Высокочастотный объемный реберно-диэлектрический модуль и способ его изготовления

 

Использование: высокочастотная интегральная техника в многоканальной радиосвязи , радиолокации, радиоуправления и высокочастотной радиоизмерительной технике . Сущность изобретения: расширение эксплуатационных возможностей и упрощение процесса изготовления достигается тем, что высокочастотный объемный реберно-диэлектрический модуль (ВОРДМ) содержит прямоугольный корпус 1 с основанием-радиатором 2с пластинами 3, соединенными герметизирующей пайкой 4 по периметру сочленения основания со стенками корпуса. В отверстиях основаниярадиатора 2 установлены внешние СВЧ-соединители 5 и внешние низкочастотные металлостеклянные соединители. Несущие тулки 6-8 с различными конфигурациями со с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ЙАВЗ

ENlqIg.;-;..

ИОТЕйА

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4788114/21 (22) 02.02.90 (46) 07,01.93. Бюл. М 1 (71) Конструкторское бюро приборостроения Научно-производственного объединения "Точность" (72) А.А.Яшин, Г.С.Теленков, В.Н.Панферов и Н.П.Майорова (56) Гвоздев В.И., Скулаков П.Н., Шепетина

В.А. и Яшин А.А. Реализация трехмерной топологии в интегральных СВЧ-схемах. Зарубежная радиоэлектроника, 1990, М 5, с.39-55.

Авторское свидетельство СССР

М 1679664, кл. Н 05 К 7/02, 1988. (54) ВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ ОБЪЕМНЫЙ

РЕБЕРНО-ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ МОДУЛЬ

И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ

„„ Д3 „„1786695 Al (я)5 Н 05 К 7/02

2 (57) Использование: высокочастотная интегральная техника в многоканальной радиосвязи, радиолокации, радиоуправления и высокочастотной радиоизмерительной технике. Сущность изобретения: расширение эксплуатационйых воэможностей и упрощение процесса изготовления достигается тем, что высокочастотный объемный реберйо-диэлектрический модуль (ВОРДМ) содержит прямоугольный корпус 1 с основанием-радиатором 2 с пластинами 3, соединенными герметизйрующей пайкой 4 . по периметру сочленения основания со стенками корпуса, В отверстиях основаниярадиатора 2 установлены внешние СВЧ-со-: единители 5 и внешние низкочастотные: металлостекляйные соединители. Несущие тулки 6-8 с различными конфигурациями

1786695 диаметров hd = dz — d > гарантирует свободную установку заполненного в свободных . полостях пенистым дижлектриком 17 набора реберно-диэлектрических секций íà осдиэлектричекий материал 10, например фторопласт, содержащий на своих поверхностях полосковые платы, вйполненные в нова нии-радиаторе 2 за счет компенсирующего допуска. Верхние оси 18 виде пленочных диэлектрических слоев 11, например, из полиимида с пленочными полосковыми элемнетами (ППЭ) 12 и 13, которые в зависимости от схемного назначения мотут являться полосковыми приемными и ущей втулке коаксиально-полосковым переходом 21 от центрального проводника

СВЧ-соединителя 5 ВОРДМ позволяет увеличить число фуйкциональных узлов на единицу обьема, расширить рабочий диапазон частот, увеличить мощность, снизить трудотора 2 и закреплены пайкой 16, Разница емкость изготовления. 2 с.п,ф-лы, 22 ил. г:.

Изобретенйе относится к высокочастот-:. ной интегральной технике и может быть исты, выполненные в виде пленочных диэлектрических слоев 11, например, из полиимипользовано B многоканальной радиосвязи, да с пленочными полосковыми элементами (ППЭ) 12 и 13, которые в зависимости от съемного назначения могут являться полорадиолокации, радиоуправлении и высокочастотной радиоизмерительной технике, 5

Цель изобретения — расширение экссковыми приемными и передающими излучателями, образующими объемные плуатационных возможностей и упрощение процесса изготовления, На фиг. 1 приведена конструкция высокочастотного объемно.о реберно-диэлект- 10 рического модуля (ВОРДМ); . на фиг. 2— конструкция и схема сборки реберно-диэнижними осями 15 металлической пластины

9 в отверстиях основания-радиатора 2 и лектрической секции (РДС); на фиг. 3-5 — закреплены пайкой 16. Разнциа диаметров конструкции несущих втулок; на фиг. 6-11 — hd = d2 — d1 гарантирует свободную установконструктивные варианты реберно-дизлек15 ку заполненного в свободных полостях петрических линий(РДЛ); на фиг. 12-19- ти" нистым диэлектриком 17 набора РДС на пичные функциональные узлы на основе основании-радиаторе 2 за счет компенсируРДЛ; нафиг.20и21-схемы сборки ВОРДМ ющего допуска. Верхние оси 18 заподлицо в технологических оправках; на фиг.. 22 —:заполнены пенистым диэлектриком 19, а пеконструкция ВОРДМ, реализующая прием- 20 нистым диэлектриком 20 заполнены части но-передающий модуль — пример канкрет-, нижних осей 15 и внешнего СВЧ-соединитеной реализации устройства.. ля 5с предварительно подключенным к ППЭ

ВОРДМ содержит прямоугольный кор- полосковой платы на несущей втулке коакпус 1 с основанием-радиатором 2 с пласти- сиально-полосковым переходом 21 от цент нами 3, соединенйыми герметизирующей 25 рального проводника соединителя 5. пайкой 4 по периметру сочленения основа-. ния со стенками корпуса. В отверстиях ос- На фиг. 2 приведена. конструкция и схенования-радиатора 2 установлены внешние ма сборки РДС. Полосковая плата, выполСВЧ-соединители 5 и внешние низкочастот- — ненная в виде пленочного диэлектрического ные металлостеклянные-соединители (не 30 слоя11с ППЭ13,закреплена на поверхнорпоказаны). Несущие втулки 6-8 с различными конфигурациями ортогональных ребер сти несущей втулки посредством липкой полимерной композиции 22 по профилю 23 диэлектрика 10 ных профилей в,их сечениях, каждая .из

На фиг. 3 — 5 приведены конструкции не35 сущих втулок различных используемых в модуле типов.

3 ортогональных реберных профилей в их сечениях, каждая из которых содержит металлическую пластину g, впрессованную в передающими излучателями, образующими объемн ые расп редел ен н ые переходы. по трактам передачи высокочастотного сигнала, и навесными компонентами, установлены нижними осями 15 металлической пластины 9 в отверстиях основания-радиакоторых содфжиФ металлическую пластину

9, которая впрессована в диэлектрический материал 10, например фторопласт, содержит на своих поверхностях полосковые плазаподлицо заполнены пенистым диэлектриком 19, а пенистым диэлектриком 20 запол нейы части нижних осей l5 и внешнего

СВЧ-соединителя 5 с предварительно подключенным к ППЭ полосковой плиты на нераспределенные переходы (ОРП) по трактам передачи. высокочастотного сигнала,. и навесными компоннетами 14, установлены

1786695

На фиг. 3 приведена конструкция несущей втулки из диэлектрика 10, армированного металлической пластиной 9 с осями 15 и 18 и образующего ортогональный Т-образный реберный профиль в сечении.

На фиг, 4 приведена конструкция Т-образной несущей втулки, в которой ось 18 является продолжением запрессованной в диэлектрик 10 металлической косынки 24.

Аналогично запрессовывается и нижняя ось. Данный тип несущих втулок используется для реализации РДС, функциональные

10 узлы которых не содержат тепловыделяющих ППЭ и компонентов или содержат маломощные тепловыделяющие ППЭ и экран или:экранные слои металлизации (ЭСМ) 28, диэлектрик: пенистый диэлектрик. 29 или диэлектрические пластины 30 и 31— приемные и передающие излучатели 32.

На фиг. 12-19 приведены типичные функциональные узлы на основе РДЛ, реализуемые в РДС модуля., На фиг. 12 приведена конструкция ортогонального перехода от РДЛ к несимметричной полоской лИнии (НПЛ), причем РДЛ содержит полосковый излучатель 33 на поверхности вертикального диэлектрического

35 слоя 34 с вырезом 35 для уменьшения коэффициента отражения, а НПЛ содержит гори. зонтальный диэлектрический слой 36 с Э CM

37 и токонесущим полосковым проводником (ТПП) 38.

На фиг. 13 приведена конструкция на. правленного ответвителя на связанных

45. РДЛ, в которой на обеих поверхностях вертикального диэлектрического слоя 34 размещены полосковые излучатели 39 и 40, гальванические соединенные с ТПП 38 подводящих и отводящих НПЛ, образованных дизлектрическйм слоем 36, ЭСМ 37 и ТПП

38, На фиг. 14 приведена конструкция полоскового фильтра на РДЛ, в которой на 55 обеих поерхностях вертикального диэлектрического слоя 34 размещены полосковые излучатели 41-43 связанных РДЛ, смещенные пространственно относительно друг друга на величину, равную четверти длины компоненты.

На фиг. 5 приведена конструкция несущей втулки с крестообразным профилм, . образуемым ортогональными пересекающимися металлическими пластинами 25 с 20 осью 18, запрессованными в диэлектрик с ортогональными пересекающимися ребрами 26 и 27.

На фиг. 6 — 11 приведены. конструктивные варианты РДЛ, реализуемые в РДС модуля. Связанные РДЛ (фиг. 6, 9 и 11) и одиночные РДЛ (фиг. 7, 8 и 10) содержат рабочей волны и образующие область обьемной четвертьволновой связи. Входом и выходом фильтра являются НПЛ, образованные диэлектрическим слоем 36, ЭСМ 37 и ТПП 38, На фиг. 15 приведена конструкция емкостного элемента на основе РДЛ, образованного встречными излучателями 44, объединенными в гребенчатые структуры 45 и 46, гальванически подключенные к НПЛ, образованным диэлектрическим слоем 36, ЭСМ 37 и ТПП 38.

На фиг, 16 приведена конструкция ком-. бинированного узла "тройник — направленный ответвитель" на основе РДЛ и щелевой линии, содержащая ППЭ 47 — 49, каждый из которых может выполнять функцию излучателя, размещенные на обеих сторонах диэлектрического слоя 50 и разделенные щелями 51 и 52.

На фиг. 17 приведена конструкция интегральной широкополосной "антенны Вивальди" на основе РДЛ и плавно расширяющейся щелевой линии, содержащая щелевую линию в виде выреза в ЭСМ

53, размещенного на лицевой гтороне диэлектрического слоя 36, с экспоненциально расшйряющимся участком 54, плавно переходящим в регулярный отрезок щелевой линии 55, запитываемый по высокочастотному тракту от вертикально расположенного отреза ТПП 56, гальванически соединенного с

ТПП 57 подводящей НПЛ, образованной

ЭСМ 58, который размещен между диэлектрическим бруском 59 и ортогонально изогнутым диэлектрическим слоем 60.

На фиг. 18 приведена конструкция интегральной широкополосной антенны на основе РДЛ, образованной диэлектрической пластиной 30, помещенной в прямоугольный экран 28 с двумя ортогональными излучателями 32, зазор между которыми на участке излучения 61 плавно увеличивается. образуя раскрыв антенны продольного излучения.

На фиг, 19 приведена конструкция многоканального коммутатора размерностью

MxN — число входов и выходов, На горизонтальном диэлектрическом слое 36 с 3СМ 37 размещены ТПП 62 НПЛ входных плеч, которые через направленные ответвители. образованные ТПП 62 и параллельно расположенными ППЭ, развязывающие плечи коммутатора и включенные в разрыв

ТПП переклюдчающие диоды 63, гальвани-, чески подсоединены к ТПП 64, образующим при объединении на вертикальных диэлектрических слоях 34 с 3СМ 65 выходные плечи коммутатора 66.

1786695

На фиг. 20 и 21 приведены схемы сбооки

БО РДМ в технологических оправках; основной и вспомогательной. Основная технологическая оправка содержит панели 67 и 68, в отверстия которых осями 15 и 18 установлены РДС 69, В передней панели 68 изготовлены отверстия 70 и 71 под установку высокочастотного и низкочастотных внешних соединителей соответственио; 72 — объем под заполнение пенистым диэлектриком, На фиг. 21 приведен подготовленный к присоединению к основанию-радиатору 2 и корпусированию модуль, свободнйе полости между РДС 69 которого заполнены пенистым диэлектриком 17, с подсоединенными высокочастотным 5 и низкочастотными 73 соединителями; с выступающими эа объем заполнения пенистым диэлектриком 17 концами нижних осей 15 несущих втулок; 74 и 75. — объемы под заполнение пенистым диэлектриком 19 и 20 (см.фйг. 1) соответственно.

На фиг, 22 приведены конструкция

ВОРДМ, реализующая приемно-передающий.модуль, содер>кащая корпус 1 с прямоугольными отверстиями 76 в крь1шке, основание-радиатор 2 с пластинами 3, высокочастотный внешний соединитель 5 и широкополосные антенны на основе РДЛ (см,фиг. 18), содержащие диэлектрические пластины 77 с плавно изменяющейся шириной и излучатели 78 с плавно изменяющимися зазорами между ними.

Способ изготовления ВОРДМ осуществляют следующим образом, Изготовленные точным литьем, штамповокой или механической обработкой металлические пластины (см.фиг. 3-5) с осями

15 и 18, причем нижние оси 15 предварительно обслуживают припоем, запрессовывают в диэлектрический материал 6 — 8, например фторопласт, Производят дополнительную. механическую обработку диэ-. лектрической поверхности изготовленной несущей втулки с целью исключения кривизны, неперпендикулярности, получения требуемой чистоты поверхности.

Для каждой из изготовленных несущих втулок изготавливают полосковую плагу на основе гибкого пленочного диэлектрического слоя 11 (см.фиг. 2), на лицевой поверхности которого с помощью операций

- напыления, фотолитографии и травления изготавливают ППЭ 13, соответствующие рассчитанному топологическому рисунку.

Затем на обратную поверхность-диэлектрического слоя 11 наносят липкую полимерную композицию 22. с помощью которой полосковая плата выклеивается по поверх10 компрессионный пайкой навесные

15 Сборка ВОРДМ выполняется с использованием основной технологической оснаконкретного ВОРДМ, РДС устанавливают

20 осями 15 и 18 в отверстиях панелей 67 и 68.

30

35 перпендикулярном взаимном расположе40 нии реберных профилей РДС и во взаимном расположении отверстий под установку

55 ности диэлектрика 10 несущей втулки по контуру 23. Для исключения образования пузырений — воздушных микропрослоек — и плотного прилегания обратной стороны диэлектрического слоя 11 к поверхности диэлектрика 10 собираемый узел помещается в гермокамеру с последующим созданием в ней вакуума. К извлеченным из гермокамеры узлам к ППЭ 13 подсоединяются термокомпоненты 14 (см.фиг, 1), после чего готовые РДС вновь помещаются в гермокамеры, где они выдеживаются в вакууме до начала процесса сборки РДС в модуль стки (см.фиг, 20), панели 67 и 68 которой изготавливают специально для каждого

В отверстиях 70 и 71 панели 68 устанавливают высокочастотный 5 (см;фиг. 1 и 21) и низкочастотные 73 (см.фиг. 21) внешние соединители. Соединители предварительно подпаиваются (см.пайку на стыковке 21.на фиг. 1) к ППЭ соответствующих РДС и дополнительно механически закрепляются на

РДС с помощью компаунда ВК вЂ” 9. Для обеспечения возможностй йоследующето" вра - щения "+а(в очень малых пределах) РДС69 с подсоединенными соединителями 5 и

73 отверстия 70 и 71 по диаметру несколько превышают диаметры внешних соединителей 5 и 73.

РДС 69 устанавливают в технологическую оправку в заранее рассчитанной взаимно пространст венной осе корпусной ориентации, заложенной в параллельноосей 15 и 18 в панелях 67 и 68 оправки. Для окончательной и болев: точной подстройки взаимного располо>кения соседних РДС 69 схема модуля через вйешние соединители 5 и 73 подключается к источнйкам питания низко- и высокочастотных сигналов, а выходные сигналы подаются на контрольноизмерительный стенд, после чего осевыми перемещениями и вращением a РДС

69 осуществляют их окончательнуа взим"ную ориентацию с контролем электрических параметров на контрольно-измерительном стенде.

При этом учитывается, что после запол- нения свободных полостей модуля пенистым диэлектриком 17 эти параметры хотя и незначительно, но изменяются, т.е. выставление взаимного распоожения РДС 69 про1786695

10 изводится по максимальным, оптимальным рабочим параметрам с учетом пересчета последних на требуемые, получаемые при заполнении свободных полостей пенистым диэлектриком 17.

Далее производится фиксация-стопорение осей 15 всех РДС 69 с использованием несложной оснастки, а зазоры в отверстиях

70 и 71 между их стенками и корпусами внешних соединителей 5 и 73 заполняются компаундом. Затем свободные полости между РДС 69 по контуру 72, соответствующему посадочному месту корпуса 1 (см.фиг, 1), заполняют пенистым диэлектриком 17.

Собранный и зафиксированный пакет

РДС 69 извлекают после отверждения пенистого диэлектрика 17 из основной технологической оправки и помещают в вспомогательную технологическую оправку, в которой верхние оси 18 РДС 69 заподлицо, а нижние оси 15 РДС 69 и внешние соединители 5 и 73 частично — на участке IH (фиг. 21) — дополнительно заполняются пенистым диэлектриком в объемах 74 и 75.

Вспомогательная технологическая оправка содержит панели с отверстиями под оси и внешние соединители, аналогичные панелям 67 и 68 основной технологической оправки, но на фиГ. 21 не показанные; l — максимальная длина выступающйх верхних осей 18; I> — 1н — требуемая длина нижних осей 15, на которую они должны выступать за пределы дополнительного заполнения пенистым диэлектриком.

Заполненный дополнительным пенистым диэлектриком в объемах 74 и 75 пакет

РДС 69 с присоединенными внешними соединителями 5 и 73 устанавливают выступающими на величину l — 4 концами нижних осей 15 в отверстия основания-.радиатора 2 и закрепляют пайкой 16, надевают корпус 1 и сочленяют его с основанием-радиатором

2 по периметру пакой 4 (фиг. 1).

Пример конкретной реализации

ВОРДМ и способа его изготовления приве ден на фиг. 22. На фиг, 22 показаны только отличительные от общего вида конструкции на фиг. 1 элементы, учитывая, что любые конкретные конструкции ВОРДМ, реализующие кон кретн ые схемы, отлича ются друг от друга и от конструкции на фиг. 1 только дополнительными элементами, числом и формой (в сечении) РДС 69, топологией ППЭ

12 и 13, числом и расположением навесных компонентов 14, что несущественно с точки зрения конструкторской реализации.

В данной конструкции реализован приемно-передающий модуль, например, для микроэлектронной активной фазированной антенной решетки. Кроме общих с конструкцией на фиг. 1 элементов (корпус 1, основание-радиатор 2, внешний высокочастотный соединитель 5 и дугие элементы внутри корпуса), приемно-передающий модуль имеет

5 широкоплосные антенны на основе РДЛ (см.фиг. 18), причем элементы антенны являются верхними частями соответствующих

РДС; излучение выполняется через отверстие 76 в крышке корпуса 1, а собственно

10 антенна продольного излучения содержит

-диэлектрическую пластину 77 с плавно изменяющейся шириной и излучатели 78 с плавно изменяющимися зазорами между ними.

15 В конкретной конструкции модуля диэлектрические слои 11 изготовлены из гибкого тонкого диэлектрика, обладающего хорошими электрофизическими характеристиками; малое значение tg д, относитель20 но небольшое значение диэлектрической пронциаемости E, теплостойкость, малый

КТЛР— коэффициент термического линейного расширения, по воэможности большой коэффицйент теплопроводности Кт. Услови25 ям осуществимости изобретения отвечают материалы с параметрами: tg. д = 0,003 —

0,008 при т = 20 С и tg д 0,0004 при с =

=220 С на частоте 1 ГГц; e= 31-3,8 с рабочей температурой до 220 С. Соответственно, 30 оптимальным материалом является полиимид. В приемно-передающем модуле используется пленка полиимидная марки ПМ по ТУ 6-19 — 102 — 78 или марки ПМ вЂ” 414 по

ТУ6 — 05-1141 — 78 с толщинами от 30 до 130

35 мкм, а также марок "Kapton — H", ПМА и др.

Диэлектрическая пластина 77 изготавливается из фторопласта; заменитель материала — стирол или облученный полиэтилен. В качетве диэлектрического материала 10 несу40 щиз втулок используется фторопласт-4 с характеристиками; tg д = 0,003, e = 2,0 допускает пайку на поврехйости до 260 С в течение 10 с. Металлические пластины 9, 24, 25 (см.фиг. 1-5) изготавливают из меди или

45 сплавов меди. При жестких допусках на взаимное расположение ППЭ 12 и 13 в соседних РДС 69 пластины 9, 24 и 25 изготавливаются из, бериллиевой бронзы марки БрБ2, которая в наименьшей степени

50 подвергается изгибу при заполнении свободных полостей пенистым диэлектриком

17. В качестве пенистого диэлектрика 17 используется пенополиуретан марки ППУ350(в коротковолновой части СВЧ-диапазо55 на и в КВЧ-диапазоне — пористый фтороласт по ТУ6 — 05-1751 — 75), в качестве пенистого диэлектрика 19 и 20 — пенополиуретан марки ППУ вЂ” 350, Корпус 1 изготавливается из алюминиевых сплавов типов АДОО, АМц, 1786695

12 по ГОСТ 13303 — 67 и ТУ38 — 105257 — 80 с па- 10 оаметоами; удельное объемное сопротивление 1 10,0м. см; температура узлов, реализуемых в РДС модуля: направленного ответвителя (фиг. 13), подключенно- 25 ного ВОРДМ осуществляется следующим образом. 30

Основные операции по реализации спо35 поверхностях полиимидных диэлектриче- --; 40 ских слоев 11 формируются ППЭ 13. Обезпроизводят на установке химической обработки ЩЦМ3.240,212 из комплекта оборудо-, вания линии химической обработки 45

"Лада — 1". После сушки на. воздухе поли50

АМг2М (ГОСТ 21631 — 76) с покрытием

Хим,Н6...9 для предотвращения коррозии и обеспечения пайки. Основание — радиатор 2 с пластинами 3, фреэерованное иэ литьевого алюминия марок АЛ-2, АЛ вЂ” 9 или ОАЛ вЂ” 20 с покрытием Хим,Н9. В качетве липкой полимерной композиции 22 используется пленочный клей на основе композиции низкои высокомолекулярных полиизобутиленов самовоспламенения 350" U; условия эксплуатации от — 40 С до 50 С, Назначение липкого слоя 22 — плотный контакт диэлектрического слоя 11 к поверхности диэлектрика 10 несущей втулки до заполнения свободных полостей между РДС69 пенистым диэлектриком 17, Внешние соединители 5 и 73 — нормализованные миниатюрные.

На фиг., 1 и 2 в качестве примера показаны топологии отдельных функциональных

ro к лолосовому фильтру, и выходного плеча многоканального коммутатора (фиг. 19), Способ изготовления и сборки конкретсоба, относящиеся к любым конструкциям

ВОРДМ, описаны выше. Специфйческие операции по изготовлению и сборке приемно-передающего модуля. (фиг. 22) выполняется следующим образом.

С использовайием специальной технологической оснастки и типового технологического оборудования на лицевых жиривание полиимидной пленки имидная пленка от>кигается в печи "Тезис" при 300 10 С в течение 2 ч в среде аргона.

Далее пленка металлизируется с лицевой стороны (при необходимости и с обратной) в вакуумной установке BY — 1А; на нее напыляется структура хром-медь-хром или хроммедь-золото.

Формирование топологического рисунка выполняется методом фотолитографии.

Негативный фоторезист марки ФН-11С наносится на заготовку методом окунания или лульверизацией. Сушка при 100 -5 С в течение 30 мин, Фоторезист экспонируется через гибкий фотошаблон на установке

20 двухстороннего совмещения и эспонирования ЭМ вЂ” 565A. Гибкие фотошаблоны предварительно совмещаются под микроскопом и склеиваются в пакет. Проявление фстрезиста выполняется трехкратным окунанием в уайт-спирит. Далее следует темрообработка при 100 + 10 С в течение 40 мин и травление структуры хром-медь-хром (хром-медь-золото) до выявления требуемого послойного топологического рисунка на устайовке химической обработки

ЩЦМ3.240.212. После травления фоторезистивная маска снимается на установке обработки в органических растворителях

ЩЦМ3.240.221.. Для формирования последующих слоев топологического рисунка полосковой платы операции, начиная от нанесения фоторезиста, повторяются;

Далее на обратную сторону сформированной полосковой платы наносят липкую полимерную композицию 22 из эмульсии одним из изветных способов: фильерным. ракельным, валковым. Композиция наносится слоем толщиной не более 20 мкм и должна обеспечивать липкость не менее

500-600 с с испытанием по и. 4,3 ОСТ6 — 19—

416 — 80.

После закрепления полосковой платы на несущей втулке к ППЭ 12, 13 подсоединяются пайкой навесные компоненты 14.

Пайка в течение 10-15 с не изменяет физико-химических свойств полиимидной диэлектрической пленки и фторопласта несущей втулки, т.к. для них деструкция наступает только при температуре свыше

400 С при разогреве в течение 5- t0 мин.

Способ изготовления несущих втулок и дальнейшие операции сборки описаны выше, ВОРДМ работает следующим образом.

Высокочастотный сигнал через внешний соединитель 5 подается на вход модуля и обрабатывается — усиливается, фильтруется, преобразуется, генерируется и т.п. — в пределах каждой РДС с использованием гальванических связей, вылолненных на

ППЭ, и в объемной структуре, образованной пространственно скомпонованными РДС 6, 7, 8... — с помощью ОРП. Функциональные узлы модуля при этбм реализуются как на отдельных РДС, так и на нескольких соседних РДС. Обработанный высокочастотный сигнал отводится из ВОРДМ либо через высокочастотный внешний соединитель, либо излучается в окружающее пространство (см,модуль на фиг. 22), Напряжение питания и низкочастотные сигналы подаются íà схему модуля чЬрез низкочастотные соедините- . ли 73. Выделяемое при работе активными навесными компонентами 14 и тепловыде13

1786695

20

30 ляющими ППЭ 12 и 13 тепло выводится на основание-радиатор 2 с пластинами 3 по цепи с минимальным тепловым сопротивлением: навесной компонент 14 (ППЭ 12, 13) — - "диэлектрический слой 11 —.. липкий слой 22 — диэлектрический материал 10 несущей втулки - металлическая пластина

9 несущей втулки --.ь нижняя ось 15 втулкиоснование-радиатор 2 - пластины 3.

ВОРДМ может быть использован в различных высокочастотных микроэлектронных устройствах.

По сравнению с существующими конструкциями, ВОРДМ позволяет реализовать схемы с большим (в 2 — 3 ряда) числом функциональных узлов, расширить частотный рабочий диапазон вплоть до КВЧ диапазона (до 40 — 50 ГГц), увеличить мощность обрабатываемых сигналов в пять — десять раз, снизить в два и более раз трудоемкость сборочных операций, а в итоге расширить эксплуатационные возможности и упростить процесс изготовления.

Формула изобретения

1. Высокочастотныйобъемный ребернодиэлектрический модуль, содержащий прямоугольный корпус с основанием-радиатором, несущую втулку из диэлектрика, закрепленную в корпусе на его основании-радиаторе в его центральной части, полосковые платы, выполненные в виде пленочных диэлектрических слоев с пленочными полосковыми элементами и навесными компонентами и закрепленные на несущей втулке, элементы межплатной коммутации, объемные распределенные переходы по трактам передачи высокочастотных сигналов, внешние соединители и крышку, герметично соединенную по периметру со стенками корпуса, свободные полости которого заполнены пенистым диэлектриком, о т л и ч а ю щ и и с. я тем. что, с целью расширения эксплуатационных возможностей, он снабжен дополнительными несущими втулками с дополнительными полосковыми платами, в основании радиатора выполнены отверстия, несущие втулки выполнены из диэлектрического материала, армированного металлическими пластинами с образованием ортогонального реберного профиля в их сечении, а полосковые платы закреплены на поверхности несущих втулок посредством липкой полимерной композиции, объемные распределенные переходы по трактам передачи высокочастотных сигналов выполнены виде полосковых приемных и передающих излучателей, причем допол нител ьн ые несущие втул ки закрепленй в отверстиях основания-радиатора.

2. Способ изготовления высокочастотного объемного реберно-диэлектрического модуля, включающий изготовление корпуса прямоугольной формы с основанием-радиатором, полосковых плат на основе пленочных диэлектрических слоев с пленочными элементами на их поверхности, установку навесных компонентов на полосковые платы, изготовление основной диэлектрической несущей втулки и закрепление ее внутри корпуса в центральной части его основания-радиатора, закрепление полосковых плат на диэлектрической несущей втулке, присоединение внешних соединителей, герметизацию корпуса путем установки на него крышки с последующей герметизацией ее по периметру и заполнение свободных полостей корпуса пенистым диэлектриком, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса изготовления, перед закреплением полосковых плат на основной диэлектрической несущей встулке осуществляют изготовление дополнительных диэлектрических несущих втулок, затем на поврехности диэлектрических втулок устанавливают полосковые плати с предварительно нанесенными слоями из липкой полимерной композиции, осуществляют взаимную ориентацию и фиксацию полученных диэлектрических втулок с полосковыми платами с одновременным контролем электрических параметров, а заполнение свободных полостей корпуса пенистым диэлектриком осуществляют перед закреплением несущих втулок на основании-радиаторе.

1786695 пкоН латы с ктричослраике

22

И сов1786695

ФИГ. уу 37 36 38 фиу, tr

ВХОД

ВХОД (ОД) 3

Л>

ФИГ.I6 .

ВХОДНОМ

СИГНАЛ вЂ”. P ,Я 36 Я .Я 53 ГР Б0,57

ВХОДНЫЕ ПЛЕЧИ КОММУТАТОРА

ФИГ,79 .

1786695

BPA liiE .ë"ÈE

4",1 (МтИH - CT07iOPEHKE

СОИ РЕЕЕРЯО=ЛИ:.Л";,КтРИЧЮКО"., СЕКЦИИ

rr 7o 7 б8

178б695

ФИГ, 2у

1786695

ФИГ. 22

Составитель А, Яшин

Техред М.Моргентал Корректор С. Юско

Редактор 4

Производств ьенно-из„ артельский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101, Заказ 258 Тираж Подписное

ВНИИПЙ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5