РПЗ (1058799)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

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.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов курсовой работы