5. Технологія товстоплівкових мікросхем

Товстоплівкові технології. Плівкові шари мають товщину до декількох десятків мкм і при їх вигот. викор-ся не вак. напил., а метод сіткографії або трафаретного друку. Товсто плів. технол (Тов.тех) є дешевими і придатні для мало серійного виробництва. Комбінація товсто- і тонко плівкових технол. розширяє можлив. гібридних технолог. у плані ств-ня ВІМС. Зокрема комбінація двох способів нанесення стр-р дозволяє врахувати переваги кожного метода напр.. при вигот-ні багаторівневої комутаційної плати для ВІМС. Типова схема тех.процесу при вигот простої ГМС за товстопл. тех. має вид:Підгот. пов.підкл→Трафаретний друк→Сушка, впалювання→Підводка номіналів резист і конденс→Нанесення рудячих паст→ Розділ підкладки на плати→Монтаж плати в корпус→Приєдн зовн виводів→Монтаж навісних активн компон→Функ-й контроль→ Гермет→ Клімат випробув. Маркеровка. Упаковка

6. Пасти та їх складові для товстоплівових елементів

Для формув різних тов.елем. викор. спец пасти, які після їх просушування і послідуючого впалювання затвердівають та мають властивості того чи іншого пасивного елем-та. По своїм електро-фіз-м власт-м пасти поділ. на провідні, резистині, діел-чні, глудячі. Пасти скл-ся з 3-ьох складових: функціональна, конструктивна, технологічна.

Функціональна складова – маленькі частинки металів та їх оксидів, які забезпечують потрібні електроліз-і властивості майбутніх елем-ів. Конструктивна складова – містить порошок із скла, який при впалюванні розплал. і змочує пов-хню част-ок функціональної фази. Після затвердівання конструктивна складова заповнює пусті місця між част-ми функціональної складовой. Найчастіше як складова викор свинцево-боро-силікатне скло.

Технологічна складова має за мету суміші порошків двох попередніх складових придати властивості пасти. Для цього використ. вазелінове вак. масло та каніфолі. У процесі просушування технол. складова повинна випаровуватися із пасти. Проводящі пасти мають функ-ну складову, яка містить частинки розміром 1 мкм з металів. Вміст порошка металу по віднош до конструктивної складової складає як 9:1.

7. Трафаретний друк та впалювання елементів.

Нанесення пасти на підкладку здійсн. за допомогою траф друку. Принцип траф друку полягає у продавлюванні пасти через відкриті ділянки трафарета, якій відповідає топологічному рисунку МС на конкретному етапі її виготовлення. Розрізняють контактний та безконтактний друк. У 1-му випадку трафарет виготов-ть із берилієвої бронзи фольга якої має товщину 0,05 мм і бронза покрив-ся електролітичним способом шар Al товщиною 10 мкм. Вигот-ся трафарет з викор-м методу ФЛ у рез. отримують вікна, які відповідають топології МС н конкретному етапі її вигот-ня. Вікна трафарету є армованими. Арматура вікна утримує його від деформування при друці. Коли здійснюється тех.. процес друку, трафарет щільно прилягає до підкладки і в цьому немаловажну роль відігр. те, що траф предст собою бі-металеву пластину. Далі за допом ракеля здійсн нанесення пасти. Фольгові трафарети дозволяють отримати мін-й розмір елем-та 70 мкм і забезпечують їх викор до 1000 актів друку. Більш пошир-м у технології є безконтактній друк, який забезп—є гіршу роздільну здатність – 100-150 мкм. У цьому вип.. трафарет вигот-ть із свтки, яка розташ-ся над поверх-ю підкладки на відстані 0,5-1 мм. У місці контакта ракеля з трафаретом останній буде деформуватися. Трафарети вигот-ся із сітки капронової або МС. А ракель вигот-ся із поліуретану. Він явл. собою скрибок довж-ю 40-50 см із кутом 60 або 90 град. Сила, яка діє з боку ракеля на трафарет становить 10-20 Н. Шв. руху ракеля визначає товщину майбутніх елем-в і становить 10-12 см/с.

При такій пропорції металеві част-ки у майбутньому елем-ті будуть знах-сь у фіз.-му контакті. Пасти можуть бути вигот-ні з порошків золота, срібла, паладію, платини, нікеля, міді, алюмінію. Проводячі елем ти повинні забезп відносно низький питомий поверхневий опір-0,05 Ом/࢐. Товщина провідників становить 10 – 15 мкм.

Функціональна складова резистивних паст містить малі част-ки ме та оксидів ме. Вмістом ме можна регулюв велич питомого опору резистивного матеріалу. Прикладом: є срібно-паладієві пасти, які скл-ся з AgO2 та Pa. Товщина резисторів 15-25 мкм.

Функ-на складова діел-х паст для конденсаторів повинна забезпечувати високу ємність елем-ів при товщині 70 мкм. Для цього викор. пасти на основі сегнето-ел-ів. Напр.. титанату-барію. Паста на основі титанату барію та ін. матеріалів забезпечує питому ємність 3700-10000 пФ/см² . Одна з головних умов до конструктивної складової конденсаторних паст полягає в тому щоб вона не реалувала з функ-ю складовою. Функ-на складова діел-х паст для між шарової ізоляції пов-на забезп. пит. ємн. =200 пФ/см² при товщинах ізоляції 150 мкм. Як правило конструктивна і уфунк-на складова паст для ізоляції явл собою 1-ин і той же матеріал на основі сітало-цементидів.