37.2 Толстопленочная технология изготовления имс

Толстопленочная технология более проста и позволяет наносить резисторы, отличающиеся большей мощностью рассеивания тепла. Толстопленочная технология основана на методе шелкографии, сравнительно проста и не требует сложного оборудования. По этой технологии через сетку-трафарет на диэлектрическую подложку наносят пасты, а затем их вжигают. Наибольшее распространение получил способ трафаретной печати, при котором пленочные элементы создаются путем нанесения через сетчатый трафарет слоя спец.

Толстопленочная технология характеризуется толщиной пленок 5 - 10 мкм, которые получают, нанося через трафарет пасту соответствующего состава на керамическую подложку с последующим вжиганием пасты. Толстопленочная технология может быть совмещена с полупроводниковой.

Толстопленочная технология базируется на нанесении слоев различных материалов толщиной свыше 1 мкм, которые выполняют роль проводников, резисторов и диэлектриков. Для того чтобы создать рисунок ИС, используется метод шелкографии ( сеткогра-фии): паста определенного состава и вязкости продавливается через сетчатый трафарет.

Толстопленочная технология характеризуется простотой и не требует высокой квалификации обслуживающего персонала. Эта технология широко используется в зарубежной практике, однако диапазон ее применения ограничен из-за принципиальных недостатков. Кроме того, метод трафаретной печати, используемый при такой технологии, имеет малые разрешающую способность и точность воспроизведения геометрических размеров элементов как по ширине, так и по толщине. Так, невоспроизводимость по толщине слоя может достигать 10 мкм, а по ширине 30 мкм, причем невоспроизводимость геометрических размеров в значительной степени зависит от ширины элементов.

Нанесение пасты через трафарет.

В толстопленочной технологии материалы для проводников, резисторов и диэлектриков наносят на подложку через маски в виде специальных чернил: смеси стеклянной и металлической пудры для резисторов, диэлектрического порошка на связке для диэлектриков. Такая технология называется еще шелкографией, так как рисунок пропечатывают чернилами на подложку через ткань. Одно из важных требований к материалу подложки - выдерживать высокую температуру, часто более 1000 С. Это требование не позволяет применять ситалловые подложки, используемые для тонкопленочных микросхем, и делает очевидным применение керамики. Кроме этого подложки должны обладать хорошими диэлектрическими свойствами, иметь хорошую адгезию с материалами пасты и обрабатываться при высоких температурах. В толстопленочной технологии материалами проводников, резисторов и диэлектриков являются специально приготовленные смеси металлических, стеклоэмалевых и некоторых диэлектрических порошков с органической связкой. Эти составы наносят через металлический сетчатый трафарет на керамическую подложку и вжигают в печи при температурах от 500 до 1200 С. недостатки.

С точки зрения допустимой мощности рассеяния толстопленочная технология лучше тонко пленочной, особенно при использовании подложек из окиси алюминия и бериллия.

Основные типы припойных паст. Преимущество пайки с использованием припойных паст заключается в том, что она производится обычными методами толстопленочной технологии и, следовательно, может быть автоматизирована.

Материалы, предназначенные для монтажных операций при изготовлении микросхем и элементов по полупроводниковой, тонко - и толстопленочной технологии, мало отличаются друг от друга. В основном для всех схем применяются тонкие золотые, реже алюминиевые, провода, а также различного рода клеи, в том числе с проводящими наполнителями.