银浆料LTCC镀金基板工程应用研究

提出了一种在银浆料LTCC基板表面银导体上采用化学镀镍钯金工艺制造LTCC微波多层基板的新方法。不同体系的生料、浆料试验表明选择合适的生料和浆料配套材料,可实现银浆料LTCC镀金基板的可靠性制造。通过镀层可键合性能优化镀层厚度参数,测试了银浆料LTCC镀金基板镀层可键合性、可焊性、耐焊性、膜层可靠性、基板可靠性、基板环境适应性及电性能,各项性能均能满足微波组件的工程应用要求,其膜层可靠性甚至优于全金导体LTCC基板,为LTCC微波多层基板的低成本生产提供了一条有效的技术途径。     

某有源相控阵气象雷达天线结构设计

随着科学技术的进步和现代雷达的发展,有源相控阵雷达因功能全面,战术指标优良,越来越多地运用在气象领域。但由于大型相控阵天线成本很高,限制了该类型天线的应用,因此能否研发出高性能、低成本的有源相控阵天线关系到其在民品市场中的应用与推广。文中以有源相控阵气象雷达天线为例,分析其结构设计需求,针对其结构设计难点,设计了一种性价比高的天线结构,并对天线阵面进行总体优化布局,对天线骨架,高频箱,裂缝波导,天线阵面吊装和三维布线等方面进行了详细叙述。     

低剖面渐变槽线天线单元印制板制造工艺

微波多层印制板制造技术是实现有源相控阵雷达低剖面渐变槽线天线单元的关键技术。文中介绍了为解决印制板基材与金属化孔热膨胀系数差异问题以及多阶台阶结构层压问题而开展的微波多层印制板基材匹配技术和多阶台阶结构层压技术。选用合理的层压温度、压力、时间和阻胶技术,实现了高质量的微波多层印制板制造,同时引入金属化孔加固技术进一步提高了可靠性。研究结果表明,上述技术为相控阵雷达实现优异的宽带宽角扫描驻波性能及低剖面提供了可能,并且可供此类微波多层印制板的制造借鉴。     

多层微波印制板制造工艺及装联技术研究

使用CLTE-XT微波基板、fastRise-28和CuClad6700粘结片,重点研究了多层微波印制板制造工艺中多层化压制、数控钻孔、孔壁钻污处理、孔金属化活化处理等关键工艺,实现了陶瓷粉填充聚四氟乙烯介质多层印制板的制造。此外,对多层微波印制板后续电子装联技术进行了探讨。本项研究结果表明,选用合适的粘结片材料,能够实现聚四氟乙烯树脂体系基板材料的多层化制造。     

表面安装的电子组件设计与研制

表面安装技术是实现高密度电子组装的卓有成效的途径之一。本文介绍了采用这一技术研制的并已应用于某卫星地面站及机载电子设备的几种电子组件的设计和制造过程。组件几种结构是:以印制板为基板的混合表面安装组件、单层陶瓷基板混合电路组件、集成电路芯片直接安装在多层厚膜陶瓷基板上采用线焊法的混合电路组件。各种组件采用新型元件和新的制造工艺,分析了各种组件的结构特点及实际应用效果。     

某车载天线阵面结构设计与仿真分析

针对某车载有源相控阵雷达高机动的设计需求,天线阵面采用高集成和功能模块化设计,由功能结构一体化冷却面板替代不锈钢冷却管网,由盲插互连的馈线综合层替代电缆组件直插式结构.相较于传统天线阵面,其厚度减小了一半,质量减轻了40％.天线骨架采用内外框架拼装式新型结构,外框架由箱梁拼焊,保证结构强度,内框架采用横纵梁和天线面板逐...     

某雷达天线阵面T/R 组件的共因失效模型

在计算一些大型复杂系统可靠度时,传统的可靠性模型往往默认系统中的各部件、组件是相互独立的,忽略了系统的相关性,导致对可靠性进行定性分析和定量计算时,产生了较大的误差。文中基于雷达天线阵面T/R组件的可靠性模型,充分考虑了系统中组件的相关性,引入了共因失效的概念;并以并联系统为基础,分析计算了并联系统在独立失效和共因失效两种状态下的系统可靠度。借助Mat-lab软件,建立了某雷达天线阵面T/R组件共因失效模型,并分别在独立失效与共因失效条件下,对天线阵面T/R组件的可靠性模型做出仿真,仿真结果表明,相对于传统模型,本文建立的共因失效模型与实际情况更吻合。     

高密度组装X波段有源相控阵T/R模块

介绍了应用一种新的高密度组装技术来降低X波段有源阵列雷达的成本、重量及体积。文中介绍的组件使用了多层AIN基板、倒装单片微波集成电路芯片(MMIC)、共面波导传输线及无需焊接的用于互连的毛钮扣。论述了设计优化、组件结构与组装技术以及测试结果。关键词：     

某相控阵雷达天线阵面的热设计与验证

为了解决某高热流密度相控阵雷达天线阵面的散热问题,文中采用强迫通风冷却的散热方式,在天线阵面热设计中使用了高效换热的风–风换热器和高导热热管,满足了天线阵面组件壳体温度要求。同时,在设计天线阵面流场时,采用了内外风道隔离、内循环风道风机并联的送风方式,满足了天线阵面组件壳体的均温性要求。最后通过数值仿真和搭建平台测试两种方法,验证了该热设计方案的可行性。     

LTCC多层微波传输线的性能优化研究

采用LTCC技术制造的多层基板是高密度微波多芯片组件的关键部件,其多层微波传输线的性能将直接影响组件的性能。对LTCC多层基板中微带线、带状线及其互连过渡结构的性能进行了仿真,通过优化接地通孔的设置,有效地抑制了谐振,扩展了应用的频率范围。     

星载微组装T/R组件的封装设计

有源相控阵天线在星载雷达上的应用越来越广泛,而T/R组件是有源相控阵天线的核心部件,直接影响天线的性能。封装可以为微组装T/R组件内部电子元器件和电路提供一个良好的工作环境,面对星载雷达对微组装T/R组件的高功率、高集成、高可靠性等要求,封装设计技术已成为微组装T/R组件设计的关键技术之一。基于封装设计技术在星载微组装T/R组件上的应用需求,文中介绍了T/R组件的基本组成,就封装材料与电连接器选用、封装结构设计以及环境适应性设计等封装设计关键问题进行了分析,并探讨了星载微组装T/R组件封装的发展方向。最后以某星载大功率T/R组件的封装设计作为示例,介绍了这些关键技术在设计过程中的应用情况,为后续星载微组装T/R组件的封装设计提供了参考。     

一种用于球面阵T/ R 组件安装的新型支架

大型球面相控阵雷达安装的T/R组件数量众多,所用线缆数量更是T/R组件的数倍,导致雷达总体制造成本居高不下。为了降低雷达的总体成本,文中设计了一种用于球面相控阵雷达T/R组件安装的新型支架,并通过3D软件对新型T/R组件支架进行了仿真设计。新型支架能够很好地解决球面相控阵雷达T/R组件安装复杂、走线困难的问题,能有效降低结构加工成本和电缆成本,对后续工程实施有很大的启发。文中首先介绍了相控阵雷达的发展现状和面临的成本问题以及传统T/R组件支架存在的安装问题,然后阐述了新型T/R组件支架的组成和优势,最后探讨了球面相控阵雷达的发展趋势。     

相控阵阵面热设计及流量分配研究

为解决某有源相控阵中T/R组件散热及组件之间温度差异问题,文中针对相控阵阵面布局特点,采取冷板并联、流量均分的热设计方案。运用定性分析与数值计算相结合的方法确定阵面总流量及流量分配,根据流量分配对最长冷板进行了热仿真分析,分析结果表明流量分配满足T/R组件散热要求。对于影响T/R组件之间温度差异的流量分配问题,通过定性分析各冷板通路流阻组成,介绍了如何利用等流阻匹配实现流量均分。最后通过全阵T/R组件温度测试验证了热设计方案满足T/R组件散热及组件之间温度差异要求。     

一种基于梯度设计的T/R 封装壳体材料研制

根据机载、星载相控阵雷达T／R组件对壳体封装材料综合性能的要求,提出了一种具有梯度结构的硅铝封装材料设计思想,设计了具有不同梯度分布的材料研制方案,并对其进行仿真分析,以验证和优化这些研制方案。在此基础上,采用粉末冶金方法研制了一种具有三层结构的SiAl梯度材料。加工测试结果表明,由三层复合材料加工而成的壳体在满足与陶瓷基板热应力匹配的同时,具有良好的加工工艺性能。因此,采用梯度结构设计是解决复合材料在T／R组件封装壳体内应用难题的一种有效途径。     

星载微波组件微组装技术研究

星载微波组件是天基合成孔径雷达的核心部件,它由许多元器件经过高密度组装而成。针对天基雷达星载微波组件高精度、高一致性、高可靠微组装的技术要求,文中开展了星载微波组件微组装技术研究,重点介绍了低空洞率芯片焊接、低出气率芯片胶接、高可靠引线键合、抗辐照防护设计、低水汽含量气密封装等一系列关键技术,成功研制了高精度、高一致性、高可靠的星载微波组件,满足了某型天基合成孔径雷达的相关技术要求。研究成果为高精度、高一致性、高可靠微波组件的研制奠定了技术基础。     

星载射频组件一体化焊接工艺研究

基于小型化星载射频组件的研制需求,综合利用微组装工艺与表面安装工艺的技术优点,开发了一种一体化焊接工艺,通过陶瓷封装高铅植球、印制电路板/腔体焊接和低空洞真空汽相焊接,完成了对系统级封装（System in Package, SiP）器件、多层射频板、射频绝缘子、金属腔体和双面安装器件的一体化高可靠焊接。产品性能测试、环境试验及工艺鉴定试验表明,该工艺在生产周期、装配效率、一次合格率、性能一致性、长期可靠性等方面具有突出的优势。     

一种星载雷达T/R组件与波控单元连接设计

T/R组件与波控单元的连接对于有源相控阵雷达的性能具有十分重要的意义,星载雷达小型化、轻量化及高可靠性特点对单机之间的互连提出了更高的要求.文中提出了一种适用于星载有源相控阵雷达的T/R组件与波控单元之间的连接方法,通过合理的单机布局、互连电缆设计、安装板结构设计以及装配工艺的优化,实现了T/R组件与波控单元的有效、可靠连接,满足了星载雷达小型化、轻量化的要求,并通过在某星载雷达上的应用对该方法的效果进行了验证.     

一种轻薄化天线单元组合结构设计

有源相控阵雷达高功率、轻薄化的发展趋势对天线单元组合良好的散热能力和低剖面的需求越来越强烈。文中提出了一种用印制电路板替代电缆实现天线到T/R组件的接口变换的轻薄化天线单元组合。与传统结构方案相比,该天线单元组合的厚度减小约70%,质量下降约40%,并可与冷板良好贴合实现热传导散热。文中介绍了它的安装布局、散热能力、阵列天线、反射面板、过渡层结构以及工艺实现方式,并通过试验,对其电性能、散热性能和环境适应性进行了验证。试验结果表明该天线单元组合的各项指标均满足要求。     

一种基于AlN多层HTCC基板的SiP模块封装设计

为了满足工作频带宽、传输速率高、功耗大、集成度高的要求,开展一种基于AlN多层高温共烧陶瓷（High Temperature Co-fired Ceramic, HTCC）基板的系统级封装（System in Package, SiP）模块封装设计研究。通过设计制作AlN多层HTCC基板、SiP模块封装结构电性能仿真、模块安装结构热力学仿真设计、组装工艺优化等系列研究工作研制出了小型化、轻量化、高集成的SiP模块。环境试验结果表明该模块具有良好的可靠性。该研究结果可为小型化、轻量化、高集成的SiP模块设计研发提供借鉴。