Введение
Глава 1 Состояние развития и представления о ГИС и МСБ СВЧ - диапазона на период начала работы 17
1.0 Введение 17
1.1 Иерархия РЭА и место ГИС и МСБ в ней 17
1.2 Компоновочные структуры микроэлектронной аппаратуры 19
1.3 Определения и классификация 22
1.4 Материалы конструктивов 23
1.5 Надежность ГИС и МСБ 27
1.6 Анализ существующих конструкторско-технологическнх решений СВЧ ГИС и МСБ. 27
1.6.0 Теплопроводность материалов для ГИС СВЧ 27
1.6.1 Конструкции СВЧ ГИС и МСБ с размещением ПП на поверхности платы 27
1.6.2 Конструкции ГИС и МСБ с размещением кристаллов ПП на металлических основаниях или металлических подложках 29
1.6.3 Конструкция ГИС и МСБ с теплопроводящими столбиками в плате под тепловыделяющими элементами 31
1.6.4 Конструкция ГИС и МСБ с принудительным охлаждением и непосредственным контактом тепловыделяющих элементов с хладоагеитом 37
1.6.5 Конструкция ГИС и МСБ с размещением кристаллов ПП в сквозных отверстиях платы 37
1.6.6 Конструкция ГИС и МСБ с размещением кристаллов ПП в углублениях плат 39
1.6.7 Конструкции многослойных ГИС и МСБ 40
1.7 Анализ влияния конструктивного исполнения на параметры СВЧ - устройств 43
1.7.1 Конструкции генераторов СВЧ 43
1.7.2 Конструкция ГИС и МСБ усилителей мощности 51
1.8. Влияние производственных процессов на характеристики СВЧ - устройств 55
1.8.1 Анализ производства микрополосковых плат (МПП) для ГИС и МСБ СВЧ 55
1.8.2 Анализ технологических потерь и видов брака при сборке СВЧ - устройств 58
1.8.3 Состояние разработки структуры металлизации МПП ГИС СВЧ 59
1.8.4 Перспективы оптимизации структуры металлизации МПП 64
1.9 Заключение 67
Глава 2 Формирование первого уровня направлении развития ГИС СВЧ - диапазона 70
2.0 Введение 70
2.1 Направление оптимизации структуры и технологии изготовления проводников МПП ГИС СВЧ-диапазона
2.1.1 Разработка, оптимизация и стандартизация типоразмеров МПП и структуры их металлизации 71
2.1.2 Оптимизация структуры металлизациии МПП 74
2.1.3 Зависимость прочности сварных соединений от структуры полосковой линии и режимов её термообработки 74
2.1.4 Оптимизация структуры металлизации плат ГИС СВЧ для бесфлюсовой сборки. 74
2.1.5 Исследование состава алмазоподобных пленок углерода используемых в изелиях микроэлектроники 74
2.1.6 Исследование потерь в микрополосковых линиях с многослойной структурой металлизацией плат для ГИС СВЧ диапазона 85
2.1.7 Совершенствование конструкции и технологии микрополосковых линий ГИС СВЧ 97
2.1.8 Выводы 110
2.2 Направление совершенствования конструкции и технологии изготовления конденсаторов ГИС СВЧ-диапазона 111
2.3 Направление использования объёма и материала подложки МПП для размещения компонентов ГИС СВЧ - диапазона 126
2.3.1 Исследование влияния паразитных параметров на электрические характеристики СВЧГИСиМСБ 126
2.3.2 Исследование возможности улучшения тепловых характеристик СВЧ ГИС и МСБ за счёт заглубления компонентов в МПП 126
2.3.3 Улучшение массогабаритных показателей СВЧ ГИС и МСБ новой разработки 126
2.4 Направление использования металлических вставок в подложку МПП ГИС СВЧ - диапазона 126
2.5 Направление совершенствования конструкции и технологии внутрисхемных соединений ГИС СВЧ - диапазона 137
2.5.1 Применение выводных рамок в ГИС СВЧ усилителя мощности СВЧ-диапазона 137
2.5.2 Эффективность применения плоских внутрисхемных соединений в ГИС СВЧ - диапазона 143
2.5.3 Оптимизация геометрии плоских балочных выводов компонентов ГИС СВЧ диапазона 153
2.5.4Дальнейшее совершенствование геометрии плоских балочных выводов компонентов ГИС СВЧ - диапазона 166
2.5.5 Улучшение электрических характеристик элементов приемопередающего модуля СВЧ - диапазона 171
2.5.6 Использование плёночного носителя для изготовления внутрисхемных соединений ГИС СВЧ-диапазона 181
2.5.7 Совершенствование технологии изготовления ГИС СВЧ - диапазона с плоскими балочными внутрисхемными соединениями 193
2.5.8 Выводы 206
2.6 Направление формирования встроенных в подложку индивидуальных систем теплоотвода от тепловыделяющих компонентов и элементов ГИС 208
2.6.1 Оценка и исследование тепловых характеристик фрагментов ГИС и МСБ с тепловыделяющими пассивными элементами 208
2.6.2 Оценка и исследование тепловых характеристик фрагментов ГИС и МСБ с тепловыделяющими активными компонентами 217
2.6.3 Заключение и выводы 226
2.7 Направление совершенствования конструкции и технологии ГИС выводов энергии электронных устройств 228
2.8 Технологическое направление первого уровня развития ГИС СВЧ - диапазоа 228
2.8.1 Групповая технология изготовления МПП 228
2.8.2 Технология фрезерования алюмооксидных подложек МПП 238
2.8.3 Технология изготовления МПП для первого уровня направлений развития ГИС 238
2.8.4 Технология изготовления выводных рамок плоских балочных выводов 238
2.8.5 Технология сборки ГИС первого уровня направлений развития 242
2.8.6 Выводы 244
Глава 3 Формирование второго уровня направлений развития ГИС СВЧ - диапазона 247
3.0 Введение 247
3.1 Направление создания сложных комплексных систем теплоотвода от тепловыделяющих компонентов и элементов ГИС 247
3.1.1 Эффективность сложной системы теплоотвода от тепловыделяющих компонентов ГИС 247
3.2 Направление создания двухкристалыюго составного ПТШ и его использование для сложения мощности в усилителях мощности 252
3.2.1 Новая концепция сложения мощности кристаллов ПТШ в ГИС усилителей мощности СВЧ - диапазона 252
3.2.2 Анализ возможности теплоотвода при двухъярусном расположении кристаллов транзисторов в ГИС СВЧ - диапазона 263
3.2.3 Простой инженерный метод расчета дополнительного теплоотвода в ГИС СВЧ 283
3.2.4 Подавление паразитной генерации в ГИС СВЧ усилителей мощности 292
3.2.5 Тепловой анализ работы мощной ГИС с интегральным теплоотводом от кристаллов полупроводниковых приборов 296
3.2.6 Составной транзистор для усилителей мощности СВЧ - диапазона 318
3.2.7 Эффективность применения двухкристалыюго составного ПТШ в усилителе мощности 326
3.2.8 Заключение 332
3.3 Направление размещения группы кристаллов компонентов в фигурных сложнопро-фильных углублениях в подложке МПП 334
3.4 Направление создания полумонолитных (квазимонолитных) интегральных схем СВЧ-диапазона 339
3.5 Направление создания промежуточных монтажных уровней внутри подложки МПП. 339
3.6 Направление создания объемных многослойных ГИС СВЧ - диапазона 339
3.6.1 ОИС СВЧ с размещением заглубленных компонентов во внутренних слоях многослойных МПП 339
3.6.2 Устройство контроля диэлектрической проницаемости среды с датчиком на основе ОИС СВЧ 339
3.6.3 Конструкция ГИС приёмопередающего модуля АФАР СВЧ - диапазона 339
3.7 Направление увеличения степени интеграции навесных компонентов ГИС СВЧ - диапазона 347
3.8 Конструкторско - технологическое направление создания микрополосковых гибридных вакуумных устройств 349
3.9 Направление корпусирования ГИС СВЧ - диапазона 349
3.9.1 Корпус — крышка для корпусирования ГИС 349
3.9.2 Корпусирование ГИС СВЧ - диапазона 349
3.10 Технологическое направление второго уровня развития ГИС СВЧ - диапазона 349
3.11 Заключение 349
Глава 4 Формирование третьего уровня направлений развития ГИС СВЧ - диапазона 351
4.0 Введение 351
4.1 Направление эволюционного последовательного развития конструкции и технологии ГИС СВЧ - диапазона 351
4.1.1 Эволюция развития конструкции типовых фрагментов ГИС СВЧ - диапазона 351
4.1.2 Совершенствование конструкции и технологии типового фрагмента ГИС СВЧ - диапазона 359
4.1.3 Совершенствование конструкции ГИС малошумящего усилителя СВЧ-диапазона.366
4.2 Направление развития техники компоновочных структур МЭА (РЭА) на базе ГИС СВЧ -диапазона 376
4.3 Направление применения новых материалов в технике ГИС СВЧ-диапазона 376
4.3.1 Перспективы применения новых материалов в ГИС СВЧ 376
4.3.2 Конструкция фильтра СВЧ с элементами из высокотемперетурных сверхпроводящих материалов 378
4.3.3 Конструкция встроенного в подложку ГИС СВЧ - диапазона теплоотвода от тепловыделяющего компонента 382
4.4 Технологическое направление третьего уровня развития ГИС СВЧ 401
4.5 Заключение 404
Глава 5 Завершающий этап формирования и систематизации направлений развития техники ГИС СВЧ-диапазона 406
5.0 Введение 406
5.1 Направление применения достижений нанотехнологии в ГИС СВЧ — диапазона 407
5.2 Направление экономии пространства изделий электронной техники на базе ГИС СВЧ 418
5.3 Соответствие развития техники ГИС СВЧ - диапазона комплексной микроминиатюризации РЭА 421
5.4 Система конструкторско - технологических направлений развития техники ГИС СВЧ - диапазона 423
5.5 Результаты практической реализации исследований, выполненных в диссертационной работе 433
5.6 Выводы 438
Заключение 439
Используемая литература: 442
Приложения 480
Приложение А 480
Приложение Б 482
Приложение В 489
Приложение Г 592
Приложение Д 595
Приложение Е 518
Приложение Ж 528
Приложение И 532
Приложение К 552
Приложение Л 577
Приложение М 582
Приложение Н 599
Приложение П 612
Приложение Р 616
Приложение С 618
Приложение Т 648
Приложение У 659
Приложение Ф 671
Приложение X 675
Приложение Ц 681
Приложение Ш 687
Приложение Щ 696
Приложение Э 704
Приложение Ю 711
Приложение Я 714
Приложение 1А Справки об экономической эффективности работы по созданию групповой технологии изготовления МПП 725
Приложение 1В Акты внедрения результатов, проведенной работы 746
