Нанесения различных

Химический способ нанесения металлических покрытий основан на восстановлении из специальных растворов металлов без электрического тока. Этот способ дает возможность покрывать наружные и внутренние поверхности сложной формы металлических и неметаллических заготовок. Примерами таких покрытий являются химическое никелирование и серебрение. Последний вид покрытия находит применение при изготовлении печатных схем.

б) пригодность для измерения толщины и скорости нанесения металлических и диэлектрических пленок;

Металлизация. Для нанесения металлических пленок используют термическое осаждение в вакууме, катодное распыление и ряд других методов.

Операции вакуумного нанесения металлических покрытий автоматизированы с применением микропроцессорных систем и подвергаются строгому контролю в ходе процесса. Для этих целей, как и для контроля других операций, широко используют тестовые структуры.

Промышленные технологические процессы изготовления монтажных оснований (печатных плат) построены на базе следующих основных методов: механической обработки резанием, холодной штамповки, фотолитографии, избирательного химического травления, химической и гальванической металлизации, лакокрасочных покрытий, методов горячего нанесения металлических покрытий. Детали крепления и объем-

Для нанесения металлических покрытий используют: методы химического осаждения из растворов, горячего погружения детали в расплав, вакуумного испарения, катодного распыления, электронно-лучевого напыления и гальванические. Окисные и фосфатные покрытия получают методами анодного окисления в электролите, химической и электрохимической обработкой в солевых растворах. Пластмассовые покрытия создают окунанием в холодный жидкий компаунд или в горячий расплав, пульверизацией суспензии на поверхность детали, помещением нагретой детали в псевдоожиженный слой полимерного порошка, осаждением из газовой фазы, газоплазменным и электростатическими методами, плакированием плоских деталей. Лакокрасочные покрытия выполняют пневматическим и электростатическим распылением, струйным обливом, нанесением в псевдокипящем слое порошковых лакокрасочных материалов.

Выпрямляющие электрические переходы под истоком и стоком могут быть выполнены не только в виде /7-и-переходов, но и в виде выпрямляющих переходов Шотки, т. е. путем нанесения металлических электродов истока и стока непосредственно на подложку. Использование выпрямляющих переходов Шотки под истоком и стоком может обеспечить ряд преимуществ в технологии изготов-

Процессы эпитаксии, диффузии, окисления, фотолитографии, нанесения металлических слоев (металлизация) были рассмотрены во второй и третьей частях книги. Поэтому в данной главе мы считаем целесообразным рассмотреть только пооперационную технологию, которая поможет понять, как в технологической практике реализуются рассмотренные ранее физико-химические процессы.

Установка УВН-74П-4 предназначена для нанесения металлических и диэлектрических пленок на кремниевые пластины диаметром 40 и 60 мм и ситалловые пластины размером 60 X 48 х 0,5 мм. В установке используется принцип планетарного вращения подложек вокруг трех осей вращения.

Защитные, защитно-декоративные и специальные свойства придаются металлическим поверхностям не только посредством нанесения металлических покрытий. Для этой цели широко используют неметаллические

тического нанесения металлических покрытий, который

Гибридная интегральная микросхема — интегральная микросхема, пассивные элементы которой выполнены посредством нанесения различных пленок на поверхности диэлектрической подложки из стекла, керамики, ситалла или сапфира, а активные элементы — бескорпусные полупроводниковые приборы.

В установках для электрохимической обработки металлов (обезжиривание, травление, элетрополировка, размерная обработка) и нанесения различных гальванических покрытий (меднение, хромирование, никелирование, цинкование и др.) используют кремниевые выпрямительные агрегаты с номинальными выпрямленными напряжениям^ 6, 12, 18, 24 и 48 В. Технологический процесс таких установок требует регулирования выпрямленного тока в широких пределах, что достигается путем регулирования выпрямленного напряжения. В связи с этим" агрегаты выполняются на тиристорах, что позволяет получить широкий диапазон изменения выпрямленного напряжения и тока в автоматическом и ручном режимах.

Со второй половины XIX в. началось широкое использование электрических и магнитных явлений в технике: в 20-х гг., появились первые электромагниты; в 30-е гг. в России П. Л. Шиллингом и в США С. Морзе созданы первые модели телеграфа; в 40-е годы построены электродвигатели и генераторы тока; в 50—70-е гг. массовое распространение получило электрическое освещение, начало которому положило изобретение электрической свечи русским ученым П. П. Яблочковым. Начало применения электрической энергии для технологических целей положили работы Б. С. Якоби (1838 г.), предложившего использовать электрический ток для нанесения различных металлических покрытий. В 70—80-е гг. XIX века электроэнергию стали использовать при получении алюминия, меди, цинка, для резки и сварки металлов, упрочения деталей и в других технологических процессах, начинается применение электроэнергии на транспорте. Большое значение для развития электротехники имели изобретения русского инженера М. О. Доливо-Добровольского, разработавшего к концу 90-х гг. ряд промышленных конструкций трехфазных асинхронных двигателей, трансформаторов и построившего трехфазную линию электропередачи Лауфен — Франкфурт длиной 175 км, положившей начало современному развитию электротехники.

Силы, возникающие в этих полях, используются для создания не только преобразователей энергии, но и измерительных приборов различных систем, а также служат для управления движением заряженных частиц, что широко используется в различных электротехнических устройствах — электронных осциллографах, различных вакуумных и ионных приборах, ускорителях различных систем, установках для нанесения различных покрытий, а также в новых прямых преобразователях тепловой энергии в электрическую.

могут входить в качестве компонентов не только транзисторы или диоды, но и целые полупроводниковые интегральные микросхемы. Пассивные элементы гибридных интегральных микросхем изготовляют обычно на ситталовой, керамической или стеклянной подложке путем нанесения различных диэлектрических, резистив-ных и металлических пленок. На этой же подложке выполняют межэлементные и межкомпонентные соединения, а также контактные площадки. Пример гибридной интегральной микросхемы показан на 7.2.

Пленочные конденсаторы формируют на диэлектрической подложке гибридных интегральных микросхем. При этом необходимо провести по крайней мере три операции вакуумного напыления: нижней проводящей обкладки конденсатора, диэлектрической пленки и верхней проводящей обкладки ( 7.15). Такой пленочный конденсатор называют однослойным. Для получения большей емкости или для уменьшения площади, занимаемой конденсатором на подложке, можно делать многослойные пленочные конденсаторы, секции которых располагают «этажами» — одна над другой. Однако создание «многоэтажных» конденсаторов затрудняет процесс их изготовления, так как надо вводить дополнительные операции нанесения различных слоев, повышает стоимость, уменьшает надежность, увеличивает процент брака из-за увеличения краевого эффекта, уменьшения плотности и электрической прочности верхних диэлектрических слоев.

Электродами могут служить массивные металлические нажимные электроды, изготовленные из стали, меди или латуни. Применяют также графитовые электроды в виде жидкой водной суспензии порошка графита. Используются электроды из осажденных металлов — меди, алюминия, серебра, золота, платины; их наносят распылением металла в вакууме, либо шоопированием, либо нанесением кистью клея, содержащего порошок металла; для керамических диэлектриков электроды изготовляются путем нанесения различных видов серебряных паст с последующим вжиганием. Широко используются фольговые электроды. Их изготовляют из отожженной алюминиевой, оловянной или свинцовой фольги толщиной от 5 до 20 мкм. На поверхность вырезанного из фольги электрода наносят тонкий слой

В установках для электрохимической обработки металлов (обезжиривание, травление, электрополировка, размерная обработка) и нанесения различных гальванических покрытий (меднение, хромирование, никелирование, цинкование и др.) используют кремниевые выпрямительные агрегаты с низкими номинальными выпрямленными напряжениями (см. табл. 5.2). Технологический процесс таких установок требует регулирования выпрямленного тока в широких пределах, что достигается путем регулирования выпрямленного напряжения. В связи с этим агрегаты выполняются на тиристорах, что позволяет получить широкий диапазон изменения выпрямленного напряжения и тока в автоматическом и ручном режимах.

Со второй половины XIX в. началось широкое использование электрических и магнитных явлений в технике: в 20-х гг., появились первые электромагниты; в 30-е гг. в России П. Л. Шиллингом и в США С. Морзе созданы первые модели телеграфа; в 40-е годы построены электродвигатели и генераторы тока; в 50—70-е гг. массовое распространение получило электрическое освещение, начало которому положило изобретение электрической свечи русским ученым П. П. Яблочковым. Начало применения электрической энергии для технологических целей положили работы Б. С. Якоби (1838 г.), предложившего использовать электрический ток для нанесения различных металлических покрытий. В 70—80-е гг. XIX века электроэнергию стали использовать при получении алюминия, меди, цинка, для резки и сварки металлов, упрочения деталей и в других технологических процессах, начинается применение электроэнергии на транспорте. Большое значение для развития электротехники имели изобретения русского инженера М. О. Доливо-Добровольского, разработавшего к концу 90-х гг. ряд промышленных конструкций трехфазных асинхронных двигателей, трансформаторов и построившего трехфазную линию электропередачи Лауфен — Франкфурт длиной 175 км, положившей начало современному развитию электротехники.

В установках для электрохимической обработки металлов (обезжиривание, травление, электрополировка, размерная обработка) и нанесения различных гальванических покрытий (лужение, цинкование, меднение, никелирование, хромирование и пр.) применяют кремниевые преобразовательные агрегаты с номинальными выпрямленными напряжениями 6, 12, 18, 24 и 48 В. Для таких установок требуется регулирование выпрямленного тока в широких пределах, что обеспечивается соответствующим регулированием выпрямленного напряжения. В некоторых случаях требуется периодическое изменение значения и направления тока, протекающего через ванну.

В установках . для электрохимической обработки металлов'(обезжиривание, травление, электрополнрбвка, размерная обработка) и нанесения различных гальванических покрытий (лужение, цинкование, меднение, никелирование, хромирование и проч.) применяются кремниевые преобразовательные агрегаты q номинальными выпрямленными напряжениями ,6, 9, 12, 18, 24, 36 и 48 В. Для таких установок требуется регулирование выпрямленного тока в широких пределах, что обеспечивается соответствующим регулирований*'выпрямленного напряжения. В некоторш^ случаях требуется периодическое изменение величины и направления тока, протекающего через ванну.

Электролиз водных растворов происходит при температуре менее 100 °С. Электролизная установка обычно состоит из группы последовательно соединенных электролизных ванн, причем, рабочие напряжения в зависимости от характера производства составляют от 150 до 350 В, а ток — от 10 до 150 кА. В производствах электрохимической обработки металлов используют установки для обезжиривания, травления, электрополировки металлов, нанесения различных гальванических покрытий, а также оксидирования алюминия, магния и их сплавов. Установки имеют рабочие напряжения от 6 до 48 В, а токи — от сотен до нескольких десятков тысяч ампер.