Многослойная коммутация и ее особенности

Развитие тонкопленочной технологии позволило создать многослойную коммутацию на соединительных платах и МПКП, что оказалось особенно эффективным при применении полиимидной пленки в качестве материала (рис. 1).

Многослойная коммутация на основе полиимидной пленки позволяет реализовать высокую плотность рисунка - более 5 линий/мм, а плотность упаковки ЭВС увеличить в 5-20 раз (см. табл. 1).

Особенностями многослойной коммутации на основе полиимидной пленки является гибкость технологического процесса, универсальность применения в самых различных конструкциях, отсутствие необходимости в электрической проверке цепей коммутации (необходимые параметры гарантируются с помощью статистического регулирования уровня технологического процесса и методов визуального контроля). Кроме того, непосредственно на полиимидную пленку с коммутирующей разводкой, можно монтировать бескорпусные ИС с любыми выводами. На основе таких многослойных плат возможно создание гибридных БИС, конструктивно и функционально оптимальных и технологически совместимых с материалами коммутации ячеек в блоке ЭВС, выполненного также на полиимидной пленке. При этом обеспечивается эффективное проектирование топологии схем машинными методами с помощью ЭВМ.

Соединение ячеек и блоков, изготовленных с применением многослойных плат на основе полиимидной пленки, производится с помощью многослойных шлейфов (гибких плоских кабелей) на полиимидной пленке. Технологический процесс изготовления таких шлейфов аналогичен технологии получения многослойной разводки.

Жестким основанием для полиимидной пленки при создании МПКП служит механически прочная, с хорошим теплоотводом пластина алюминиевого сплава, на которой методом глубокого анодного окисления сформирован слой Al₂O₃ толщиной 50 мкм.

Межслойные коммутационные соединения такой многослойной платы осуществляется способом групповой пайки. Для межслойной изоляции применяют полиимидные прокладки с отверстиями в местах осуществления межслойных коммутационных соединений.

Следует отметить, что применение таких многослойных плат позволяет автоматизировать производство ЭВС и повысить их надежность не менее, чем в 100 раз.

Среди многообразия конструкторско-технологических вариантов реализации ФЯ с высокоплотным монтажом перспективным является также формирование многослойной коммутационной платы с полиимидной изоляцией на металлической подложке методом послойного наращивания слоев разводки, чередуемых с диэлектрическими слоями. При этом вари-

 

Рис. 1, а. Полиимидная пленка.

 

Рис. 1, б. Двухстороннее нанесение фоторезиста.

Рис. 1, в. Двухстороннее экспонирование.

 

 

Рис. 1, г. Получение рисунка в фоторезисте с двух сторон и формирование сквозных отверстий в полиимидной пленке.

 

Рис. 1, д. Удаление фоторезиста и создание металлизации на всей поверхности полиимидной пленки (Cr-Cu-Cr)

Рис. 1, е. Двухстороннее нанесение фоторезиста на поверхность металлизации и создание в нем рисунка коммутации схем.

Рис. 1, ж. Удаление Cr и частичное удаление Cr в местах, незащищенных фоторезистом, а также последующие гальванические наращивания Cu и SnBi в этих же местах с обеих сторон пленки.

 

Рис. 1, з. Последовательное селективное стравливание слоев Cr-Cu-Cr в местах, которые защищались фоторезистом при гальваническом наращивании Cu-SnBi.

Окончание рис. 1

Рис. 1, и. Удаление фоторезиста с двух сторон.

Рис. 1, к. Формирование четырехслойное гибкой платы из полиимидных пленок, имеющих двухслойную коммутацию и с использованием полиимидных пленок без коммутации в качестве прокладок между слоями, а также вакуумной пайки.

Рис. 1, л. Сборочные и монтажные операции на многослойной гибкой плате, установленной на жесткое основание.

Условные обозначения к рис. 1

Обозначение материала	Наименование материала		Навесной компонент (БИС)
	Полиимидная пленка		Фоторезист (негативный)
	Фотошаблон		Верхний слой коммутации
	Структура МПКП		Жесткое основание для теплоотвода и обеспечения жесткой конструкции
П – полиимидная прокладка К – клей		Припой ПОС-61

 

анте на металлическую подложку наносится методом центрифугирования полиимидный лак типа АД-9103 с последующей его высокотемпературной имидизацией при температуре 270°С в три этапа. Создание коммутации осуществляется по тонкопленочной технологии, а межслойная изоляция формируется нанесением полиимидного лака с последующим отверждением и получением с помощью химического, либо плазмохимического травления отверстий для межслойных переходов. Таким образом, послойным нанесением чередующихся слоев металла и диэлектрика создают многослойную структуру коммутации платы (см.
рис 1).