Проектирование фильтра верхних частот на микрополосковой линии предназначенного для работы в приемном устройстве РЛС, страница 3

2.1. Применяемые материалы и их выбор

Основание - подложка - является  механически прочной и химически стойкой основой конструкции МПЛ СВЧ,. Размеры элементов конструкции МПЛСВЧ прямо пропорционально связаны с длиной волны распространения ЭМП, поэтому с повышением частоты ужесточаются требования к номинальным параметрам подложек и допускам на их отклонение для каждой подложки в отдельности и серийной партии в целом.

Основными требованиями к материалам подложек МПЛ СВЧ являются: низкая стоимость, хорошая обрабатываемость, отсутствие газовыделений при большой температуре и вакууме, высокая механическая прочность, химическая стойкость,  стойкость к термоударам, хорошая теплопроводность, высокая плоскостность и малая шероховатость поверхности, отсутствие микровключений и пор, согласованность температурного коэффициента линейного расширения (ТКЛР)с ТКЛР материалов наносимых пленок, высокое удельное электрическое сопротивление, малый тангенс угла диэлектрических потерь tg,стабильность диэлектрической проницаемости е_г.

При конструировании оцениваются, в первую очередь, электрофизические параметры материалов: электрическое сопротивление, тангенс угла диэлектрических потерь, величина диэлектрической проницаемости, с тем, чтобы определить возможность реализации материала в устройствах заданного диапазона частот. Затем решается вопрос о возможности изготовления подложек из выбранного материала с рассчитанными геометрическими размерами и их металлизации.

Выбираем выбираем материал поликор толщиной 1.5мм. Он отвечает требованиям для данной частотной области..

Керамика ВК 100-1 (поликор)  - алюмооксидная керамика с содержанием оксида алюминия 98 ... 100 %, имеет низкий ТКЛР, высокую химическую стойкость,  цвет белый. Используется в сантиметровом диапазоне СВЧ.[2]

2.2 Выбор проводящего слоя.

К проводникам также  предъявляется ряд жестких требований: малое удельное электросопротивление (не более 2 • 10~⁶ Ом-см), высокая адгезия к подложке (усилие отрыва пленки не менее 5 Н/мм²), способность к локальному химическому травлению, близость ТКЛР пленки к ТКЛР подложки, коррозионная стойкость, возможность микропайки и микросварки. Чтобы удовлетворить эти требования, приходится обычно проводник реализовывать в виде многослойной структуры, состоящей из основного - проводящего, а также адгезионного, барьерного и защитного слоев ..Среди материалов, используемых в качестве основного слоя проводников, наибольшее применение имеют: для ГИС СВЧ - медь, золото.

Выбираем медные пленки из-за их технологичности доступности дешевизны.

Медные пленки характеризуются электросопротивлением, размером зерен, микротвердостью, а также способностью к окислению (за счет хемосорбции кислорода), которые сильно зависят от технологических параметров их осаждения - скорости, температуры конденсации.  

При разработке технологического процесса необходимо, чтобы выбранные параметры осаждения обеспечили минимальные внутренние напряжения.

На величину микротвердости и структуру медных пленок существенное влияние оказывают также условия дополнительной термической обработки .Температура термообработки в интервале 170.. .200°С не является достаточно эффективной. Медные пленки, прошедшие термообработку в вакууме при температуре 350...400°С, имеют микротвердость отожженной меди, а также структуру с размером зерна 0,5.. Приведенные данные относятся к конденсации медных пленок непосредственно на поверхность поликоровой подложки. Обычно при формировании проводников в качестве адгезионного подслоя используют хром. Следует отметить, что при наличии подслоя скорость роста размеров зерен медных пленок замедляется.