Технические разделы

Перспективные типы конструктивных реализаций ЧФ СВЧ и перспективные технологии их изготовления

Широкое распространение получила гибридная технология на основе керамики с низкой температурой обжига (КНТО, англ. Low Temperature Cofired Ceramics - LTCC).[25]

В технологии многослойных интегральных схем на основе керамики с низкой температурой обжига можно выделить два самостоятельных процесса: изготовление керамических листов и изготовление многослойных структур на их основе.

Изготовление керамических листов представляет собой процесс, в котором композитный раствор в виде суспензии, состоящей из частиц керамики, боросиликатного стекла и различных модификаторов, наносится на плоскую поверхность, называемую основой.

Разделяют два метода нанесения раствора: метод раскатывания и метод покрытия. При использовании метода раскатывания (Рисунок 1.12 а) основа перемещается относительно резервуара с раствором. Суспензия выдавливается через щель, ширина которой и определяет толщину раскатываемых листов. При использовании метода покрытия (Рисунок 1.12 б) гибкая основа протягивается через резервуар с раствором. В результате основа оказывается покрытой тонким слоем суспензии. В этом случае параметрами, определяющими толщину керамического листа, являются вязкость состава, скорость движения основы и угол, под которым основа выходит из раствора. Данный метод применяют при промышленном производстве конструкций на основе КНТО.

Рисунок 1.12 - Изготовление керамических листов методом раскатывания (а) и методом покрытия (б)

После обрезки и температурной обработки получается, так называемые, «сырые» (необожженные) керамические листы толщиной 20-200 мкм. Свойства керамических листов определяются их химическим составом, в частности, используемыми модификаторами.

К основным электрическим характеристикам керамики относятся относительная диэлектрическая проницаемость материала e и тангенс угла диэлектрических потерь tgd; температурным - линейный коэффициент теплового расширения (ЛКТР) и теплопроводность; механическим - модуль Юнга и прочность на изгибе. В таблице 1.1 представлены характеристики керамики с низкой температурой обжига от ведущих мировых производителей в сравнении с наиболее популярными материалами подложек традиционных гибридных интегральных схем СВЧ.

Таблица 1.1

Технологический процесс изготовления многослойных структур на основе готовых листов КНТО состоит из нескольких этапов (Рисунок 1.13).

Рисунок 1.13 - Технологический процесс изготовления интегральных схем на керамике с низкой температурой обжига

Вначале листы нарезают в размер при помощи резака или лазерного луча умеренной мощности, чтобы предотвратить преждевременный обжиг КНТО. Некоторые материалы (например, DuPont Green Tape) перед проведением последующих технологических операций требуют предварительной просушки.

Затем механическим способом или лазером в листах пробиваются отверстия для межслойных соединений. Минимально возможный диаметр отверстий зависит от способа пробивки и вязкости проводящей пасты, которая должна полностью заполнить отверстие для обеспечения надежного межслойного соединения. При механической пробивке минимальный диаметр отверстий составляет около 100 мкм, при пробивке лазером - до 25 мкм, в любом случае он должен превышать толщину керамических листов. После пробивки производится заполнение отверстий проводящей пастой через трафареты из нержавеющей стали толщиной 150-200 мкм. Для нанесения пасты применяется ракель или специальный экструзионный пресс с давлением в 4-4,5 бар.

Перейти на страницу: 1 2 3

Еще статьи по технике и технологиям

Управление автоматической линией из неагрегатных станков
В современном машиностроении особое место принадлежит средствам электрической автоматизации и электрическому приводу. Электрическим приводом называют устройство, состоящее из электродвигателя, аппаратуры управления им и механических п ...

Синтез устройства управления индикатором
Организовать функционирование двоичного счетчика на 8 состояний, тактируемого последовательностью импульсов. Синтезировать устройство управления семисегментным индикатором с общим катодом, которое обеспечивает высвечивание заданной ...

© 2019 | www.techexpose.ru