Главная Бухгалтерия в кармане Учет расходов Экономия на кадровиках Налог на прибыль Как увеличить активы Основные средства
Главная ->  Конструирование и расчет полосковых устройств 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 [ 40 ] 41 42 43 44 45 46 47 48 49

6) Потери из-за otpaweHBH определяем по графику рис. 9.17-или поформуле (а.15), исходя из- максимально допустимою КСВН: Л. ,p-D,08S дЬ.

Потери, обусловленные диодами, были определены ранее в п. 4, а потери в элементах конструкции выключателя есть не что иное, как потеря в блокировочной емкости ;(п. 9). Тогда общие потери пропускания А^ =0Д)14-Ю,4+0,08в-1-0,057=0,56 дБ.

Общие потерн запирания определяются только переключающими диодами и рассматр/ивалнсь в п. 4: =33,8 дБ.

Лот. 0,4

1,0 1,2 1, W

Переключатель СВЧ мощности. На рис. 9.18 изображена эквивалентная схема двухканального переключателя СВЧ мощности. Сравнение этой схемы с дада эквивалентной схемой двух- диодного выключателя (рис.

Рис. 9.17. Зависимость потерь q сл ппкячывярт что пите иа отражение от КСВН. -1 показывает, ЧТО двух-

канальныи переключатель представляет собой два обычных выключателя, имеющих общий генератор. Следовательно, для расчета переключателя СВЧ мощности можно использовать методику расчета простого выключате-

i 1 I П2д Г

т т

1 1 1

т т т

Рис. 9.18. Функциональная схема двухканального переключателя СВЧ.

ля. Одна из возможных конструкций полоскового двухканального переключателя СВЧ мощности изображена на рис. 9.19.

Пластина / представляет собой фольгированный с одной' стороны диэлектрик, а котором методом химического травлении получена токонесущая полоска 2. Толщина этой пластины равна толщине используемых бескорпусных p-i-n диодов таблеточного типа 10. Входной 14 и ыходные /7 разъемы крепятся к осноианиго 9 корпуса переключателя пластинами IS, 18. Реактивные составляющие диодов компенсируются короткоэамкнутыми отрезками токонесущей по-

л0<;ки i. Замьжаииё осуществляется (еталлическямй плас+ииамя 5,8, которые могут перемещаться с помощью винтов 4. Управляющее напряжение на диоды подается через блокировочную емкость, обклад-


Рис. 9.19. Конструкций двухканального переключателя на несимметричном полосковом волноводе.

ками которой нвлнются основание корпуса и тонкий слой серебра, иапылеиный на тонкую слюдяную пластинку. Плюс источника по-стоиниого смещения подключается к лепесткам 12, я минус соответственно к лепесткам 16. Все лепестки изолированы от корпуса ди-



йлектрическиМ|1[ втул1;ами и шайбами , Крышка 3 крепится корпусу с почо1цью сквозных винтов б н гаек 7.

Переключатель такой конструкции имеет по обоим канчлам в полосе частот ±3% от /о: потери пропускания Лп=(0,75 ... 0,8) дБ; КСВН со входа 1,05 ... .1,15; изоляцию s=(33 ... 35) дБ.

Так как симметричный полосковый волновод эквивалентен параллельному соединению двух несимметричных полосковых волноводов, то все выводы относительно несимметричных волиозодов применимы и для симметричных волноводов.

Глава 10

СПОСОБЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЕЧАТНЫХ СХЕМ СВЧ

По технологическому признаку все известные способы изготовления печатных схем СВЧ можно классифицировать следующим образом: 1) проводящее покрытие наносится только на те участки изоляционного основания, которые должны стать токопроводящими; 2) на основание предварительно наносится сплошной металлический слой, который в дальнейшем удаляется с участков, не входящих в схему.

§ 10.1. Нанесение проводящих участков схемы

Штамповка. При этом способе медную фольгу покрывают соответствующим клеящим веществом и помещают в штамповальный пресс, в котором фольга вырубается и впрессовывается в изоляционный материал штампом с заостренными краями. Нагретый штамп одновременно расплавляет склеивающее вещество, что обеспечивает сцепление, не уступающее механическому. Способу присущи недостатки: относительно высокая стоимость изготовления штампа; низкая производительность из-за большого времени выдержки материала под прессом; частичное искажение конфигурации токопроводящей полоски в поперечном сечении.

Металлизация токопроводящей краской. Производство схем этим способом включает применение в качестве подложек керамических материалов, стекла, кварца с последующим вжиганием краски. Металлизирующая краска состоит обычно из мелкодисперсного порошка углекислого серебра или окиси серебра, связки и растворителя. Для печатания на керамическом основании в краску вводят добавки на основе стекла с низкой тем-240

пературой плавления, а в краски для пластмасс - восстановитель, обеспечивающий затвердевание при достаточно низком температуре. Толщина проводящего покрытия, полученного таким способом, может достигать 100 мкм при прочности сцепления до 20 кГ/см. Для защиты полученного проводящего слоя применяют осаждение меди электролитическим способом.

Электропроводность многих красок значительно увеличивается при нагревании схемы до 50°С под давлением, так как это способствует лучшему .удалению связки и растворителя, а также улучшает сцепление подложки и проводящего покрытия. -

Металлизация горячим распылением. Этот способ заключается в осаждении металлического тумана на изоляционную панель, на которую предварительно укладывают трафарет, изготовленный по контуру схемы. Поток, летящий в сторону подложки, состоит из капель расплавленного металла диаметром около 30 мкм. После мгновенного затвердевания на холодной подложке капли образуют пленку, закрепленную на поверхности. Зону расплаштения создают электрической дугой. При расстоянии сопла металлизатора от подложки 100 ... 200 мм средняя температура металлогазовой струи-около 70 °С, что позволяет металлизировать поверхности почти из любых материалов. Металлизация горячим распылением позволяет получить пленку толщиной от 30 мкм до нескольких миллиметров. Наиболее прочно закрепляется медный слой на стеклянной подложке.

Вакуумные способы получения проводящих покрытий. Способ вакуумного испарения металлов заключается Б нагревании испаряемого металла выше точки плавления в герметически изолированном пространстве установки. Для нагревания испаряемого материала (серебра, меди и др.) используют джоулево тепло, выделяющееся в проводниках при прохождении тока; применяется также нагрев электронттым пучком, высокочастотным полем и электрической дугой. Структура и свойства пленок, полученных путем термического испарения в вакууме, в значительной мере определяются условиями их конденсации и зависят от природы испаряемого вещества и соответствия его структуры структуре подложки; от природы подложки, степени ее очистки, микрорельефа и температуры поверхности в процессе конденсации на ней испаряемого вещества: от скорости



испарения вещества, степени вакуума, угла падения молекулярного пучка на подложку, толщины пленки. Пленка может иметь толщину 0,1 ... 1 мкм, поэтому способ вакуумного испарения используется как вспомогательный процесс для получения оснований для дальнейшего электролитического осаждения.

Способ катодного распыления металлов в принципе мало отличается от вакуумного испарения. В качестве катода используется пластинка металла для нанесения покрытия, к аноду подключается покрываемая подложка с уложенным на ней трафаретом печатной схемы. Разность потенциалов достигает 30 кВ. Степень шероховатости подложки оказывает существенное влияние на структуру покрытия. Для получения гладкой поверхности производят термическую полировку стеклянных подложек нагревом и оплавлением поверхностного слоя. При этом неровности подложки не превышают

10А (1 нм).

Эффективным способом очистки является ионная бомбардировка поверхности подложки в тлеющем разряде.

Изготовление схем способом химического и электролитического осаждения металла. Химическое осаждение металлических пленок из раствора на поверхность подложки основано на явлении вытеснения металла из раствора его соли восстановителем. Проводящие участки подложки сенсибилизируют раствором хлористого олова и активируют азотнокислым серебром или хлорным золотом. Подготовленные подложки после сушки в потоке нагретого до 50°С воздуха помещаются в водный раствор куприта меди, из которого медь легко восстанавливается под действием восстановителя, так как серебро и золото обладают каталитическими свойствами для меди в реакции восстановления. Толщина слоя достигает 2 мкм, сцепление с подложкой - не более 0,5 кГ/мм.

§ 10.2. Избирательное удаление металлического слоя с основания печатной платы

Наряду с рассмотренными способами нанесения проводящей части схемы на изоляционную подложку применяется несколько способов изготовления печатных схем путем удаления с фольгированной подложки участков металла, которые не нужны для создания проводящих элементов. 242

Наиболее простым способом удаления фольги с непроводящих участков является механический, когда излишний металл удаляется при помощи скальпеля. Этот способ применяется обычно только в лабораторных условиях. При небольщом объеме производства иногда применяется механическое гравирование с помощью фрезы, соединенной со щупом гравировочной машины.

В настоящее время широкое распространение получил способ травления фольги ровных диэлектриков.

Химическое растворение участков фольги, не. покрытых защитным слоем. После нанесения химически устойчивого позитивного рисунка схемы фольгированную пластину помещают в травильную ванну. При травлении медной фольги используется водный раствор хлорного железа (плотность 1,3) с небольшой добавкой соляной кислоты для поддержания кислотности ванны рН 2,5, что несколько интенсифицирует процесс травления. Травление ускоряется также при повышении температуры раствора, увеличении силы удара травильного раствора о подложку, увеличении количества воздуха, поступающего в зону реакции. Другим травильным раствором может быть азотная кислота, персульфат аммония и хлорная медь. При воздействии травителя незащищенные места материала заготовки растворяются. При травлении .металлических пластин толщиной 75 мкм обеспечивается допуск ±5 мкм, однако следует учесть, что за счет бокового травления (подтравливание фольги с торца) этот допуск несколько увеличивается. Наибольшую точность и четкость линий при нанесении защитного рисунка лает фотоснособ, при котором на очищенную медную поверхность наносят светочувствительную эмульсию. Облученные свето.м участки эмульсии полимериэуются, переходят в нерастворимое состояние и приобретают кислотоупорные свойства. Вещество, из которого состоит защитный слой, должно, быть стойким к действию травителя, иметь плотное строение и прочно закрепляться на медной фольге. Обычно применяются кислотоупорные краски, смолы, воск, битум и другие материалы.

Фольгирование материалов. Фольга приклеивается при помощи склеивающих, полимеризующихся веществ, к которым относятся клеи, фенольноформальдегидная смола, эпоксидные смолы и другие вещества, а также при помощи некоторых пластмасс (например, полиэтилена), способных создавать механически прочные связи в пре-16* 243



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 [ 40 ] 41 42 43 44 45 46 47 48 49

© 2024 Constanta-Kazan.ru
Тел: 8(843)265-47-53, 8(843)265-47-52, Факс: 8(843)211-02-95