Гелль П.П., Иванов-Есипович Н.К. Конструирование и микроминиатюризация радиоэлектронной аппаратуры (1984) (1092053), страница 45
Текст из файла (страница 45)
В!срохоьатость должна быть в пределах от 1,00 до 0,80 мкм на базовой длине 0.8 мм по ГОСТ 2789 — 73. Крышки выполняют из ленты, напри- мсР лев ~ ы АМгб 2,ОХ !60 по ГОСТ 13726 — 78„ На поверхности рамы н крышек, сопрягаемых друг с другом и с соединителями, предназначенные под пайку, следует наносить покрытие Н.12.О--Ви(99)6 по ОСТ5.9246 — 75. Общая герметизации ГИМ СВЧ осуществляется пайкой крышек к раме корпуса припоем ПОИ 50 изщ ПОСК 50-!8 с последующей защитой слоем эластичного компаунда. Для упрощения операции вскрытия корпуса под паяный и залитый )5(*."'*-'г компаундом шов необходимо подкладывать стальную луженую прово- локу диаметром 0,2 мм, оставляя снаружи конец проволоки длиной *ф; около 5 мм для захвата йлоскогубцами ,*У~~!-: Объем корпуса обычно заполняют осушеннои аргоногелиевой смесью.
Гелий необходим для последующего контроля герметичности с помощью шлиевого течеискателя Штенгель представляет собой медную отожженную трубку диаметром 3,0-о,м мм с толщиной степин 0,5 мм. Герметичное перекрытие штенгеля осуществляют механическим обжатием и затем опайкой припоем ПОСК 50-!8 Герметичные соединители и выводы должны неразъемно закрепляться в отверстиях рамы корпуса с помощью пайки, обеспечивающей герметичность ивяного соединения. Конструкция герметичного радиочастотного коаксиального соединителя для врубного сочленения или соединителя с замковым устройством должна иметь стандартные контактныс узлы и обеспечивать электрические параметры в соответствии с требоианиями ГОСТ 20465 †-75 и герметичность корпуса дополнительно к этим требованиям.
Глубина отверстий и радиочастотные соединители должна задаваться от внутренней повсрхностн рамы корпуса с допустимыми отклонениями ='0,1 мм. Подключение хвостовиков соединителей ко входу (выходу) полосз.. ковой линни следует осуществлять с помощью плоской гибкой и тонкой перемычки из ленты 34НК-М-НТ-0,02Х!0 по ГОСТ !4080 — 78 с гальваническим покрытием М9.Н6. Ширина перемычки не должна отличаться от ширины входа (выхода) полосковой линии более чем на 10 'ь. Смещение перемычки относительно осн симметрии полосковой линии в зоне ивяного шва не должно превышать 15 'й ширины полосковой ;;.:: линии. При пайке гибких перемычек иа них должна оставаться непропаянная демпфирующая зона (рис, 4-37).
Низкочастотный ввод показан на рис. 4-38 Основные этапы конструирования ГИМ СВЧ. сыобы наиболее пол":,, но удовлетворить требование технологичности конструкций, процесс кон. струирования ГИМ СВЧ следует проводить в таком порядке: 1-й этап — разработка СВЧ-узла; 2 й этап — разраГютка ВЧ вЂ” НЧ узла; -: З-й этап -- разработка конструкции модуля. На 1-м этапе необходимо разработать конструкцию СВЧ-!зла н :!=' входящих в него узлов, топологию полосковой платы с размешвнием наиеспых элементов — с учетом прототипа, технологических и конструкторских ограничений.
Разрабогку топологии полосковой платы начинают с размегпения '";.,;:.позосковой линии и соединителей па регламентированных посадочных :~:: местах, предусмотренных в базовом коргусе. Затем следует разместить ,":;,остальные печатные элементы, соединительные проводники и контактные ~„ площадки под навесные элементы в соответствии с заданной электри-:"'~ческой схемой, габаритами навесных элементов и выбранным вариантом ',..ьустановки с учетом тепловых релсимов. При невозмоткиости размещения '.:" на данном типоразмере основания перехз дат к следующему типоразмеру ;. и повторяют расчет н размещение При разработке СВЧ-узла должны быть указаны положение полос- .'~: .девой платы относительно монтажной рамки, зазоры между платами, у,б+Р,(У 4) Я йу аз 4 места установки перемычек, допуски иа сборку.
На 2-м этапе необходима разработать конструкцию ВЧ вЂ” НЧ-узла и входнших в него узлов с учетом технологических и конструкторских ограничений. Разработку топологии ВЧ- и НЧ-узла следует начинать с размещения контактных площадок для соединения с выводами, для внутренних соединений в секции и между узлами, для навесных элементов. Расположение выводов необходимо выбирать иэ регламентированного ряда, предусмотренного в базовом корпусе. Затем требуется провести расчет геометрических размеров печатных алементов, тепловых полей печатных и навесных элементов в ссютветствии с электрической схемой, электрическими характеристиками и дру'гими исходными данными, разработать топологию печатного рисунка и размещения посадочных мест для навесных элементов.
Полжны быть указаны положении узлов относительно контактной рамки, места установки перемычек между узлами и допуски при сборке. Рис. 4-38 Конструкцття НЧ-ввода 1 в корпус ГИМ СВЧ 2 — изолированная жила паола; 2-ствк ло, 2 — втулка с наружной резьбой 224 4 о б) уреаж ! 2 о 4 Рис. 4-37. Г!одключеннс ИП СВЧ к соединителю (а); к корпусу ГИМ (б); к соседней ИП СВЧ на общей монтажной рамке (а) 2 — коаксиальныа соеливятел; 2 — керамическое основание Итц 2 — металлическая монтажная рамка; ч — корпус ГИМ СВЧ; 5 непрапаянная зона иа перемычке; б — ивяные швы ю докумых сое.
овочные На 3-м этапе следует использовать типовую конструкторску ментацню на базовую ГИМ, внести в нее расположение требус ,":„" диннтелей и выводов, наименования узлов и проставить маркир ".~~ ~::. нэдписп. 4-7. КОНСТРУИРОВАНИЕ ГИБРИДНО-ИНТЕГРАЛЬНЫХ МОДУЛЕИ ,((ч!!!) НА ЭЛЕМЕНТНОЙ БАЗЕ ФУНКЦИОНАЛЬНОК МИКРОЭЛЕКТРОНИКИ Особенности навесной элементной базы.
Конструирование ГИМ па ,"-';.- элементной базе функциональной микроэлектроники (ГИМ ФМ) яе нме'*;;;" ет принципиальных отличий в компоновке (размещение и трассировка) по сравнению с конструированием ГИМ на традиционной навесной зле "*:"'- ыентпой базе, поэтому в данном параграфе будет идти речь только об особенностях, связанных со спецификой элементной базы. Общим для .;;"-'~.' " всех составляющих элементной базы в функциональной микроэлектрохг т'-),'„!"".: 'нике является сильная зависимость параметров элементов от темпера- ,~,'*-,'-::,'турье Поэтому главной особенностью конструирования ГИМ ФМ явля«!."!!: ется применение криостатировання. В состав ГИМ ФМ в качестве навесных элементов входят устрой- 4~!!',::сэва, использующие прямое и обратное преобразование электричесинх сигналов в сигналы с несущей частотой, имеющей иную физическую :,'~~-" ",:Кприроду, с целью более эффективной их обработки (запер>хин, стаби.
Ьг:;!.. лизацни, фильтрации, развязки и т. д.) в габаритах существенно мень- ~~;;!"' ших, чем при традиционном схемотехническом решении. Навесные элементы ГИМ ФМ построены иа основе физических про- )Ч:",»';:;., цессов, проявляемых при взаимодействии колебаний с объемом нли по- ~~:,",,:) верхностью различных веществ.
Эти навесные элементы поставляются в ~.::-:! ',,корпусном н бескорпусном исполнении и размещаются на плате по :„;:":,.обычным правилам, рассмотренным в $ 4-!. Часть навесных элементов !',:;")функциональной микроэлектроники централизованно не поставляется из-за ограниченной применяемости, что обычно связано с уникальностью ';Чдаиного решения, направленного на выполнение специфических схемо- ~*.„:"технических функций.
Такие элементы служат объектом разработки и '~.,производства иа радиотехнических предприятиях — изготовителях ',"::,)РЭД. Как правило, их разрабатывают в бескорпусном исполнении при":;"-тыенительно к сборке на плате ГИМ с последующей общей или локаль';.'Пой герметизацией. Лола элементов фунюгиональной микроэлектрони), ,*Ии с ограниченной применяемостью с каждым годом уменьшается по !':,'(Каре перевода их в разряд централизованно поставляемых элементов.
В табл. 4-!3 показаны четыре главных направления функциональ'.ной микроэлектроники, расположенные в порядке освоенности промыш".,:!фенностью. оптоэлектроника, акустоэлектроника, термозлектроника, хе'!Котроияьа. Оптоэлектроника как наиболее промышленно развитое '",'направление в составе элементной базы имеет оптроны, матричные индиа!агоры, световодные кабели, акустооптические модуляторы, фотоприфиники, полупроводниковые лазеры и др Оптрон представляет собой связанные световым потоком светодиод .Тг фоторезнстор (или фотодиод).
Электрический сигнал вызывает свече- :,, Е светодиода, которое воспринимается фоторезистором или фотоди",я(дом, преобразующим световой поток в электрический сигнал. Оптрон ф((гйдобно транзистору имеет многочисленные схемотехнические примене- ' Т(д: преобразование электрических сигналов, их генерация, усиление, :ф!й(чнлючение, гальваническая развязка и др. ~;::,":"." Наряду с оптронамн в состав элементной базы оптоэлектроники Фйодят оптоэлектронные индикаторы матричного типа: индикаторы на ,'!~%-''-690 225 Таблица й-)3 Физические явления, используемые в функциональной микроэлектронике Фнэнческое явление Светодиоды Светоаоды Оптоэлентро- ника Акустоэлект.
ронина Термоэлектро- ника Хемотроника 226 Направление Фгнкюнональной микроэлектроника Злектролюмннесцен- цня Внутренний фотоэф фент Внутреннее отражение света Оптические явления в жидких кристаллах Электронно-оптические эффснты Керра и Поккельса Когерентное оптическое излучение Пьезоэлектрический эффект и объемные акустические волны Взаимодействие пучка электронов с акустической волной (поверхностные акустические волны) Злектротепловые про. цессы Термоэлектрические процессы Электрохнмические про- цессы Фгнкнвональнь~й ьченент в электрической сасне Фоторезисторы, фотодпо- эз,, ды, фототранзисторы Иифровые индикаторы. Визуализаторы тепловых полей Модуляторы светового по- тока Генераторы когерентного светового потока (лазеры) Синхроннзаторы.
Генераторы. Устройства задержки сигналов Усилители. Преобразователи. Устройства задержки сигналов Фильтры ш1фрвиизких частот. Генераторы инфра. навьих частот, Фазосдвнс аюгане испи Усилятели инфранизких частот. Генераторы, преобразователи, источники пнгания .', светоизлучагощих диодах (СИД), светонзлучающих резисторах (СИР) "и жидкокристаллические индикаторы (ЖК).
Индикаторы СИ/( и СИР ' имеют трехцветное свечение: зеленое, желтое и красное. Размер сим. волов достигает 10 — 20 мм при токе потребления около 10 мА. Главное ' направление работ по развитию этой элементной базы оптоэлектронн.„дбг(„ки — повышение светоотдачи, которая в настоящее время составляет ,':~~!:":") примерно 27ч. Индикаторы ЖК имеют вдвое более высокую контраст.:,!(ч!;:*,~,, ность, чем СИЛ, и ч!юзвычайно малое потребление мощности !до 10 мкВт/смз), что делает их перспективными для батарейной РЭА. *~,~!:; Размеры символов индикаторов РКК наибольшие, доствгают 100 мм. "!,-,';:.. Главным недостатком выпускаемых в настоящее время ЖК является :„"-~!',/ ограниченность температурного интервала эксплуатации пределами от — 5 до ъ55 'С, однако нет принципиальных препятствий для усгране- '",'!~.-,Г,::.