Введение
1 Анализ состояния проблемы и выбор направления исследований в области разработки метода проектирования быстродействующих устройств телекоммуникаций 11
1.1. Общая характеристика проблемы //
1.2 Анализ современных материалов, используемых в качестве оснований для создания быстродействующей
цифровой аппаратуры 14
1.2.1 Материалы на основе политетрафторэтилена 14
1.2.2 Печатные платы на основе жидкокристаллических полимеров 18
1.2.3 Технология НТСС 19
1.2.4 Технология производства КНТО 21
1.2.5 Процессы технологии производства КНТО
1.3 Анализ особенностей создания топологии верхних слоев многослойных керамических модулей 30
1.4 Анализ особенностей проектирования телекоммуникационных устройств, изготавливаемых с. применением КНТО
1.4.1 Изменение геометрических размеров при обжиге 35
1.4.2 Минимальные топологические размеры 36
1.4.3 Расположение металлизированных отверстий 37
1.4.4 Интегрированные пассивные компоненты 38
1.4.5 Влияние диэлектрической проницаемости керамической основы на прохождение сигнала в линиях передачи
1.5 Обзор методов проектирования цифровой быстродействующей аппаратуры 41
1.6 Анализ элементной базы, используемой в быстродействующих устройствах телекоммуникаций 43
1.7 Обзор линий передачи 47
1.8 Постановка задачи 48
2 Разработка модели микрополосковой линии передачи, учитывающей особенности технологии изготовления многослойных керамических модулей 50
2.1 Анализ методов расчета электрической емкости микрополосковой линии передачи 51
2.2 Анализ программного обеспечения, реализующего расчет методом конечных элементов 2.2.1 FlexPDE 55
2.2.2 PDEase2D 57
2.2.3 QuickField 58
2.2.4 Maxwell Spicelink 59
2.2.5 ELCUT 2.3 Обоснование выбора метода планирования эксперимента . 65
2.4 Обоснование выбора метода Бокса-Уилсона 68
2.5 Создание плана эксперимента 70
2.6 Обоснование выбора факторов
2.6.1 Диэлектрическая проницаемость керамической основы 73
2.6.2 Толщина керамической основы 74
2.6.3 Толщина проводника сигнального слоя 74
2.6.4 Ширина проводника сигнального слоя с учетом подтравов 75
2.6.5 Диэлектрическая проницаемость и толщина компаунда на поверхности линии передачи 77
2.6.6 Толщина полимерного компаунда на поверхности линии передачи 81
-2 2.7 Создание модели микрополосковой линии передачи 81
2.7.1 Определение адекватности линейной модели для расчетов волнового сопротивления 83
2.7.2 Разбиение области определения факторов на подобласти 90
2.7.3 Включение в модель эффектов взаимодействия факторов 94
2.7.4 Влияние подтравов проводников назначение волнового сопротивления линии передачи 96
2.7.5 Определение регрессионной модели расчета волнового сопротивления с учетом всех рассматриваемых факторов 97
2.7.6 Определение вида нелинейной модели для расчета значения волнового сопротивления 101
2.7.7 Уточнение нелинейной модели добавлением учета влияния подтравов проводников 102
2.7.8 Уточнение нелинейной модели учетом влияния кусочно-однородной среды 107
2.7.9 Проверка точности полученной модели
2.8 Практическая реализация полученной модели 113
2.9 Выводы 118
3 Анализ целостности сигнала в линиях передачи 121
3.1 Расчет помех отражения и анализ их влияния на сохранение целостности сигнала 123
3.2 Интеграция IBIS-моделей микросхем в расчет помех отраясения методом характеристик 126
3.3 Применение предложенного алгоритма для расчета помех отражения линии передачи 133
3.4 Выводы 136
4 Разработка метода проектирования микрополосковых линий передачи на многослойных керамических подложках 138
4.1 Разработка метода 138
4.1.1 Определение типа линии передачи 139
4.1.2 Определение технологии производства изделия и применяемых материалов 142
4.1.3 Определение параметров линии передачи 142
4.1.4 Расчет волнового сопротивления линии передачи 144
4.1.5 Оценка соответствия расчетных данных требуемым 146
4.1.6 Анализ элементной базы 147
4.1.7 Подбор соответствующих конструкторских решений, удовлетворяющих заданным требованиям ... 148
4.1.8 Оценка помех отражения и их влияния на целостность сигнала 148
4.1.9 Создание виртуального прототипа изделия 1 4.2 Апробация метода проектирования 149
4.3 Рекомендации по проектированию многослойных керамических модулей для быстродействующих устройств телекоммуникаций 1 4.3.1 Общие положения, вытекающие из особенностей многослойных керамических подложек 153
4.3.2 Расположение компонентов и топология 155
4.3.3 Создание полостей 158
4.3.4 Создание встроенных пассивных компонентов 158
4.3.5 Требования к конструкции, обусловленные технологическими процессами производства 159
4.4 Выводы 162
Заключение 163
Литература 165
