книги из ГПНТБ / Микроминиатюризация высокочастотных радиоустройств

60

бридного пленочного гене­ ратора с ленточными кварце­ держателями о

щие узлы и детали: гибридная пленочная 'Микросхема 1, кварцевый пьезоэлэмент 2 , кварцедержатель, состоящий из стоек 3 и 4 , вы­ воды о, основание корпуса 6 , крышка корпуса 7 .

Гибридная пленочная микросхема 1 прикреплена с помощью клея к основанию корпуса 6 . На подложке микросхемы 1 с напылен­ ными пленочными резисторами, конденсаторами и проводниками,

закрепляются катушка индуктивности, бескорпусный транзистор и стойки кварцедержателя 3 и 4 . Кварцевый пьезоэлемент распола­ гается параллельно подложке микросхемы 1 на расстоянии 2-3 мм.

Стойки квариедержателя 3 и 4 соединены электрически и ме­ ханически с помощью токопроводящего клея нижними площадками с проводниками гибридной пленочной микросхемы 1 , верхними конца­ ми - с электродами кварцевого пьезоэлемента 2 . Выводы 5 служат для подключения внешних источников питания и нагрузки генера­ тора .

. Крышка корпуса 7 приваривается или припаивается к основа-

61

Рис„ 2 .2 . Конструкция ленточного кварцедержателя.

нию корпуса 6, за счёт чего возможна герметизация или вакууми­ рование всего кварцевого генератора.

Стойки кварцедержателя выполнены из листовой бериллиевой

бронзы толщиной 0 ,1 -0 ,2 5 мм. Конструкция кварцедержателя пока­ зана отдельно на р и с .2 ,2 .

Нижние площадки 5 ,-6 параллельны верхним площадкам 7 , 8 .

Расстояние между ними 2-3 мм. Фиксаторы 9, 10 расположены на верхних площадках 7, S и перпендикулярны к ним. Площадки 5 , 6

служат для электрического и механического соединения деталей кварцедержателя 3 и 4 с гибридной пленочной микросхемой і .

Площадки 7, 8 служат для электрического и механического сое­ динения деталей кварцедержателя 3 и 4 с кварцевым пьезоэлемен­ том 2 . Фиксаторы 9, -10 являются конструктивными элементами,

обеспечивающими фиксацию пьезоэлемента в заданном положении при его установке на верхних площадках кварцедержателя и склеивании их р электродамипьезоэлемента.

Монтаж пьезоэлемента выполняется в следующем порядке

62

Р и с .2 .3 . Ленточный кварцедержатель в технологической перемычкой.

(р и с.2 .3 ) . Сначала на нижние площадки стоек наносится токопро­ водящий клей, после чего стойки кварцедержателя 3 , 4 устанав­ ливаются и прижимаются к подложке микросхемы 1 таким образом,

чтобы нижние площадки 5 , 6 были совмещены с контактными площа­ дками микросхемы 12, 13 . После высушиванія клея удаляется'тех­ нологическая перемычка И (на р и с .2 .3 лишя отреза показана пунктиром). Затем наносится токопроводящий клей на верхние площадки стоек 7 , 8 (р и с.2 .2 ) и на них укладывается между фик­ саторами пьезоэлемент так, чтобы контактные площадки его эле­ ктродов совпадали с площадками стоек, и собранный узел направ­ ляется на сушку клеевого соединения.

В качестве токопроводящего клея возможно применение компо­ зиции, содержащей дисперсное серебро и клей БФ-4. Такой клей обеспечивает минимальное переходное сопротивление между склеи­ ваемыми поверхностям^ и их механическое соединение. Технологи­ ческая перемычка 11 (р и с .2 .3 ) на кварцедержателе.является при­ способлением, облегчающим операцию установки кварцедержателя

63

на подложку микросхемы.

Конструктивное исполнение ленточного кварцедержателя обеспечивает размещение кварцевого пьезоэлемента со стороны пленочных элементов микросхемы без применения дополнитель­ ных элементов крепления, что позволяет уменьшить общие раз­ меры генератора. Кроме того, таким конструктивным решением достигается улучшение электрических характеристик генерато­ р а , так как уменьшается длина соединительных проводников между кварцевым пьезоэлемент ом и гибридной пленочной микро­ схемой, а следовательно, уменьшаются паразитные емкость и индуктивность, включенные параллельно кварцевому пьезоэле­ менту. За счёт этого принцишально возможно повышение ста­ бильности частоты генерируемы?, колебаний и устойчивости генерации. Ленточный кварцедердатель отличается технологич­ ностью его деталей и сборки, достигаемой применением токо­ проводящего клея и исключением необходимости выполнения отверстий в подложке гибридной пленочной микросхемы.

5 . ГИБРИДНЫЙ ПЛЕНОЧНЫЙ КВАРЦЕВЫЙ ГЕНЕРАТОР 10 МГЦ

В целях экспериментальной проверки результатов анализа схем кварцевых генераторов разрабоган и испытан гибридный пленочный кварцевый генератор синусоидального сигнала с частотой 10 МГц по осцилляторной "безындуктивной" схеме с кварцем, работающим на основной частоте. Эта схема отвеча­ ет требованиям, предъявляемым к конструкции гибридных пле­ ночных устройств. Изготовление тонкопленочной микросхемы это­ го генератора не сопряжено с технологическими трудностями.

64

Р и с .2 .4 . Схема кварцевою генератора 10 МГц.

В качестве буферного пскада применен эмиттерный повтори­ тель. Связь эмиттерного повторителя с генератором непосред­ ственная, что позволило уменьшить качество элементов схемы.

Кварцевый генератор 10 МГЦ и эмиттерный повторитель вы­ полнены на одной подложке и представляют собой отдельный функциональный узел . Принципиальная схема этого узла приве­ дена на р и с .2 .4 . На схеме указаны номинальные значения пара­ метров элементов. Допуск емкости конденсаторов составляет

65

Пленочные пассивные элементы на диэлектрическую подложку

напыляются в вакууме с помощью съемных масок. В генераторе и буферном каокаде применены бескорпусные навесные транзисторы.

Выводы транзисторов припаиваются к соответствующим контактным площадкам, а сами транзисторы прикрепляются к подложке с помо­ щью клея. Кварцевая пластинка соединяется со схемой с помощью ленточных кварцедержателей.

Топологический чертеж кварцевого генератора 10 МЙц показан

68

рцевый резонатор возбуждается на седьмой гармонике. Настройка

квмпенсирующего контура не является критичной и з -за низкой

добротности, обусловленной шунтирующим действием активных про­ водимостей транзисторов.

В качестве буферного каскада применен резонансный усили­

линейного режима работы использована слабая связь через ем­ кость.

Кварцевый генератор и буферный каскад представляют собой

отдельный функциональный узел . Принципиальная схема этого уз­

ла приведена на р и с .2 ,7 . На схеме указаны номинальные значе­

ния параметров элементов. Допуск емкости пленочных конденса­

торов составляет £50%; допуок сопротивления резистора R1 со­ ставляет +10%; остальных резисторов - +20$.

Конденсаторы СЗ и 08 - матричные. При номинальной ве­

личине емкости 15 пф диапазон их перестройки составляет +30$.

ет применять напряжения питания 8 и 12 В .

Пленочные пассивные элементы напылены на диэлектрическую подложку в вакууме с помощью съемных масок. В генераторе при­ менены бескорпусные навесные транзисторы. Выводы транзисторов припаяны к соответствующим контактным площадкам, а сами тран­ зисторы прикреплены к подложке с помощью клея.

В генераторе применены навесные плоские проволочные спи­ ральные микрокатушки индуктивности с подстройкой индуктивно-