МУ технол части ДП 91г _ (560562), страница 3
Текст из файла (страница 3)
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ3.1.Особенности технологии микроэлектронной аппаратурыРеализация всех преимуществ микроэлектронной техники впроизводстве РЭС возможна только на основе использованиястандартных ИС, БИС и БГИС общего применения в сочетании смикросборками. МСБ разрабатывают и изготавливают для конкретных РЭС с целью улучшения показателей их микроминиатюризации. И в этом случае они представляют собой устройства частного применения, В технологическом плане МСБ не отличаютсяот ГИС или БГИС общего применения, что позволяет для их изготовления использовать типовые технологические процессы (ТТП),Для предприятий, изготавливающих микроэлектронную аппаратуру, наиболее приемлема пленочная технология. Она требуетотносительно простого (по сравнению с полупроводниковой технологией ИС) оборудования, характеризуется удовлетворительной точностью и стабильностью параметров пассив-17ных элементов, меньшим циклом производства и обладает большой гибкостью при конструировании.Современную элементную базу РЭС и ЭВС составляют большие и сверхбольшие интегральные схемы.
Применение БИС(СБИС) позволяет разрешить основное противоречие междусложностью и надежностью РЭС, существенно снизить их массу,габариты, энергопотребление, повысить надежность и расширитьдиапазон выполняемых функций. БИС и СБИС достигли такогоуровня сложности, что способны выполнять аппаратурные функции в РЭС (ЭВС). При этом, однако, снижается их универсальность; такие схемы становятся все более специализированными, потребность в номенклатуре их растет, тиражностьпадает, что приводит к повышению их стоимости. Сегодня этапроблема решается за счет перехода на цифровые методы обработки информации (цифровизация РЭС), а также за счет применения микропроцессорных комплектов БИС (СБИС) и так называемых заказных или полузаказных БИС на основе базовых матричных кристаллов (БМК).Микропроцессорные БИС (микропроцессоры) допускают возможность расширения (или изменения) их функций за счет подачи на их входы сигналов, которые могут меняться в соответствии с заданной программой.
Таким образом, микропроцессоры -этопрограммно—перестраиваемые интегральные устройства.Матричные БИС преобразуются в устройство с заданнымифункциями технологическим путем на этапе формирования системы межсоединений (разводки) между функциональными элементами, входящими в БМК, с помощью одного или несколькихфотошаблонов.
На основе одного БМК можно изготовить большое количество функционально различных РЭС. Библиотека матричных БИС (БМК) содержит как отдельные интегральные элементы или элементарные логические (или аналоговые) схемы,так и достаточно сложные узлы; триггеры, регистры, счетчики,дешифраторы и др. Для удобства трассировки межэлементных соединений элементы и контактные площадки схем, входящих вБМК, имеют унифицированные размеры и регулярное расположение, что облегчает автоматизацию проектирования (конструирования) РЭС на основе БМК, упрощает и ускоряет процесс формирования системы межсоединений.18Активные компоненты, ИС, БИС, выполняемые по полупроводниковой технологии, поставляют специализированные предприятия, а предприятия, выпускающие аппаратуру, осуществляютвесь цикл технологических операций-, связанных с установкой изакреплением этих компонентов на подложке, присоединениемвыводов навесных компонентов к контактным площадкам, с установкой ГИС (МСБ) в корпус и последующей герметизацией, смаркировкой, лакировкой и проверкой выходных параметров насоответствие ТУ,Для некоторых типов радио- и микроэлектронной аппаратурывозникает необходимость разработки специальных технологических процессов и взаимной увязки (согласования) их скомплексом типовых TП.
Это обстоятельство требует сравнительного анализа нескольких конкурентоспособных вариантов специальных ТП. Так, возникает проблема оперативного решениязадач, связанных с проектированием технологических процессов,их анализом и выбором оптимальных решений, отвечающих требованиям современного производства. Эти задачи наиболее эффективно решаются только на основе автоматизированного проектирования с использованием ЭВМ,В связи с тем, что большинство дипломных проектов посвящено разработке радио- и микроэлектронной аппаратуры, вдальнейшем основное внимание будет уделяться гибридной технологии на основе тонких и толстых пленок и гибридных интегральных схем (микросборок),3.2.
Основные этапы технологической подготовки производства и проектирования технологических процессовПри технологической подготовке производства (ТПП), решаются задачи: организации и управления технологической подготовкой производства; обеспечения технологичности конструкцииизделий; разработки технологических процессов; проектирования и изготовления средств технологического оснащения.Проектирование и производство современных РЭС представляет собой сложный и трудоемкий процесс. Содержание и характер работ, вид технологической документации и степень еедетализации зависят от этапа подготовки производства и проектирования ТП.
Дадим краткую характеристику основных этапов19проектирования и производства РЭС, На всех этапах ТПП приизготовлении изделия основным документом служит техническое задание (ТЗ). В нем определены технические характеристики изделия, конструктивные, электрические, эксплуатационныетребования (включая требования по надежности к нему), крометого, оговариваются виды, порядок испытаний и приемки опытных образцов, ТЗ определяет все последующие этапы проектирования.Техническое предложение (авиапроект) разрабатывается наосновании анализа ТЗ, На этом этапе проводятся конкретизация ТЗ, оценка принципиальной возможности создания нового изделия, анализ существующей и перспективной элементной базы, выработка рекомендаций по уточнению Т3. Эти вопросы решаются с учетом технологических ограничений. В качестве подготовительного этапа разработки технологии проводятся поисковые работы.
Цель их - выявление принципиальнойвозможности создания изделия с учетом достигнутого уровнятехники и технологии, проведение экспериментов до выборувозможных методов изготовления. После уточнения ТЗ, его согласования и утверждения приступают к разработке эскизногопроекта,Эскизное проектирование - разработка и сопоставление нескольких возможных вариантов схемотехнических, конструктивных и технологических решений. Исследование различных вариантов технологии и выбор оптимального проводится на данном этапев рамках научно-исследовательской работы, при этом осуществляется макетирование и экспериментальное исследование основных характеристик будущих изделий.
При защите эскизного проекта производится очередное уточнение ТЗ. Согласованный и утвержденный эскизный проект служит основой для разработки технического проекта.Технический проект представляет собой совокупность конструкторских документов и предварительного проекта технологической документации. Целью технического проектирования является теоретическая и экспериментальная проверка схемных,конструктивных и технологических решений.
Разработка документации ведется в объеме, необходимом для изготовленияопытного образца нового изделия. Проводятся контрольные испытания опытных образцов, по результатам которых со-20ставляются проекты технических условий (ТУ). Технические условия подразделяются на обшие (ОТУ) и частные (ЧТУ), временные и т.д. по этапам отработки изделий. На этих этапах проверяется технологичность конструкции, степень соответствия современному уровню микроэлектроники и требованиям комплексноймикроминиатюризации. Этап завершается выполнением технического проекта и предварительного проекта технологическойдокументации на опытный образец. Технический проект послесогласования и утверждения служит основанием для разработкирабочей конструкторской и технологической документации.Рабочий проект. На этой стадии разрабатывается полныйкомплект конструкторской документации в соответствии с требованиями ЕСКД и технологической документации, необходимойдля изготовления и испытания опытного образца изделия; проводятся опытно-конструкторские работы (ОКР), результатом которых являются выбор и практическая реализация окончательногооптимального варианта конструкции и технологии; изготавливается минимально необходимое технологическое оснащение.Технологической документации опытного производства присваивается литера "О".