Топология разработана в соответствии с технологическими ограничениями и соответствует схеме электрической принципиальной.
Разработка технологического процесса изготовления ГИМС
Выбор и обоснование технологического процесса
С точки зрения технологичности все резисторы целесообразно изготовлять одним методом. Поскольку по условию точность изготовления R1, R2, R4, R5 равна 5% и требуется, чтобы резисторы занимали минимальную площадь, то для изготовления резисторов следует выбрать фотолитографический метод. Для изготовления конденсаторов следует выбрать масочный метод. Технологический процесс изготовления тонкопленочной ГИС будет проводиться с помощью комбинированного метода (масочный и фотолитографический). Комбинированный масочный и фотолитографический метод применяют в серийном и массовом производстве, при этом максимальная разрешающая способность при изготовлении пленочных элементов 50 мкм, точность изготовления R- и С-элементов 1 и 10% соответственно. Максимальная точность изготовления резисторов (при подгонке) 0.1%, конденсаторов 5%.
Технологический маршрут изготовления
Тонкопленочной ГИМС
Номер операции в маршрутной карте | Содержание операции |
Очистка подложки | |
Напыление резистивного слоя Кермет К-50С | |
Стабилизация резистивного слоя Кермет К-50С | |
Измерение удельного поверхностного сопротивления | |
Контроль качества слоя Кермет К-50С на травление (на дополнительной подложке) | |
Напыление резистивного слоя РС-3001 | |
Стабилизация резистивного слоя РС-3001 | |
Измерение удельного поверхностного сопротивления | |
Контроль качества слоя РС-3001на травление (на дополнительной подложке) | |
Напыление проводящего слоя меди | |
Контроль адгезии слоя меди | |
Фотолитография 1 по проводящему слою меди | |
Контроль качества фотолитографии 1 | |
Фотолитография 2 по резистивному слою РС-3001 | |
Контроль качества фотолитографии 2 | |
Фотолитография 3 по резистивному слою Кермет К-50С | |
Контроль качества фотолитографии 3 | |
Напыление нижних обкладок конденсаторов(материал: алюминий с подслоем титана) через маску | |
Напыление диэлектрика (материал: Боросиликатное стекло ЕТО.035.015ТУ) через маску | |
Напыление верхних обкладок конденсаторов и перемычек (материал: алюминий) через маску | |
Нанесение защитного покрытия (Фоторезист ФП-11) | |
Фотолитография 4 по слою ФП-11.Вскрытие контактных площадок для контроля и монтажа | |
Контроль качества фотолитографии 4 | |
Декапирование платы перед лужением | |
Лужение открытых контактных площадок | |
Отмывка плат после лужения | |
Контроль качества лужения | |
Скрайбирование (резка подложки на платы) | |
Контроль электрических параметров | |
Монтаж навесных компонентов | |
Контроль качества монтажа | |
Приклейка платы к основанию корпуса | |
Пайка выводов корпуса к внешним контактным площадкам | |
Контроль на функционирование | |
Вакуумная сушка перед герметизацией | |
Прихватка крышки к корпусу контактно-точечной сваркой | |
Герметизация лазерной сваркой | |
Контроль герметичности | |
Маркировка | |
Защита поверхности корпуса лаком УР-231 | |
Упаковка в тару |
Операционная карта
Напыление нижних обкладок конденсаторов.
Требования безопасности
При выполнении операций технологического процесса изготовления ГИМС и микросборок могут возникнуть следующие виды опасности:
-электроопасность;
-пожаро- и взрывоопасность;
-термоопасность;
-химический ожог;
-токсичность (отравление);
-воздействие ультрафиолетового излучения;
-травмирование движущимися и вращающимися частями оборудования.
Источниками (носителями) опасности (вредности) являются:
1) электооборудование (установки вакуумного напыления с напряжением до 1000 В, фотолитографическое оборудование, электрические плитки, виброцентрифуга и пресс с напряжением 220/380 В). Поражение электрическим током может произойти в следующих случаях:
- при прикосновении к металлическим частям оборудования, которые могут оказаться под напряжением при ненадежном заземлении;
- при некачественной изоляции наружной электоропроводки;
- при прикосновении к токоведущим частям установки;
2) горючие и легковоспламеняющиеся жидкости (ЛВЖ): спирт этиловый и изопропиловый, диоксан, толуол, триэтаноламин, баллоны со сжатым и сосуды с жидким газами. Пожар (взрыв) может возникнуть при выполнении операций напыления слоев, отмывка плат, нанесения, проявления и удаления фоторезистов, операций по приготовлению растворов для проявления фоторезистов, полимерной герметизации микросборок, приготовлении смеси для обезжиривания групповых выводов;
3) нагретые металлические поверхности сушильных шкафов, вакуумных камер, электрических плиток и прессов, охлаждаемые жидким азотом детали установок вакуумного напыления, азотный питатель, сосуд Дьюара.
Термоожог может произойти в случае прикосновения к нагретым металлическим поверхностям перечисленного технологического оборудования и оснастки.
Обморожение возможно в случае прикосновения к охлажденным поверхностям перечисленного технологического оборудования, а также в результате попадания жидкого азота на незащищенные участки тела;
4) кислоты, щелочи, перекиси. Химический ожог может произойти при приготовлении и использовании растворов для травления и обезжиривания;
5) токсичные вещества, пары органических растворителей (изопропиловый спирт, диоксан, ксилол, толуол, триэтаноламин). Отравление возможно при выполнении операций отмывки плат, нанесения, проявления и удаления фоторезистов, операций по приготовлению растворов для проявления фоторезистов;
6) установка экспонирования. Воздействие ультрафиолетового излучения может иметь место при выполнении операций экспонирования фоторезистов;
7) вращающиеся и движущиеся части оборудования (пресс). Травмирование может произойти при выполнении операций герметизации микросборки заливкой компаундом (ОСТ 4 ГО.054.094).