Звоните! 
 (926)274-88-54 
 Бесплатная доставка. 
 Бесплатная сборка. 
Ассортимент тканей

График работы:
Ежедневно. С 8-00 до 20-00.
Почта: soft_hous@mail.ru
Читальный зал -->  Электронные вычислительные машины 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 [ 42 ] 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69

Трафаретная печать является наиболее простым способом получения элементов толстопленочных схем. Она заключается в про-давливании вязкого материала через отверстия в трафарете для нанесения необходимого рисунка на подложку. В практике применяют сетчатые и фольговые трафареты.

Сетчатые трафареты изготовляют из нейлона или нержавеющей проволоки диаметром 0,04... 0,07 мм. Нержавеющая сталь прочнее нейлона, устойчива к истиранию и химическим воздействиям, что гарантирует длительную эксплуатацию сетки. Требуемый рисунок схемы на трафарете создается методом фотопечати. Точность рисунка определяется качеством фотошаблона и фоторезиста, которые должны иметь высокую разрешающую способность.


Рис. 16.3. Нанесение пасты через сетчатый трафарет:

а - начальное положение; б - нанесение пасты; /-ракель; 2 -паста; 3 - сетчатый трафарет; 4 - подложка; 5 - отпечаток пасты; 5 -рамка

При нанесении пасты (рис. 16.3) сетчатый трафарет устанавливают на расстоянии 0,2... 1 мм от подложки. Паста заполняет отверстия в трафарете под действием давления, возникающего при перемещении ракеля, который гонит перед собой волну пасты. Под Давлением ракеля сетка трафарета изгибается и касается подложки. После прохода ракеля зазор восстанавливается.

Трафарет является многоразовым инструментом, который обеспечивает дозирование пасты, поступающей на подложку. Как правило, размеры трафарета в 4 раза превышают размеры подложки. Размеры ячеек сетки влияют на ширину линий и толщину наносимого покрытия. Мелкие ячейки обеспечивают хорошую четкость линий, а крупные-большую однородность толщины пленки.

Для нанесения паст из резистивных и проводниковых составов применяют сетку в 250 меш *, диаметр отверстия в такой сетке составляет около 0,06 мм. Диэлектрические пасты наносят через сетку в 165 меш с размером отверстия около 0,1 мм.

Ракель изготовляют из резины, полиуретана и других материалов. Важное значение имеют форма ракеля и его жесткость. Давление, прикладываемое к ракелю, влияет на однородность толщи-

* Меш -единица, обозначающая число отверстий сетки, приходящихся на отр.езок в один дюйм,

ны пленки. Толщина пленки зависит от деформируемости и других свойств маски, расстояния между маской и подложкой, вязкости пасты, от скорости движения ракеля, толщины эмульсионного слоя и др. Давление обычно создается пневматическим методом и изменяется в пределах 2... 20 Н.

На воспроизводимость элементов рисунка схемы влияют скорость движения ракеля, его материал, форма, давление и угол наклона, толщина эмульсионного слоя на трафарете, вязкость пасты, зазор между трафаретом и подложкой, равномерность толщины подложки и др.

Фольговые трафареты (металлические маски) используют при контактном методе нанесения пасты. Их изготовляют из металла толщиной, равной толщине слоя пасты, и закрепляют в жесткой рамке. Требуемая конфигурация трафарета получается травлением через окна в фоторезисте. Применение биметаллических трафаретов (бронза - никель) повышает точность размеров рисунка и позволяет получить линии шириной до 75... 100 мкм. Недостатками металлических масок являются трудность очистки, хрупкость и высокая стоимость трафарета. Для получения линий шириной до 25 мкм используются трехслойные маски (медь - латунь - никель). Отверстия в верхнем слое позволяют точно отмерить количество пасты, а полости в нижнем слое получить четкий рисунок на подложке.

После нанесения пасты подложку выдерживают 5... 15 мин. Это время необходимо для усадки пасты. Рисунок при этом становится более однородным по толщине. Затем пленки сушат при i = 100... 150°С для удаления летучих компонентов паст. Удаление последних должно осуществляться постепенно во избежание возникновения пустот и раковин. Для сушки целесообразно применять инфракрасные лампы. В этом случае излучение проникает в пленку и равномерно сушит ее. При других методах сушки на поверхности образуется корка, задерживающая испарение растворителя, что приводит к скручиванию пленки и появлению раковин.

Вжигание паст выполняют в конвейерных печах с кварцевым муфелем (рис. 16.4). Печь имеет три температурные зоны.

В зоне / выжигается органическая связка. Процесс ведется при = 300...ЗбОС с медленным подъемом температуры (20°С в минуту). При быстром протекании процесса возникают пузырение и отслаивание пасты от подложки. Удаление органических выделений, которые не должны попадать в горячую зону печи, производится потоком сухого воздуха через вентиляционную систему. На этом этапе процесса не требуется точно выдерживать температуру.

Вжигание выполняется в зоне при высокой температуре (до 1000Х) и в оксидной среде. Хорошей оксидной средой является воздух, состав которого достаточно стабилен. Во время вжигания




Рис, 16.4. Печь для вжигаиия паст: ; - конвейерная лента; 2 - вытяжка; 3 - муфель; 4 - основание печн; 5 - плата; в - нагреватель; 7 - вход воздуха; 8 - воздушная завеса

нелетучая часть органического связующего разлагается и стеклянная фритта размягчается, смачивая керамическое основание и связывая частицы с образованием сплошных металлических и диэлектрических слоев. Режимы вжигания влияют на адгезию проводников, плотность конденсаторов и на различные характеристики резисторов. Температура и время на этом этапе критичны, так как химические реакции, определяющие состав пленки и их свойства, протекают со скоростью, которая примерно удваивается

при повышении температу-i 2 А. 3 f 5 б 7 р ры всего на 10 °С. Температуру выдерживают с точностью + 1 °С.

Химические процессы, происходящие во время вжигания, можно регулировать путем изменения состава газов, находящихся в печи. Однако это значительно усложняет конструкцию печи.

Органические выделения, которые не должны попадать в горячую зону печи, удаляют потоком воздуха. Воздух является хорошей оксидной средой, а состав его довольно стабилен. Газы, выделяющиеся при сгорании, уходят через выходное отверстие, не влияя на процесс обжига пленок. В зоне / происходит охлаждение.

Так как температура вжигания проводящих, резистивных и диэлектрических паст различна, то последовательность нанесения слоев идет в сторону уменьшения температуры обжига. Сначала наносится проводящая паста, образующая проводники, контактные площадки и нижние пластины конденсаторов, а затем паста для диэлектриков, конденсаторов и изоляции пересечений проводников. Третьим слоем является паста, образующая верхние обкладки конденсаторов и пересекающиеся проводники. Последними наносятся резистивные пасты, температура обжига которых наименьшая. Вжигание производится после нанесения каждого слоя. Возможно совместное вжигание диэлектриков и проводников. -

При изготовлении резисторов пленка обычно наносится на большую площадь и значение сопротивления получается меньше требуемой. Подгонка резисторов заключается в удалении части пленки, что.приводит к увеличению сопротивления.

Абразивный метод подгонки осуществляется на специальной установке (рис. 16.5). Удаление пленки производится порошком оксида алюминия, который продувается через сопло, установленное над резистором. В процессе подгонки сопротивле-

ние резистора сравнивается с эталонным сопротивлением, включенным в одно из плеч моста, к которому подключен дифференциальный усилитель с обратной связью. Последний осуществляет управление и контроль за процессом подгонки. Количество материала, удаляемого с резистора за единицу времени, определяется размерами абразивных частиц, скоростью продвижения резистора под форсункой, материалом резистора и др. Размеры частиц аб-

jilaH Переключатель U

01ратная с/язь

Мост с талонным стратйеиием

Рис. 16.5. Схема абразивной подгонки резисторов:

/ - подложка; 2 - резистор; 3 - сопло

Рис. 16.6. Форма прорези при подгонке резисторов:

а. б - прн абразивной подгонке; в - прн лазерной подгонке

разива Принимают 10... 50 мкм. После подгонки порошок удаляется с подложки при помощи вакуумного пылесоса. Абразивный метод подгонки (рис. 16.6,а) обеспечивает точность сопротивления ±5% и выше. Недостатками метода являются возможность загрязнения других элементов схемы и увеличение шума резистора из-за шероховатости краев прорези.

Наиболее совершенным методом является подгонка резисторов при помощи лазера.

Лазерная подгонка дает меньший шум, обеспечивает высокую производительность процесса (до 100 резисторов в час) и высокую точность подгонки (до ±0,1%). Для подгонки используются надрезы различных типов (рис. 16.6, в).

При лазерной подгонке изменения в величине сопротивления достигаются при прорезании выемки поперек резистора. Для получения значительного изменения сопротивления резистора надо прорезать его более чем на половину. Это может привести к разогреванию узких мест резистора. Чем меньше глубина надреза, тем больше длина выемки. Прорези, выполненные лазером, являются узкими (25 мкм), и если делать прорезь в виде канавки,



rt

TO пришлось бы большинство резисторов прорезать почти насквозь. Поэтому при лазерной подгонке применяют метод L-прорезей. Прорезь состоит из двух частей; одна -для грубой регулировки сопротивления, а другая -для тонкой. Глубина первой прорези более значительно изменяет сопротивление резистора, чем длина второй прорези. Это дает возможность осуществить точную подгонку. Для подгонки резисторов применяют автоматизированные установки.

В качестве примера рассмотрим технологический процесс изготовления толстопленочной интегральной схемы простого усилителя

(рис. 16.7, а). Основные этапы ГЛ /П технологического процесса:

- нанесение и вжигание нижнего электрода конденсатора 1 (рис. 16.8, а);

- нанесение и вжигание диэлектрика конденсатора 2, верхнего электрода 3 и золотой контактной плош.адки 4 (рис. 16.8, б). Перед вжиганием между всеми операциями печати производится сушка:

- нанесение и вжигание проводников и пересечений 5 (рис. 16.8, в);

- печать и вжигание резистора 6 (рис. 16.8, г);

- подгонка резистора 7 и монтаж транзистора 8 (рис. 16.8, д).

После подгонки резисторы и конденсаторы зашищают полимерным покрытием.

Для повышения прочности выводы вставляют в отверстия платы, обжимают, а затем припаивают (рис. 16.7,6).

Перспективным направлением в толстопленочной технологии является внедрение низкотемпературных полимерных и фотополимерных паст, обладающих свойствами фоторезистов. Большую роль в экономии благородных металлов должны сыграть пасты на основе никеля, меди и алюминия, вжигание которых благода-ря внедрению специальных восстановителей становится возможным в окислительной атмосфере.

Значительный интерес представляют методы изготовления толстопленочных схем на металлических подложках из анодированного алюминия и стальных со стекловидным покрытием. Перспективно применение подложек из пластмассы и стекла, которые обеспечивают высокую точность резисторов и дают возможность исключить операцию их подгонки.


Проволочные hi Мы

16.7. Гибридная толстопленоч-наи интегральная схема:

а - электрическая схема; б - подложка с элементами

Рис.



Рис. 16.8. Основные этапы технологического процесса изготовления толстопленочной гибридной интегральной схемы

ГЛАВА 17

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ИНТЕГРАЛЬНЫЕ МИКРОСХЕМЫ

17.1. Элементы полупроводниковых микросхем

Полупроводниковыми интегральными микросхемами называют такие, у которых все элементы и межэлементные соединения выполнены в объеме и (или) на поверхности полупроводникового материала. Они могут быть построены на различных материалах. Однако наибольшее применение находит кремний вследствие широкого интервала рабочих температур и возможности получения на его поверхности стойкой пленки диоксида кремния Si02. Эта пленка служит защитным покрытием при проведении ряда технологических операций, предохраняет схему от внешних воздействий н применяется для изоляции отдельных элементов.

Перспективным материалом является арсеннд галлия. Он обладает высокой подвижностью электронов, прозрачен в инфракрасной области, имеет высокую теплопроводность и электрооптические свойства. Схемы, построенные на арсениде галлия, обла-



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 [ 42 ] 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69



ООО «Мягкий Дом» - это Отечественный производитель мебели. Наша профильная продукция - это диваны еврокнижка. Каждый диван можем изготовить в соответствии с Вашими пожеланияи (размер, ткань и материал). Осуществляем бесплатную доставку и сборку.



Звоните! Ежедневно!
 (926)274-88-54 
Продажа и изготовление мебели.


Копирование контента сайта запрещено.
Авторские права защищаются адвокатской коллегией г. Москвы
.