СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА 2010-5

Современные датчики как преоб разователи физических величин в электрические сигналы определяют современный уровень и качество информационно измерительных ЭЛЕМЕНТЫ И КОМПОНЕНТЫ 34 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 5 2010 Развитие датчиков СВЧ диапазона Василий Юрченко (Томск) В ближайшее десятилетие электронная компонентная база СВЧ, помимо военных применений, будет востребована в измерительной и бытовой технике. В статье представлены конструктивно технологические подходы и результаты создания датчиков, приборов и систем СВЧ диапазона. приборов в авиации, энергетике, ра кетно космической и военной тех нике. В статье [1] показано состоя ние и перспективы развития датчи ков на период до 2015 г. и дан анализ отставания нашей страны по крити чески важным технологиям. Для предприятия, которое специализи руется в области СВЧ микроэлектро ники, важно активно участвовать в создании электронной компонент ной базы (ЭКБ) для датчиков и но вых измерительных систем [2–9]. Разрабатываются и выпускаются базовые элементы [3], используе мые в измерительных системах: СВЧ полупроводниковые приборы и модули (генераторные диоды Ган на [6], диоды с барьерами Шоттки и транзисторы [2]), оптоэлектронные приборы (свето и фотодиоды ИК и видимого диапазона волн, циф рознаковые индикаторы), светотех ника (светодиодные матрицы, лам пы и устройства на их основе), фо тоэлектрические преобразователи и солнечные батареи на их основе. На рис. 1 показана диаграмма про дукции, выпускаемой предприяти ем, в том числе сложно функцио нальные устройства и медицинская электроника на указанной элемент ной базе. Ниже будут кратко представлены методы проектирования, конструк тивно технологические подходы и результаты создания датчиков и сложно функциональных устройств (СФУ) различных диапазонов длин волн, в том числе гомодинных и ав тодинных датчиков СВЧ и приборов на их основе. Основные особенности конструк ций и технологии монолитных схем миллиметрового диапазона волн, предназначенных для монтажа в Е плоскости волновода, описаны в статье [2]. Следует отметить, что при разделении пластины на отдельные кристаллы удаляется большая часть подложки вместе с n+ n слоями. Не сущей конструкцией СВЧ МИС явля ется не подложка, как в обычных ИС, а металлизация (см. рис. 2). Толщина металлизации порядка 10 мкм поз воляет осуществлять монтаж схем в волновод. Размеры схем таковы, что они ложатся на края волноводного канала с перекрытием 100…200 мкм. Малая толщина металлизации ис ключает необходимость создания специальной выемки в корпусе, а 15% 17% 32% 0% 5% 0% 0% 0% 6% 3% 0% 1% 21% СФУ Оптоэлетроника СВЧ модули СВЧ полупроводниковые приборы ФЭП НИОКР Светотехника Медицинская электроника ИС GaAs Датчики излучения Товары народного потребеления Услуги сторонним организациям Дискретные полупроводниковые приборы Рис. 1. Диаграмма распределения выпускаемой элементной базы СФУ – сложно функциональные устройства, ФЭП – фотоэлектрические преобразователи солнечных батарей Рис. 2. Топология и конструкция модулей МИС Рис. 3. Внешний вид и топология трёхканального датчика цели © СТА-ПРЕСС