Разработка конструкции и технологии изготовления логического элемента в интегральном исполнении

230                       Проявление фоторезиста

 

 

235                                  Задубливание

 

 

240                           Контроль внешнего вида

 

 

 

 

 

250                                       Маркировка плат

 

 

245                                   Резка подложек

255                         Контроль внешнего вида

 

 

260                                            Сдача ОТК

 

 

 

 

                                Рисунок 7.1, лист 5

 

При изготовлении платы ввиду малого размера подложек применяем  групповой фотошаблон с последующей резкой изготовленной  платы с групповым рисунком элементов  на отдельные платы. Материалы, используемые для различных операций перечислены в таблице 7.1.

Вывод: разработанный технологический  процесс содержит 2 вакуумных цикла и 4 цикла фотолитографии, требует изготовления 4 фотошаблонов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 7.1 – Материалы, используемые при  изготовлении платы

Операция	Материал
035	РС 3710 ГОСТ 22033-76
100	Cr, Al, Ni
040, 105	Фоторезист позитивный ФП-383 ТУ6-14-632-86
060, 125, 230	Раствор для проявления позитивного  ФР
70	Травитель № 1 для РС-3710: а) Соляная  кислота HNO3-30г ГОСТ 3118-77, б) Плавиковая кислота HF-10г ГОСТ 10484-78, в) Соляная  кислота HCl-0.5г ГОСТ 3118-77
135	Травитель № 2  для Al+Ni: 38% раствор  HNO3 ГОСТ 4461-77 Травитель № 3 для Cr: Раствор NaOH, 20г/л
80, 145	Щелочной раствор для снятия ФР + раствор для нейтрализации + деионизированная вода
75, 85, 140, 150	Деионизированная вода
175	Фоторезист негативный ФН-11С ТУ6-14-788-88
195	Раствор для проявления негативного  ФР (толуол)
210	Фоторезист позитивный маркировочный ФП-58-6 ТУ6-14-788-88

 

2.  Технологический процесс сборки ГИС

 

Технологический процесс сборки ГИС  состоит из подготовительных операций, операций сборки платы, операций сборки изделия и заключительных контрольно-испытательных  операций.

Исходными данными для составления маршрутного  технологического процесса являются: сборочный чертёж устройства, тип  производства – крупносерийный, условия  эксплуатации и требования к качеству и надежности (см. п. 1.1.2, 1.1.4, 1.1.5). Технологический процесс, разработанный на основе типовых техпроцессов, представлен на рисунке 7.2.

 

Отжиг проволоки

А

040

Контроль  герметичности оснований корпусов

А

035

Подготовка  корпусов к сборке

А

030

Формовка  выводов навесных компонентов

А

025

Входной контроль навесных компонентов

А

020

Очистка платы от загрязнений и  окислов,  контроль чистоты платы

А

015

      Подготовка монтажных материалов

А

010

Подготовка инструментов и оборудования

А

005

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Клей – ВК-9.

При совмещении соблюдать  правильную ориентацию ключа по отношению  к первому выводу

Клей ВК-9

045          Установка навесных компонентов на плату

050                                        Сушка

 

 

 

055                                        Контроль

 

Метод микроконтакти-

рования – СКИН,

материал выводов навесных компонентов –

золото Зл999,9

ГОСТ 6835-76

 

 

060           Микроконтактирование выводов навесных

                                          компонентов

 

065                                Контроль

 

070       Установка на клей платы на основание корпуса

 

 

Б

 

 

 

Рисунок 7.2 – Технологический процесс  сборки ИМС

 

 

Б

 

075                                       Контроль

Метод микроконтакти-

рования – СКИН,

материал проволоки  –

Алюминий  А999К09

ГОСТ 618-72

080    Микроконтактирование платы и выводов корпуса

 

085                                       Контроль

 

 

Клей ВК-9

090   Изоляция сварных соединений и фиксация монтажа

Метод герметизации – пайка  в конвейерной печи

095                        Герметизация микросхемы

Метод контроля –

вакуум-жидкостный

100                 Контроль герметичности микросхемы

Маркировать краской ЧМ ОСТ4ГО.023.001 по ОСТ 92-1586-73, шрифт по ГОСТ 26020-80

 

105                        Маркировка микросхемы

 

Лак НЦ-62, бесцветный, ОСТ6-10-361-7483 в два слоя, кроме поверхности  выводов

110                         Лакировка микросхемы

Климатические, механические, тепловые испытания

115                      Испытания микросхемы

Метод контроля –

масс-спектрометрический

120                Повторный контроль герметичности

 

125           Функциональный контроль микросхемы

130                                 Контроль ОТК

 

                                  

В

 

 

 

                                      

Рисунок 7.2, лист 2 

 

 

145                            Упаковка микросхемы

 

В

                                        Рисунок 7.2, лист 3

 

Вывод: таким образом, технологический  процесс сборки ИМС можно разделить  на 3 этапа: подготовительный, процесс  установки и монтажа и контрольно-испытательный.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8. ОПИСАНИЕ И ОБОСНОВАНИЕ РАЗРАБОТАННОЙ МАРШРУТНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГИС. ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ выбора СООТВЕТСТВУЮЩЕГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ

 

8.1 Описание разработанной маршрутной  технологии изготовления ГИС. Выбор и обоснование выбора соответствующего технологического оборудования

 

Конструкторская документация ИМС предполагает изготовление ИМС методами тонкопленочной технологии. Порядок и наименование операций приведен в маршрутной технологии. В основу разработки операционных карт положены директивные технологические  процессы, изложенные в ОСТ 4ГО.054.28 и  ОСТ 4ГО.054.242 [3].

Обязательным  условием получения бездефектных микросхем  является отсутствие на поверхности  подложек каких-либо загрязнений, например масла, окислов, ионных примесей частиц металла и других посторонних  включений. Метод очистки – необходимо разрушить адсорбционные связи  между подложкой и загрязнениями  без нарушения поверхности самой  подложки.

Основным  видом очистки подложек является химическая очистка. Однако вследствие того, что материалы подложек состоят  из аморфной и кристаллической фаз, подбор химических реактивов и режима очистки должен исключать травление  отдельных фаз. Кроме того, перед  нанесением пленки надо удалить все  продукты реакции: ионы, частицы воды и т.п. Поэтому приходится использовать многоступенчатую очистку.

Для подложек из ситалла применяется следующая технология очистки:

— протереть  подложку батистовой салфеткой, смоченной  этиловым спиртом;

— кипячение  в растворе дистиллированной воды (340±5 мл), перекиси водорода (160±5 мл) и аммиака (2-3 капли) в течение 20 минут;

— промывка в предварительно нагретой до кипения  дистиллированной воде (до 10 минут);

— кипячение  в дистиллированной воде (около 5 минут);

— кипячение  в изопропиловом спирте (5 минут);

— сушка  подложки над поверхностью электроплитки;

— охлаждение подложки до комнатной температуры  в эксикаторе с силикагелем;

—проверка качества очистки поверхности подложек.

Окончательная дегазация производится непосредственно  перед напылением в вакуумной  камере с помощью ионной бомбардировки  в тлеющем разряде.

Контроль  качества очистки поверхности подложек производится испытанием на разрыв водной пленки. Кроме очистки подложки перед напылением выполняются также:

- изготовление фотошаблонов;

- подготовка платы – «свидетеля»;

- подготовка вакуумной установки;

- подготовка напыляемого материала и испарителей.

В технологии ИМС используется два способа  получения тонкопленочных элементов  в вакууме с помощью термического испарения. При первом способе (раздельном) осаждения все позиции карусели служат для создания одного слоя на нескольких подложках. Этот способ предусматривает  разгерметизацию установки после  осаждения каждого слоя.

При втором способе (многослойном осаждении) подложки располагаются на карусели в вакуумной  камере. Благодаря этому за один технологический цикл откачки рабочей  камеры можно изготовить всю пассивную  часть ГИС.

Основное  достоинство второго способа  – исключение влияния атмосферного воздействия на процесс изготовления тонкопленочных слоев. Поэтому стремятся  использовать многопозиционные вакуумные  камеры, позволяющие за один вакуумный  цикл одновременно обрабатывать несколько  подложек.