Введение
Глава 1. Анализ путей повышения качества конструкции и технологии изготовления пассивной части СВЧ-устройств: актуальность, обзор, проблемы, постановка задачи 36
1.1. Анализ состояния вопросов и перспективы развития технологии пассивной части СВЧ-устройств 37
1.1.1. Анализ существующих маршрутов изготовления микрополосковых плат 38
1.1.2. Классификация маршрутов изготовления микрополосковых плат и пути их совершенствования 43
1.2. Надежность пассивной части СВЧ-устройств и пути ее повышения 46
1.2.1. Влияние конструктивно-технологических факторов на на дежность и коэффициент выхода годных тонкопленочных мик рополосковых плат с резистивными структурами 47
1.2.2. Надежность микрополосковых плат при импульсном режиме работы 48
1.2.2.1. Предельная импульсная мощность микрополосковых линий 48
1.2.2.2. Проектирование мощных пленочных резистивных нагрузок 49
1.2.3. Обеспечение временной и температурной стабильности работы прецизионных тонкопленочных резисторов 53
1.2.3.1. Электрическое сопротивление контакта 54
1.2.3.2. Способы подгонки, обеспечивающие стабильность тонкопленочных резисторов 61
1.2.4. Надежность проводников МПЛ с многослойными структурами 62
1.3. Проблемы уменьшения потерь энергии в структурах многослойных микрополосковых линий :... 64
1.3.1. Расчет коэффициента затухания однослойной несимметричной полосковой линии 65
1.3.2. Исследование коэффициента затухания в структурах многослойных микрополосковых линий
1.3.2.1. Влияние шероховатости поверхности подложки и неровности края полоски 69
1.3.2.2. Влияние адгезионного слоя на коэффициент затухания 70
1.3.2.3. Влияние антикоррозионного покрытия на величину коэффициента затухания 71
1.3.2.4. Влияние толщин и технологии изготовления слоев на величину и разброс коэффициента затухания 73
1.3.2.5. Влияние формы поперечного сечения проводника
1.4. Об использовании тестовых структур и математических моделей для автоматизации процессов проектирования, контроля качества и регулирования технологических процессов изготовления элементов интегральных схем 78 ,
1.4.1. Тестовые структуры для анализа конструктивно технологических решений 78
1.4.2..Классификациям области применения моделей : 79
1.4.3. Математические модели тонкопленочных резистивных структур и методы расчета тонкопленочных резисторов 80
1.4.4. Математические модели для статистического контроля качества и регулирования технологических процессов изготовления элементов интегральных схем .". 84
1.4.5. Автоматизация статистического контроля качества, анализа и регулирования технологических процессов изготовления пленочных элементов интегральных схем 90
1.5. Выводы 95
Глава 2. Исследование потерь энергии в многослойных микрополосковых линиях 99
2.1. Постановка задачи 99
2.2. Экспериментальное исследование потерь энергии в многослойных микрополосковых линиях
2.2.1. Постановка эксперимента 100
2.2.2. Влияние материала и толщины адгезионного слоя на коэффициент затухания 102
2.2.3; Влияние технологии изготовления слоя меди 105
2.2.4. Влияние микропрофиля полосковых линий на величину коэффициента затухания 107
2.2.5. Влияние толщины и технологии изготовления слоя никеля 111
2.2.6. Влияние толщины меди, золота и технологии золочения на величину коэффициента затухания- 113
2.2.7. Влияние резистивного слоя на величину коэффициента затухания 122
2.3. Описание изобретенного способа изготовления микрополосковых СВЧ интегральных схем с малыми потерями энергии 123
2.4. Выводы 124
Глава 3: Исследование импульсного режима работы тонкопленочных, резистивных нагрузок в СВЧ-устройствах 127
3.1. Теоретический анализ теплового режима работы резисторов при импульсной нагрузке 127
3.2. Экспериментальное исследование предельной импульсной мощности рассеяния резистивных пленок на подложках СВЧ-устройств 131
3.2.1. Постановка эксперимента 131
3.2.2. Исследование предельной импульсной мощности рассеяния резисторов на поликоровых подложках без защитных покрытий 133
3.2.3. Исследование предельной импульсной мощности рассеяния резисторов, покрытых диэлектрической пленкой 136
3.3. Описание изобретенных конструкций микрополосковых аттенюаторов и нагрузок, работающих при воздействии-, импульсной СВЧ мощности : : 139
3.3.1. Резистор с повышенной импульсной мощностью рассеяния 139
3.3.2. Полосковая нагрузка, полосковый аттенюатор 140
3.4. Выводы 142
Глава 4. Технология изготовления пассивной части СВЧ-устройств с резистивными элементами 144
4.1. Унификация размещения микрополосковых плат и тестовых элементов на подложке 144
4.2. Разработка маршрута изготовления многослойной микрополосковой линии
4.2.1. Классификация маршрутов изготовления микрополосковых плат 146
4.2.2. Обоснование выбора технологии формирования многослойной структуры микрополосковых линий 147
4.2.3. Разработка маршрута изготовления микрополосковых линий методом гальванического осаждения слоев
по подслою в зазоре 152
4.2.4. Разработка маршрута изготовления микрополосковых линий методом гальванического осаждения слоев с использованием тонкопленочных технологических перемычек 156
4.3. Разработка маршрута изготовления микрополосковых резистивных нагрузок, работающих при воздействии импульсной СВЧ мощности 157
4.4. Разработка технологии гальванического золочения и контроля качества золотого покрытия 160
4.5. Исследование влияния технологии и материалов контактов на величину удельного переходного сопротивления 162
4.6. Исследование адгезии проводников МПЛ к подложке 168
4.7. Исследование влияния лазерной подгонки на стабильность тонкопленочных резисторов с защитным диэлектрическим слоем 171
4.8. Исследование термостабильности толстопленочных резисторов, подгоняемых лазерным способом 176
4.9. Исследование надежности пассивной части СВЧ-устройств, изготовленных по разработанной конструкции и технологии 181
4.10. Выводы 185
Глава 5. Разработка автоматизированных систем технологического обеспечения качества при серийном изготовлении пассивной части СВЧ-устройств .;... 189
5.1. Обоснование необходимости учета контактных сопротивлений при контроле качества изготовления и расчете тонкопленочных резисторов СВЧ-устройств 190
5.2. Вывод уравнений для определения производственных погрешностей ТПР, включая контактные сопротивления 194
5.2.1. Анализ технологических процессов изготовления пассивной части СВЧ-устройств с резистивными структурами 198
5.2.2. Разработка тестовой резистивной структуры и математических моделей, устанавливающих взаимосвязь погрешностей сопротивлений тонкопленочных резисторов с погрешностями КТП, включая контактные сопротивления 201
5.2.3. Математические модели для определения производственных погрешностей КТП резисторов по математическим ожиданиям и среднеквадратическим отклонениям сопротивлений резисторов тестовых структур 207
5.2.4. Сравнительный анализ математических моделей 211
5.2.5. Методики расчета производственных погрешностей КТП тонкопленочных резисторов, включая контактные сопротивления 214
5.3. Экспериментальное исследование производственных погрешностей резистивных элементов интегральных схем 219
5.3.1. Технология проведения экспериментальных исследований для получения экспериментальных данных по погрешностям КТП в генеральной совокупности резистивных элементов 219
5.3.2. Экспериментальная проверка методики косвенного определения-производственных погрешностей КТП при изготовлении резистивных элементов МПП 221
5.3.3. Методика определения оценок статистических характеристик резисторов для генеральной совокупности 222
5.3.4. Результаты экспериментального исследования производственных погрешностей резистивных элементов и анализ полученных экспериментальных данных 228
5.4. Автоматизация статистического контроля, анализа и регулирования технологических процессов изготовления МПП с резистивными элементами 240
5.4.1. Принципы построения АСК и СРТП при учете контактных сопротивлений 241
5.4.2. Организация автоматизированного статистического контроля, анализа и регулирования ТП изготовления МПП с резистивными элементами в производстве 246
5.4.3. Результаты внедрения автоматизированных систем АСК и СРТП в серийное производство МПП
5.5. Расчет погрешностей ТПР и вероятности выхода годных резистивных элементов МПП при внедрении автоматизированных систем проектирования, АСК и СРТП 251
5.6. Выводы 254
Глава 6. Проектирование элементов пассивной части СВЧ-устройств 257
6.1. Проектирование резисторов, используемых в качестве схемных СВЧ элементов 257
6.1.1. Вывод основных формул для учета погрешностей КТП при расчете тонкрпленочных резисторов 257
6.1.2. Методика расчета конструкции тонкопленочных резисторов с учетомпроизводственныхпогрешностей, включая контактные сопротивления 267
6.1.3. Применение персонального компьютера для расчета тонкопленочных резисторов с учетом производственных погрешностей и контактных сопротивлений- 277
6.2. Проектирование резисторов, используемых в качестве оконечных
нагрузок при воздействии импульсной СВЧ мощности 280
6.2.1. Основные соотношения и положения для проектирования согласованных резистивных нагрузок при воздействии импульсной СВЧ мощности 280
6.2.2. Методика инженерного расчета согласованных тонкопленочных резистивных нагрузок 283
6.3 Методика расчета погонного коэффициента затухания в многослойной микрополосковой линии 284
6.4. Описание изобретенных конструкций резистивных элементов для источников питания СВЧ-устройств 285
6.4.1. Пленочный резистор 285
6.4.2. Толстопленочный резистор 287
6.5. Выводы 289
Заключение 291
Библиографический список
