Кафедра технологии радиоэлектронных средств

Кафедра технологии радиоэлектронных средств

Курсовой проект

по дисциплине

"Технология микросхем"

Тема проекта:

Технологический процесс изготовления платы интегральной микросхемы – фильтра.

 

Выполнила:

студентка группы 5408

Сабирзянова Д.Д.

Руководитель:

Валитова Ф.К.

 

Казань 2010

Содержание

Задание на курсовой проект……………………………………………..........................….

Содержание…………………………………………………………….........................….....

Аннотация………………………………………………………………........................…....

Введение……………………………………………………………………..........................

Анализ задания, технологический контроль документации...............................................

Выбор технологического процесса ……………………......................................................

Схема технологического процесса ……………………………….......................………...

Выбор установки для напыления ………………………………………...........................

Характеристики материалов................................................................................................

Технологические расчеты....................................................................................................

Характеристика детали технологического приспособления............................................

Список литературы...............................................................................................................

Примечание:

Разработанный процесс на технологических картах…...

Топологический чертёж…………………………………...

Чертёж детали……………………………………………....

 

 

Аннотация

 

Выполнена технологическая разработка платы фильтра в гибридном тонкопленочном варианте. Произведен расчет технологических параметров, исследована точность тонкопленочных резисторов. Разработан технологический процесс изготовления платы.

 

 

Введение

Микроэлектроника как современное направление проектирования и производства электронной аппаратуры различного назначения является катализатором научно-технического прогресса. Автоматизация производства, создание гибких перестраиваемых роботизированных микросхем, систем, развитие автономных систем немыслимо без применения интегральных микросхем, микропроцессоров и микросборок. Технология изготовления изделий микроэлектроники обеспечивает в первую очередь высокий уровень производительности труда, комплексную микроминиатюризацию электронной аппаратуры связи, автоматики, вычислительной техники и вбирает в себя передовой опыт и достижения многих отраслей и науки и техники: от физики взаимодействия атомных и ядерных частиц веществом до микрометаллургии и прецизионной химической технологии.

Наиболее перспективной в конструктивном и технологическом отношениях является радиоэлектронная аппаратура, основой которой служат функциональные микроэлектронные узлы – интегральные микросхемы.

Интегральной микросхемой (ИМС) называется микроэлектронное изделие, имеющее высокую плотность упаковки элементов соединений между ними, при этом все элементы выполнены нераздельно и электрически соединены между собой таким образом, чтобы с точки зрения испытаний, поставки и эксплуатации изделие рассматривалось как единое целое. Интегральная микросхема имеет малую массу, габариты и потребляемую мощность РЭА.

Гибридная пленочная интегральная микросхема – ИМС, которая наряду с пленочными элементами, полученными с помощью интегральной технологии, содержит компоненты, имеющие самостоятельное конструктивное оформление. В зависимости от метода нанесения пленочных элементов на подложку различают тонкопленочные (напыление в вакууме) и толстопленочные (трафаретная печать) гибридные ИМС. Гибридные ИМС имеют худшие технические показатели (размеры, массу, быстродействие, надежность), чем полупроводниковые ИМС. В то же время они позволяют реализовать широкий класс функциональных электронных схем, являясь при этом экономически целесообразными в условиях серийного и даже мелкосерийного производства. Это объясняет менее жесткими требованиями к фотошаблонам и трафаретам, с помощью которых формируют пленочные элементы, а также применением менее дорогостоящего оборудования. В составе пленочных ИМС возможно получить резисторы с точностью 5%, а с применением подгонки – до десятых долей процента. Гибридно-пленочная технология позволяет реализовать практически любые функциональные схемы.

 

Анализ задания

В результате анализа топологического чертежа платы ошибки были выявлены в построении контактной платы (несоответствие размеров). Выбранное сопротивление квадрата пленки соответствует номиналам резисторов. С точки зрения необходимого сопротивления квадрата пленок материалы пленок подобраны верно.

Произведем проверку резисторов в соответствии с выбранными резистивными слоями.

Сопротивление резисторов

R₁=1800 Ом/□*15мм/17мм=1588Ом

R₄=1800 Ом/□*49 мм/7 мм=12600Ом

R₁₅=1800 Ом/□*15мм/14 мм=1928Ом

Т.к. сопротивления R1,R4,R15 расчётные больше сопротивлений R1,R4,R15 данных, нужно взять ρкв меньше 1800 Ом/□. Найдём подходящее ρкв:

R₁= ρкв *15мм/17мм=1315Ом

ρкв = 1494Ом/□

R₄₌ ρкв*49 мм/7 мм=10000Ом

ρкв =1428Ом/□

R₁₅= ρкв*15мм/14 мм=1711Ом

ρкв=1597 Ом

Возьмём среднее ρкв=1500 Ом.

 

Выбор установки напыления

Вакуумная установка УВН-2М-2 предназначена для вакуумного. резистивного напыления тонких пленок. Она состоит из вакуумной системы, подколпачного устройства и электрического шкафа управления.

С помощью вакуумных насосов откачивается воздух из замкнутого пространства-рабочего объема (РО) вакуумной установки.

В условиях высокого вакуума (10^-5 – 10^-6 мм.рт.ст.~1,33 (10^-3 – 10^-4 Па материал, помещенный в испаритель, нагревается и испаряется в направление к подложке.

Атомы (молекулы) испаряемого вещества движутся к подложке, где конденсируются, образуя пленку. Скорость роста пленки, ее структура определяются технологическими параметрами процесса, основными из которых являются температура испарения, температура подложки, давление остаточного газа, молекулярная масса испаряемого вещества и его природа. Имеют значение также и геометрические параметры конструктивных элементов РО.

Реально методом термического вакуумного испарения (ТВИ) напыляют пленки толщиной не более 1,5-2 мкм.

Хорошую адгезию к диэлектрическим подложкам обнаруживают легкоокисляющие металлы, такие, как Al, Cr, Mn, Ti. Плохую адгезию имеют такие высокоэлектропроводные металлы, как Cu, Au, Pt, Pd.

При организации серийного производства изделий всегда стоит задачасокращения доли вспомогательного времени, приходящегося на одно изделие. При обработке ИМС в вакууме вспомогательное время включает установку и снятие подложек (10-15 мин.), откачку системы до рабочего вакуума (1,5-2 ч.при разогретом диффузионном насосе). Основное время – напыление одного слоя 1 – 1,5 мин.

Поэтому для промышленных целей используют многопозиционные вакуумные установки, позволяющие, не нарушая вакуума, последовательно или одновременно обрабатывать несколько подложек.

 

Рис.2. Схематическое изображение вакуумной системы установки УВН-2М-2.

1 –карусель испаритель; 2 –экраны; 3 – диаграмма; 4 – карусель трафаретов и подложек; 5 –нагреватель подложек; 6 –датчик сопротивления пленки; 7 – электроды ионной очистки; 8-коллектор; 9-заслонка

 

 

Список литературы

1.Парфенов О. Д. Технология микросхем. Москва, Высшая школа,1986г.

2.Технология интегральных схем частого применения.

Под ред. Алимовой Р.А., Казань 1979г.

3. Валитова Ф. К. Технологические процессы микроэлектроники. Пособие по курсовому проектированию, Казань 2001г.

4. Справочник. Технология тонких плёнок. Под ред. Л. Майссесела Р. Гленга. М. 1977 г.

 

Кафедра технологии радиоэлектронных средств

Курсовой проект

по дисциплине

"Технология микросхем"

Тема проекта: