Расчет топологии толстопленочной микросхемы

Московский Институт Радиотехники, Электроники и Автоматики Курсовая работа по Конструированию И Технологии Микросхем и Микропроцессоров Тема Расчет топологии толстопленочнои микросхемы.Студент Натрусов М.В. группа РК-4-91 Преподаватель 1994 год. Содержание 1 Введение и постановка задачи2 Исходные данные к проекту5 3 Выбор способа формообразования элементов5 Топологические расчеты6 Выбор материалов пленочных элементов7 Выбор материалов контактных площадок и межсоединений8 Выбор материалов подложки и ее размеров9 Способ монтажа навесных компонентов10 Заключительные операции11 Схема технологического процесса изготовления разработанной ИМС12 Список схем, чертежей и тп13 Список литературы21 Введение и постановка задачи Задачей курсового проекта является разработка конструкции ИМС и технологического маршрута ее производства в соответствии с заданной в техническом задании принципиальной электрической схемой.

Конструктивно-технологический вариант изготовления ИМС, заданный руководителем проекта - толстопленочная технология.

Целью работы над курсовым проектом является приобретение практических навыков решения инженерной задачи создания конкретного микроэлектронного изделия, а также закрепление, углубление и обобщение теоретических знаний, приобретенных на предыдущих этапах обучения.

Выбор способа формообразования толстопленочных элементов ГИМС Нанесение паст можно производить двумя способами бесконтактным и контактным. При бесконтактном способе подложку, на которую нужно нанести пасту, устанавливают под сетчатым трафаретом с некоторым зазором пасту подают поверх трафарета и движением ракеля через отверстия в трафарете переносят на подложку в виде столбиков, копирующих отверстия в трафарете. Столбики, растекаясь, соединяются, образуя рисунок, как на трафарете.

Сетчатые трафареты изготовляют из капрона, нейлона или нержавеющей стали. Качество трафаретной печати зависит от скорости перемещения и давления ракеля, зазора между сетчатым трафаретом и подложкой, натяжения трафарета и свойств пасты. Необходимо строго соблюдать паралельность платы, трафарета и направления движения ракеля. Для устранения неравномерности толщины резисторов рекомендуется составлять топологию так, чтобы все резисторы по длинне располагались в одном направлении по движению ракеля.

По этой же причине не рекомендуется проектировать длинные и узкие или короткие и широкие резисторы, т.к. при использовании одной и той же пасты короткие резисторы имеют большую толщину пленки, а следовательно меньшее удельное сопротивление, чем длинные, из-за разных прогибов открытых участков сетчатого трафарета. При контактном способе трафаретной печати плату устанавливают под трафаретом без зазора. Отделение платы от трафарета осуществляется вертикальным перемещением без скольжения во избежании размазывания отпечатка пасты.

При контактном способе пасту можно наносить пульверизацией с помощью распылителя. Точность отпечатка при контактном способе выше, чем при бесконтактном. Пасты после нанесения подвергают термообработке - сушке и вжиганию. Сушка необходима для удаления из пасты летучих компонентов растворителя. Сушку проводят при температуре 80-150 градусов Цельсия в течении 10-15 минут в установках с инфрокрасным нагревом. Инфрокрасное излучение проникает вглубь слоя пасты на всю его глубину, обеспечивая равномерную сушку без образования корочки на поверхности.

Вжигание производят в печах конвейерного типа непрерывного действия с постепенным повышением температуры до максимальной, выдерживанием при най и последующим охлаждением. Вначале происходит выгорание органической связи 300-400 градусов Цельсия. Во второй, центральной, температурной зоне происходит ссплавление частиц основных материалов между собой с образованием проводящих мостиков и спекание их со стеклом и керамической пастой при 500-1000 градусах Цельсия.

Пасты для создания проводящих слоев вжигают при 750-800 градусах Цельсия, пасты диэллектрика конденсаторов и изоляционный слой - при 700-750 градусах Цельсия, верхние обкладки конденсаторов - при 700-720 градусах Цельсия, диэллектрик защитного слоя - при 620-650 градусах Цельсия. Для исключенияпоявления сквозных пор в диэллектрике конденсаторов его наносят в два слоя, причем каждый слой сушат и вжигают отдельно.

Топологические расчеты

Резисторы рекомендуется ориентировать одинаково, а резисторы близкие п... Вторую группу резисторов R1, R3, R4, R5, R6, R8, R12, изготавливаемых ... Из технологических соображений возможность ссколов при резке и тп элем... Ориентировочную площадь платы определяют по по формуле S K Sr Sc Sk гд... В состав паст входят основные материалы, придающие пленкам необходимые...

Выбор материалов подложки и ее размеров

Максимальная кривизна поверхности макронеровность не должна превышать ... С учетом выбранного металлостеклянного корпуса 1206153.15-1 и топологи... В условиях массового производства используют пасты из керамики 22ХС, и... Выбор материалов подложки и ее размеров. Шероховатость микронеровность рабочей поверхности платы должна быть не...

Способ монтажа навесных компонентов

Навесные компоненты рекомендуется располагать на одной стороне платы. При монтаже навесных компонентов с жесткими выводами проводники целесо... нельзя устанавливать навесные компоненты на стороне платы, заливаемой ... Контактные площадки следует располагать напротив выводов актиных элеме... Способ монтажа навесных компонентов.

Заключительные операции

Заключительные операции Присоединение внешних выводов Присоединение внешних выводов будем выполнять с помощью проволоки. Отогнутый конец вывода не должен выходить за пределы внешнего контура контактной площадки.

Внутренний диаметр контактной площадки для монтажа внешнего вывода должен быть больше диаметра отверстия в плате на 0.1 мм. Метод герметицации корпуса Корпус будем герметизировать с помощью аргонодуговой сварки. Для посадки в корпусиспользуется клей колодного отверждения.

Схема технологического процесса изготовления разработанной ИМС

приготовление изготовление, очист изготовление паст и термообраб.плат ... Сборочный чертеж. АБ 3.410.016.СБ 3 Подложка. 1-й слой. АБ 7.100.334 4 Подложка. 1 4 слои АБ 7.100.335 5 Микросхема К225УП4.

Список литературы

Список литературы 1 Конструирование и технология микросхем. Курсовое проектирование. Под ред. Л.А.Коледова Издательство Высшая школа, 1984 2 Расработка гибридных микросхем частного применения. А.Ф.Мевис, Ю.Г.Семенов, В.С.Полутин. МИРЭА, 1988 3 Микроэлектроника И.Е.Ефимов, И.Я.Козырь, Ю.И.Горбунов Издательство Высшая школа, 1987 4 Интегральные микросхемы и основы их проектирования И.М.Николаев, Н.А.Филинюк Издательство Радио и связь, 1992.