Изготовления пассивных

От изготовления отдельных (дискретных) полупроводниковых приборов на каждом кристалле перешли к изготовлению на одном кристалле нескольких транзисторов, а затем и простых ИМС. Рассмотрим некоторые установившиеся в микроэлектронике термины и определения, поскольку вопросы единой терминологии в этой новой области чрезвычайно важны.

ления от температуры [см. формулу (2.8) ] в рабочем диапазоне температур, более широком, чем у полупроводниковых терморезисторов; возможность изготовления отдельных экземпляров терморезисторов с одинаковыми и стабильными параметрами, чем обеспечивается их взаимозаменяемость.

На этапах изготовления отдельных элементов, а также по окончании сборки изделия подвергаются регулировке и техническому контролю на соответствие установленным параметрам и требованиям качества. Данные операции могут проводиться на специально оборудованных участках либо в отдельных цехах или лабораториях. Полностью законченные изделия обычно подвергаются комплексу специальных испытаний, имеющих целью выявление скрытых дефектов, а также оценку надежности, в том числе и при работе в экстремальных условиях. К таким испытаниям относятся испытания на термо-, вибро- и влагостойкость, на устойчивость работы при изменении давления Я др. Этим испытаниям может подвергаться не вся продукция, а выборочно отдельные изделия.

Основным отличием материалов маркч ФТС и СПТ-3 является то, что изоляционный слой может быть вытравлен с помощью специальных химических веществ, что необходимо для изготовления отдельных типов многослойных печатных плат (более подробно об этом рассказано в § 13.5).

Вопросы проектирования излагаются системно как комплексный процесс, включающий в себя различные аспекты, связанные с общими вопросами проектирования электронной аппаратуры, а также с технологией изготовления отдельных элементов схемы. Кроме того, рассматриваются особенности проектирования некоторых частных классов микросхем.

Общими требованиями ко всем видам аппаратов являются простота их устройства и обслуживания, а также экономичность (малогабаритность, наименьший вес аппарата, минимальное количество дорогостоящих материалов для изготовления отдельных частей).

Количественные значения таких показателей качества изготовления отдельных деталей РЭА, как разброс параметров физических свойств точность размеров и формы, шерохова-

тость поверхности, закладываются при проектировании РЭА. Они зависят от назначения РЭА, условий ее эксплуатации, функций, выполняемых деталями, используемых методов защиты РЭА от внешних воздействий. Качество изготовления деталей обеспечивается технологией изготовления, а качество изготовленных деталей проявляется при сборке и эксплуатации РЭА. Излишне высокая точность параметров деталей увеличивает издержки производства и обычно не повышает функционального качества деталей и РЭА в целом. При жестких допусках на параметры возрастает трудоемкость Т и себестоимость С изготовления, причем себестоимость возрастает быстрее трудоемкости. График на 1.9 иллюстрирует наличие оптимального значения допусков бопт на формируемые параметры. Например, повышение точности взаимного расположения отверстий под крепежные элементы деталей несущей системы РЭА, т. е. уменьшение 6, увеличивает стоимость С^ изготовления этих деталей, но гарантирует отсутствие брака при сборке. Расширение допусков 6 на эти же параметры уменьшает стоимость С, изготовления отдельных деталей, но определенный процент конструктивных единиц несущей системы идет в брак, что требует дополнительных расходов С2 на устранение исправимого брака. Оптимальное значение допуска обеспечивает минимум стоимости С3 изготовления несущей системы.

Конструкция изоляции оборудования высокого напряжения определяется многими факторами: выполняемыми ею функциями, устройством и технологией изготовления отдельных деталей и узлов оборудования, режимами и условиями работы, определяющими требования к электрической и механической прочности, нагревостойкости, срокам службы и т. д., а также стоимостью и технологическими свойствами изоляционных материалов.

Для изготовления отдельных звеньев магнитной системы машины малой мощности обычно используют следующие магнитные материалы: для станины— корпусную сталь (см. 1.7 и 2.1) или листовую электротехническую сталь разных марок толщиной листа 0,35 и 0,5 мм (см. 1.8), для сердечников полюсов — или прокатную профильную сталь, или листовую электротехническую сталь толщиной 0,5 мм, наконец, для якоря — только листовую электротехническую, сталь толщиной листа 0,2; 0,35 и 0,5 мм.

Применение печатного монтажа в аппаратуре создало предпосылки и условия механизации и автоматизации сборочно-монтажных операций изготовления отдельных узлов. Механизация и автоматизация изготовления самих печатных плат представляет сложную техническую проблему. Это объясняется тем, что полный технологический цикл изготовления печатных плат насчитывает десятки разнородных операций (механических, химических, фотохимических, химикогальванических, термических и др.).

Достоинством пленочных микросхем является возможность изготовления пассивных элементов в широком

Подложки ГИС являются диэлектрическим и механическим основанием для пленочных и навесных элементов и служат теплоотводом. К Конструкции и материалу подложек предъявляют ряд требований, вытекающих из необходимости обеспечения заданных электрических параметров, особенностей технологии изготовления пассивных элементов. Материал подложки должен обладать следующими свойствами и характеристиками:

ковой технологий. При создании совмещенной ИС процессы изготовления пассивных и активных элементов различны во времени: активные элементы выполняются в объеме полупроводникового монокристалла, а пассивные — на защищенной окислом поверхности монокристалла в тонкопленочном (толщина пленки до 1—2 мкм) исполнении.

Гибридная технология производства элементов использует интегральные и тонкопленочные технологические процессы. В логических элементах, выполненных по гибридной технологии, активные компоненты могут изготовляться в полупроводниковых областях подложки, а для изготовления пассивных компонентов используются тонкие пленки.

Гибридная технология производства элементов использует интегральные и тонкопленочные технологические процессы. В логических элементах, выполненных по гибридной технологии, активные компоненты могут изготовляться в полупроводниковых областях подложки, а для изготовления пассивных компонентов используются тонкие пленки.

рисунок слоев. После каждого Цикла Нанесений соответствующего слоя он отжигается для закрепления его на подложке и придания заданных свойств материалу слоя. Поскольку температуры обжига проводящих, резистив-ных и диэлектрических паст различна, то последовательность нанесения слоев должна быть вполне определенной. Сначала наносится проводящая паста, образующая проводники, контактные площадки и нижние обкладки конденсаторов, а затем паста для диэлектриков конденсаторов и изоляции возможных пересечений проводников. Третьим слоем наносятся верхние обкладки конденсаторов и пересекающиеся проводники. Наконец наносятся резистивные пасты, если температура их обжига наименьшая. После изготовления пассивных элементов ИМС производятся лужение контактных площадок и подгонка элементов к номинальному значению электрофизических параметров. Монтаж и сборка толстопленочных ИМС производится так же, как и тонкопленочных.

Схема технологического процесса изготовления гибридных толстопленочных микросхем показана на 50. Процесс изготовления толстопленочных микросхем 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, а затем пасту для диэлектриков конденсаторов и изоляции возможных пересечений проводников. Третьим слоем наносят верхние обкладки конденсаторов и пересекающиеся проводники. Наконец, наносят резистивные пасты, если температура их обжига наименьшая. После изготовления пассивных элементов интегральной микросхемы производят лужение контактных площадок и подгонку элементов к номинальному значению электрофизических параметров. Монтаж и сборку толстопленочных интегральных микросхем произродят так же, как и тонкопленочных.

После изготовления пассивных элементов толстопленочных ИМС производят лужение контактных площадок. Монтаж и сборку толстопленочных ИМС производят так же, как и тонкопленочных.

Наиболее интересным сплавом в этой системе, применяемым для изготовления пассивных компонентов, является сплав, содержащий 36 % Ni, так называемый инвар (т. е. неизменяющийся). Он имеет чрезвычайно низкий коэффициент теплового расширения, минимальный в этой системе (примерно в 12 раз меньший, чем у железа), малую теплопроводность и высокое удельное электросопротивление (1,0 мкОм-м). Малым коэффициентом теплового расширения в системе Fe — Ni обладают также сплавы с еще большим содержанием никеля (до 50%).

Для изготовления пассивных компонентов применяют также сплавы системы Fe —Ni (Ni 36—48%), легированные Cr (6 %) или Ti (2,5 %) и Al (0,6%).

При изготовлении гибридных интегральных схем СВЧ (ГИССВЧ) активные приборы (транзисторы, диоды) выполняются в виде навесных элементов и присоединяются к проводникам пассивных пленочных цепей. Пассивные элементы ГИССВЧ: конденсаторы, индуктивности, резисторы — изготовляются на общей подложке и могут быть как распределенными, так и сосредоточенными. Для изготовления пассивных элементов используется реактивное катодное распыление на постоянном токе с осаждением на всю подложку с последующим гальваническим наращиванием или избриательным травлением. Реактивное катодное распыление позволяет со-