CCF20090228003

1’rzyk lady parametrów pod lo żv do MIJS

Materia I	Sr tg S Chropowa-*I0^1 toś ć [pm] (przy 10 Gilz) Materia ly nieorganiczne			Obrabial-noś ć
AI2O3 (ceramika alundowa)	9.5-10.5	2	0.5	-
Kwarc	3.8 \	3	0.05	-
Szafir (kryst. Al203)	9.4-11.6 1 (anizotropia) (pray 10C Gilz!)		0.5 1	-
Materia ły organiczne łub mieszane (na^1 ogó ł na bazie teflonu, stąd Tm!1ks dó ok. 200 °Q •
Teflon	2.02-2.08	3		+
Teflon + włókno szklane	2.2-2.4	3-8	7	+
Teflon + ai2o3 (Epsilam)	ok. 10	20	7	+

Zarys technologii hybrydowych MUS

Technologia cienkowarstwowa.

Nazwa „technologia cienkowarstwowa”, wią że się z grubo ści ą stosowanych warstw metalicznych (rzędu (im, z dążeniem do grubości warstw przewodzących rzędu kilku głębokości wnikania) jak również z fotolitograficznym procesem realizacji na pod łożu struktury mikrofalowej.

Materiałem wyjściowym w procesie realizacji MUS jest podłoże pokryte w całości warstwą bardzo dobrego przewodnika, up. miedzi Cu (na ogó 1 dwustronnie, w przypadku stosowania falowodów kopłanarnych FIC łub linii szczelinowych LS jednostronnie). Dostarczane przez wyspecjalizowanych producentów organiczne i mieszane podłoża do MUS są już. pomctalizowanc, przy czym jest to na ogół metalizacja dosyć gruba (np. 17,5 (im łub 35 pili Cu, przeliczona z tradycyjnie . stosowanego przez producentów' parametru „uncje Cu/stopę kwadratową pod Io ża”). W przypadku wykonywania po 1 ączcń w poprzek podłoża (co jest niezbędne w układach wielowarstwowych łub służy połączeniu odpowiednich fragmentów układu z „p łaszczyzną ziemi” za pośrednictwem tzw. „via liolcs”) ten proces technologiczny musi być przeprowadzony ' pracz użytkownika pod loża.

Podłoża nieorganiczne są dostarczane jako pomctalizowanc lub nicpomctałizowanc. Proces metalizacji polega najczęściej na naparowaniu (*,napyleniu”) metalu w próżni i w_; wysokiej temperaturze (w tzw. napylarkaclt). Proces ten jest dwustopniowy: ponieważ dobre przewodniki wykazują złą adhezję (tj. przyleganie) do gładkich podłoży nieorganicznych, najpierw nanoszona jest b. cienka (np. kilkuatomowa) warstwa złego przewodnika a następnie dobrze- łącząca się z nią warstwa Cu. Ponieważ proces naparowania w próżni jest mało wydajny, uzyskiwana w nim grubość warstwy Cu nic przekracza mikrometra. Jeżeli potrzebne są warstwy grubsze (pamiętając o związku z głębokością wnikania!), stosuje się pogrubianie elektrochemiczne. W trakcie nanoszenia warstwy przewodzącej dokonuje się również metalizacji „via liolcs” zapc^-wniających połączenie odpowiednich fragmentów układu z „płaszcyzną ziemi”. Ewentualne wykonywanie rezystorów cienko warstwowych wymaga powtórzenia procesu parowania warstwy metalu Rezystywnego pracz odpowiednio przygotowaną maskę po wykonaniu ścieżek układu (tj. po p-kcic 6 opisanego poniżej procesu technologicznego).

W procesie realizacji cienkowarstwowych MUS wykorzystywane są maski, t.j. twarde lub miękkie klisze fotograficzne, z obszarami przeźroczystymi lub zaciemnionymi, reprezentującymi w skali 1:1 strukturę realizowanego układu planarnego. Należy tu zwrócić uwagę na fakt, że w przypadku MUS mamy do czynienia ze strukturami o wymiarach rzędu od dziesięciu cm do dziesięciu mikrometrów. W przypadku ścieżek lub szczelin o szerokościach kilkudziesięciu mikrometrów maksymalny błąd ich wykonanie nic powinien przekraczać kilku pm. Co najmniej takie same wymagania należy więc postawie maskom do MUS. Istnieje kilka sposobów przygotowania takich masek:

1)    Wykonanie w dużym powiększeniu rysunku lub wyklcjcnic realizowanej struktury a następnie wykonanie zdj ęcia z jednoczesnym pomniejszeniem.

2)    Wykorzystanie specjalistycznego urządzenia do wykonywania masek do MUS i MMUS w postaci tzw. fotokoordynatografu. Powiększona struktura maski jest nacinana na dwuwarstwowej, płasko, przylegającej do stołu fotokoordynatografu folii pracz nóż sterowany z komputera. Nacięta warstwa jest zdejmowana, ods łaniając warstwę folii o ostrym kontraścicz warstwą zewnętrzną. Zdjęcie tak uzyskanej powiększonej maski wykonuje się z wykorzystaniem ławy optycznej, pozwalającej na dokładną redukcję wymiarów.

3)    Wykorzystanie fotoplottcra, tj. urządzenia do naświetlania w skali 1:1 maski na kliszy za pośrednictwem promienia laserowego, sterowanego przez program wykorzystuj ący plik danych maski. Ponieważ technika ta jest również stosowana w drukarniach, można wykorzystać ich oprzyrządowanie przygotowując uprzednio plik danych maski w formacie akceptowanym przez drukarnię (konieczne jest jednak sprawdzenie dok ładno ś ci maski).

Proces realizacji cienkowarstwowego MUS

(bezlicznych pośrednich operacji czyszczenia).

1)    Równomierne pokrycie podłoża tzw. fotorczystcm, tj. materia łcin świat loczu lym, który utrwala si ę (fotorczyst negatywowy) lub rozkłada (fotorczyst pozytywowy) pod wpływem światła.

2)    Na świetlenie fotorczystu pracz dobrać przylegającą maskę (w przypadku fotorczystu negatywowego lub pozytywowego strukturę przewodników MUS muszą reprezentować odpowiednio przeźroczyste lub zaciemnione fragmenty maski).

3)    Usunięcie nicutrwaloncgo fotorczystu w odpowiednim rozpuszczalniku. Odkrywa to obszary metalizacji przeznaczone do usuni ęcia.

4)    Wytrawienie odkrytej metalizacji w kąpieli trawiącej (tu, w przypadku grubej metalizacji, można oczekiwać podtrawicnia krawędzi ścieżek).

5)    Usunięcie utrwalonego fotorczystu w odpowiednim rozpuszczalniku. W rezultacie otrzymaliśmy na podłożu strukturę ścieżek b ęd ąca wiernym odwzorowaniem maski.

6)    Zabezpieczenie powierzchni ścieżek (Cu!) przed wpływem atmosfery' przez pokryciem cienką warstwą metalu odpornego na korozj ę (up. Au).

7)    Montaż elementów dyskretnych (wklejanie, lutowanie, termokompresja, montaż ultradźwiękowy).

8)    Montaż w obudowie wraz ze z 1 ączarni.