СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГИБРИДНОЙ ИНТЕГРАЛЬНОЙ СХЕМЫ СВЧ ДИАПАЗОНА Российский патент 2022 года по МПК H01L21/00 

Изобретение относится к области электронной техники, а именно, к способам изготовления гибридных интегральных схем, например, генераторного модуля СВЧ-диапазона.

Известен способ изготовления мощной гибридной интегральной схемы СВЧ-диапазона, включающий изготовление многослойной диэлектрической подложки, нанесение на каждый из диэлектрических слоёв металлизационного покрытия топологического рисунка и экранной заземляющей металлизации на обратной стороне нижнего слоя многослойной диэлектрической подложки, совмещение сквозных отверстий диэлектрических слоёв, спекание и отжиг, расположение и закрепление многослойной диэлектрической подложки экранной заземляющей металлизации на электро- и теплопроводящее основание, расположение и закрепление в каждом сквозном отверстии активного тепловыделяющего компонента с обеспечением расположения их лицевых сторон в одной плоскости, электрическое соединение контактных площадок активного тепловыделяющего компонента с топологическим рисунком металлизации многослойной диэлектрической подложки. При этом одну часть отдельных диэлектрических слоёв подложки изготавливают со сквозным отверстием, сечением соразмерным активному тепловыделяющему компоненту с превышением не более 0,5 мм, другую часть- с меньшим сечением при соотношении их площади сечения 1,4-10 соответственно, сквозные отверстия последних заполняют материалом металлизационного покрытия, а при формировании последовательности многослойной диэлектрической подложки с её лицевой стороны располагают отдельные диэлектрические слои с большим сечением, с обратной стороны-с меньшим. [Патент РФ №2521222, приоритет 18.01.2013г., МКИ H01L 27/13, «Способ изготовления мощной гибридной интегральной схемы СВЧ-диапазона» авторы Иовдальский А.А., Дудинов К.В., Калашников Ю.Н., Кудрова Т.С.]. Несмотря на то, что за счёт формирования в объёме многослойной подложки встроенной системы теплоотвода достигается улучшение отвода тепла от тепловыделяющего компонента и, таким образом, улучшаются электрические характеристики, однако это увеличивает трудоёмкость и, тем самым, ухудшает (снижает) технологичность. Таким образом, недостатками данного технического решения являются низкая технологичность, а также недостаточно высокие электрические и массогабаритные характеристики.

Известен способ изготовления мощной гибридной интегральной схемы СВЧ-диапазона [Патент РФ №2536771, приоритет 09.07.2013г., МПК H01L 25/16, «Способ изготовления мощной гибридной интегральной схемы СВЧ-диапазона», авторы Иовдальский В.А., Калашников Ю.Н., Дудинов К.В., Кудрова Т.С.], включающий изготовление отдельных диэлектрических слоёв заданной последовательности многослойной печатной платы, по крайней мере, с одним сквозным отверстием, нанесение заданного топологического рисунка металлизационного покрытия на каждый из отдельных диэлектрических слоёв и экранной заземляющей металлизации на обратной стороне нижнего слоя многослойной печатной платы, формирование многослойной диэлектрической платы (подложки) посредством расположения отдельных диэлектрических слоёв с обеспечением формирования, по меньшей мере, одного сквозного отверстия в подложке (плате), последующее спекание и отжиг, расположение и закрепление подложки (платы) экранной заземляющей металлизацией на электро- и теплопроводящее основание, закрепление сформированного активного тепловыделяющего компонента в одном сквозном отверстии подложки (платы), соединение электрически контактных площадок активного тепловыделяющего компонента с топологическим рисунком металлизационного покрытия подложки (платы), контроль электрических характеристик гибридной интегральной схемы. При изготовлении отдельных диэлектрических слоёв многослойной диэлектрической подложки сквозные отверстия изготавливают с определённым сечением. При нанесении металлизационного покрытия топологического рисунка и экранной заземляющей металлизации одновременно заполняют материалом металлизационного покрытия одно сквозное отверстие и дополнительные сквозные отверстия. При формировании многослойной диэлектрической подложки(платы) отдельные диэлектрические слои(платы) располагаются определённым образом, первую их часть изготавливают с одним сквозным отверстием, соразмерным располагаемому в нем активному компоненту, вторую часть –с другим сечением, при этом в последней части выполнены дополнительные сквозные отверстия, а формирование активного тепловыделяющего компонента осуществляют непосредственно в одном сквозном отверстии многослойной диэлектрической подложки.

Недостатками данного технического решения являются технологическая сложность (низкая технологичность) изготовления многослойной (платы) диэлектрической подложки из рекомендуемого к использованию материала, выполненного посредством низкотемпературной совместно обжигаемой керамики (LTTC), которая предполагает целый ряд сложных технологических операций с использованием длительных термических отжигов при температуре до 900°С (в течении до 28 часов при температуре до 869°С), что затрудняет изготовление ГИС [Л.В. Ляпин, В.А. Иовдальский. Многослойные керамические платы ГИС СВЧ-диапазона на основе LTTC. / Учебное пособие. Под научной редакцией А.А. Борисова. М.: Изд. «КУРС», 2020г.- 192с (См. страницу 104-107, а также Рис.3.71)], а также недостаточно высокие электрические и массогабаритные характеристики, связанные с неоптимальным использованием материала и объёма многослойной платы и металлического корпуса.

Техническим результатом изобретения является повышение технологичности, улучшение электрических и массогабаритных характеристик гибридной интегральной схемы.

Технический результат достигается тем, что в известном способе, включающем изготовление отдельных диэлектрических слоёв заданной последовательности многослойной печатной платы, по крайней мере, с одним сквозным отверстием, изготовление заданного топологического рисунка металлизационного покрытия на каждый из отдельных диэлектрических слоёв и экранной заземляющей металлизации на обратной стороне, по крайней мере, нижнего слоя многослойной печатной платы, формирование, по меньшей мере, одного сквозного отверстия в многослойной печатной плате посредством расположения отдельных диэлектрических слоёв с одновременным совмещением их сквозных отверстий, последующее их соединение, размещение и закрепление компонента в сквозном отверстии многослойной печатной платы. Одну часть отдельных диэлектрических слоёв заданной последовательности многослойной печатной платы изготавливают со сквозным отверстием с сечением, соразмерным размещаемому в отверстии компоненту с превышением не более 1мм, при формировании заданной последовательности многослойной печатной платы с её лицевой стороны располагают, по меньшей мере, один верхний диэлектрический слой с одним сквозным отверстием, соразмерным располагаемому в нём компоненту, электрическое соединение, по крайней мере одного контакта по меньшей мере одного навесного компонента с топологическим рисунком металлизационного покрытия многослойной платы; проводят контроль электрических характеристик гибридной интегральной схемы. Совмещение диэлектрических слоёв многослойной платы проводят по штифтам и базовым отверстиям, а соединение слоёв платы проводят препрегом, при формировании заданного топологического рисунка металлизационного покрытия на верхнем диэлектрическом слое многослойной платы на его обратной стороне изготавливают экранную заземляющую металлизацию, многослойную плату устанавливают и закрепляют на дне металлического корпуса с крышкой и электрически соединяют с дном, другие компоненты схемы, по крайней мере, генераторный и управляющий компоненты располагают на лицевой стороне верхнего диэлектрического слоя многослойной платы, их выводы соединяют электрически с топологическим рисунком металлизации верхнего диэлектрического слоя, а в качестве компонента, размещаемого в сквозном отверстии многослойной платы, используют коаксиальный диэлектрический резонатор (КДР), который устанавливают на дне корпуса и электрически соединяют с ним экранной металлизацией, нанесённой на боковую поверхность диэлектрического резонатора, а коаксиальный вывод диэлектрического резонатора соединяют с топологическим рисунком металлизации верхнего диэлектрического слоя; при монтаже совокупности коаксиального диэлектрического резонатора, генераторного и управляющего компонента, соединяемых с топологическим рисунком верхнего диэлектрического слоя многослойной платы, образуют схему генератора управляемого напряжением. Под топологическим рисунком металлизации с генераторным и управляющим компонентами, составляющую СВЧ- часть схемы генератора, при формировании верхнего диэлектрического слоя платы с обратной стороны удаляют экранную заземляющую металлизацию, в других диэлектрических слоях выполняют сквозные отверстия, соответствующие в плане конфигурации СВЧ-части (области) генератора, которые соединяют с отверстиями в слоях, предназначенных для формирования сквозного отверстия в многослойной плате для размещения в нём диэлектрического резонатора, и которые при формировании заданной последовательности слоёв создают выборку в обратной стороне многослойной платы; диэлектрический резонатор размещают и закрепляют в сквозном отверстии многослойной платы на дне корпуса так, чтобы торец диэлектрического резонатора с выводом находился от края отверстия в верхнем диэлектрическом слое платы не более, чем на 0,5мм, а его коаксиальный вывод соответствовал по высоте и расположению соединения с проводником топологического рисунка, а длина соединения не превышала 1,5мм, при этом:

- если толщина многослойной платы равна половине высоты КДР (соответствует уровню выхода коаксиального вывода из КДР), то КДР размещают на дне корпуса;

- если толщина многослойной платы меньше половины высоты КДР, то

в дне корпуса выполняют углубление глубиной равной разности между толщиной многослойной платы и половиной высоты КДР, а КДР размещают на дне углубления;

- если толщина многослойной платы больше половины высоты КДР, то

в дне корпуса выполняют выступ высотой равной разности между толщиной многослойной платы и половиной высоты КДР и КДР размещают на нём,

а герметизацию корпуса осуществляют присоединением крышки.

При изготовлении корпуса в дне корпуса выполняют углубление, расположенное под выборкой в многослойной печатной плате и соответствующее ей по конфигурации, таким образом, что края углубления выходят за площадь проекции выборки на 1-5мм, а глубина углубления обеспечивает остаточную толщину дна корпуса не менее 1мм, при выполнении в дне корпуса углубления под выборкой в многослойной плате, соответствующего в плане части схемы, занятой генератором управляемым напряжением и соединённого с ним углубления в дне корпуса для размещения КДР при изготовлении корпуса их выполняют одновременно за одну технологическую операцию, причём, вначале выполняют формирование углубления с общей конфигурацией для обоих углублений с глубиной более мелкой части, а затем в его дне формируют конфигурацию более глубокой части, в случае выполнения на дне корпуса выступа, для размещения КДР, и примыкающего к нему углубления, выполняют вначале выступ, а затем углубление.

При изготовлении верхнего диэлектрического слоя одновременно в обратной стороне верхнего диэлектрического слоя многослойной печатной платы выполняют углубление, соответствующее по конфигурации и месту расположения выборки в нижерасположенных диэлектрических слоях многослойной печатной платы таким образом, что глубина углубления обеспечивает остаточную толщину верхнего диэлектрического слоя многослойной печатной платы не менее 0,1мм.

Раскрытие сущности изобретения.

Проведение совмещения диэлектрических слоёв многослойной платы по штифтам и базовым отверстиям, и проведение соединения слоёв платы препрегом (склеивающими листами из стеклоткани, пропитанной эпоксидной смолой в полуотверждённом состоянии, их прессованием в специальной оснастке, плавлением и отверждением), при этом происходит склеивание слоёв платы в монолит, что позволяет существенно снизить трудоёмкость изготовления многослойной платы и всей интегральной схемы за счёт уменьшения времени процесса соединения слоёв и температуры нагрева и, тем самым, повысить технологичность. Кроме того, для повышения производительности на специализированной оснастке может производится одновременное прессование нескольких пакетов, плат, собираемых на одни и те же штифты и разделяемых промежуточными плитами, что дополнительно повышает технологичность. [Г.В. Мылов, А.М. Медведев, П.В. Семёнов, П.Н. Константинов. Научные основы проектирования межсоединений на печатных платах. / Москва, изд. «Горячая линия – Телеком», 2016г. (смотри раздел «Прессование слоёв в многослойную структуру». Стр.10-11, рис.1.8)].

Нанесение экранной заземляющей металлизации на верхнем диэлектрическом слое многослойной платы на его обратной стороне при формировании заданного металлизационного покрытия топологического рисунка позволяет экранировать низкочастотную часть схемы генератора, управляемого напряжением, защитить её от электромагнитных полей других частей схемы, и, тем самым, улучшить электрические характеристики схемы.

Установка и закрепление многослойной платы на дне металлического корпуса с крышкой и электрическое соединяют с дном позволяет защитить схему от внешних электрических полей и осуществить эффективное заземление элементов и компонентов схемы и, тем самым, улучшить электрические характеристики.

Расположение других компонентов схемы, по крайней мере, генераторного и управляющего компонентов на лицевой стороне верхнего диэлектрического слоя многослойной платы и соединение их выводов электрически с топологическим рисунком металлизации верхнего диэлектрического слоя, использование в качестве компонента, располагаемого в сквозном отверстии многослойной платы, коаксиального диэлектрического резонатора, который устанавливают на дне корпуса и электрически соединяют с ним экранной металлизацией, нанесённой на боковую поверхность диэлектрического резонатора, и соединение коаксиального вывода диэлектрического резонатора с топологическим рисунком металлизации верхнего диэлектрического слоя, позволяет сократить длину внутрисхемных соединений СВЧ-части схемы и, тем самым, снизить их паразитные индуктивности и ёмкости, а значит улучшить электрические характеристики схемы. Кроме того, позволяет расположить коаксиальный диэлектрический резонатор на дне корпуса в отверстии в многослойной плате, тем самым уменьшить высоту корпуса схемы при сохранении расстояния от резонатора до крышки и, тем самым, улучшить массогабаритные характеристики схемы.

Монтаж совокупности коаксиального диэлектрического резонатора, генераторного и управляющего компонента, и их соединение с топологическим рисунком верхнего диэлектрического слоя многослойной платы, образуют схему генератора, управляемого напряжением с короткими внутрисхемными связями, а значит с низкими паразитными индуктивностями и ёмкостями и, таким образом улучшают электрические характеристики схемы.

Удаление экранной заземляющей металлизации при формировании верхнего диэлектрического слоя платы с обратной его стороны под топологическим рисунком металлизации с генераторным и управляемым компонентами, составляющую СВЧ- часть схемы генератора, позволяет снизить паразитную ёмкость схемы, за счёт увеличения расстояния между топологическим рисунком металлизации и экранной заземляющей металлизации и, тем самым, улучшить электрические характеристики схемы.

Выполнение сквозных отверстий в других диэлектрических слоях, соответствующие в плане конфигурации СВЧ-части (области) генератора, которые соединяют с отверстиями в слоях, предназначенных для формирования сквозного отверстия в многослойной плате для расположения в нём диэлектрического резонатора, и которые при формировании заданной последовательности слоёв создают выборку в обратной стороне многослойной платы, позволяют существенно снизить паразитную ёмкость топологического рисунка металлизации и, тем самым, улучшить электрические характеристики схемы, а, кроме того, уменьшают массу многослойной платы и, таким образом, улучшают массогабаритные характеристики.

Размещение и закрепление в сквозном отверстии многослойной платы на дне корпуса диэлектрического резонатора так, чтобы торец диэлектрического резонатора с выводом находился от края отверстия в верхнем диэлектрическом слое платы не более, чем на 0,5 мм, а его коаксиальный вывод соответствовал по высоте и расположению соединения с проводником топологического рисунка, а длина соединения не превышала 1,5 мм позволяет снизить длину коаксиального вывода и, тем самым, уменьшить его паразитную индуктивность, а значит улучшить электрические характеристики схемы.

При этом:

- если толщина многослойной платы равна половине высоты коаксиального диэлектрического резонатора (КДР) (соответствует уровню выхода коаксиального вывода из КДР), то КДР устанавливают на дне корпуса, это не требует специальной подготовки дна корпуса для установки КДР, что повышает технологичность схемы;

- если толщина многослойной платы меньше половины высоты КДР, то

в дне корпуса выполняют углубление глубиной равной разности между толщиной многослойной платы и половиной высоты КДР, а КДР располагают на дне углубления, что снижает массу схемы, и, таким образом улучшает массогабаритные характеристики схемы, при этом обеспечивает малую длину коаксиального вывода КДР и, тем самым, улучшает электрические характеристики;

- если толщина многослойной платы больше половины высоты КДР, то

в дне корпуса выполняют выступ высотой равной разности между толщиной многослойной платы и половиной высоты КДР и КДР устанавливают на него, что позволяет сохранить малую длину коаксиального вывода и, тем самым, обеспечивает улучшение электрических характеристик.

Осуществление герметизации корпуса присоединением крышки обеспечивает защиту схемы от внешнего воздействия электромагнитных полей и коррозии, и, тем самым, улучшает электрические характеристики.

Выполнение углубления в дне корпуса, расположенного под выборкой в многослойной печатной плате и соответствующего ей по конфигурации, таким образом, что края углубления выходят за площадь проекции выборки на 1-5 мм, а глубина углубления обеспечивает остаточную толщину дна корпуса не менее 1 мм, при изготовлении корпуса сохраняет защитные свойства корпуса, уменьшает паразитную ёмкость топологического рисунка металлизации СВЧ-части схемы и, тем самым, улучшает электрические характеристики схемы.

При создании в дне корпуса углубления под выборкой в многослойной плате, соответствующего в плане части схемы, занятой генератором управляемым напряжением и соединённого с ним углубления в дне корпуса для установки КДР при изготовлении корпуса их выполняют одновременно за одну технологическую операцию, причём, вначале выполняют формирование углубления с общей конфигурацией для обоих углублений с глубиной более мелкой части, а затем в его дне формируют конфигурацию более глубокой части, что снижает трудоёмкость изготовления и, те самым, повышает технологичность.

Выполнение вначале выступа, а затем углубления, в случае формирования на дне корпуса выступа, для размещения КДР, и примыкающего к нему углубления, позволяет сократить трудоёмкость изготовления и, тем самым, повысить технологичность.

Выполнение углубления в обратной стороне верхнего диэлектрического слоя многослойной печатной платы соответствующего по конфигурации и месту расположения выборки в нижерасположенных диэлектрических слоях многослойной печатной платы, таким образом, что глубина углубления обеспечивает остаточную толщину верхнего диэлектрического слоя многослойной печатной платы не менее 0,1мм позволяет уменьшить паразитную ёмкость топологического рисунка металлизации СВЧ- части схемы и, тем самым, улучшить электрические характеристики и снизить массу схемы и, тем самым, улучшить массогабаритные характеристики.

На Фиг.1 приведена структурная схема технологического процесса изготовления гибридной интегральной схемы СВЧ-диапазона.

Примеры конкретного выполнения заявляемой гибридной интегральной схемы СВЧ-диапазона.

Пример 1. Изготавливают отдельные диэлектрические слои заданной последовательности многослойной печатной платы из четырёх слоёв материала Ro4003 толщиной 0,2 мм, имеющего с обеих сторон металлизацию из меди толщиной 18 мкм, например, с одним сквозным отверстием размером 5,0х6,5 мм, а также технологических базовых отверстий, изготавливаемых пробивкой штампом. Формирование (нанесение) заданного топологического рисунка металлизационного покрытия на каждый из отдельных диэлектрических слоёв и экранную заземляющую металлизацию на обратной стороне, нижнего и верхнего слоёв многослойной печатной платы, осуществляют методом фотолитографии с использованием плёночного фоторезиста, а затем покрывают гальванически золотом толщиной 3 мкм. Формируют одно сквозное отверстие в многослойной печатной плате, а также технологические базовые отверстия, посредством расположения отдельных диэлектрических слоёв с одновременным совмещением их сквозных отверстий и последующего их соединения. При этом, внутренние слои многослойной печатной платы совмещают по штифтам и базовым отверстиям и прокладывают препрегом (склеивающими листами из стеклоткани, пропитанной эпоксидной смолой в полуотверждённом состоянии). Пакеты слоёв укладывают между металлическими плитами и устанавливают в пресс, где под воздействием нагрева и давления смола склеивающих прокладок плавится и отверждается. Происходит склеивание пакета слоёв многослойной печатной платы в монолит. Для повышения производительности на специализированной оснастке может производится одновременное прессование нескольких пакетов, собираемых на одни и те же штифты и разделяемые промежуточными плитами [Г.В. Мылов, А.М. Медведев, П.В. Семёнов, П.Н. Константинов. Научные основы проектирования межсоединений на печатных платах. / Москва, изд. «Горячая линия – Телеком», 2016г. (смотри раздел «Прессование слоёв в многослойную структуру». Стр.10-11, рис.1.8)].

Пайкой припоем ПИнСр-3 многослойную печатную плату своей обратной стороной, имеющую экранную заземляющую металлизацию, устанавливают и закрепляют на дне металлического корпуса с крышкой и электрически соединяют с дном корпуса, изготовленного из сплава АМГ и имеющего гальваническое покрытие состава палладий-никель толщиной 6мкм.

Компоненты, по крайней мере, генераторный компонент-биполярный транзистор BFP420F и управляющий компонент-варакторный диод BBY55, располагают и закрепляют на лицевой стороне верхнего диэлектрического слоя многослойной платы, их выводы соединяют электрически (припаивают микропаяльником припоем ПОС-61) с топологическим рисунком металлизации верхнего диэлектрического слоя.

В качестве компонента, размещаемого в сквозном отверстии многослойной печатной платы, используют коаксиальный диэлектрический резонатор-производства ООО «Керамика» размером 4,0х4,5х5,7 мм, который устанавливают на дно корпуса и электрически соединяют с ним экранной металлизацией, нанесённой на боковую поверхность резонатора, пайкой припоем ПОИн-50. Коаксиальный вывод диэлектрического резонатора соединяют (пайкой микропаяльником припоем ПОС-61) с топологическим рисунком металлизации верхнего диэлектрического слоя многослойной платы.

Образуют схему генератора, управляемого напряжением, при монтаже совокупности коаксиального диэлектрического резонатора, генераторного и управляющего компонента, соединяемых с топологическим рисунком верхнего диэлектрического слоя многослойной платы.

Удаляют методом фотолитографии экранную заземляющую металлизацию с обратной стороны верхнего диэлектрического слоя платы при её формировании, под топологическим рисунком металлизации с генераторным и управляющим компонентами, составляющими СВЧ-часть схемы генератора.

Выполняют пробивкой штампом сквозные отверстия, соответствующие в плане конфигурации СВЧ –части генератора, в других диэлектрических слоях, которые соединяют с отверстиями в слоях, предназначенных для формирования сквозного отверстия в многослойной плате для расположения в нём диэлектрического резонатора, которые при формировании заданной последовательности слоёв создают выборку в обратной стороне многослойной платы.

Диэлектрический резонатор размещают и закрепляют в сквозном отверстии многослойной платы на дне корпуса так, чтобы торец диэлектрического резонатора находился от края отверстия в верхнем диэлектрическом слое платы не более, чем на 0,5 мм, а его коаксиальный вывод соответствовал по высоте и расположению соединения с проводником топологического рисунка, а длина соединения не превышала1,5 мм.

При этом толщина многослойной платы равна примерно 1 мм, что меньше половины высоты диэлектрического резонатора, равного 2 мм, поэтому в дне корпуса выполняют углубление размером 5,5х6,7 мм глубиной 1 мм, а резонатор располагают на дне углубления.

Осуществляют контроль электрических характеристик гибридной интегральной схемы.

Герметизацию корпуса осуществляют присоединением крышки методом пайки перевёрнутой крышки.

Пример 2. Аналогичен Примеру 1 и отличается тем, что при изготовлении корпуса в дне корпуса выполняют углубление глубиной 2мм, расположенное под выборкой в многослойной печатной плате и соответствующее ей по конфигурации, таким образом, что края углубления выходят за площадь проекции выборки на 2 мм, а глубина углубления, обеспечивает остаточную толщину дна корпуса равную 3 мм, при этом оба углубления в дне корпуса разной глубины, но они соединены между собой и их выполняют за одну операцию. Вначале выполняют углубление с общей конфигурацией для обоих углублений, то есть в данном случае глубиной 1 мм, а затем в дне образовавшегося углубления выполняют углубление с более глубокой частью, то есть конечной глубиной 2 мм (или ещё на 1 мм).

Пример 3. Аналогичен Примерам 1 и 2, а отличается тем, что при изготовлении верхнего диэлектрического слоя одновременно в обратной стороне верхнего диэлектрического слоя многослойной печатной платы выполняют углубление (фрезерованием обратной стороны), соответствующее по конфигурации и месту расположения выборки в нижерасположенных диэлектрических слоях многослойной печатной платы таким образом, что глубина углубления обеспечивает остаточную толщину верхнего диэлектрического слоя многослойной печатной платы не менее 0,1мм.

Таким образом, заявленный способ изготовления гибридной интегральной схемы СВЧ-диапазона обеспечивает по сравнению с прототипом:

- снижение трудоёмкости изготовления и, соответственно, повышение технологичности;

- улучшение электрических характеристик: снижение спектральной плотности мощности фазового шума (СПМФШ) при отстройке на10кГц, изменилась(уменьшилась) с -98дБ/Гц до -108дБ/Гц, т.е. примерно на -10дБ/Гц, что составляет 10%;

- улучшение массогабаритных характеристик составляет примерно 20%, что подтверждает достижение заявленного технического результата.

Изобретение относится к области электронной техники, а именно к способам изготовления гибридных интегральных схем, например, генераторного модуля СВЧ-диапазона. Техническим результатом изобретения является повышение технологичности, улучшение электрических и массогабаритных характеристик гибридной интегральной схемы. Способ включает изготовление отдельных диэлектрических слоёв заданной последовательности многослойной печатной платы, по крайней мере, с одним сквозным отверстием, изготовление заданного топологического рисунка металлизационного покрытия на каждом из отдельных диэлектрических слоёв и экранной заземляющей металлизации на обратной стороне, по крайней мере, нижнего слоя многослойной печатной платы, формирование по меньшей мере одного сквозного отверстия в многослойной печатной плате посредством расположения отдельных диэлектрических слоёв с одновременным совмещением их сквозных отверстий, последующее их соединение, размещение и закрепление компонента в сквозном отверстии многослойной печатной платы. Совмещение диэлектрических слоёв многослойной платы проводят по штифтам и базовым отверстиям. При формировании заданной последовательности слоёв создают выборку в обратной стороне многослойной платы; диэлектрический резонатор размещают и закрепляют в сквозном отверстии многослойной платы на дне корпуса так, чтобы торец диэлектрического резонатора с выводом находился от края отверстия в верхнем диэлектрическом слое платы не более чем на 0,5 мм, а его коаксиальный вывод соответствовал по высоте и расположению соединения с проводником топологического рисунка, а длина соединения не превышала 1,5 мм. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ изготовления гибридной интегральной схемы СВЧ-диапазона, включающий изготовление отдельных диэлектрических слоёв заданной последовательности многослойной печатной платы, по крайней мере, с одним сквозным отверстием, изготовление заданного топологического рисунка металлизационного покрытия на каждом из отдельных диэлектрических слоёв и экранной заземляющей металлизации на обратной стороне, по крайней мере, нижнего слоя многослойной печатной платы, формирование по меньшей мере одного сквозного отверстия в многослойной печатной плате посредством расположения отдельных диэлектрических слоёв с одновременным совмещением их сквозных отверстий, последующее их соединение, размещение и закрепление компонента в сквозном отверстии многослойной печатной платы; одну часть отдельных диэлектрических слоёв заданной последовательности многослойной печатной платы изготавливают со сквозным отверстием с сечением, соразмерным размещаемому в отверстии компоненту с превышением не более 1 мм, при формировании заданной последовательности многослойной печатной платы с её лицевой стороны располагают по меньшей мере один верхний диэлектрический слой с одним сквозным отверстием, соразмерным располагаемому в нём компоненту, электрическое соединение, по крайней мере, одного контакта по меньшей мере одного навесного компонента с топологическим рисунком металлизационного покрытия многослойной платы; контроль электрических характеристик гибридной интегральной схемы, отличающийся тем, что совмещение диэлектрических слоёв многослойной платы проводят по штифтам и базовым отверстиям, а соединение слоёв платы проводят препрегом, при формировании заданного топологического рисунка металлизационного покрытия на верхнем диэлектрическом слое многослойной платы на его обратной стороне изготавливают экранную заземляющую металлизацию, многослойную плату устанавливают и закрепляют на дне металлического корпуса с крышкой и электрически соединяют с дном, другие компоненты схемы, по крайней мере, генераторный и управляющий компоненты располагают на лицевой стороне верхнего диэлектрического слоя многослойной платы, их выводы соединяют электрически с топологическим рисунком металлизации верхнего диэлектрического слоя, а в качестве компонента, размещаемого в сквозном отверстии многослойной платы, используют коаксиальный диэлектрический резонатор (КДР), который устанавливают на дне корпуса и электрически соединяют с ним экранной металлизацией, нанесённой на боковую поверхность диэлектрического резонатора, а коаксиальный вывод диэлектрического резонатора соединяют с топологическим рисунком металлизации верхнего диэлектрического слоя; при монтаже совокупности коаксиального диэлектрического резонатора, генераторного и управляющего компонентов, соединяемых с топологическим рисунком верхнего диэлектрического слоя многослойной платы, образуют схему генератора, управляемого напряжением, под топологическим рисунком металлизации с генераторным и управляющим компонентами, составляющую СВЧ-часть схемы генератора, при формировании верхнего диэлектрического слоя платы с обратной стороны удаляют экранную заземляющую металлизацию, в других диэлектрических слоях выполняют сквозные отверстия, соответствующие в плане конфигурации СВЧ-части (области) генератора, которые соединяют с отверстиями в слоях, предназначенных для формирования сквозного отверстия в многослойной плате для размещения в нём диэлектрического резонатора, и которые при формировании заданной последовательности слоёв создают выборку в обратной стороне многослойной платы; диэлектрический резонатор размещают и закрепляют в сквозном отверстии многослойной платы на дне корпуса так, чтобы торец диэлектрического резонатора с выводом находился от края отверстия в верхнем диэлектрическом слое платы не более чем на 0,5 мм, а его коаксиальный вывод соответствовал по высоте и расположению соединения с проводником топологического рисунка, а длина соединения не превышала 1,5 мм, при этом:

- если толщина многослойной платы равна половине высоты КДР (соответствует уровню выхода коаксиального вывода из КДР), то КДР размещают на дне корпуса;

- если толщина многослойной платы меньше половины высоты КДР, то

в дне корпуса выполняют углубление глубиной, равной разности между толщиной многослойной платы и половиной высоты КДР, а КДР размещают на дне углубления;

- если толщина многослойной платы больше половины высоты КДР, то

в дне корпуса выполняют выступ высотой, равной разности между толщиной многослойной платы и половиной высоты КДР, и КДР размещают на нём,

а герметизацию корпуса осуществляют присоединением крышки.

2. Способ изготовления гибридной интегральной схемы СВЧ-диапазона по п. 1, отличающийся тем, что при изготовлении корпуса в дне корпуса выполняют углубление, расположенное под выборкой в многослойной печатной плате и соответствующее ей по конфигурации, таким образом, что края углубления выходят за площадь проекции выборки на 1-5 мм, а глубина углубления обеспечивает остаточную толщину дна корпуса не менее 1 мм, при выполнении в дне корпуса углубления под выборкой в многослойной плате, соответствующего в плане части схемы, занятой генератором, управляемым напряжением, и соединённого с ним углубления в дне корпуса для размещения КДР при изготовлении корпуса, их выполняют одновременно за одну технологическую операцию, причём вначале выполняют формирование углубления с общей конфигурацией для обоих углублений с глубиной более мелкой части, а затем в его дне формируют конфигурацию более глубокой части, в случае выполнения на дне корпуса выступа, для размещения КДР, и примыкающего к нему углубления выполняют вначале выступ, а затем углубление.

3. Способ изготовления гибридной интегральной схемы СВЧ-диапазона по пп. 1, 2, отличающийся тем, что при изготовлении верхнего диэлектрического слоя одновременно в обратной стороне верхнего диэлектрического слоя многослойной печатной платы выполняют углубление, соответствующее по конфигурации и месту расположения выборки в нижерасположенных диэлектрических слоях многослойной печатной платы таким образом, что глубина углубления обеспечивает остаточную толщину верхнего диэлектрического слоя многослойной печатной платы не менее 0,1 мм.