- •Технология и конструкции тонкопленочных гибридных интегральных схем
- •Цель работы
- •Теоретические сведения
- •Методы нанесения тонких пленок.
- •Методы формирования конфигураций тонкопленочных элементов
- •Навесные компоненты гис
- •Сборка микросхемы в корпус
- •Описание лабораторного макета
- •Лабораторное задание.
- •Порядок выполнения работы
- •Методические указания
- •Требования к отчету
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Технологический процесс изготовления тонкопленочной двухслойной гис (изделие 1 )
- •Технологический процесс изготовления фольгового чувствительного элемента на полиимидном носителе (изделие 2)
- •Технологический маршрут изготовления тонкопленочной имс на полиимидном носителе (изделие 2)
- •Технологический процесс изготовления титалановых подложек (изделие 3)
- •Технологический маршрут изготовления титалановых подложек (изделие 3)
Технологический процесс изготовления фольгового чувствительного элемента на полиимидном носителе (изделие 2)
Отмывка титановых заготовок производится в смеси Н202-225мл и NH40H-9мл при температуре 100°С. Затем они сушатся на центифу-гепри 100°С.
Никелевую фольгу обрезают в размер рамки и приваривают на установке контакно-точечной сварки. Заготовки снова отмываются.
На полуавтомате нанесения фоторезиста ПНФ-2, на заготовки со стороны, не закрытой фольгой, наносится лак электро-изоляционный полиимидный АД-9103. Полимеризация лака происходит при температуре 350°С в течение 10мин. Заготовки остывают на воздухе.
После отмывки и сушки заготовок производится фотолитография по никелю.
Травление 1происходит в растворе РеС1з:Н20:НМОз= 200:13:20 при температуре 60°С.
Припоем ПОС-61 облуживаются контактные площадки.
Измеряется сопротивление резисторов. При необходимости производится подгонка сопротивления в растворе травления 1,разбавленном в 10или 100раз^ в зависимости от разности номиналов резисторов рассчетного и измененного.
На поверхность заготовок со стороны элементов наносится лак полиимидный АД-9103 для защиты.
Зачищаются контактные площадки, после чего производится выходной контроль фольговых элементов.
Технологический маршрут изготовления тонкопленочной имс на полиимидном носителе (изделие 2)
|
Номер операции в маршрутной карте |
Содержание операции |
|
1. |
Подготовка рамок |
|
2. |
Приварка к рамке никелевой фольги |
|
3. |
Химическая обработка заготовок |
|
4. |
Нанесение полиимидного (электроизоляционного) лака АД-9103 |
|
5. |
Полимеризация лака АД-9103 |
|
6. |
Отмывка заготовок |
|
7. |
Нанесение фоторезиста на сторону никелевой фоль-ги, незащищенную лаком |
|
8. |
Фотолитография (создание резисторов) |
|
9. |
Травление никеля |
|
10. |
Лужение контактных площадок |
|
11. |
Подгонка сопротивления резистора |
|
12. |
Нанесение полиимидного лака АД-9103 |
|
13. |
Полимеризация лака АД-9103 |
|
14. |
Зачистка контактных площадок |
|
15. |
Выходной контроль фольговых элементов на полиимидном носителе |




Рис. 4. П.2.
Технологический процесс изготовления титалановых подложек (изделие 3)
На первом этапе изготовления подложек приготавливаются необходимые технологические растворы.
Электролит анодированияподложки готовится следующим образом: заливается 10литров горячей деионизированной воды (40-60°С) в полиэтиленовый бачок. Засыпается щавелевая кислота из расчета 100г/л, затем борная кислота 20г/л, перемешивается, переливается в рабочую ванну через бязевую ткань, доливается до рабочего объема (25л) деионизованной водой.
Электролит электрополированияподложек и химической полировки алюминиевой фольги готовится следующим образом: заливается 5литров ортофосфорной кислоты в емкость из кварцевого стекла, затем 1,5кг щавелевой кислоты и 550мл этиленгликоля. Этиленгли-коль для химического полирования алюминиевой фольги не заливает- • ся. Раствор разогревается до 90-100°С и перемешивается текстолитовой палочкой. Плотность раствора замеряется ареометром. При появлении растрава алюминия в процессе электрополирования в виде мелких точек раствор меняется. Приготовляется раствор 2%фтористово-дородной кислоты. В полиэтиленовой бутыли смешиваются 4,3л деионизированной воды и 190мл фтористоводородной кислоты.
Раствор снятия шламапосле травления и промывки титалановой заготовки готовится следующим образом: в винипластовую ванну заливается 1л деионизированной воды, 280мл НМОз и 25мл HF.Все работы проводятся под вытяжкой и в резиновых перчатках.
Изготовление титановых заготовок.Нарезаются заготовки из титана на ножницах по заданному размеру с припуском по 1мм на сторону. Снимаются заусенцы напильником. Заготовки промываются в ванночке со стиральным порошком тампоном из поролона при тем-
пературе 50-60°С в течение 30-60с, затем горячей водой 40-50°С в течение 1-2мин. Концентрация раствора стирального псрошка 40-50г/л. Титановые заготовки травятся в 2% HFпод вытяжкой в кассетах в ванне из винипласта емкостью 2л 4-5мин. при температуре 18-25°С. Заготовки промываются в кассетах проточной деионизированной водой 1-1,5мин. Снимается шлам с травленных заготовок в винипласто-вой ванне под вытяжкой 1-2мин. при 18-25°С. Заготовки промываются проточной деионизированной водой 5-10мин.
Анодирование титановой заготовки.Заготовки закрепляются в приспособлении, промываются деионизированной водой в течение 30-35мин. и помещаются в ванну с электролитом анодирования. Электролит состоит из щавелевой кислоты (100г/л) и борной (20г/л). Анодирование происходит при температуре 18-20°С при напряжении 5В в течение 1,5-2мин. Заготовки промываются холодной водой, затем деионизированной 5-10мин. Сушатся под вентилятором.
Для химической полировки алюминиевой фольги ее наматывают на приспособление для химической полировки и опускают в бачок из кварцевого стекла с электролитом химического полирования. Электролит состоит из 5л ортофосфорной и 1,5кг щавелевой кислот. Полировка происходит при температуре 80-90°С. Через 3-3,5мин. фольга вынимается из приспособления и промывается в проточной воде при температуре 30-40°С 20-25мин., затем в проточной деионизированной воде 15-20мин. Фольгу помещают на алюминиевую подставку и ставят сушитьоя в муфельную печь на 3-5мин. при температуре 350±10°С.
Накатка алюминиевой фольги на титалановую заготовку.Подложки оборачиваются в алюминиевую фольгу в один слой и фольга отрезается. Укладываются на алюминиевую фольгу и помещаются в муфельную печь с температурой 450±10°С на 10мин. Перед прокаткой валки и станину протирают от пыли бязевой салфеткой, смоченной
спиртом. Горячие заготовки по одной берутся из печи пинцетом и прокатываются на установке прокатки 4-6раз в разных направлениях. Первая прокатка -со стороны, закрытой фольгой. Зазор между валками установки прокатки 0,06-0 ,08мм для титана толщиной 0,5мм. Прокатанные заготовки отжигаются 20-30мин. в печи при 450±10°С, затем остывают на воздухе. Процесс повторяется 2-4раза. Накатанные заготовки отрезаются в размер. Заусенцы снимаются напильником.
Электрополировка.Подложки по одной электрополируются на подвеске из А1 или Tiпроволоки в течение 30-60с. Электролит состоит из 5л ортофосфорной кислоты, 1,5кг щавелевой кислоты и 550мл этиленгликоля. Температура раствора 90-100°С. Затем подложки промываются проточной теплой водой (40-50°С) 1-2мин., далее деиони-зированной водой 5-10мин.
Предварительное анодирование таталановых подложекперед терморихтовкой производят в ванне для анодирования при слабом барбатаже 2-3мин. Состав раствора: щавелевая кислота 100г/л, борная кислота 20г/л, режим 2А/дм2. Подложки промываются вместе с подвеской проточной холодной водой, затем деионизированной 1 -2мин. Сушатся под вентилятором.
Для терморихтовкиподложки складываются в пакет, пакет помещается между двумя шлифовальными плитами. Приспособление для терморихтовки ставится в печь с температурой 520±10°С на 25-35мин. Вынимается и ставится в вытяжную вентиляцию на металлическую подставку.
Электрополированиепроводят на подвеске из А1 или Tiпроволоки, поместив подложки в сачок из кварцевого стекла с электролитом полирования на 1-2мин. при температуре 90-100°С. Промываются подложки теплой проточной водой 40-50°С 1-2мин. и проточной деионизированной водой 5-10мин.
Глубокое анодирование титалановых подложек производят на подвеске для анодирования при слабом барбатаже 100-200мин. при нормальной температуре. Раствор состоит из щавелевой и борной кислот, после чего подложки промываются проточной холодной водой, затем деионизированной 1-2мин. Сушатся под вентилятором.
Отжигтиталановыж подложек происходит на алюминиевой подставке в муфельной печи при температуре 450-470°С 15-20мин., после чего подложки охлаждают.
Контроль толщины окисла.Выборочно из партии берутся 1-2 подложки. В разных местах подложки наклеиваются кусочки липкой ленты ГОСТ 20477-75 10х10 мм. Травят окисел алюмиция в 15%растворе фтористоводородной кислоты 3-5мин. Промывают в проточной холодной воде 1-2мин. Снимают пинцетом липкую ленту и подложку промывают в холодной проточной воде 1-2мин. Толщина окисла должна быть равна 35-50мкм.
Контроль: при установке подложки на стеклянную пластину зазор между каждым из углов и стеклом не должен превышать 0.08мм. Не допускаются вздутия и отслаивания окисла, трещины, темно-серые участки, сквозные поры, царапины, сыпь. Внешне подложки должны быть гладкие, блестящие светло-желтые. На нерабочей стороне допускаются дефекты.
