Mikroelektronika

Mikroelektronika

TECHNOLOGIA

TECHNOLOGIA

GRUBOWARSTWOWA

GRUBOWARSTWOWA

WYKŁAD 3

WYKŁAD 3

TECHNOLOGIA GRUBOWARSTWOWA

TECHNOLOGIA GRUBOWARSTWOWA

Plan wykładu:

Plan wykładu:

1. Informacje ogólne

1. Informacje ogólne

2.

2.

Etapy wytwarzania

Etapy wytwarzania

3. Układy wysokotemperaturowe

3. Układy wysokotemperaturowe

4. Układy niskotemperaturowe

4. Układy niskotemperaturowe

(polimerowe)

(polimerowe)

5. Układy wielowarstwowe typu MCM

5. Układy wielowarstwowe typu MCM

(LTCC)

(LTCC)

Etapy

wytwarzania

PODŁOŻA

OBUDOWA

TEST

CIĘCIE

MONTAŻ

KOREKCJA

WYPALANIE

SUSZENIE

SITODRUK

SITA

PROJEKT

PASTY

PROJEKT

Projekt

Projektowanie rezystorów

Podstawowe parametry techniczne rezystorów grubowarstwowych:

R



1/ ÷ 100 M/

TWR

± 50 ppm/°C ÷ ± 300 ppm/°C

d - grubość warstwy

15 μm

rozrzuty wartości R

± 20%

P

r

(podłoże alundowe 96% Al

2

O

3

)

8 W/cm

2

P

p

(powierzchnia całego podłoża)

0,25 W/cm

2

S - wskaźnik szumów

-35 ÷ +35 dB

Etapy projektowania rezystora

1) Wybór rezystorów precyzyjnych wymagających

korekcji

R

p

= 0,8

2) Wybór pasty o odpowiedniej rezystancji

powierzchniowej

n = R

p

/R



n - ilość kwadratów (n = l/w) 1/3 < n <10,
l - długość rezystora,
w - szerokość rezystora

3) Wykonanie serii układów testowych
wyznaczenia

zależności R = f (l,w) ( l,w < 0,5 mm)

Projekt R cd

P

p

R

d

P

R

zn



 

4) Wyznaczenie minimalnej długości

l

i szerokości

w

a) n < 1

l

=

Dla l < 0,5 mm przyjmujemy wartość l = 0,5
mm w = l/n

b) n > 1

w

=

P

R

d

P

p

R

zn

 



Dla w < 0,5 mm przyjmujemy wartość w = 0,5 mm l =
w

.

n

5) Sprawdzenie sumy mocy rezystorów

R = f (l,w)

mieszanie past R

□

= f (kształt)

Projekt

Typowe wymiary rezystorów Nacięcia stosowane
przy korekcji

L = 1 (0,5) mm

laserowej

D

1

, D

2

= 0,25 (0,125) mm

D

3

= 0,25 (0,2) mm

Projekt

Typowe wymiary rezystorów grubowarstwowych

Oznaczenie

Długość

[m]

Uwagi

L

1000

(500)

0,5<L/W<5 (0,3<L/W<10)

W

szerokość zależy od tolerancji i

mocy

D

1

250 (125)

D

2

250 (125)

D

3

250 (200) zakładka

D

4

500 (375) odległość od warstwy

przewodzącej

D

5

750 (500) odległość od krawędzi podłoża

D

6

500 (500) odległość od warstwy

dielektrycznej

(i) – w nawiasach podano wartości minimalne

Projekt

- wymiary ścieżek przewodzących

Oznacze
nie

Wymiar
[m]

Uwagi

W

(125)

zależy od natężenia prądu lub rezystancji

W

1

250 (125)

W

2

500 (375)

metalizacja łącząca elementy po obu stronach
podłoża

D

1

250 (200)

długość ścieżki < 375 m

D

2

375 (250)

długość ścieżki  375 m

D

3

375 (250)

D

4

250 (250)

(i) – w nawiasach podano wartości minimalne

Projekt

Projekt

Projekt

Projekt

Etapy

wytwarzania

PODŁOŻA

OBUDOWA

TEST

CIĘCIE

MONTAŻ

KOREKCJA

WYPALANIE

SUSZENIE

SITODRUK

SITA

PROJEKT

PASTY

SITA

SITA

b

a

b

a

x 100

% open =

(a-b)

2

a

2

sito 200:

a= 1/200''= 0.005''

b= 0.0021'' lub 0.0016''

b= 0.0021'' % open=

b= 0.0016'' % open=

x 100

(0.005 - 0.0021)

2

(0.005)

2

= 33.64%

46.25%

sito 250:

b= 0.0014" % open=

42.25%

b= 0.0011" % open=

sito 325:

41.28%

mesh

b [μm]

% open

grubość
druku

200

53

33.6

25

200

41

46.2

26

250

36

42.3

21

325

28

41.3

16

Tabela 5. Zależności grubości nadrukowanej warstwy (po wysuszeniu) od gęstości sita (mesh)

Sito

Sito

Etapy

wytwarzania

PODŁOŻA

OBUDOWA

TEST

CIĘCIE

MONTAŻ

KOREKCJA

WYPALANIE

SUSZENIE

SITODRUK

SITA

PROJEKT

PASTY

SITODRUK

Sitodruk

r a k la

p a s ta

s ito

r a m a

e m u ls ja

p o d ło ż e

Proces sitodruku

sitodrukarka DEK

właściwości reologiczne

z

V

V

V

V 1

2

3

( 1 )

( 2 )

x

a )

n







R

R

b )





R

R

c )

ciecz newtonowska

ciecz nienewtonowska



=



.

R

 = F /

S

R

=

dv / dz



- naprężenie styczne

R

- szybkość ścinania



- lepkość

lepkość - sitodruk

p o d ł o ż e

s i t o

1 0

2

1 0

4

[ P ]

t

p a s t a n a s i c i e

p a s t a n a p o d ł o ż u

trawienie wypalonej warstwy

trawienie wysuszonej warstwy

światłoczułej (FODEL)

gravure - offset

zastosowanie lasera

odległość – 80 m

minimalna

szerokość –

100 m

Wykorzystanie systemu
laserowego

przetwornik DC-DC

przetwornik DC-DC

- formowanie ścieżek

- formowanie ścieżek

Etapy

wytwarzania

PODŁOŻA

OBUDOWA

TEST

CIĘCIE

MONTAŻ

KOREKCJA

WYPALANIE

SUSZENIE

SITODRUK

SITA

PROJEKT

PASTY

SUSZENIE

Etapy

wytwarzania

PODŁOŻA

OBUDOWA

TEST

CIĘCIE

MONTAŻ

KOREKCJA

WYPALANIE

SUSZENIE

SITODRUK

SITA

PROJEKT

PASTY

WYPALANIE

piec BTU