ным основанием с одной стороны и с проводником линии - с другой. При последовательном соединении элемент встраивается в разрыв проводника линии и соединяется со свободными концами проводника. Как правило, параллельное соединение полупроводниковых элементов осуществляется, когда необходимо хорошее охлаждение.

Способ монтажа активных приборов зависит от мощности рассеяния. Если мощность рассеяния прибора превышает 0,5 Вт, то для лучшего теплоотвода целесообразно полупроводниковые приборы крепить непосредственно к металлическому основанию корпуса схемы. Контакт с проводником на подложке осуществляется при помощи коротких отрезков проволоки или полоскового проводника. В ряде случаев полупроводниковые приборы монтируются на дополнительных теплоотводах или радиаторах, которые крепятся к корпусу.

Монтаж полупроводниковых приборов во многом определяется их конструкцией. Наиболее перспективными для интегральной СВЧ электроники являются бескорпусные приборы, имеющие ряд специфических особенностей. Во-первых, эти приборы не являются герметичными и предназначены для использования в герметичном корпусе ИС; поэтому большое значение приобретают условия установки бескорпусных приборов в схемы (чистота помещения и пр.). Во-вторых, качество проведения технологических операций сборки (пайка, сварка и т. д.) определяет надежность работы и устойчивость прибора к внешним воздействиям.

Бескорпусные приборы имеют различные конструкции выводов (см. рис. 10.65). Балочные выводы (рис. 10.65,а) имеют форму стержней (балок) из золота, которые выступают за кромку кри-

Рис. 10.65. Кюиспрукщия иолуировадниновых элеменмв для ИС СВЧ: а~с балочоыми выводами; б - безвыводной ледеверяу/тый прибор ; в - перевернутый кристалл : - балочные выводы; 2 - кристалл; 3 - микрополосковая линия с зазором; 4 - металлизированные площадки; 5 - керамический держатель; 6 - контакты

сталла. Монтаж полупроводниковых приборов с балочными выводами осуществляется с помощью прецизионной сварки выводов, причем для дополнительного крепления к подложке используются различные клеи. Приборы с балочными выводами характеризуются высокой надежностью соединения, возможностью унификации, низкой паразитной емкостью и индуктивностью выводов.

Другая конструкция, называемая безвыводной перевернутый прибор , содержит активный элемент, смонтированный на держателе из керамики, который может быть выполнен в форме кроватки (рис. 10.65,6). С помощью металлизированных площадок на ножках кроватки прибор крепится за один цикл пайки, что позволяет легко автоматизировать технологический процесс сборки.

На рис. 10.65,е показана другая конструкция полупроводникового элемента, называемая перевернутый кристалл , у которого контакты кристалла выполнены в виде шариков или столбиков, непосредственно соединяемых с выводами линии с -помощью ультразвуковой, термокомпрессионной сварки или пайки. Такое соединение обеспечивает малую индуктивность выводов, высокую степень интеграции.

РассмотрегГкые конструкции бескорпусных приборов имеют плохой теплоотвод, не обеспечивают герметизацию элементов. С целью устранения этих недостатков дискретные элементы помещают в специальный герметичный корпус с хорошим теплоотво-дом. Однако такая конструкция имеет значительную реактивность выводов и сравнительно высокую стоимость.

Важным вопросом при сборке микросхем СВЧ является крепление подложки к корпусу. Эта операция может проводиться с помощью пайки по периметру (по ширине около 2 мм) или но всей площади металлизированной экранной плоскости подложки, а также приклеиванием к корпусу токопроводящими массами. При таких соединениях необходимо учитывать разность ТКЛР подложки и металла корпуса, которая может привести к возникновению трещин, изгибов подложки, к разрыву проводников. Иногда используется промежуточное металлическое основание из ковара или титана, на которое устанавливается керамическая подложка, а затем сборка крепится к основанию корпуса с помощью, например, миниатюрных винтов.

10.20. МАТЕРИАЛЫ И ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИНТЕГРАЛЬНЫХ МИКРОСХЕМ СВЧ

Интегральные микросхемы СВЧ разделяются на гибридные и полупроводниковые. В гибридных ИС СВЧ различные разнородные дискретные элементы (транзисторы, диоды и т. д.) размещаются на диэлектрической или ферритовой подложке. В полупроводниковых ИС СВЧ все элементы схемы реализуются на поверхности или в объеме полупроводниковой пластины и не могут быть физически отделены друг от друга без нарушения функционирования схемы.

Гибридные интегральные схемы (ГИС) СВЧ по сравнению с полупроводниковыми имеют лучшие электрические характеристики, большую радиационную стойкость, более простую технологию изготовления.

к преимуществам полупроводниковых ИС СВЧ относятся: более высокая надежность, низкая стоимость, меньшие габариты, хороший теплоотвод.

Материалы проводников печатных линий передачи должны иметь высокую электропроводность, малую величину температурного коэффициента сопротивления, хорошую адгезию к подложке, хорошую растворимость в химическом травителе, легко осаждаться при вакуумном напылении или нанесении гальваническим методом, легко соединяться с дискретными элементами. К сожалению, ни один из материалов не может удовлетворить всем этим требованиям в полной мере. Так, материалы с хорошей электропроводностью имеют, как правило, плохую адгезию, и наоборот. Поэтому материалы с хорошими адгезионными свойствами, такие как хром, тантал, титан, молибден, ванадий, используются в качестве материала подслоя между подложкой и основным слоем. Основной проводящий слой формируется из таких материалов, как медь, серебро, золото, алюминий.

Для проводников ИС СВЧ используются следующие сочетания: хром-золото; хром-медь-золото; хром-медь; хром- медь-никель-золото; титан-палладий-золото; титан-платина-золото.

В толстопленочной технологии материалом проводящего слоя являются пасты, состоящие из порошкообразных неорганических компонентов, таких как металлы и окислы металлов, смешанных с порошкообразной стеклянной связкой.

Любая металлическая пленка толщиной около 0,001 мкм имеет большое удельное сопротивление и может служить резистором. Однако резистивные пленки для ИС СВЧ должны иметь хорошую стабильность, низкий температурный коэффициент сопротивления (ТКС), требуемое значение поверхностного соцротивления [46]. Широко используются нихромовые резисторы с соотношением Ni и Сг соответственно от 80:20 до 50:50. Добавление никеля увеличивает удельное сопротивление и приводит к уменьшению ТКС чистого хрома.

Керамические резисторы (керметы), отличающиеся высоким удельным сопротивлением (до ЮкОм/П), имеют хорошую температурную стабильность и радиационную стойкость. Танталовые сопротивления имеют высокую антикоррозийную стойкость, повышенную стабильность и воспроизводимость свойств, могут быть реализованы с высокой точностью ,(за счет анодирования пленки).

Толстопленочные резисторы формируются на основе платины, смеси палладия с серебром, окиси рутения, окиси таллия.

Рассмотрим материалы диэлектриков для конденсаторов ИС СВЧ. Такие материалы диэлектриков должны обладать хорошей воспроизводимостью, высоким пробивным напряжением, низкими потерями, хорошей термической и химической стабильностью. Чаще всего используются диэлектрические пленки SiO, осаждаемые вакуумным испарением. Более высокотемпературными являются диэлектрики АЬОз и ТагОб, получаемые анодным