Производства фотошаблонов

Гибкие производственные системы изготовления РЭА — это такой вид производственных систем, которые объединяют в себе производительность жестких автоматических технологических средств с гибкостью, сравнимой с трудом человека. Основные трудности создания и эксплуатации ГПС производства РЭА на современном этапе (1985—1995 гг.) определяются следующими факторами: их высокой стоимостью; недостаточной функциональной надежностью; сложностью программного обеспечения; неполным учетом специфики конкретного производства РЭА; приспособленностью к выпуску РЭА только определенного вида, в определенных объемах и др. Создание ГПС производства РЭА требует поэтапного внедрения с учетом критериев риска, затрат и гибкости для конкретного производства аппаратуры, что позволяет обеспечить максимальное использование имеющегося парка оборудования, увеличения парка оборудования с ЧПУ и интеграцию информационных задач.

и массового производства РЭА. Универсально-сборочные приспособления широко используются для выполнения ТП сварки, сборки контроля сборочных единиц РЭА, поскольку обеспечивают наибольшую точность, экономичность, маневренность и производительность труда, возможность организации гибкого быстроперенала-живаемого производства аппаратуры. По технологическому назначению приспособления делятся по типам технологического оборудования, для которых они предназначены (для механосборки, сборочно-сварочные, монтажные).

В изготовленном образце устройства элементы будут иметь параметры, отличные от номинальных. Такие отклонения параметров возникают на этапе производства аппаратуры, а также в процессе ее эксплуатации. Подробнее об этом говорится в гл. 12. Очевидно, отклонения параметров элементов будут вызывать изменения характеристик устройства. Пусть у — некоторая характеристика устройства, в качестве которой можно рассматривать ток, напряжение на выходе, коэффициент передачи, частотную, переходную характеристики и т. д. Характеристика у является функцией параметров элементов схемы

вательно, ростом количества дискретных (отдельных) элементов, так и повышением требований к качеству аппаратуры — увеличению надежности и уменьшению габаритов, массы, потребления энергии. Однако с ростом количества дискретных элементов неизбежно уменьшается надежность аппаратуры и увеличиваются ее габариты, масса, потребление энергии. Необходимость преодоления указанного противоречия приводит к совершенствованию элементной базы, конструкций и технологии производства аппаратуры. В соответствии с этим в настоящее время различают четыре так называемых поколения аппаратуры электронной техники.

6. Логические матрицы, программируемые в условиях производства аппаратуры, выгодно применять для изготовления небольших партий специализированных БИС, так как требуются небольшие затраты на программирование при использовании специальных программаторов. Площадь кристаллов таких БИС максимальна (ее увеличивают встроенные устройства программирования), и они имеют повышенную стоимость при больших объемах производства.

затраты на разработку изделий, технологического процесса, специального инструмента и оборудования. Выполнение этого требования сокращает сроки подготовки производства аппаратуры.

При модульном методе компоновки возможно для указанных сборочных единиц применять однотипные конструктивные решения со стандартизованными и унифицированными элементами конструкции, что сокращает сроки и стоимость проектирования и подготовки производства аппаратуры, а также ее стоимость.

В книге излагаются основы строения и физики явлений, происходящих в диэлектрических, полупроводниковых, проводниковых и магнитных материалах, рассматриваются их электрические и магнитные свойства, в том числе при повышенных и высоких частотах, и приводятся физико-химические и механические характеристики, кратко сообщаются сведения о технологии производства осно_вных электротехнических материалов и о применении их для изготовления деталей, микросхем и других изделий радиоэлектронной и вычислительной техники. Обращено внимание на свойства различных материалов, знание которых необходимо для производства аппаратуры и приборов в микроминиатюрном исполнении.

При организации производства аппаратуры с применением ИС необходимо помнить, что на руках операторов при выполнении различных технологических операций "создаются значительные статические потенциалы — от сотен до нескольких тысяч вольт. Величина и полярность этих потенциалов зависят от многих факторов, в числе которых относительная влажность воздуха в помещении, материал одежды, материалы покрытия стола, стула,

Учитывая размеры территорий, покрывавшихся электрическими системами, и мощность последних, было бы целесообразно более широко применять напряжение 220 кв, В то время недооценивали перспектив развития энергосистем. Кроме того, были значительные трудности в освоении производства аппаратуры на это напряжение.

Каждая из этих точек зрения отвечает определенным требованиям и страдает в то же время определенными недостатками. В самом деле, критерий точности, который предусматривает определение суммарной погрешности системы в целом и который представляется наиболее рациональным с точки зрения эксплуатации, неприемлем с точки зрения производства аппаратуры, изготовляемой отдельными блоками и предназначаемой для определенных условий работы. Также не» приемлемым оказывается это определение точности системы при циклических телеизмерениях или телеиз-мерениях по запросу, в которых ряд элементов, специфичных для каждой телеизмеряемой величины (первичный датчик, иногда передатчик), должен работать в режиме последовательного соединения с элементами общего назначения (приемники, индикаторы, регистрирующие устройства). Кроме того, элементы определенного типа могут работать в устройствах различной структуры в зависимости от потребностей эксплуатации (например, с суммированием или без него), и поэтому необходимо гарантировать определенные характеристики элемента.

Предприятия, выпускающие РЭА на ИС частного применения, оснащены оборудованием, используемым в электронной промышленности: установки для диффузии, ионного легирования, эпи-таксии и термического окисления, оборудование для термического испарения материалов в вакууме, а также сборки и герметизации ИС, причем участки для производства фотошаблонов обслуживают как цехи ИС, так и цехи ПП.

Повышение степени интеграции современных микросхем приводит к резкому увеличению сложности и трудоемкости их проектирования. При таких условиях значение автоматизации проектирования (или машинного проектирования) ИМС и особенно БИС с помощью ЭВМ существенно возрастает. Если говорить об идеальной системе машинного проектирования топологии БИС, то подразумевается, что она должна выдавать конструкторскую документацию и перфоленты или магнитные ленты, с помощью которых осуществляется управление процессом производства фотошаблонов при подаче на ее вход информации об электрической схеме проектируемой БИС. Достигнутый уровень развития систем машинного проектирования топологии БИС, к сожалению, еще далек от идеального, если не считать некоторых систем с очень узкой специализацией. Тем не менее машинное проектирование, будучи надежным вспомогательным средством для конструктора микросхем, уже сейчас вносит большой вклад в сокращение времени и стоимости разработки БИС, освобождая инженера от выполнения большого объема сложных расчетов и других рутинных работ, связанных с проектированием БИС. Следует особо подчеркнуть, что для сохранения высокой эффективности в проектировании, сложность которого прогрессивно возрастает, развитие методов и средств самого машинного проектирования БИС должно происходить еще более быстрыми темпами.

Появление хромированных фотошаблонов является значительным шагом вперед в технологии производства фотошаблонов. Однако и они обладают рядом недостатков. Одним из них является паразитное интенсивное отражение света от пленки хрома, приводящее к уменьшению разрешающей способности при экспонировании фоторезиста.

Совершенствуя процесс производства фотошаблонов, используют микрофотонаборные установки с программным управлением. В микрофотонаборных установках топологический рисунок на заготовке со светочувствительным покрытием формируется путем последовательного проекционного экспонирования простейших элементов, форма и координатное положение которых определяется программой.

Высшей формой автоматизации производства фотошаблонов является автоматическое их изготовление по программе, получаемой от ЦВМ, выполняющей функции проектировщика топологии. Подобные системы эффективны прежде всего при получении фотошаблонов для межсоединений в больших интегральных схемах, изготавливаемых методом избирательного монтажа (см. § 1.7).

стве. Эффективнее эти процессы при изготовлении фотошаблонов. На каком этапе производства фотошаблонов следует применять электронолитографию — зависит от практически достигнутой точности. Известно, например, что электронно-лучевое экспонирование было успешно применено для изготовления фотооригинала в масштабе 10 : 1 с точностью ±0,004 мм. С совершенствованием процесса (повышением разрешающей способности) станет возможным изготовление фотошаблонов сразу в натуральном масштабе.

Появление хромированных фотошаблонов является значительным шагом вперед в технологии производства фотошаблонов. Однако и они обладают рядом недостатков. Одним из них является паразитное интенсивное отражение света от пленки хрома, приводящее к уменьшению разрешающей способности при экспонировании фоторезиста. Другим недостатком металлизированных фотошаблонов (прессующих и фотоэмульсионных) является невозможность визуального наблюдения при совмещении экспонируемой подложки с фотошаблоном перед экспонированием ввиду

10. Глазков И. М. Оборудование для производства фотошаблонов и выполнения операций фотолитографии. М.: Советское радио, 1975. 75 с.

При проектировании БИС возникают новые задачи, решение которых возможно только с применением ЭВМ. Это относится прежде всего к конструкторскому проектированию, включающему оптимальное размещение базовых и других элементов на подложке; трассировку соединений и создание многослойной оптимальной системы соединений; проектирование фотооригиналов и других топологических чертежей. Новым при этом является также автоматизация производства фотошаблонов и масок.

Совершенствуя процесс производства фотошаблонов, используют микрофотонаборные установки с программным управлением. В микрофотонаборных установках топологический рисунок на заготовке со светочувствительным покрытием формируется путем последовательного проекционного экспонирования простейших элементов, форма и координатное положение которых определяется программой.

Высшей формой автоматизации производства фотошаблонов является автоматическое их изготовление по программе, получаемой от ЦВМ, выполняющей функции проектировщика топологии. Подобные системы эффективны прежде всего при получении фотошаблонов для межсоединений в больших интегральных схемах, изготавливаемых методом избирательного монтажа (см. § 1.7).

стве. Эффективнее эти процессы при изготовлении фотошаблонов. На каком этапе производства фотошаблонов следует применять электронолитографию — зависит от практически достигнутой точности. Известно, например, что электронно-лучевое экспонирование было успешно применено для изготовления фотооригинала в масштабе 10 : 1 с точностью ±0,004 мм. С совершенствованием процесса (повышением разрешающей способности) станет возможным изготовление фотошаблонов сразу в натуральном масштабе.