ОГЛАВЛЕНИЕ
Список используемых сокращений
Введение
1 Состояние разработки послойной структуры полосковых проводников ГИС СВЧ.
1.1. Надежность ГИС СВЧ и перспективность применения бссфлюсовой сборки для с5 повышения
1.2. Проблемы сборки и перспективы оптимизации структуры металлизации МПП
1.3. Анализ многослойных структур металлизации МПП ГИС СВЧ.
1.4. Диффузионное взаимодействие в металлических слоях МПП.
1.5. Затухание энергии в проводниках МПП.
1.6. Наиболее распространенные технологические маршруты изготовления МПП ГИС СВЧ.
1.7. Основные задачи диссертационной работы
1.8. Выводы
2Исследование коэффициента затухания в многослойных микрополосковых структурах.
2.1. Результаты экспериментальных измерении коэффициента затухания.
2.2. Исследование влияния толщины покрытий на величину коэффициента затухания
2.3. Результаты измерений коэффициента затухания в полосковых линиях с различным микропрофилем.
2.4. Выводы
3.Разработка послойной структуры для бссфлюсовой сборки ГИС СВЧ.
3.1 Исследование диффузионных процессов и элементного состава поверхности в системе СгМ1 Сим
Сишь Аиг4жв
3.2. Исследование температурновременного интервала стабильности системы СгСиСиеЫиАи,, н системы Т1Рс1М1Лигь
3.3. Влияние диффузионных процессов на свойства микрополосковых структур.
3.4. Исследование растворимости покрытий при пайке мнкроплат на основания
3.5. Послойная структура МПП для бесфлюсовой сборки ГИС СВЧ
3.6. Выводы
4 Разработка технологии изготовления МПП с послойной структурой металлизации для
бесфлюсовой сборки ГИС СВЧ.
4.1. Разработка маршрута и технологических процессов формирования послойной мнкрополосковой структуры для бесфлюсовой сборки ГИС СВЧ.
4.2. Исследование влияния отжигов МПП на локальное расслаивание покрытий.
4.3. Выводы.
5. Перспективные направления повышения надежности и воспроизводимости параметров ГИС СВЧ.
5.1. Формирование топологии многокаскадных СВЧ МПП на единой подложке.
5.2. Технология изготовления высоконадежных металлизированных отверстий.
5.3. Технология изготовления МПП с тонкопленочными конденсаторами.
5.4. Технология изготовления внутрисхемных соединений через воздушный зазор.
5.5. Технология изготовления СВЧ ТИП с планарным монтажом активных элементов.
5.6. Выводы
6Исследование надежности ГИС СВЧ.
6.1. Исследование надежности микрополосковых плат, сформированных по разработанной технологии.
Заключение
Используемая литература
Приложение 1.
1. Расчет коэффициента затухания в многослойной микрополосковой линии
2. Расчет поверхностного сопротивления в многослойной микрополосковой линии
3. Исследование коэффициента затухания микрополосковой линии при различной форме ее поперечного
сечения
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ
ВИМС вторичная ионная массспектроскопия
ГИИ гибридный интегральный прибор
ГИС, БГИС гибридные интегральные схемы, большие ГИС
ГМИН гибридномонолитный прибор
КТЛР коэффициент теплового линейного расширения
МИЛ микрополосковые линии
МПП микрополосковые платы
РЭМ растровая электронная микроскопия
Сгмк, Смк,, слои металлов, осаждаемых напылением
Сиплы, АиГЖЛьв слои металлов, осаждаемых гальванически
ТКС температурный коэффициент сопротивления
ТИК тонкопленочные конденсаторы ТПС
ТИР тонкопленочные резисторы ТПЯ
ТПЬ тонкопленочная индуктивность
ТТМ твердотельные модули
ВВЕДЕНИЕ
Современный период развития общества ознаменован нарастающими темпами научнотехнического прогресса во всех отраслях промышленности и в особенности в таких наукоемких, как радиоэлектроника. В основном развитие радиоэлектроники базируется на тех достижениях, которые получены в области микроэлектроники, создающей фундамент для разработки более сложных, принципиально новых устройств и получения уникальных свойств радиоэлектронной аппаратуры. Кроме того, развитие радиоэлектроники и микроэлектроники сопровождается повышением требований к надежности работы, уменьшению массы и объема, улучшению электрических характеристик изделий.
Создание высоконадежных микроэлектронных СВЧ систем невозможно без комплексного решения организационных, технологических и конструкторских вопросов.
Опыт проектирования и промышленного производства показывает, что для обеспечения высокой надежности и воспроизводимости твердотельных модулей 1ТМ СВЧ необходимо, чтобы при проведении сборочных операций учитывались особенности структуры полосковых проводников, а послойная структура микрополосковых проводников отвечала требованиям сборки.
В производстве ТТМ СВЧ в гибридном исполнении основными сборочными операциями являются пайка и микросварка. Для пайки применяют золотосодержащие или оловянные припои с добавками свинца, индия, кадмия, висмута и др. Паяемыми поверхностями являются золото, никель, сплав олововисмут и др.
Высокое качество паяных и сварных соединений обеспечивается очисткой поверхности микрополосковых плат МПП, применением флюсов, контролируемыми газовыми средами, а также наложением ультразвуковых или низкочастотных колебаний.
К настоящему времени достигнут высокий уровень технологий, базирующийся на оборудовании и процессах, осуществляющих флюсовую сборку 17. Однако использование флюсов, особенно на заключительных сборочных операциях, провоцирует коррозионные процессы в загерметизированных микросборках и модулях, что приводит к дшрадации электрических характеристик, к выходу из строя активных и пассивных элементов микрополосковых плат при эксплуатации или длительном хранении СВЧ приборов 8.
Г1о этой причине развиваются и внедряются в промышленность процессы бесфлюсовой сборки .
В наиболее распространенных маршрутах бесфлюсовон сборки операции микросварки и микропайки осуществляют со ступенчатым снижением температуры в диапазоне 0.0С.
Ступенчатая бесфлюсовая сборка предъявляет особые требования к микрополосковым структурам, поскольку при температурах выше 0С протекает интенсивная взаимодиффузия и растворение покрытий в процессе пайки, что непосредственно влияет на надежность паяных и сварных соединений и электрические параметры ГИС СВЧ.
Актуальность
- Київ+380960830922