Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ТПРЭС-2-2014Студ / волвоводы.docx
Скачиваний:
417
Добавлен:
10.02.2015
Размер:
11.83 Mб
Скачать

Завершается процесс сборки контролем электрических харак­теристик.

Рассмотренный процесс сбор­ки характерен для конструкций полосковых устройств с диэлек­трическими пластинами, внешняя поверхность которых залита пено­полиуретаном. Существует и дру­гое конструктивное оформление полосковых устройств — скреп­ленные винтами платы с металли­ческими пластинами или пласти­нами из стеклотекстолита, распо­ложенными на внешних поверх­ностях узла для обеспечения его механической прочности (рис.5.8). В этом случае процесс сбор­ки упрощается и сводится к комп­лектации пакета пластин и их взаимной фиксации винтами.

§ 5.3. Конструкторско-технологические особенности микроминиатюрных полосковых волноводов

Размеры полосковых волноводов удается сделать ма­лыми, если использовать для заполнения пространства между полосковыми проводниками диэлектрик с высо­кой диэлектрической проницаемостью. К материалу ди­электрической подложки микроминиатюрных полоско­вых волноводов предъявляются следующие требования:

  1. малые потери на СВЧ;

  2. хорошая адгезия с проводниками;

  3. высокая диэлектрическая проницаемость;

  4. воспроизводимость диэлектрической проницаемо­сти от партии к партии и в пределах каждой подложки;

  5. высокий класс чистоты поверхности (V 13 — V 14) .и малое количество пор;

  6. подложка не должна деформироваться при цикли­ческом изменении температуры при изготовлении микро­схемы;

  7. материал должен обладать высокой теплопровод­ностью для рассеивания больших мощностей.

В микроминиатюрных полосковых волноводах элек­тромагнитное поле сосредоточено в диэлектрической подложке. Поэтому диэлектрическая' проницаемость должна быть однородной в пределах одного волновода и от партии к партии, чтобы не нарушать однородность волновода. Следовательно, в диэлектрике недопустимы раковины и поры.

Если температура микроминиатюрного полоскового волновода меняется в широких пределах, то при исполь­зовании материалов с высокой диэлектрической прони­цаемостью и низкой точкой Кюри значительно изменя­ются электрические характеристики. Так, изменение ре­зонансной частоты четвертьволнового полоскового резо­натора

Если термические коэффициенты линейного расшире­ния материала проводника и диэлектрика резко разли­чаются, то с изменением температуры возможно разру­шение полоскового волновода.

При выборе диэлектрика следует предусмотреть его устойчивость к воздействию растворов, применяемых для изготовления полоскового волновода.

Из этих требований следует, что выбор материала для подложки сильно ограничен. В табл. 5.6 приведены характеристики диэлектриков, применяемых при произ­водстве микроминиатюрных полосковых волноводов в качестве материала подложек.

Выбор материала проводников производится одно­временно с выбором материала подложки с учетом ад­гезии проводника к подложке. Проводники должны иметь:

1) малое удельное сопротивление;

2) толщину, равную 3—5 скин-слоям, для уменьше­ния потерь в волноводе;

3) коррозионностойкость;

4) плотность и беспористосгь;

5) постоянные свойства в диапазоне температур;

6) возможность присоединения внешних проводников сваркой или пайкой.

Лучший проводник — серебро (табл. 5.7) имеет вы­сокую степепь миграции атомов по поверхности подлож­ки и быстро покрывается пленкой сернистых соединений.

Серебро применяется в основном в составе проводящих паст при толстопленочной технологии (шелкографии). При этом высокая миграционная способность атомов се­ребра способствует созданию высокопроводящих, хоро­шо сцепленных с подложкой проводников. Когда требу­ется создать схему, имеющую малые зазоры, серебро не применяется, так как на ней с течением времени появля­ются дендриты серебра (особенно при циклическом из­менении окружающей температуры), которые могут при­вести к короткому замыканию проводников.

Медь характеризуется плохой адгезией к подложке. Для улучшения адгезии меди применяется подслой из хрома, ванадия, титана и других материалов, имеющих хорошую адгезию к подложке, но высокое электрическое сопротивление. Толщина такого подслоя выбирается рав­ной нескольким сотням ангстрем, с тем чтобы не увели­чивать заметно сопротивление проводника- рис. 5.9. Медь легко окисляется на воздухе, поэтому при ее использо­вании необходимо применять защитные покрытия.

Золото тоже имеет плохую адгезию и применяется с подслоем. Оно отличается очень высокой коррозионной стойкостью, легко паяется, сваривается. Однако созда­вать проводники толщиной в .3—5 скин-слоев, что дает на частоте в 1 Ггц толщину 8—13 мкм, сложно и дорого.

Электрическое сопротивление алюминия всего в 1,6 раза больше, чем у меди. Между тем адгезия у алю­миния к керамике на основе AI2O3 очень хорошая. Но вопросы создания толстых слоев алюминия недостаточ­но изучены.

Поэтому используют только два материала: медь и золото.

В качестве резисторов применяются пленки хрома, нихоома, тантала, керметов и т. д.

Для изготовления микроминиатюрных полосковых волноводов используется несколько способов.

Соседние файлы в папке ТПРЭС-2-2014Студ