Назначение и структура отдела микроэлектроники

Содержание

		Стр.
	Назначение и структура отдела микроэлектроники
1.2	Основные характеристики выпускаемой продукции
1.3	Особенности охраны окружающей среды при производстве микрополосковых СВЧ плат
	Краткая характеристика охраны труда на предприятии при производстве микрополосковых СВЧ плат
	Краткая характеристика участков производства микрополосковых СВЧ плат
3.1	Краткая характеристика основной нормативной документации, регламентирующей производство микрополосковых СВЧ плат
3.2	Краткая характеристика основных технологических операций изготовления и контроля качества микрополосковых СВЧ плат
	Технологический процесс
	Физико-химические основы монтажной пайки
	Характеристика технологических процессов, применяемых на участке сборки и монтажа микросборок
	Список использованной литературы
	Приложение

 

 

Назначение и структура отдела микроэлектроники

Преддипломная практика проходила на базе 72 научно-исследователь­ско­го центра ФГУП «18 ЦНИИ МО РФ», в отделе конструирования и изготовления микрополосковых СВЧ плат.

Отдел предназначен для проведения исследований в области разработки и изготовления приборов микроэлектроники в рамках научно-исследовательских, конструкторских, серийно-производственных работ и оперативных заказов, выполняемых в интересах всех НИУ, ОКБ, СКТБ предприятия и обеспечения ФГУП изделиями микроэлектроники.

Участок подготовки подложек

Структура 72 отдела:

Начальник отдела

Зам. начальника отдела

Участок проектирования топологии микроплат

Участок изготовления фотошаблонов

Участок фотолитографии

Участок прецизионной обработки материалов

Участок вакуумного напыления тонких пленок

Участок сборки и монтажа микросборок

Краткая характеристика участков производства микрополосковых

СВЧ плат.

Участок проектирования топологии микроплат

Работа с САПР на ПЭВМ.

Участок изготовления фотошаблонов

Оборудование:

- фотоплотер;

- фотонаборные установки;

- установка проявления и травления фотошаблонов.

Изготовление прецизионных фотошаблонов для изделий МЭ. Получение элементов фотошаблонов оптическим и лазерным методами.

Возможности участка:

- типы фотошаблонов: эмульсионные и металлизированные;

- минимальный размер топологии 2 мкм;

- точность изготовления ± 0,2 мкм;

- контроль геометрических размеров на фотошаблоне с точностью ± 0,1 мкм

Участок сборки и монтажа микросборок

Оборудование:

- термоультразвуковые сварочные установки;

- паяльные станции;

- установки монтажа BGA микросхем.

Участок напыления тонких плёнок

Оборудование:

- вакуумные установки термического;

- электронного и ионно-плазменного напыления.

Вакуумное нанесения тонких пленок различных материалов на керамические подложки. Методы напыления: магнетронное напыление при постоянном токе; электронно-термическое испарение; ионно-катодная бомбардировка.

Возможности участка:

- толщина напыляемых пленок от 10 нм до 10 мкм;

- распыляемые материалы: хром, медь, титан, резистивные сплавы, золото, никель.

Участок фотолитографии

Оборудование:

- установки нанесения фоторезиста;

- проявления фоторезиста;

- термообработки фоторезиста;

- экспонирования фоторезиста;

- травления тонких плёнок;

- гальванические установки.

Изготовление полосковых плат СВЧ электроники. Материалы применяемые при изготовлении: поликор, ситалл, Duroid, стеклотекстолит «Rogers»

Возможности участка:

- минимальный размер элемента на плате 5 мкм;

- контроль геометрических размеров на фотошаблоне с точностью ± 0,1 мкм

Участок прецизионной обработки материалов

Оборудование:

- установка дисковой резки алмазным кругом;

- лазерные установки обработки металлов и керамики;

- установка сверления и фрезерования микроплат;

- установка лазерной фрезеровки микроплат.

Размерная обработка керамических подложек и плат из фольгированных диэлектриков для изделий МЭ.

Лазерная обработка керамических материалов типа поликор, сапфир, ситалл и др. лазерная резка изделий из нержавеющей стали, сплавов алюминия, титана и др. Фрезеровка и сверловка отверстий лазером - минимальный диаметр лазерного пятна 50 мкм, минимальный диаметр отверстий 200 мкм.

 

Жизненный цикл процесса создания изделий микроэлектроники:

Разработчик

Топологическое проектирование

Изготовление прецизионных фотошаблонов

Вакуумное напыление

Подготовка подложек

Прецизионная фотолитография

Размерная обработка подложек

Монтаж модулей

Рентгеновский контроль

ОТК

 

 

Технологический процесс.

Проходя преддипломную практику мы ознакомились со следующими участками и технологическими процессами.

Участок проектирования топологии микроплат.

Работа с САПР на ПЭВМ.

Чертеж микрополосковой СВЧ платы, создание которого ведется в САПР КОМПАС, подразумевает наличие исходного готового проекта платы, выполненного в САПР радиоэлектронных устройств (РЭУ). В модуле схем проектируется схема электрическая принципиальная с применением РЭ изединых библиотек, затем посредством трансляции данных (списка соединений) в модуле плат автоматически размещаются РЭ согласно схеме электрической принципиальной. Далее происходит ручная, полуавтоматическая или автоматическая трассировка проводников с применением программы-автотрассировщика. Модуль символов и модуль корпусов, а также модуль библиотек служат соответственно для создания символов, посадочных мест и наполнения компонентов в единые библиотеки РЭ. В описанный процесс входит моделирование — применение систем инженерных расчетов (Computer-aidedengineering, CAE). Результатами процесса проектирования РЭУ являются готовая схема РЭУ и данные проектирования микрополосковой СВЧ платы. Однако, помимо этого, необходимо наличие комплекта конструкторской документации (КД), в который входят: схема электрическая принципиальная — Э3, перечень элементов — ПЭ3, чертеж микрополосковой СВЧ платы, сборочный чертеж РЭУ и спецификация на него.

Участок изготовления фотошаблонов.

Изготовление прецизионных фотошаблонов для изделий МЭ. Получение элементов фотошаблонов оптическим и лазерным методами.

Оборудование:

- фотоплотер;

- фотонаборные установки;

- установка проявления и травления фотошаблонов.

Фотошаблон- стеклянная пластина (подложка) с нанесенным на ее поверхности маскирующим слоем- покрытием образующим трафарет с прозрачными и непрозрачными для оптического излучения участками. В процессе фотолитографии слой фоторезиста экспонируется в соответствии с рисунком покрытия, имеющегося на фотошаблоне.

Подложку фотошаблона выполняют из обычного стекла. В качестве материала маскирующего слоя фотошаблона обычно используется хром, оксиды хрома, железа и др., образующие твердые износостойкие покрытия.

После экспозиции фотопленка должна быть проявлена. Это происходит в 4 этапа. Первый этап называется проявлением. Здесь скрытое изображение действует, как катализатор в реакции восстановления, так что обеспечивается разница между экспонированными и не экспонированными кристаллами.

Чтобы сделать изображение устойчивым, фотопленка должна подвергнуться процессу фиксирования, при котором из фотоэмульсии удаляются кристаллы галлоидного серебра. В результате операции фиксирования металлическое серебро остается в местах, где оно было экспонировано. После проявления и фиксации, фотошаблон должен быть хорошо промыт для удаления побочных химических продуктов. Если они все же останутся, при сушке они проявят себя в виде многочисленных кристаллов, которые могут разрушить желатиновый слой, сделать его недостаточно прозрачным.Завершающий процесс – сушка, в процессе которой испаряется вода.

Участок напыления тонких пленок.

Оборудование:

- вакуумные установки термического;

- электронного и ионно-плазменного напыления.

Вакуумное нанесения тонких пленок различных материалов на керамические подложки. Методы напыления: магнетронное напыление при постоянном токе; электронно-термическое испарение; ионно-катодная бомбардировка.

Возможности участка:

- толщина напыляемых пленок от 10 нм до 10 мкм;

- распыляемые материалы: хром, медь, титан, резистивные сплавы, золото, никель.

Участок фотолитографии и резки.

Оборудование:

- установки нанесения фоторезиста;

- проявления фоторезиста;

- термообработки фоторезиста;

- экспонирования фоторезиста;

- травления тонких плёнок;

- гальванические установки.

Материалы применяемые при изготовлении: поликор, ситалл, Duroid, стеклотекстолит «Rogers»

Фотолитография- это метод получения рисунка тонкой плёнке материала. Для получения рисунка используется свет определенной длины волны.

Процесс фотолитографии:

На толстую подложку (в микроэлектронике часто используют кремний) наносят тонкий слой материала, из которого нужно сформировать рисунок. На этот слой наносится фоторезист.

Производится экспонирование через фотошаблон (контактным или проекционным методом).

Облучённые участки фоторезиста изменяют свою растворимость и их можно удалить химическим способом (процесс травления). Освобождённые от фоторезиста участки тоже удаляются.

Заключительная стадия — удаление остатков фоторезиста.

Если после экспонирования становятся растворимыми засвеченные области фоторезиста, то процесс фотолитографии называется позитивным, иначе – негативным.

Участок сборки и монтажа микросборок.

Оборудование:

- термоультразвуковые сварочные установки;

- паяльные станции;

- установки монтажа BGA микросхем.

Компонентами поверхностного монтажа являются миниатюрные радиоэлементы и микросхемы, конструктивно выполненные в безвыводном исполнении, либо имеющие короткие выводы и упакованные в носители, позволяющие использовать их в высокопроизводительном оборудовании.

Монтажная (электромонтажная) пайка представляет собой процесс механического и электрического соединения металлических деталей с нагревом ниже температуры их расплавления путем смачивания и заполнения зазора между ними расплавленным припоем и сцепления за счет отверждения паяного шва.

Участок прецизионной обработки материалов

Оборудование:

- установка дисковой резки алмазным кругом;

- лазерные установки обработки металлов и керамики;

- установка сверления и фрезерования микроплат;

- установка лазерной фрезеровки микроплат.

Размерная обработка керамических подложек и плат из фольгированных диэлектриков для изделий МЭ.

Лазерная обработка керамических материалов типа поликор, сапфир, ситалл и др. лазерная резка изделий из нержавеющей стали, сплавов алюминия, титана и др. Фрезеровка и сверловка отверстий лазером - минимальный диаметр лазерного пятна 50 мкм, минимальный диаметр отверстий 200 мкм.

 

 

Содержание

		Стр.
	Назначение и структура отдела микроэлектроники
1.2	Основные характеристики выпускаемой продукции
1.3	Особенности охраны окружающей среды при производстве микрополосковых СВЧ плат
	Краткая характеристика охраны труда на предприятии при производстве микрополосковых СВЧ плат
	Краткая характеристика участков производства микрополосковых СВЧ плат
3.1	Краткая характеристика основной нормативной документации, регламентирующей производство микрополосковых СВЧ плат
3.2	Краткая характеристика основных технологических операций изготовления и контроля качества микрополосковых СВЧ плат
	Технологический процесс
	Физико-химические основы монтажной пайки
	Характеристика технологических процессов, применяемых на участке сборки и монтажа микросборок
	Список использованной литературы
	Приложение

 

 

Назначение и структура отдела микроэлектроники

Преддипломная практика проходила на базе 72 научно-исследователь­ско­го центра ФГУП «18 ЦНИИ МО РФ», в отделе конструирования и изготовления микрополосковых СВЧ плат.

Отдел предназначен для проведения исследований в области разработки и изготовления приборов микроэлектроники в рамках научно-исследовательских, конструкторских, серийно-производственных работ и оперативных заказов, выполняемых в интересах всех НИУ, ОКБ, СКТБ предприятия и обеспечения ФГУП изделиями микроэлектроники.

Участок подготовки подложек

Структура 72 отдела:

Начальник отдела

Зам. начальника отдела

Участок проектирования топологии микроплат

Участок изготовления фотошаблонов

Участок фотолитографии

Участок прецизионной обработки материалов

Участок вакуумного напыления тонких пленок

Участок сборки и монтажа микросборок