СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГИБРИДНОЙ ИНТЕГРАЛЬНОЙ СХЕМЫ СВЧ-ДИАПАЗОНА Российский патент 2023 года по МПК H01L21/98 H05K3/30 H05K3/46 

Описание патента на изобретение RU2800495C1

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 слоев металлизационного покрытия топологического рисунка и экранной заземляющей металлизации на обратной стороне нижнего слоя многослойной диэлектрической подложки, совмещение сквозных отверстий диэлектрических слоев, спекание и отжиг, расположение и закрепление многослойной диэлектрической подложки экранной заземляющей металлизацией 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 слоев 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 ее лицевой стороны располагают отдельные диэлектрические слои с большим сечением, с обратной стороны - с меньшим [Патент РФ №2521222, приоритет 18.01.2013 г., 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 счет формирования в объеме многослойной подложки встроенной системы теплоотвода достигается улучшение отвода тепла от тепловыделяющего компонента и, таким образом, улучшаются электрические характеристики, однако это увеличивает трудоемкость. Таким образом, недостатками данного технического решения являются низкая технологичность, а также недостаточно высокие электрические и массогабаритные характеристики.

Известен способ изготовления мошной гибридной интегральной схемы СВЧ-диапазона [Патент РФ №2536771, приоритет 09.07.2013 г., 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 слоев заданной последовательности многослойной печатной платы, по крайней мере, с одним сквозным отверстием, нанесение заданного топологического рисунка металлизационного покрытия на каждый из отдельных диэлектрических слоев и экранной заземляющей металлизации на обратной стороне нижнего слоя многослойной печатной платы, формирование многослойной диэлектрической платы (подложки) посредством расположения отдельных диэлектрических слоев 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 слоев многослойной диэлектрической подложки сквозные отверстия изготавливают с определенным 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 определенным 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 изготовления многослойной 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», 2020 г. - 192 с (см. страницу 104-107, а также Рис. 3.71)], а также недостаточно высокие электрические и массогабаритные характеристики, связанные с неоптимальным использованием материала и объема многослойной платы и металлического корпуса.

Техническим результатом заявленного изобретения является улучшение электрических и массогабаритных характеристик гибридной интегральной схемы.

Технический результат достигается тем, что способ изготовления гибридной интегральной схемы СВЧ-диапазона, включающий изготовление отдельных диэлектрических слоев заданной последовательности многослойной печатной платы, по крайней мере, с одним сквозным отверстием, изготовление заданного топологического рисунка проводников металлизационного покрытия, по меньшей мере, на лицевой стороне каждого из отдельных диэлектрических слоев 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 слоев с одновременным совмещением их сквозных отверстий, последующее их соединение, расположение и закрепление многослойной платы экранной заземляющей металлизацией обратной стороны на электро- и теплопроводящей пластине, расположение и закрепление сформированного компонента в одном сквозном отверстии многослойной платы, соразмерном располагаемому в нем компоненту, электрическое соединение, по меньшей мере, одного контакта, по меньшей мере, одного навесного компонента с топологическим рисунком проводников металлизационного покрытия верхнего диэлектрического слоя многослойной платы, контроль электрических характеристик гибридной интегральной схемы, при этом совмещение диэлектрических слоев многослойной платы проводят по штифтам и базовым отверстиям, а соединение слоев платы проводят препрегом, при формировании заданного топологического рисунка металлизационного покрытия на верхнем диэлектрическом слое многослойной платы на его обратной стороне изготавливают экранную заземляющую металлизацию, размещают и закрепляют навесные компоненты, по меньшей мере генераторного и управляющего компонентов, на лицевой поверхности верхнего диэлектрического слоя многослойной платы, проводят электрическое соединение, по меньшей мере одного контакта каждого навесного компонента с рисунком металлизационного покрытия многослойной платы, формируют компонент на основе коаксиального диэлектрического резонатора, имеющего на боковой поверхности экранную заземляющую металлизацию и коаксиальный проводник с выходом на торцевой поверхности, при этом размещают часть проводников топологического рисунка металлизации верхнего слоя многослойной платы на торцевой поверхности КДР, обращенной в сторону генераторного и управляемого компонентов, присоединяют нижние концы соединительных проводников к нижним концам проводников, расположенных на торце КДР, располагают, закрепляют и электрически соединяют многослойную плату экранной заземляющей металлизацией обратной стороны на дне металлического корпуса с крышкой, располагают сформированный компонент в сквозном отверстии многослойной платы, закрепляют и электрически соединяют его экранную заземляющую металлизацию с дном металлического корпуса, а верхние концы соединительных проводников отгибают к лицевой поверхности верхнего слоя многослойной платы и электрически соединяют с проводниками топологического рисунка металлизации, и, таким образом, образуют, по меньшей мере, СВЧ - часть схемы генератора, управляемого напряжением, по меньшей мере, совокупностью КДР, генераторного, управляющего компонентов и их электрическим соединением, при формировании заданного топологического рисунка металлизационного покрытия на верхнем диэлектрическом слое многослойной платы на его обратной стороне удаляют экранную заземляющую металлизацию, по меньшей мере, под частью топологического рисунка металлизации, занятой СВЧ частью генератора, расположенной на многослойной плате, герметизируют корпус присоединением крышки.

Раскрытие сущности изобретения. Проведение совмещения диэлектрических слоев многослойной платы по штифтам и базовым отверстиям, и соединение слоев платы препрегом, (склеивающими листами из стеклоткани, пропитанной эпоксидной смолой в полуотвержденном состоянии, их прессованием в специальной оснастке, плавлением и отверждением), при этом происходит склеивание слоев платы в монолит, что позволяет существенно снизить трудоемкость изготовления многослойной платы и всей интегральной схемы за счет уменьшения времени процесса соединения слоев 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. Семенов, П.Н. Константинов. Научные основы проектирования межсоединений на печатных платах. / Москва, изд. «Горячая линия - Телеком», 2016 г, см. раздел «Прессование слоев в многослойную структуру», с. 10-11, рис. 1.8].

Изготовление экранной заземляющей металлизации на верхнем диэлектрическом слое многослойной платы на его обратной стороне при формировании заданного металлизационного покрытия топологического рисунка проводников позволяет, по меньшей мере, экранировать низкочастотную часть схемы генератора, управляемого напряжением, защитить ее от электромагнитных полей других частей схемы, и, тем самым, улучшить электрические характеристики схемы. Размещение и закрепление навесных компонентов, по меньшей мере генераторного и управляющего компонентов на лицевой поверхности верхнего диэлектрического слоя многослойной платы, проводят электрическим соединением, по меньшей мере, одного контакта каждого навесного компонента с рисунком проводников металлизационного покрытия многослойной платы, что облегчает монтаж и подключение навесных компонентов, позволяет автоматизировать данный процесс, и, таким образом, снижает трудоемкость изготовления схемы.

Формирование компонента на основе коаксиального диэлектрического резонатора, имеющего на боковой поверхности экранную заземляющую металлизацию и коаксиальный проводник с выходом на торцевой поверхности, размещение проводников на торцевой поверхности КДР, обращенной в сторону генераторного и управляющего компонентов, присоединение нижних концов соединительных проводников к нижним концам проводников, расположенных на торце КДР, позволяет уменьшить площадь проводников топологического рисунка, расположенного на верхнем слое многослойной платы и тем самым уменьшить их паразитную емкость и индуктивность, а значит, улучшить электрические характеристики схемы.

Расположение, закрепление и электрическое соединение многослойной платы экранной заземляющей металлизацией обратной стороны на дне металлического корпуса с крышкой, позволяет осуществить короткое и качественное заземление элементов схемы и, тем самым, улучшить электрические характеристики схемы. Расположение сформированного компонента в сквозном отверстии многослойной платы, закрепление и электрическое соединение его (КДР) экранной заземляющей металлизации с дном металлического корпуса, позволяет уменьшить высоту схемы и высоту корпуса, при сохранении расстояния от сформированного компонента до крышки и, тем самым, улучшить массогабаритные характеристики схемы. Отгибание верхних концов соединительных проводников к лицевой поверхности верхнего слоя многослойной платы и их электрическое присоединение к проводникам топологического рисунка металлизации, позволяет уменьшить длину соединительных проводников и длину заземления сформированного компонента и тем самым уменьшить их паразитных емкости и индуктивности, а, значит, улучшить электрические характеристики схемы.

Образование, по меньшей мере, СВЧ части схемы генератора, управляемого напряжением, по меньшей мере, совокупностью КДР, генераторного, управляющего компонентов электрическим их соединением через проводники топологического рисунка на многослойной плате, соединительные проводники, части проводников, расположенных на торце КДР, позволяет снизить площадь части топологического рисунка проводников, расположенных на многослойной плате, а значит уменьшить их паразитную емкость, и, тем самым, улучшить электрические характеристики схемы.

Герметизация корпуса присоединением крышки позволяет защитить схему от внешних электромагнитных полей и, тем самым, улучшить электрические характеристики схемы.

Изобретение поясняется чертежами. На фиг. 1 представлен общий вид гибридной интегральной схемы, на фиг. 2 - разрез, на фиг. 3 представлен сформированный компонент, на фиг. 4 - электрическое соединение верхних концов соединительных проводников с проводниками топологического рисунка металлизации верхнего диэлектрического слоя многослойной платы, где:

- отдельный диэлектрический слой - 1;

- многослойная печатная плата - 2;

- сквозное отверстие в отдельном диэлектрическом слое - 3;

- топологический рисунок металлизационного покрытия - 4;

- проводники на торце КДР - 4*;

- экранная заземляющая металлизация - 5;

- сквозное отверстие в многослойной печатной плате - 6;

- сформированный компонент - 8;

- контакт компонента - 9;

- генераторный компонент - 11;

- управляющий компонент - 12;

- коаксиальный диэлектрический резонатор (КДР) - 13;

- экранная заземляющая металлизация на боковой поверхности КДР - 14;

- коаксиальный проводник КДР - 15;

- выход коаксиального проводника КДР - 16;

- соединительные проводники - 17;

- металлический корпус - 18;

- СВЧ часть схемы генератора - 19;

- крышка металлического корпуса - 20.

На Фиг. 3 представлен технологический маршрут изготовления гибридной интегральной схемы СВЧ-диапазона.

Пример реализации способа изготовления гибридной интегральной схемы СВЧ-диапазона. Изготавливают отдельные диэлектрические слои 1 заданной последовательности многослойной печатной платы 2 из четырех слоев материала Ro4003 толщиной 0,2 мм, имеющего с обеих сторон металлизацию из меди толщиной 18 мм, например, с двумя сквозными отверстиями размером 1 мм, изготавливаемых пробивкой штампом, которые используют в качестве технологических базовых отверстий для совмещения диэлектрических слоев многослойной платы по штифтам. При этом для снижения трудоемкости изготовления, многослойные печатные платы изготавливают групповым методом по нескольку штук в составе топологического рисунка каждого слоя. При этом в многослойной подложке образуется несколько сквозных отверстий, по меньшей мере два из, которых могут быть использованы для размещения в них штифтов для совмещения и соединения отдельных слоев 1 (или слоев подложек с группой многослойных плат, подлежащих разделению на отдельные многослойные платы после окончания их изготовления).

Кроме того, в каждом из отдельных диэлектрических слоев 1 изготавливают одно сквозное отверстие 3, используемое для формирования отверстия 6 для расположения в нем сформированного компонента 8.

Формируют заданный топологический рисунок металлизационного покрытия 4 на каждом из отдельных диэлектрических слоев 1 и экранную заземляющую металлизацию 5 на обратной стороне нижнего и верхнего слоев 1 многослойной платы 2, методом фотолитографии с использованием пленочного фоторезиста, а затем покрывают иммерсионным серебром толщиной 0.5 мкм. Формируют, по меньшей мере, одно сквозное отверстие 6 в многослойной печатной плате 2, посредством расположения отдельных диэлектрических слоев 1 с одновременным совмещением их сквозных отверстий с использованием штифтов и последующего их соединения препрегомсклеивающими листами из стеклоткани, пропитанной эпоксидной смолой в полуотвержденном состоянии, размещаемого между слоями 1 многослойной печатной платы 2. Пакеты слоев укладывают между металлическими плитами и устанавливают в пресс, где под воздействием нагрева и давления смола склеивающих прокладок плавится и отверждается. Происходит склеивание пакета слоев 1 многослойной печатной платы 2 в монолит. Для повышения производительности труда (снижения трудоемкости изготовления), на специализированной оснастке может производиться одновременное прессование нескольких пакетов, собираемых на одни и те же штифты и разделяемые промежуточными плитами [Г.В. Мылов, A.M. Медведев, П.В. Семенов, П.Н. Константинов. Научные основы проектирования межсоединений на печатных платах. / Москва, изд. «Горячая линия - Телеком», 2016 г., см. раздел «Прессование слоев в многослойную структуру», с. 10-11, рис. 1.8].

При совмещении отдельных диэлектрических слоев 1, совмещают сквозные отверстия 3 отдельных диэлектрических слоев и, при этом, изготавливают одно сквозное отверстие 6 размером 7.5×5 мм в многослойной плате, используемое для расположения в нем сформированного компонента 8, размером 6×4.5×4 мм.

При изготовлении отдельных диэлектрических слоев 1 на лицевой стороне каждого из них изготавливают заданный топологический рисунок металлизационного покрытия 4 на лицевой стороне и экранную заземляющую металлизацию 5 на обратной стороне нижнего и верхнего слоев многослойной платы 2.

Располагают и закрепляют многослойную плату 2 экранной заземляющей металлизацией 5 обратной стороны на электро- и теплопроводящей пластине, например, пайкой припоем ПОСК50-18 ГОСТ21931-76 на дне металлического корпуса 18 изготовленного из сплава АМГ.

На лицевой стороне верхнего диэлектрического слоя 1 многослойной платы 2 размещают и закрепляют генераторный компонент 11, например, биполярный транзистор BFP420F, управляющий компонент 12, например, варакторный диод BBY55 и электрически соединяют пайкой припоем ПОС 61 микропаяльником их контакты 9 с проводниками топологического рисунка металлизационного покрытия 4 верхнего слоя 1 многослойной платы 2.

Формируют компонент 8 на основе коаксиального диэлектрического резонатора 13 (размерами 6×4.5×4 мм). Изготавливают коаксиальный диэлектрический резонатор 13 [В.М. Коломин, В.Н. Рыбкин, В.А. Иовдальский, И.А. Соколов. Диэлектрические резонаторы для изделий электронной техники СВЧ-диапазона / Учебное пособие под научной редакцией С.В. Щербакова директора по научной работе АО «НИИ «Исток» им. А.И. Шокина, зав. кафедрой №143 РТУ МИРЭА, Москва изд. «КУРС», 2021 г, 149 с.], имеющего на боковой поверхности экранную заземляющую металлизацию 14 и коаксиальный проводник 15 с выходом 16 на торцевой поверхности, при этом размещают проводники 4* на торцевой поверхности КДР 13, обращенной в сторону генераторного 11 и управляемого 12 компонентов, присоединяют нижние концы соединительных проводников 17 к нижним концам проводников 4*, расположенных на торце КДР 13, пайкой припоем ПОС61 микропаяльником. Проводники 4* на торцевой поверхности диэлектрического резонатора 13 изготавливают на этапе изготовления резонатора 13 из того же материала, что и выход коаксиального проводника 15 резонатора 13 и металлизации 14 на боковой поверхности из того же материала и по той же технологии в едином технологическом процессе. Для этого используют проводниковые пасты на основе серебра, например, паста ППС-2-2 ЭПО.035.018 ТУ, которые являются относительно дешевыми и обеспечивают получение проводников с максимальной проводимостью, а для их нанесения используют толстопленочную технологию [Л.В. Ляпин, В. А. Иовдальский. Многослойные керамические платы ГИС СВЧ-диапазона на основе LTCC. / Учебное пособие под научной редакцией А.А. Борисова д.т.н., генерального директора АО «НПП «Исток» им. А.И. Шокина, Москва, изд. «КУРС», 2020 г, см. с. 29], и формируют проводники 4* на торцевой поверхности диэлектрического резонатора таким образом, чтобы проводники топологического рисунка 4, расположенного на верхнем диэлектрическом слое 1 многослойной платы 2, и соединяемые с ними проводники 4* совпадали между собой по месту расположения, а их соединение осуществляют соединительными проводниками 17 из отожженной медной позолоченной (3 мкм) фольги толщиной 15 мкм. Располагают сформированный компонент 8 в сквозном отверстии 6 многослойной платы 2, закрепляют и электрически соединяют его экранную заземляющую металлизацию 14 с дном металлического корпуса 18 пайкой припоем ПОИН-50.

Верхние концы соединительных проводников 17 отгибают к лицевой поверхности верхнего слоя 1 многослойной платы 2 и электрически соединяют с проводниками топологического рисунка металлизационного покрытия 4 пайкой припоем ПОС61 микропаяльником или сваркой расщепленным электродом. И, тем самым, образуют СВЧ часть схемы генератора 19, управляемого напряжением, совокупностью КДР 13, генераторного 11, управляющего 12 компонентов их электрическим соединением.

Проводят контроль электрических характеристик схемы и герметизируют корпус присоединением крышки методом перевернутой крышки пайкой припоем ПОИн50 ТУ48-0220-40-90.

Похожие патенты RU2800495C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГИБРИДНОЙ ИНТЕГРАЛЬНОЙ СХЕМЫ СВЧ ДИАПАЗОНА 2021
  • Горюнов Иван Валентинович
  • Иовдальский Виктор Анатольевич
  • Терёшкин Евгений Валентинович
  • Федоров Николай Александрович
RU2783368C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГИБРИДНОЙ ИНТЕГРАЛЬНОЙ СХЕМЫ СВЧ-ДИАПАЗОНА 2022
  • Горюнов Иван Валентинович
  • Иовдальский Виктор Анатольевич
  • Терёшкин Евгений Валентинович
  • Федоров Николай Александрович
RU2787551C1
ГИБРИДНАЯ ИНТЕГРАЛЬНАЯ СХЕМА СВЧ-ДИАПАЗОНА 2021
  • Горюнов Иван Валентинович
  • Иовдальский Виктор Анатольевич
  • Терёшкин Евгений Валентинович
  • Федоров Николай Александрович
  • Балыко Илья Александрович
RU2782313C1
ГИБРИДНАЯ ИНТЕГРАЛЬНАЯ СХЕМА СВЧ-ДИАПАЗОНА 2021
  • Горюнов Иван Валентинович
  • Иовдальский Виктор Анатольевич
  • Терёшкин Евгений Валентинович
  • Федоров Николай Александрович
RU2778281C1
ГИБРИДНАЯ ИНТЕГРАЛЬНАЯ СХЕМА СВЧ-ДИАПАЗОНА 2021
  • Горюнов Иван Валентинович
  • Иовдальский Виктор Анатольевич
  • Терёшкин Евгений Валентинович
  • Федоров Николай Александрович
RU2777532C1
ГИБРИДНАЯ ИНТЕГРАЛЬНАЯ СХЕМА СВЧ-ДИАПАЗОНА 2023
  • Горюнов Иван Валентинович
  • Иовдальский Виктор Анатольевич
  • Мартынов Ярослав Борисович
  • Федоров Николай Александрович
  • Аюпов Ильяс Надирович
RU2798048C1
ГИБРИДНАЯ ИНТЕГРАЛЬНАЯ СХЕМА СВЧ-ДИАПАЗОНА 2023
  • Горюнов Иван Валентинович
  • Иовдальский Виктор Анатольевич
  • Федоров Николай Александрович
  • Аюпов Ильяс Надирович
RU2814683C1
ГИБРИДНАЯ ИНТЕГРАЛЬНАЯ СХЕМА СВЧ-ДИАПАЗОНА 2020
  • Самохин Сергей Александрович
  • Горюнов Иван Валентинович
  • Иовдальский Виктор Анатольевич
  • Терешкин Евгений Валентинович
RU2750860C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МОЩНОЙ ГИБРИДНОЙ ИНТЕГРАЛЬНОЙ СХЕМЫ СВЧ-ДИАПАЗОНА 2013
  • Иовдальский Виктор Анатольевич
  • Дудинов Константин Владимирович
  • Калашников Юрий Николаевич
  • Кудрова Татьяна Сергеевна
RU2521222C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МОЩНОЙ ГИБРИДНОЙ ИНТЕГРАЛЬНОЙ СХЕМЫ СВЧ-ДИАПАЗОНА 2013
  • Иовдальский Виктор Анатольевич
  • Калашников Юрий Николаевич
  • Дудинов Константин Владимирович
  • Кудрова Татьяна Сергеевна
RU2536771C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 800 495 C1

Реферат патента 2023 года СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГИБРИДНОЙ ИНТЕГРАЛЬНОЙ СХЕМЫ СВЧ-ДИАПАЗОНА

Изобретение относится к способам изготовления гибридных интегральных схем (ГИС), например генераторного модуля СВЧ-диапазона. Технический результат - улучшение электрических и массогабаритных характеристик гибридной интегральной схемы. Технический результат достигается тем, что способ изготовления ГИС СВЧ-диапазона включает: изготовление отдельных диэлектрических слоев заданной последовательности многослойной печатной платы (МПП) со сквозными отверстиями, по крайней мере, два из которых используются в качестве технологических базовых отверстий для размещения в них штифтов для совмещения и соединения отдельных диэлектрических слоев МПП, а одно из сквозных отверстий в каждом из диэлектрических слоев используют для формирования сквозного отверстия, предназначенного для расположения в нем сформированного компонента на основе коаксиального диэлектрического резонатора (КДР). Изготавливают заданный топологический рисунок проводников металлизационного покрытия на лицевой стороне каждого из отдельных диэлектрических слоев и экранной заземляющей металлизации на обратной стороне нижнего и верхнего диэлектрических слоев МПП. Формируют сквозное отверстие в МПП посредством расположения отдельных диэлектрических слоев с одновременным совмещением их штифтами по технологическим базовым сквозным отверстиям, последующего их склеивания препрегом в монолит. Располагают и закрепляют МПП экранной заземляющей металлизацией обратной стороны на электро- и теплопроводящей пластине на дне металлического корпуса. Располагают и закрепляют на лицевой стороне верхнего диэлектрического слоя МПП навесные компоненты, включающие генераторный и управляющий компоненты, и электрически соединяют их контакты с проводниками топологического рисунка металлизационного покрытия верхнего слоя МПП. Формируют компонент на основе КДР, имеющий на боковой поверхности экранную заземляющую металлизацию и коаксиальный проводник с выходом на торцевой поверхности, при этом на торцевой его поверхности, обращенной в сторону генераторного и управляющего компонентов, размещают проводники, совпадающие по месту расположения с проводниками топологического рисунка металлизационного покрытия верхнего слоя МПП. Присоединяют нижние концы соединительных проводников к нижним концам проводников на торцевой поверхности КДР, располагают КДР в сквозном отверстии МПП с закреплением и электрическим соединением его экранной заземляющей металлизации с дном металлического корпуса, отгибают верхние концы соединительных проводников к лицевой поверхности верхнего диэлектрического слоя МПП и электрически соединяют с проводниками топологического рисунка металлизационного покрытия верхнего слоя, тем самым образуя СВЧ-часть схемы генератора, управляемого напряжением, совокупностью КДР, генераторного и управляющего компонентов и их электрическим соединением. Осуществляют контроль электрических характеристик ГИС, герметизацию корпуса присоединением крышки. 5 ил.

Формула изобретения RU 2 800 495 C1

Способ изготовления гибридной интегральной схемы СВЧ-диапазона, включающий: изготовление отдельных диэлектрических слоев заданной последовательности многослойной печатной платы со сквозными отверстиями, по крайней мере, два из которых используются в качестве технологических базовых отверстий для размещения в них штифтов для совмещения и соединения отдельных диэлектрических слоев многослойной печатной платы, а одно из сквозных отверстий в каждом из диэлектрических слоев используют для формирования сквозного отверстия, предназначенного для расположения в нем сформированного компонента на основе коаксиального диэлектрического резонатора (КДР), изготовление заданного топологического рисунка проводников металлизационного покрытия на лицевой стороне каждого из отдельных диэлектрических слоев и экранной заземляющей металлизации на обратной стороне нижнего и верхнего диэлектрических слоев многослойной печатной платы, формирование сквозного отверстия в многослойной печатной плате посредством расположения отдельных диэлектрических слоев с одновременным совмещением их штифтами по технологическим базовым сквозным отверстиям, последующего их склеивания препрегом в монолит, расположение и закрепление многослойной платы экранной заземляющей металлизацией обратной стороны на электро- и теплопроводящей пластине на дне металлического корпуса, расположение и закрепление на лицевой стороне верхнего диэлектрического слоя многослойной печатной платы навесных компонентов, включающих генераторный и управляющий компоненты, и электрическое соединение их контактов с проводниками топологического рисунка металлизационного покрытия верхнего слоя многослойной печатной платы, формирование компонента на основе КДР, имеющего на боковой поверхности экранную заземляющую металлизацию и коаксиальный проводник с выходом на торцевой поверхности, при этом на торцевой его поверхности, обращенной в сторону генераторного и управляющего компонентов, размещают проводники, совпадающие по месту расположения с проводниками топологического рисунка металлизационного покрытия верхнего слоя многослойной печатной платы, присоединение нижних концов соединительных проводников к нижним концам проводников на торцевой поверхности КДР, расположение КДР в сквозном отверстии многослойной печатной платы с закреплением и электрическим соединением его экранной заземляющей металлизацией с дном металлического корпуса, отгибание верхних концов соединительных проводников к лицевой поверхности верхнего диэлектрического слоя многослойной печатной платы и их электрическое соединение с проводниками топологического рисунка металлизационного покрытия верхнего слоя, тем самым образуя СВЧ-часть схемы генератора, управляемого напряжением, совокупностью КДР, генераторного и управляющего компонентов и их электрическим соединением, контроль электрических характеристик гибридной интегральной схемы, герметизацию корпуса присоединением крышки.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2023 года RU2800495C1

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МОЩНОЙ ГИБРИДНОЙ ИНТЕГРАЛЬНОЙ СХЕМЫ СВЧ-ДИАПАЗОНА 2013
  • Иовдальский Виктор Анатольевич
  • Калашников Юрий Николаевич
  • Дудинов Константин Владимирович
  • Кудрова Татьяна Сергеевна
RU2536771C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МОЩНОЙ ГИБРИДНОЙ ИНТЕГРАЛЬНОЙ СХЕМЫ СВЧ-ДИАПАЗОНА 2013
  • Иовдальский Виктор Анатольевич
  • Дудинов Константин Владимирович
  • Калашников Юрий Николаевич
  • Кудрова Татьяна Сергеевна
RU2521222C1
ГИБРИДНАЯ ИНТЕГРАЛЬНАЯ СХЕМА СВЧ-ДИАПАЗОНА 2020
  • Самохин Сергей Александрович
  • Горюнов Иван Валентинович
  • Иовдальский Виктор Анатольевич
  • Терешкин Евгений Валентинович
RU2750860C1
US 5291372 A, 01.03.1994
US 5049978 A, 17.09.1991
Дорожная спиртовая кухня 1918
  • Кузнецов В.Я.
SU98A1

RU 2 800 495 C1

Авторы

Горюнов Иван Валентинович

Иовдальский Виктор Анатольевич

Терёшкин Евгений Валентинович

Федоров Николай Александрович

Аюпов Ильяс Надирович

Даты

2023-07-21Публикация

2022-07-11Подача