Cтраница 1
![]() |
Поперечный разрез танталовой СВЧ микросхемы, содержащей элементы с сосредоточенным1. параметрами. [1] |
Микрополосковые схемы, содержащие сосредоточенные элементы [ 2.8, 2.11, 2.13, 2.17 - 2.251. Микросхемы СВЧ диапазона, содержащие сосредоточенные элементы, по своей структуре к конструкции напоминают низкочастотные микросхемы общего назначения. Они отличаются от последних повышенной толщиной рабочих слоев и малыми номинальными значениями элементов. Расчет пассивных сосредоточенных элементов аналогичен расчету пленочных R - и С-элементов с учетом повышенной мощности и добротности. Микросхемы с такими элементами предназначены для работы в более низкочастотной области СВЧ диапазона. [2]
Второй маршрут изготовления микрополосковых схем с применением гальванического усиления основан на другом принципе подачи потенициала на все рабочие элементы микросхемы. Затем формируют защитный рельеф и создают фоторезистивную контактную маску. Чтобы исключить боковое разрастание проводников, целесообразно lie - пользовать слои фоторезиста значительной толщины, близкой к толщине проводящего слоя при гальваническом наращивании. Таким образом, контактирование в этом случае осуществляют по сплошному напыленному слою меди, а гальванические слои осаждают в окна на фоторезисте по пробельным участкам. После гальванического усиления рабочих участков и нанесения на них антикоррозийного покрытия удаляют фоторезистивную контактную маску, растворяя ее, и стравливают тонкий слой меди с адгезионным подслоем. Иногда поверхности дополнительно очищают плазмохимическим способом. Для формирования контактной маски толщиной более 2 мкм используют сканирование электронным лучом. [3]
![]() |
Последовательность укрупненных технологических операций изготовления проводника МПЛ методом прямого травления толстых пленок. [4] |
Общими недостатками указанных маршрутов изготовления микрополосковых схем являются: зависимость удельного сопротивления проводников от технологических режимов осаждения, состава и чистоты электролитов; наличие неравномерного роста толщины пленок на подложках больших размеров и в схемах, имеющих элементы с различной шириной проводящих полосок. [5]
Рассмотрены различные конструкции бескорпуспых диодов для микрополосковых схем и тенденции в их развитии и применении. [6]
Таким образом, рассмотренные технологические методы формирования микрополосковых схем позволяют создавать проводящие элементы, обеспечивающие различные выходные параметры микросхем. Для получения микросхем с малым зазором между провод-пиками целесообразно использовать первые два маршрута с учетом их особенностей. При формировании схем с высокой добротностью и воспроизводимостью геометрических размеров при зазоре между элементами не менее 40 мкм рекомендуется метод прямого травления толстых пленок, полученных термическим испарением в вакууме, который не имеет аналогов и в этом случае является наиболее оптимальным. Плотные осадки можно также получить и гальваническим осаждением, если создать особенно чистые условия получения пленок, применяя реверсирование, импульсные или переменные токи в процессе осаждения, а также резко увеличивая скорость осаждения слоев. [7]
Для тонкопленочных микросхем применяют базовые пластины из ситалла или стекла размером 60 х 48 х 0 5 мм, для микрополосковых схем - из поликора размером 30 х 24 X 0 5 мм. У полупроводниковых интегральных схем базовые пластины имеют форму круга с диаметром 30 - 40 мм. После изготовления элементов базовую пластину разламывают ( скрайбируют) на отдельные подложки индивидуальных микросхем. Длина и ширина подложки у индивидуальной тонкопленочной и микрополосковои схем определяются кратным делением размеров базовой пластины, а у полупроводниковых микросхем они примерно равны 1 5 X 1 5 мм. [8]
Один из видов волноводно-микрополоскового перехода показан на рис. 8.21. Здесь соединение волновода с микрополосковой линией осуществляется широкополосным ступенчатым трансформатором гребенчатого типа, состоящим из четвертьволновых секций и механически связанным с микрополосковой схемой посредством специального контакта прижимного винта. Волновые сопротивления и геометрические размеры каждой ступени трансформатора рассчитывают для заданной полосы частот. Высоту последней ступени трансформатора выбирают таким образом, чтобы подложка соприкасалась с гребенчатой линией в ее центре. При этом переходы обладают хорошо воспроизводимыми параметрами. Обычно применяемые в переходах гребенчатые линии имеют ширину 2 44 мм. Для большей механической прочности волновод и подложку закрепляют на общем основании. Изолированный прижимной винт соединяет контактный элемент с микрополосковой линией. Край гребенчатой линии используют в качестве стопорного устройства для установки подложки. [9]
![]() |
Волноводно-микрополосковый переход. [10] |
Один из видов волновод-но-микрополоскового перс-хода показан на рис. 7.21. Здесь соединение волновода с микрополосковой линией осуществляется широкополосным ступенчатым трансформатором гребенчатого типа, состоящим из четвертьволновых секций и механически связанным с микрополосковой схемой посредством специального контакта прижимного винта. Волновые сопротивления и геометрические размеры каждой ступени трансформатора рассчитывают для заданной полосы частот. Высоту последней ступени трансформатора выбирают таким образом, чтобы подложка соприкасалась с гребенчатой линией в ее центре. При этом переходы обладают хорошо воспроизводимыми параметрами. Обычно применяемые в переходах гребенчатые линии имеют ширину 2 44 мм. Для большей механической прочности волновод и подложку закрепляют на общем основании. Изолированный прижимной винт соединяет - контактный элемент с микрополосковой линией. Край гребенчатой линии ис-нользуют в качестве стопорного устройства для установки подложки. [11]
Совпадение расчетных и экспериментальных кривых изменения полного сопротивления подтверждает адекватность рассмотренных методик расчета и физического масштабного моделирования. С учетом сильной зависимости импедансов от размеров камеры и частоты преимущества расчетной методики для простых конфигураций БОЛНОВОДНЫХ смесительных камер представляются очевидными: она позволяет исследовать все Необходимые сочетания параметров задачи с заданной точностью. Их вывод представляется важным в первую очередь для таких типичных конструкций, как смесительная камера ММ диапазона с микрополосковой схемой в Е - плоскости волновода и смесительная камера СММ диапазона на основе уголкового отражателя. [12]
В зависимости от технологии изготовления микросхемы подразделяют на полупроводниковые и пленочные. Пленочные схемы, в свою очередь, делятся на тонкопленочные и толстопленочные. Первые получают методами термического испарения материалов и катодного распыления, вторые - методами шелкографии и вжигания специальных паст в керамику. Разновидностью тонкопленочных микросхем, используемых в диапазоне СВЧ, являются микрополосковые схемы. По степени унификации и применения в РЭА микросхемы подразделяют на микросхемы широкого и частного применения. [13]
Поясним суть методики проектирования на примере конструирования микрополосковой СВЧ линии. Полосковая линия с точки зрения конструкторского синтеза представляет собой набор определенных, сопряженных между собой плоских геометрических фигур. Входным заданием структуру синтезируемого тракта определяют в виде графа, вершины которого отображают геометрические фигуры, а ребра - связь между ними. Если все геометрические размеры элементов, включая их ориентацию, известны, задача сводится к прямому развертыванию заданной структуры в геометрическую информацию, необходимую для воспроизведения микрополосковой схемы. Задача существенно меняется, если задается структура полоскового тракта, а ряд ее геометрических размеров является предметом синтеза. [14]
В некоторых случаях параметры устройства определяются с достаточной для практики точностью с помощью элементарных расчетов и не приходится прибегать к параметрическому синтезу. Например, это относится к фильтрам на встречных стержнях, гребенчатым фильтрам или фильтрам с параллельно связанными резона-тбрами при не слишком широких полосах пропускания. Однако эти ( или подобные) примеры составляют, скорее, исключение, и в большинстве случаев требуется доработка эквивалентной схемы или самого устройства с целью обеспечения желаемых характеристик. Необходимо отметить, что в связи с развитием микрополосковой техники возможности настройки устройств СВЧ с помощью регулировочных органов стали весьма ограниченными. Поэтому доработка устройств превращается по существу в кропотливую экспериментальную работу, причем если частотные характеристики микрополосковой схемы оказываются неудовлетворительными, то плату, на которую нанесен рисунок схемы, приходится отбраковывать и заменять другой. [15]