Разработка и исследование перспективных СВЧ-микросборок с заглубленными компонентами

• Автор: Иовдальский, Виктор Анатольевич
• Шифр специальности: 05.27.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Фрязино
• Количество страниц: 245 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ:
Введение
1.1. Современное состояние и перспективы развития СВЧ ГИС и МСБ
1.1 Принципы построения РЭА и используемые материалы конструктивов
1.2. Анализ существующих конструкторско-технологических решений СВЧ ГИС и МСБ
1.3. Анализ влияния конструктивного исполнения на параметры СВЧ устройств
1.4.Влияние производственных процессов на параметры изготавливаемых СВЧ устройств
1.5.Вывод ы
2. Моделирование и исследование характеристик конструкций СВЧ ГИС и МСБ
2.1 Исследование влияния паразитных параметров на электрические характеристики СВЧ ГИС и МСБ
2.2.Исследование возможности улучшения тепловых характеристик СВЧ ГИС и МСБ за счет заглубления компонентов в МПП
2.3. Выводы
3.Разработка перспективных конструкций элементов и узлов СВЧ устройств
3.1. Конструкции СВЧ ГИС и МСБ с конденсаторами
3.2.Конструкции СВЧ ГИС и МСБ с кристаллами ПП
3.3. Мощные СВЧ устройства
3 .4.Возможности увеличения плотности монтажа СВЧ устройств
3.5.Модернизация конструкции ГУН
3 .6.Конструкция СВЧ МСБ с элементами из ВТСП
3.7.Конструкции вакуумных ГИС и МСБ
3.8.Конструкции СВЧ устройств на многослойных МПП с заглубленными компонентами
3.9.Вывод ы
4.Разработка и исследование процессов изготовления СВЧ устройств новых конструкций
4.1.Модернизация фотошаблонов и подложек для изготовления МПП
4.2.Исследование точности формирования топологического рисунка МПП
4.3.Исследование процесса химической очистки поликоровых подложек в производстве МПП
4.4.Исследование и разработка процессов формирования отверстий и углублений в

4.5.Технология сборки и монтажа кристаллов в углублениях платы
4.6.Вывод ы
5.Исследование и анализ эффективности совершенствования СВЧ ГИС и МСБ
5.1. Улучшение электрических характеристик ГИС и МСБ новых разработок
5.2.Улучшение тепловых характеристик новых разработок
5.3 .Улучшение массогабаритных показателей СВЧ устройств новой разработки
5.4.Выводы
Заключение
Литература
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ СОКРАЩЕНИЙ.
АФАР - активная фазированная решетка.
ГМИП - гибридно-монолитный интегральный прибор.
ГИС, БГИС - гибридные интегральные схемы, большие ГИС.
ГУН - генератор, управляемый напряжением.
КВЧ - крайне высокие частоты.
КПД - коэффициент полезного действия.
ксвн - коэффициент стоячей волны.
КУС - краевой угол смачивания.
МГВУ - микрополосковое гибридное вакуумное устрош
МКІІ - многослойные коммутационные платы.
мпл - микрополосковая линия.
МФНУ - микрофотонаборная установка.
мшт - микрополосковые платы.
МСБ - микросборка.
нч - низкая частота.
оис - объемные интегральные схемы.
ОГИС и ОМСБ - объемные ГИС и объемные МСБ
ПП - полупроводниковые приборы.
ПМУ - промежуточный монтажный уровень.
ПТШ - полевой транзистор Шотки.
пч - промежуточная частота.
РЭА - радиоэлектронная аппаратура.
ССОИ - система сверхбыстрой обработки информации.
ТВК - тепловыделяющий компонент.
твэ - тепловыделяющий элемент.
тов - тепловыделяющий выступ.
УВН - установка вакуумного напыления.
УМ - усилитель мощности.

1.3. АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ КОНСТРУКТИВНОГО ИСПОЛНЕНИЯ НА ПАРАМЕТРЫ
СВЧ - УСТРОЙСТВ.
КОНСТРУКЦИИ ГЕНЕРАТОРОВ СВЧ
В последние годы полупроводниковые СВЧ -генераторы повышенной выходной мощности находят применение в РЭА в качестве автономных генераторов и гетеродинов в наземной и бортовой РЭА, в частности и радиорелейных станциях связи, допплеровских измерителях угла сноса смещения и скорости полета летательных аппаратов, ракетной и измерительной технике и т.д. Достигнутые успехи, обусловленные применением полупроводниковых СВЧ -генераторов повышенной мощности в бортовой РЭА, объясняются прежде всего их высокими надежностью и миниатюризацией (применяемыми массо-габаритными характеристиками), а также низким питающим напряжением, малым энергопотреблением, без-инерционностью действий. [42]
Однако, из-за, ограниченного интервала допустимого изменения температуры окружающей среды (-50...+60°С) и необходимости эффективного отвода тепла от приборов при повышенных температурах окружающей среды в течение продолжительного времени (>103ч) полупроводниковые СВЧ-генераторы повышенной мощности наиболее предпочтительны в наземной РЭА.
На рис. 1.24. (а,б) представлены электрическая схема и конструкция генератора. Наличие в схеме варакторного диода позволяет проводить электрическую перестройку частоты в пределах 3МГц. Такая конструкция генераторов обеспечивает высокую устойчивость к жестким механическим и климатическим воздействиям. Корпус генератора выполнен из сплава 32НКД и обеспечивает эффективный отвод тепла от транзистора и высокую гермастабиль-ность частоты. Теплопроводящая пластина разделяющая СВЧ и НЧ полости корпуса изготовлена из меди. В верхней (СВЧ) полости расположены: транзистор (например ЗП603) и сдвоенные соосно-расположенные миниатюрные термостабильные высокодобротные диэлектрические резонаторы (ДР) (0=4000...5000), изготовленные из керамики марки 2БТ9 [43-45], поликоровые пластины с микрополосковыми элементами. В нижней (НЧ-полости) располагаются навесные сопротивления, микросхемы и т.д. стабилизатора напряжения. Такое конструктивное исполнение генераторов без принудительного охлаждения обеспечивает надежную их работу при изменении температуры окружающей среды от -60 до +60°С с минимальной наработкой на отказ более 5х103ч. Тепловой режим полупроводниковых приборов является одним из основных факторов, определяющих возможность миниатюризации СВЧ