Технические разделы

Основные типы конструктивных реализаций ЧФ диапазона СВЧ, применяемых в настоящий момент, и основные технологии их изготовления

Реализация приведенных выше схем ЧФ СВЧ на дискретных элементах практически невозможна. Это объясняется рядом причин. Во-первых, для того чтобы схема обладала свойствами системы с сосредоточенными параметрами геометрические размеры элементов должны быть много меньше длинны волны, а диапазон СВЧ включает в себя сигналы с длиной волны от 1 до 10 см. Следовательно, дискретные элементы будут представлять собой сверхмалые конденсаторы и отрезки проволоки. Во-вторых, возможно изготовление элементов с электрическими параметрами, соответствующими стандартным рядам, которые регламентированы ГОСТом 28884-90 «Ряды предпочтительных значений для резисторов и конденсаторов». В-третьих, изготовление дискретных элементов такого размера неизбежно влечет за собой большой разброс в электрических параметрах, что отрицательно сказывается на характеристике устройства. В-четвертых, изготовление систем на дискретных элементах предполагает ручную сборку, что так же оказывает отрицательное влияние в частности на параметры элементов и на характеристики устройства в целом. Поэтому ЧФ в диапазоне СВЧ реализуют в полосковом виде.

В настоящий момент в большинстве случаев реализация фильтров диапазона СВЧ осуществляется в виде гибридных интегральных схем (ГИС). В абсолютном большинстве случаев ГИС могут иметь либо полосковые, либо коаксиальные выводы, реже - выводы в виде прямоугольных волноводов. ГИС с полосковыми выводами (ПВ) выглядит следующим образом (Рисунок 1.8).

Рисунок 1.8 - ГИС

Цифре 1 соответствует интегральный элемент, цифре 2 - дискретный микротранзистор, цифре 3 - места сварки дискретных микроэлементов, цифре 4 - одиночный микротранзистор, цифре 5 - микроконденсатор, цифре 6 - ПВ, цифре 7 - коаксиальный вывод.

Несущей конструкцией ГИС с ПВ является плата из диэлектрика (возможно использование органических или неорганических диэлектриков), чаще всего используются неорганические диэлектрики, в частности, керамика на основе оксида алюминия - поликор (диэлектрическая проницаемость - 9.8; тангенс угла диэлектрических потерь - 0,0001). Керамика отличается высокой механической прочностью, твердостью, стабильностью размеров во времени и при воздействии технологических процессов изготовления полосковых устройств (воздействие кислот, щелочей, растворителей), допускается воздействие высокой температуры 1300°С при технологических процессах, диапазон рабочих температур - 60…+700°С. На одной или на обеих поверхностях платы методами электровакуумного напыления, фотолитографии и гальваники сформированы топологии проводящих и резистивных слоёв.[1]

Вакуумная технология обеспечивает получение пленок с заданными электрофизическими свойствами и хорошей адгезией. Сущность метода термического испарения в вакууме состоит в том, что при температуре, когда давление собственных паров испаряемого вещества значительно превышает давление остаточных газов, а тепловая энергия превышает силу сцепления между атомами, происходит термическое испарение материала. При этом в сторону подложки направляется прямолинейный молекулярный поток испаряемого вещества.

На рисунке 1.9 из испарителя 1 испаряемое вещество 2 осаждается на подложку 3 или на заслонку 4, контролирующую начало и окончание осаждения материала. Подложка подогревается с помощью нагревателя 5. Длина свободного пробега атомов испаряемого вещества в вакууме должна превышать расстояние между испарителем и подложкой.

Рисунок 1.9 - Подколпачное устройство установки термического испарения в вакууме

Во время испарения контролируются температура подложки, температура испарителя, скорость конденсации испаряемого вещества, толщина пленок, давление остаточных газов и т.д. Использование «карусели» подложек обеспечивает одновременную обработку нескольких подложек (от 6 до 150). Для увеличения равномерности и одновременного нанесения материала на обе стороны подложки разработаны системы вращения подложек по 2-3-м осям. Подложки подвергаются в вакуумных установках термической обработке (нагрев до 500°С) и очистке в тлеющем разряде (при давлении 13…1Па), что позволяет получать пленки с улучшенной адгезией. Методом вакуумного испарения получают токопроводящие, диэлектрические и резистивные слои.

Перейти на страницу: 1 2 3 4

Еще статьи по технике и технологиям

Реверсивный тиристорный преобразователь для электроприводов постоянного тока
Электропривод на основе двигателей постоянного тока используется в различных отраслях промышленности - металлургии, машиностроении, химической, угольной, деревообрабатывающей и др. Развитие электропривода направлено на создание высокоп ...

Разработка цифрового вольтметра
Современный этап научно-технического прогресса характеризуется повсеместным внедрением принципиально новой техники. Ускорение научно-технического прогресса в значительной степени зависит от успехов современной микроэлектроники, я ...

© 2019 | www.techexpose.ru