9. Толстопленочная технология изготовления имс

9.1. Схема технологического процесса изготовления толстопленичных микросхем.

Толстопленочные ИМС называют такие схемы, в которых резисторы, конденсаторы, контактные площадки и межсоединения изготавливаются путем

последовательного нанесения на поверхность подложек различных по составу паст с последующим их вжиганием. Пассивные элементы формируют из "толстых" пленок толщиной не более 1 мкм (обычно 5 - 25 мкм).

В гибридных толстопленочных ИМС применяются бескорпусные активные элементы в микроминиатюрном изготовлении, которые монтируются на подложке ,присоединяя их выводы к соответствующим контактным площадкам.

Технологический процесс (ТП) изготовления толстопленочных ИМС более простой, чем тонкопленочных, т.к. в этом случае не требуется вакуум и

сложное оборудование. Толстопленочные ИМС обладают высокой надежностью и могут быть расчитаны на относительно большие мощности рассеяния.

Основным недостатком толстопленочных ИМС является:

• необходимость выполнения операции вжигания;

• высокая стоимость некоторых паст;

• сложность получения четкого рисунка схемных элементов.

Схема ТП изготовления гибридных толстопленочных ИМС показана на

рис 9.1.

1

/

3 --- 4 --- 5 --- 6 --- 7 --- 8 --- 9 --- 10

\

2

Рис.9.1

Где

1-очистка подложек

2-изготовление трафаретов

3-шелкография

4-обжиг

5-контроль параметров

6-армирование и лужение

7-подгонка резисторов

8-установка навесных компонентов

9-защита

10-контроль и испытания

Процесс изготовления толстопленочных ИМС начинают с подготовки

поверхности подложки и трафаретов, затем на подложку наносят требуемый

рисунок слоев. После каждого цикла нанесения соответствующего слоя

последний обжигают для закрепления его на подложке и придания заданных

свойств материалу слоя. Поскольку температура обжига проводящих,

резистивных и диэлектрических паст различна, последовательность

нанесения слоев должна быть вполне определенной. Сначала наносят

слой с наибольшей температурой обжига - проводящую пасту, образующую

проводники, контактные площадки и нижние обкладки конденсаторов, затем

пасту для диэлектриков конденсаторов и изоляции возможных пересечений

проводников. Третьим слоем наносят верхние обкладки кондесаторов и

пересекающиеся проводники. Наконец, наносят резистивные пасты, если

температура их обжига наименьшая. После изготовления пассивных элементов

ИМС производят лужение контактных площадок и подгонку элементов к номинальному значению электрофизических параметров. Монтаж и сборку толстопленочных ИМС производят также, как и тонкопленочных.

В последнее время все большее применение находят толстопленочные

коммутационные платы, которые обладают большей надежностью, чем

многослойные ПП. При этом используют два метода создания многослойных керамических плат с применением толстопленочной технологии.

ПЕРВЫЙ МЕТОД заключается в последовательном нанесении на керамическую плату слоев токоведущих дорожек и изоляцию с последующим вжиганием.

ВТОРОЙ МЕТОД предполагает создание многослойной коммутации внутри керамической подложки. Для этого на отдельные пластинки сырой керамики наносят слой межсоединений. В местах соединения слоев металлизации просверливают отверстия, которые затем заполняют металлизированной пастой. Далее пластинки накладывают друг на друга и помещают в печь для вжигания. Готовая коммутационная плата представляет собой монолитную керамическую подложку.