книги / Технологическое проектирование микросхем СВЧ

Герметичность корпуса, оцениваемая но величине натека­ ния, непостоянна. По мере эксплуатации МЭИ СВЧ происхо­ дит ухудшение герметичных свойств, в результате натекание воздуха увеличивается. Так, при испытаниях корпусов, со­ держащих металлостеклянные спаи, величина натекания уве­ личилась с 7,5 • 10-12 до 1 10-11 м3 • Па/с для каждого^цая (объем корпуса 25 х 50, 8 X 12 мм; условия испытаний: 10 тем­ пературных циклов от - 65 до +125 °С; удары с ускорением 5000 д).

В некоторых случаях толстопленочные резисторы нахо­ дятся в газовых средах. Особенно чувствительны серебряно­ палладиевые резисторы к водороду. Причинами его появле­ ния в герметизированных МЭИ СВЧ являются “загрязнение” газообразного азота, которым заполняют хорпуса МЭИ СВЧ; а также накопление водорода в замкнутых объемах за счет выделения его из органических веществ, используемых для монтажа ЭРК или защиты пленочных элементов (например, клей ВК9-1 и УР-231, эмаль АС-95, шпатлевка ЭП-00-10 и др.). При взаимодействии серебряно-палладиевых резисто­ ров с газовой смесью, содержащей водород, происходит умень­ шение электросопротивления резисторов, при этом скорость уменьшения сопротивления зависит от концентрации водоро­ да. Так, в атмосфере чистого водорода уменьшение электро­ сопротивления на 20 % произошло за 12 мин; при уменьшении концентрации водорода скорость уменьшения электросопроти­ вления серебряно-палладиевых резисторов и величины этих изменений снижаются.

Зависимость скорости изменения электросопротивлений серебряно-палладиевых резисторов от концентрации водоро­ да приведена на рис. 9.18. Следует отметить характер скоро­ сти изменения электросопротивления: скорость первоначаль­ но увеличивается, а затем начинает уменьшаться. Такой ха­ рактер изменения скорости позволяет сделать предположение о том, что процесс изменения электросопротивления связан с

Рис. 9.18. Зависимость скорости изменения электросопротивления серебряно-палладие­ вых резисторов VR о т времени г взаимодей­

ствия с водородом при его содержании: 100 (1), 20 (2), 100 (3) и 1 Ц) %

диффузией водорода в структуру серебро-палладий и обрат­ ной диффузией восстановленных атомов токопроводящей фазы к поверхности проводника.

Помимо газовых “загрязнений” , попадающих внутрь гер­ метичного корпуса, возможно также выделение нежелатель­ ных газовых веществ из материалов, находящихся внутри кор­ пуса МЭИ СВЧ. Их наличие ускоряет протекание коррозион­ ных процессов.

При изготовлении МЭИ СВЧ находят применение поли­ мерные электроизоляционные материалы на основе эпоксид­ ных смол. Они используются для закрепления ЭРК на плате, плат к корпусу; местной “герметизации” ЭРК и др. Эти же материалы используют для защиты резистивных элементов. Ж идкие компаунды, используемые для этого, представляют собой многокомпонентные системы, состоящие из смолы, отвердителя, катализатора, наполнителя, красителя и других добавок. Каждый из компонентов играет определенную роль в формировании эксплуатационных свойств композиций и од­ новременно может влиять на электрофизические параметры резистивной пленки.

К защитным материалам, используемым в производстве МЭИ СВЧ, относятся: жидкий герметик на основе эпоксидной смолы ЭД-20; компаунд Ф-47 на основе фенолформальдегид­ ной смолы; эмаль АС-95 и др.

Наиболее опасными веществами, присутствующими в по­ лимерных материалах, являются ионы щелочных металлов, хлора, фтора, а такж е активные вещества, содержащие ами­ ногруппы, оксид углерода и др. Наибольшее коррозионное действие на проводниковую структуру хром - медь - серебро оказывают эпоксидные компаунды, такие, как ЭК-23, ЭКХО, ЭК-91, содержащие в своем составе алифатические амины, применяемые в качестве отвердителей. Наименьшее коррози­ онное действие оказывают компаунды с ангидридными и по­ лиамидными отвердителями.

Изменения сопротивлений резисторов после 1000-часово­ го хранения в нормальных условиях для тонкопленочных ре­ зисторов из сплава РС-3710 при защите его составом ЭД-20 составили 0 ,0 6 ... 0,1 %.

Заключение

Микроэлектронные изделия СВЧ-диапазона - неотъем­ лемая часть большинства радиоэлектронных средств (РЭС). Их использование с другими микроэлектронными изделиями позволило улучшить технико-экономические характеристики РЭС. Накоплен большой опыт в области разработки и экс­ плуатации МЭИ СВЧ, создана база для их промышленного производства.

Повышение эффективности производства МЭИ СВЧ не­ разрывно связано с совершенствованием их конструкции и технологии изготовления, основу которой составляют прин­ ципы технологического проектирования.

Технологическое проектирование рассмотрено авторами как система организационно-технических мероприятий, кото­ рую условно можно представить в виде замкнутой цепочки, состоящей из отдельных звеньев, расположенных по окружно­ сти (см. рис. 8.1).

Основными элементами этой цепочки являются: техноло­ гическая документация - материалы - оборудование - произ­ водственные рабочие - производственная среда - технологиче­ ские процессы и маршруты.

В центре замкнутой окружности находится предмет раз­ работки и производства - МЭИ СВЧ, - конструктивно-тех­ нологические особенности которого определяют содержание и характеристики основных звеньев.

Руководство по формированию отдельных звеньев и це­ почки в целом осуществляют инженеры-технологи. Им при­ надлежит главенствующая и объединяющая роль - в связи с

чем они поставлены в вершину условного конуса, которая свя­ зана со всеми звеньями системы.

Подробное рассмотрение отдельных элементов системы составило одно из направлений изложения материала книги.

Книга поможет студентам при изучении соответствую­ щих дисциплин, связанных с конструированием и технологи­ ей изготовления МЭИ СВЧ, а практическое использование ее облегчит и ускорит проведение работ по их разработке и внед­ рению в производство.