2. Выбор материалов, расчет пленочных элементов и выбор компонентов гис

Формирование пленочных элементов по заданной технологии проводится на основании (подложке), конструкция и материал которого должны обладать следующими свойствами:

• Высоким сопротивлением изоляции, электрической прочностью, низкой диэлектрической проницаемостью и тангенсом угла потерь.

• Высоким коэффициентом теплопроводности для эффективной передачи тепла корпусу.

• Высокой механической прочностью и хорошей обрабатываемостью.

• Химической инертностью к осаждаемым материалам.

• Стойкостью к воздействию температуры и химических реактивов, используемых в технологическом процессе.

• Материалы подложки и наносимых на нее пленок должны иметь незначительно различающиеся температурные коэффициенты линейного расширения (ТКЛР).

В таблице 2 представлены основные электрофизические характеристики материалов подложек. Для тонкопленочной технологии необходима весьма малая шероховатость поверхности подложек, так как микронеровности снижают толщину тонких пленок и надежность элементов.

Толстые пленки имеют толщину 10 – 50 мкм, поэтому они менее чувствительны к шероховатости поверхности, которая может иметь микро шероховатость до 1 мкм.

Для маломощных ГИС можно применять стекла СЧ1-1, СЧ8-3 и ситаллы. По сравнению с ситаллами стекла имеют меньшую теплопроводность, хуже обрабатываются, имеют меньшую механическую прочность.

Поликор применяют для мощных ГИС, а для особо мощных – бериллиевую керамику. Керамику 22ХС применяют только для толстопленочных ГИС.

Для обеспечения хорошего теплоотвода, высокой механической прочности и жесткости конструкции применяют алюминиевые подложки, покрытые анодным оксидом, или эмалированные стальные подложки. Габаритные размеры подложек стандартизированы. Обычно на стандартной подложке групповым методом изготавливают несколько плат. В таблице 3 представлены типоразмеры плат, умножение этих размеров на целое число дает типоразмер подложки. Толщина подложек лежит в пределах от 0,35 до 0,6 мм. По отношению к существующим стандартным корпусам рекомендуются платы размером 8 х 12 мм², 10 х 16 мм² и кратные им.

Таблица 2.

Параметр	Стекло		Ситалл СТ50-1	Плавленый кварц	Керамика
	С41-1	С48-3			22ХС	Поликор	Глазур	99,5% ВеО
1. Достижимая шероховатость поверхностей Rz, мкм	0,05	0,05	0,05	0,05	0,04	0,1	0,05	0,45
2. ТКЛР ·10-7 в интервале температур от 20 0С до 200 0С, 0С-1	41±2	48±2	50±2	55	60±5	70±5	75±3	70
3. Теплопроводность, Вт/(м ·0С)	1	1,5	1,5	7...15	10	30...45	1,2...1,7	210
4. Температура размягчения, 0С	-	750	620	1500	1500	-	1900	1000
5. Диэлектрическая проницаемость при ƒ=106 Гц и Т=+200 0С	7,5	3,2...8	5...8,5	3,8	10,3	10,5	13...16	6,4...9,5
6. Тангенс угла диэлектрических потерь при ƒ=106 Гц и Т=+200 0С	20	15	20	-	6	18	18	16
7. Электрическая прочность, кВ/мм	40	40	-	-	50	-	50	20

Типоразмеры подложек для ГИС Таблица 3

№	Номинал, мм	Предельное отклонение, мм	Перпендикулярность сторон, мм
1	96х120	-0,3	0,3
2	60х96	-0,3	0,3
3	48х60	-0,3	0,2
4	30х48	-0,2	0,2
5	24х30	-0,2	0,1
6	20х24	-0,2	0,1
7	16х24	-0,1	0,1
8	12х16	-0,1	0,1
9	10х16	-0,1	0,1
10	10х12	-0,1	0,1
11	5х6	-0,1	0,1
12	2,5х4	-0,1	0,1
13	16х60	-0,2	0,2
14	32х60	-0,2	0,2
15	8х15	-0,1	0,1
16	8х10	-0,1	0,1