星载微波产品不断向着高密度、高集成的方向发展,介电常数在20以上的高介电常数基板,可以显著缩小电路外形尺寸和满足高密度排布电路线条的目的。为满足微波固放产品高密度、高集成的目的,需要在高介电常数基板上实现低频段、大功率的产品设计需求。基于高介电常数基板的薄膜加厚电路产品,较之基于同样基材的薄膜电路,其功率耐受度、电流通过能力随着膜层的增厚有显著的增加。大功率电路通常频率较低、功率较大,电信号趋肤效应不明显,膜层厚度几乎决定了电路的电流通过能力。因此研究基于高介电常数基板的复合膜层电路的可靠性问题对于星载产品的防护很有必要。本文从两种高介电常数基板TD-36和SF210K出发,设计了多层薄膜结构,并对其在工作时的电热力等多物理场效应进行了研究,主要研究内容和研究成果如下:1、讨论了高介电常数基板的几种特性参数,基板特性是指影响到基于该类型基板的微波电路制作、使用与可靠性的化学与物理特性,包括介电常数、热膨胀系数、热导率、抗弯强度。并由这些参数进一步确定了基板的外形与尺寸要求,本文不建议这两种材料设计异性结构,一般选用矩形结构、尽可能采用厚度较大的基板;在微波集成电路外形尺寸设计上,基于高介电常数基板的微波集成电路产品按照外形长宽比≤6:1进行设计与使用。2、通过对金、银、铜、铂等金属的研究,发现采取任意一种单一金属作为导带材料的顶层结构都无法满足多样化的功能需求。因此,本文转而研究复合膜层,最终确定了(电阻层-)附着层-Au-Cu-Ni-Au的膜层结构并确定了各个膜层的厚度。3、本文利用COMSOL仿真软件建立了一种基于高介基板的复合导电膜电路,并进行了电热力等多物理场分析,确定了基板和膜层的温度分布与受力情况。接着讨论了膜层参数和基板参数对多物理场效应的影响。结果表明,在保持总膜层厚度不变的条件下,基板和复合膜层的温度与受力大小随铜层厚度的增加而减小,随镍层厚度的增加而增大,且界面应力在两种条件下均呈增大的趋势,但仍然比可承受的最大应力小一个数量级。在膜层结构设计最优和最差两种情况下,测试了导电膜层的过电流能力。此外讨论了热沉的影响,在不加热沉时,基板与膜层将严重损坏。针对两种高介电常数基板和陶瓷基板的仿真对比发现,高介电常数基板由于热导率低导致其过电流能力不强,且在受力方面,陶瓷基板受力更加稳定,而高介质基板受力随电流变化较为明显。最后,本文提出了一种铝制盒体,作为基板的金属屏蔽腔室和散热器使用。本文的工作对卫星产品的可靠性研究具有一定的理论指导意义。