Широкополосное высокочастотное устройство коммутации
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
условий их осаждения. Для улучшения электрохимических условий применяют электролиты с высокой рассеивающей способностью. При заниженных плотностях тока возможно утоньшение покрытия в середине платы, при завышенных плотностях тока - образование утолщений и шероховатостей на углах и торцах платы. В качестве анодов могут применяться растворимые аноды, состоящие из осаждаемого металла (проводящий слой платы обычно служит катодом). Для предотвращения зашламления ванны аноды неблагородных металлов помещают в защитные чехлы. При электрической проработке свежеприготовленного электролита аноды загружают на всю глубину ванны, электролит перемешивают. При рабочем режиме ванны глубина погружения плат должна быть несколько ниже глубины погружения анодов для обеспечения равномерности осаждения. Равномерность осаждения металлического слоя по поверхности платы повышается при тщательном подборе соотношения площади анода-катода, расстояния анода-катода и при оптимальном взаиморасположении металлизируемых подложек (катода) и анода (вертикальном, горизонтальном).
После формирования топологического рисунка на плате, на одной или на обеих поверхностях платы могут быть смонтированы различные электрорадиоэлементы: чип-резисторы, чип-конденсаторы, корпусированные и бескорпусные транзисторы, диоды, индуктивности и т.д. Монтаж осуществляется методами пайки, контактной сварки, термозвуковой компрессии, приклейкой проводящими и изолирующими клеями. ГИС с ПВ (до 10-ти и более) могут быть объединены в одном герметизируемом корпусе с коаксиальными выводами. Такие конструкции принято называть ГИС с коаксиальными выводами (ГИС с КВ).
Такая конструктивная реализация фильтров имеет недостатки: достигнуты минимально возможные габаритные размеры, паразитная полоса пропускания на удвоении средней частоты.
Решить проблемы возможно переходом на изготовление фильтров с применением многослойной технологии.
1.4 Перспективные типы конструктивных реализаций ЧФ СВЧ и перспективные технологии их изготовления
Широкое распространение получила гибридная технология на основе керамики с низкой температурой обжига (КНТО, англ. Low Temperature Cofired Ceramics - LTCC).[25]
В технологии многослойных интегральных схем на основе керамики с низкой температурой обжига можно выделить два самостоятельных процесса: изготовление керамических листов и изготовление многослойных структур на их основе.
Изготовление керамических листов представляет собой процесс, в котором композитный раствор в виде суспензии, состоящей из частиц керамики, боросиликатного стекла и различных модификаторов, наносится на плоскую поверхность, называемую основой.
Разделяют два метода нанесения раствора: метод раскатывания и метод покрытия. При использовании метода раскатывания (Рисунок 1.12 а) основа перемещается относительно резервуара с раствором. Суспензия выдавливается через щель, ширина которой и определяет толщину раскатываемых листов. При использовании метода покрытия (Рисунок 1.12 б) гибкая основа протягивается через резервуар с раствором. В результате основа оказывается покрытой тонким слоем суспензии. В этом случае параметрами, определяющими толщину керамического листа, являются вязкость состава, скорость движения основы и угол, под которым основа выходит из раствора. Данный метод применяют при промышленном производстве конструкций на основе КНТО.
Рисунок 1.12 - Изготовление керамических листов методом раскатывания (а) и методом покрытия (б)
После обрезки и температурной обработки получается, так называемые, сырые (необожженные) керамические листы толщиной 20-200 мкм. Свойства керамических листов определяются их химическим составом, в частности, используемыми модификаторами.
К основным электрическим характеристикам керамики относятся относительная диэлектрическая проницаемость материала e и тангенс угла диэлектрических потерь tgd; температурным - линейный коэффициент теплового расширения (ЛКТР) и теплопроводность; механическим - модуль Юнга и прочность на изгибе. В таблице 1.1 представлены характеристики керамики с низкой температурой обжига от ведущих мировых производителей в сравнении с наиболее популярными материалами подложек традиционных гибридных интегральных схем СВЧ.
Таблица 1.1
Технологический процесс изготовления многослойных структур на основе готовых листов КНТО состоит из нескольких этапов (Рисунок 1.13).
Рисунок 1.13 - Технологический процесс изготовления интегральных схем на керамике с низкой температурой обжига
Вначале листы нарезают в размер при помощи резака или лазерного луча умеренной мощности, чтобы предотвратить преждевременный обжиг КНТО. Некоторые материалы (например, DuPont Green Tape) перед проведением последующих технологических операций требуют предварительной просушки.
Затем механическим способом или лазером в листах пробиваются отверстия для межслойных соединений. Минимально возможный диаметр отверстий зависит от способа пробивки и вязкости проводящей пасты, которая должна полностью заполнить отверстие для обеспечения надежного межслойного соединения. При механической пробивке минимальный диаметр отверстий составляет около 100 мкм, при пробивке лазером - до 25 мкм, в любом случае он должен превышать толщину керамических листов. После пробивки производится заполнение отверстий проводящей пастой через трафареты из нержавеющей стали тол