование влияния паразитных параметров на электрические характеристики СВЧ ГИС и МСБ
2.3.2 Исследование возможности улучшения тепловых характеристик СВЧ ГИС и МСБ за счёт заглубления компонентов в МПП
2.3.3 Улучшение массогабаритных показателей СВЧ ГИС и МСБ новой разработки
2.4 Направление использования металлических вставок в подложку МПП ГИС СВЧ - диапазона
2.5 Направление совершенствования конструкции и технологии внутрисхемных соединений ГИС СВЧ - диапазона
2.5.1 Применение выводных рамок в ГИС СВЧ усилителя мощности СВЧ—диапазона..
2.5.2 Эффективность применения плоских внутрисхемных соединений в ГИС СВЧ - диапазона
2.5.3 Оптимизация геометрии плоских балочных выводов компонентов ГИС СВЧ-
днапазона
2.5.4Дальнейшее совершенствование геометрии плоских балочных выводов компонентов
ГИС СВЧ - диапазона
2.5.5 Улучшение электрических характеристик элементов приемопередающего модуля СВЧ - диапазона
2.5.6 Использование плёночного носителя для изготовления внутрисхемных соединений ГИС СВЧ - диапазона
2.5.7 Совершенствование технологии изготовления ГИС СВЧ - диапазона с плоскими балочными внутрисхемными соединениями
2.5.8 Выводы
2.6 Направление формирования встроенных в подложку индивидуальных систем теплоотвода от тепловыделяющих компонентов и элементов ГИС
2.6.1 Оценка и исследование тепловых характеристик фрагментов ГИС и МСБ с тепловыделяющими пассивными элементами
2.6.2 Оценка и исследование тепловых характеристик фрагментов ГИС и МСБ с тепловыделяющими активными компонентами
2.6.3 Заключение и выводы
2.7 Направление совершенствования конструкции и технологии ГИС выводов энергии электронных устройств
2.8 Технологическое направление первого уровня развития ГИС СВЧ - диапазоа
2.8.1 Групповая технология изготовления МПП
2.8.2 Технология фрезерования алюмооксидных подложек МПП
2.8.3 Технология изготовления МП1Т для первого уровня направлений развития ГИС .
2.8.4 Технология изготовления выводных рамок плоских балочных выводов
2.8.5 Технология сборки ГИС первого уровня направлений развития
2.8.6 Выводы
Глава
Формирование второго уровня направлении развития ГИС СВЧ - диапазона
3.0 Введение
3.1 Направление создания сложных комплексных систем теплоотвода от тепловыделяющих компонентов и элементов ГИС

3.1.1 Эффективность сложной системы теплоотвода от тепловыделяющих компонентов ГИС
3.2 Направление создания двухкристального составного ПТШ и его использование для сложения мощности в усилителях мощности
3.2.1 Новая концепция сложения мощности кристаллов ПТШ в ГИС усилителен мощности СВЧ - диапазона
3.2.2 Анализ возможности теплоотвода при двухъярусном расположении кристаллов транзисторов в ГИС СВЧ - диапазона
3.2.3 Простой инженерный метод расчета дополнительного теплоотвода в ГИС СВЧ
3.2.4 Подавление паразитной генерации в ГИС СВЧ усилителей мощности
3.2.5 Тепловой анализ работы мощной ГИС с интегральным теплоотводом от кристаллов полупроводниковых приборов
3.2.6 Составной транзистор для усилителей мощности СВЧ - диапазона
3.2.7 Эффективность применения двухкристального составного ПТШ в усилителе мощности
3.2.8 Заключение
3.3 Направление размещения группы кристаллов компонентов в фигурных сложнопрофильных углублениях в подложке МПП
3.4 Направление создания полумонолитных (квазимонолитных) интегральных схем СВЧ -диапазона
3.5 Направление создания промежуточных монтажных уровней внутри подложки МПП.
3.6 Направление создания объемных многослойных ГИС СВЧ - диапазона
3.6.1 ОИС СВЧ с размещением заглубленных компонентов во внутренних слоях многослойных МПП
3.6.2 Устройство контроля диэлектрической проницаемости среды с датчиком на основе ОИС СВЧ
3.6.3 Конструкция ГИС нриёмопередающего модуля АФАР СВЧ - диапазона
3.7 Направление увеличения степени интеграции навесных компонентов ГИС СВЧ - диапазона
3.8 Конструкторско - технологическое направление создания микрополосковых гибридных вакуумных устройств
3.9 Направление корпусирования ГИС СВЧ - диапазона
3.9.1 Корпус - крышка для корпусирования ГИС
3.9.2 Корпусирование ГИС СВЧ - диапазона
3.10 Технологическое направление второго уровня развития ГИС СВЧ - диапазона
3.11 Заключение
Глава
Формирование третьего уровня направлений развития ГИС СВЧ - диапазона
4.0 Введение
4.1 Направление эволюционного последовательного развития конструкции и технологии ГИС СВЧ - диапазона
4.1.1 Эволюция развития конструкции типовых фрагментов ГИС СВЧ - диапазона
4.1.2 Совершенствование конструкции и технологии типового фрагмента ГИС СВЧ - диапазона
4.1.3 Совершенствование конструкции ГИС малошумящего усилителя СВЧ-диапазона.
4.2 Направление развития техники компоновочных структур МЭА (РЭА) на базе ГИС СВЧ -диапазона
4.3 Направление применения новых материалов в технике ГИС СВЧ-диапазона
4.3.1 Перспективы применения новых материалов в ГИС СВЧ
4.3.2 Конструкция фильтра СВЧ с элементами из высокотемперетурных сверхпроводящих материалов

Рис.1.6.3.5 Фрагмент конструкции МСБ с системой теплоотвода в виде отверстий под ТВК:(а - глухих; б - сквозных), заполненных теплопроводящим материалом.
1 2 3 4 5 6
Рис. 1.6.3.6 Конструкция МСБ с непосредственным контактом кристаллов ПП с хладагентом, где:1- диэлектрическая плата; 2 - отверстие в плате; 3 - кристалл ПП;
4 - соединительные проводники; 5 - канал для прохождения хладагента; 6 - крышка;
7 - диэлектрическая рамка; 8 - ребристый радиатор.