РПЗ (Тонкоплёночные микрокоммутационные платы на основании из нитрида алюминия)

PDF-файл РПЗ (Тонкоплёночные микрокоммутационные платы на основании из нитрида алюминия) Электронные технологии (МТ-11) (15960): Курсовая работа - 7 семестрРПЗ (Тонкоплёночные микрокоммутационные платы на основании из нитрида алюминия) - PDF (15960) - СтудИзба2017-12-27СтудИзба

Описание файла

Файл "РПЗ" внутри архива находится в папке "Тонкоплёночные микрокоммутационные платы на основании из нитрида алюминия". PDF-файл из архива "Тонкоплёночные микрокоммутационные платы на основании из нитрида алюминия", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "электронные технологии (мт-11)" из 7 семестр, которые можно найти в файловом архиве МГТУ им. Н.Э.Баумана. Не смотря на прямую связь этого архива с МГТУ им. Н.Э.Баумана, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "курсовые/домашние работы", в предмете "элионные технологии или тио" в общих файлах.

Просмотр PDF-файла онлайн

Текст из PDF

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РФМосковскийордена Ленина, ордена Октябрьской Революциии ордена Трудового Красного ЗнамениГосударственный ТехническийУниверситетимени Н. Э. БауманаФАКУЛЬТЕТ: Машиностроительные ТехнологииКАФЕДРА: “Электронные технологии” МТ11Расчетно-пояснительная запискапо курсовому проекту«Тонкоплёночные микрокоммутационные платына основании из нитрида алюминия»Выполнил студент группы МТ11-71Рубцов М. А.Руководитель курсового проектаБоброва Ю. С.Москва2014Рефератк курсовому проектуТехнология изготовления микрокоммутационных платс тонкопленочными резистивными элементамиЗаписка 41 стр., 37 рисунков, 8 таблиц.Ключевые слова:МИКРОКОММУТАЦИОННАЯ ПЛАТА, ГИБРИДНАЯ ИНТЕГРАЛЬНАЯ СХЕМА,РАСЧЕТ РЕЗИСТРОВ, МАГНЕТРОН, ЭЛЕКТРОННЫЙ ЛУЧ, РАВНОМЕРНОСТЬОСАЖДЕНИЯ, ЛИТОГРАФИЯ, TFI-ТЕХНОЛОГИЯ, ТРАВЛЕНИЕ, SI-CARL ПРОЦЕССГрафические работы в объеме 5 листов выполнены на ПК с помощью программыCorelDRAW X6, Paint, Adobe PDF, Adobe Photoshop CS2, Microsoft Office Excel 2010,Autodesk Inventor Professional 2012 и Kompas V13.

Записка выполнена с использованиемсреды Microsoft Office Word 2010 и Mathcad Portable 15.0.Целью проекта является разработка технологии изготовления микрокоммутационнойплаты с тонкопленочными резистивными элементами и анализ способов получениярезистивных пленок и создания резистивных элементов.Разработана топология микрокоммутационной платы, проведен анализ применяемыхдля её создания материалов, выполнен расчет резистивных элементов.Проанализированы методы нанесения тонкопленочного покрытия. Проведен расчетравномерности толщины покрытия при использовании точечного и дискового источников.Создана математическая модель зависимости толщины покрытия при нанесениимагнетронным методом от энергии распыления и расхода газа.Рассчитан боковой подтрав медных проводников при химическом травлении.Проведен подбор оборудования для заданного выпуска изделий.1ОглавлениеВведение ......................................................................................................................................................

31Технологический анализ изделия ................................................................................................... 41.1 Разработка топологии микрокоммутационной платы ........................................................ 41.2 Выбор материала платы ........................................................................................................

42Технологический процесс создания микрокоммутационной платы ............................................. 152.1 Подготовка пластины ..........................................................................................................

152.2 Нанесение изоляционного слоя SiO2 .................................................................................. 152.3 Нанесение и отжиг резистивного слоя ............................................................................... 152.4 Формирование резистивных элементов ............................................................................. 152.5 Напыление медного слоя.....................................................................................................

152.6 Формирование контактных площадок и медных проводников ....................................... 152.7 Нанесение толстого изоляционного слоя SiO2 .................................................................. 152.8 Плазмо-химическое травление изоляционного слоя SiO2................................................

152.9 Нанесение адгезионного слоя и вакуумное напыление медной плёнки ......................... 1532.10Формирование второго слоя металлизации .................................................................. 162.11Осаждение защитного изоляционного слоя SiO2 ......................................................... 162.12Иммерсионное осаждение золота на подслой хим.

никеля ......................................... 16Методы нанесения тонких плёнок .................................................................................................... 163.1 Характеристики методов распыления ................................................................................ 163.2 Магнетронное напыление ................................................................................................... 203.3 Электронно-лучевой метод напыления..............................................................................

213.4 Двухслойные фоторезистные системы .............................................................................. 224Моделирование и оптимизация технологических операций ......................................................... 254.1 Полный факторный эксперимент ....................................................................................... 254.2 Проведение математического моделирования технологического процесса ..................

264.3 Фотолитографический метод .............................................................................................. 314.4 Математическое обеспечение построения модели бокового подтрава .......................... 324.5 Выбор режима отжига ......................................................................................................... 374.6 Расчёт профиля распределения интенсивности ................................................................

385Подбор оборудования........................................................................................................................ 38Выводы...................................................................................................................................................... 42Список литературы ................................................................................................................................

432ВведениеКоммутационная плата микросборки представляет собой миниатюрный аналогмногослойной печатной платы. На поверхности коммутационных плат монтируютсякомпоненты микросборки - бескорпусные интегральные микросхемы (кристаллы),микроплаты с группой интегральных тонкопленочных резисторов (согласующих входы ивыходыИМС),одиночныеобъемныеминиатюрныеконденсаторы(вкачестверазвязывающих элементов). Высокая плотность монтажа требует и высокого разрешениякоммутационного рисунка.

В отличие от печатных плат его получают путем осаждениятонких пленок в вакууме с последующей фотолитографией, или с использованиемтолстопленочной технологии. Коммутационные проводники должны находиться нанижних уровнях платы, а на поверхность должны выходить только монтажные площадкидля сварки или пайки выводов (перемычек) компонентов.[1]Микрокоммутационная плата является основанием гибридной интегральной схемы, накоторое монтируются активные элементы. Она называется гибридной из-за применениядвух технологий: планарной и навесной. Эти схемы находят применения в ситуациях,когда необходим небольшой размер или вес электронного компонента.

Применяются вавиа-иаэрокосмическоммашиностроении.Такжеиспользуютсявслучаесверхвысокочастотных диапазоном и сложных термических условиях, благодаря чемунаходят применения в оборонной промышленности.[2]31 Технологический анализ изделия1.2 Разработка топологии микрокоммутационной платы.Рисунок 1 – Топологическая схема1.2 Выбор материалов платы.Основание платы должно выполнять три ключевых функции:Механическая поддержка сборки устройствОснова для металлизации и пленочных резисторовСреда для отвода тепла от устройствПомимо этих основных (механической, электрической и тепловой) функции основаниедолжно удовлетворять многим другим эксплуатационным требованиям, среди которых:Высокое электрическое сопротивление изоляции - чтобы избежать тока утечкимежду близко расположенными проводниками. Необходимы удельное объемное4сопротивление, больше 10l4 Ом/см и поверхностное сопротивления больше 109 Ом.В быстродействующих, высокочастотных платах также важны: диэлектрическаяпостоянная, коэффициент рассеяния и тангенс угла потерь.Низкая пористость и высокая чистота - чтобы избежать проникновения влаги изагрязнений, пробоя и проникновения металла.Высокая теплопроводность - чтобы отвести тепло.Низкийтепловойкоэффициентрасширения–максимальноблизкийккоэффициентам расширения других используемых материалов для минимизациинапряжения и предотвращения разрушения.Основные технологические требования:Высокаятермостойкостьнеобходимадляотсутствияразрушенияилигазовыделения при высокотемпературной обработке.

Критические операции:изолирование в конвейерной печи (295-375OC), эвтектическая пайка кристаллов(380OC) и отжиг тонкопленочных структур (850-10000C).Малая шероховатость – для получения стабильных высокоточных тонкопленочныхрезисторов и очень тонких проводников и зазоровВысоко химическое сопротивление - чтобы противостоять обработке химиката,(кислотами, используемыми в травлении)Дляустановленияполнойкартинынеобходимопровестианализвсехиспользуемых материалов.Таблица 1 – Характеристики материалов подложки. [1]ХарактеристикиУдельнаятеплопроводность w,Вт/(мˑК)КЛТР,К-1НитридАлюминия285-Медь40116,6ЭлементРазмерМатериалПластинаа = 100 ммb = 0,5 ммПроводникиb = 25 мкмt = 25 мкмh/b = 1/5Планарныеконденсаторыb = 25 мкмt = 25 мкмS = 5 ммh = 10 мкм5Индуктивностьb = 25 мкмt = 25 мкмS = 5 ммh = 10 мкмДвухуровневыеконденсаторыA = 5 ммB = 5 ммh = 2 мкмРезистивныеэлементыl = 5 ммb = 0,5 ммh = 20 мкмИзоляцияh = 2 мкмАлюминий23823,6Хром945ТанталНихромФотополимерSu-8 серия20102431806,514-18120-30Тонкопленочные проводящие структуры в составе плат выполняют функцииконтактных площадок для монтажа компонентов и контроля электрофизическихпараметров пленочных элементов, коммутационных проводников, металлизированныхпереходов с одного уровня на другой, элементов конденсаторов и индуктивностей,вспомогательных элементов (экранов, реперных знаков и т.п.).

Основными требованиямик проводящим структурам являются [2-5]:хорошая электропроводность;механическая устойчивость;антикоррозионная стойкость;совместимость с материалами, применяемыми для сборочных операций (монтажкомпонентов и присоединение выводов);стойкость к токовым нагрузкам.Основу пленочных проводников составляют металлы с высокой электропроводностьюАu, Сu, А1. Токопроводящие элементы в общем случае являются многослойнымиструктурами, содержащими наряду с основным проводящим слоем:адгезионный слой (подслой), который предназначен для обеспечения связи междуповерхностями сопрягаемых материалов; в качестве адгезионных материаловиспользуют металлы с большой теплотой образования окислов и высокойтемпературой кипения; толщина подслоя в платах МСБ имеет значение в пределах10-100 нм;6барьерные слои (или слой), функциональное назначение которых препятствоватьвзаимодиффузииматериаловдругихслоевкомпозициииобразованиюинтерметаллических соединений как в процессах сборки и термостабилизации, таки при эксплуатации МСБ; кроме того, эти слои могут использоваться дляуменьшения механических напряжений в композициях;защитно-монтажный слой — внешний слой проводящей структуры; такими слоямимогут служит покрытия из Ni (0,1-2,0 мкм), Аu (0,4-2,0 мкм), сплава Sn-Bi (6-20мкм).При рассмотрении электрических свойств тонких пленок в зависимости отструктурных особенностей и толщины выделяют три группы объектов: несплошные(островковые), дисперсные (физически сплошные, но электрически несплошные),сплошные пленки.

Свежие статьи
Популярно сейчас
Почему делать на заказ в разы дороже, чем купить готовую учебную работу на СтудИзбе? Наши учебные работы продаются каждый год, тогда как большинство заказов выполняются с нуля. Найдите подходящий учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Нашёл ошибку?
Или хочешь предложить что-то улучшить на этой странице? Напиши об этом и получи бонус!
Бонус рассчитывается индивидуально в каждом случае и может быть в виде баллов или бесплатной услуги от студизбы.
Предложить исправление
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
5076
Авторов
на СтудИзбе
455
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее