Способ изготовления рисунка проводящих и диэлектрических слоев микросхем

 

Изобретение относится к способу изготовления печатных плат и может быть использовано в производстве печатных плат и толстопленочных микросборок, содержащих один или несколько уровней печатных проводников и резисторов с межслойной изоляцией. Целью изобретения является повышение производительности и расширение технологических возможностей, что достигается тем, что нанесение проводящих и диэлектрических слоев микросхем производят струей монодисперсных капель, управляемой от ЭВМ или другого управляющего блока. При этом на струю рабочей жидкости воздействуют давлением 10 - 10000 кПа. Затем на струю последовательно накладывают колебания с частотой 500 Гц - 2 МГц. Способ позволяет управлять формированием толщины каждого элемента микросхемы. Предусматривается изготовление резистивных слоев с использованием паст с различными удельными сопротивлениями.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 05 К 3/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

i+ (Ю

С) !

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4103021/21 (22) 12,08,86 (46) 07.07.91. Бюл. ¹ 25 (71) Ленинградский институт точной механики и оптики (72) В.И.Безруков, Д.В,Иванов, В.Д.Спиридонов и Е,Ф.Суходолов (53) 621.326.6 (088.8) (56) Патент ФРГ N 2316177, кл. Н 05 К 3/10, 1974.

РСТ WO ¹ 85/05005, кл, Н 05 К 3/12, 1985, (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ РИСУНКА

ПРОВОДЯЩИХ И ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ

СЛОЕВ МИКРОСХЕМ (57) Изобретение относится к способу изготовления печатных плат и может быть использовано в производстве печатных плат и толстопленочных микросборок, содержаИзобретение относится к печатным схемам, в частности к способу изготовления печатных плат, и может быть использовано в производстве печатных плат и толстопленочных микросборок, содержащих один или несколько уровней печатных проводников и резисторов с межслойной изоляцией.

Цель изобретения — повышение производительности, экономичности и расширение технологических возможностей за счет того, что нанесение проводящих и диэлектрических слоев микросхем производят струей монодисперсных капель, управляемой от ЭВМ или другого управляющего блока, На струю рабочей жидкости, выходящей иэ сопла, воздействуют давлением 1010000 кПа, Величина давления для выбрасывания струи из сопла зависит от вязкости

„„Я „„1662021 Al щих один или несколько уровней печатных проводников и резисторов с межслойной изоляцией, Целью изобретения является повышение производительности и расширение технологических воэможностей, что достигается тем, что нанесение проводящих и диэлектрических слоев микросхем производят струей монодисперсных капель, управляемой от ЭВМ или другого управляющего блока. При этом на струю рабочей жидкости воздействуют давлением 1010000 кПа, Затем на струю последовательно накладывают колебания с частотой 500 Гц—

2 МГц. Способ позволяет управлять формированием толщины каждого элемента микросхемы. Предусматривается изготовление резистивных слоев с использоваMèåë "Iàñò с различными удельными сопротивлениями. 1 табл. жидкости . диаметра сопла и необходимой скорости полета капель.

Затем на струю жидкости последовательно накладывают колебани с частотой

500 Гц — 2 МГц, в результате чего струя жидкости дробится на отдельные капли, которые заряжаются в заряжающем электроде при напряжении импульсов 2-500 В, после чего заряженные капли рабочей жидкости отклоняются в электрическом поле напряженностью от 5 до 30 кВ/см, что обеспечивает движение каждой капли в определенную точку подложки.

Предлагаемый способ позволяет управлять толщиной каждого элемента микросхемы. Возможно изготовление реэисгивных слоев, при котором несколько резис".ивных паст с различными удельными сопротивлениями одновременно наносят с помощью

1662021 самопроизвольный пробой промежутка между заряжающим электродом и струей.

При напряженности отклоняющего электрического поля меньше 5 кВ/см прак5 тически не происходит отклонения полета капель, а при превышении напряженности свыше 30 кВ/см полет капель сопровождается помехами из-за спонтанных коронных или покровных разрядов в зоне межэлект10 родного промежутка.

Конкретные примеры реализации способа сведены в таблицу.

15 Формула изобретения

Способ изготовления рисунка проводящих и диэлектрических слоев микросхем, включающий формирование струи рабочей жидкости под давлением и ее подачу на под20 ложку. при относительном перемещении подложки и струи и термообработку полученных слоев, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности, экономичности и разрешающей способно25 сти процесса, давление при формировании струи рабочей жидкости выбирают е диапазоне 10-10000 кПа, перед подачей струи на подложку на нее последовательно накладывают колебания с частотой 500 Гц — 2 МГц и

30 воздействуют импульсами электрического поля при напряжении импульсов 2 — 500 В, после, чего на струю накладывают перпендикулярное направлению перемещения струи электрическое поле напряженностью

35 5 — 30 кВ/см. ир уемый пр ериме и те метр

2.

Р=10 кПа Диаметр сопла

d(=500 мкм; вязкость жидкости =0,8 сПз; частота колебаний (каплеобразования) як=500 Гц; амплитуда заряжающих импульсов электрического поля

V =2-500 В; напря. женность отклоняющего электрического поля Eo=5-30 кВ/см (исследовались 45 точек в пределах диапазонов)

Йс=5 мкм; 9 -=-150 сПз;

fr=2 ИГд; V>-500 В;

Е о = 15 кВ/см

1 Давлени

2 Р=10000 кНа соответствующего количества управляемых капельных струй и затем проиэвбдят их одновременную термообработку, В некоторых случаях требуется управлять струей монодисперсных капель для образования слоя различной толщины с требуемым удельным поверхностным сопротивлением. При необходимости производят окончательную подгонку сопротивлений резисторов до номинальных величин путем дополнительного нанесения на резисторы управляемой струей монодисперсных капель пасты с последующей термообработкой, При воздействии на струю рабочей жидкости давлением меньше 10 кПа наблюдаются флуктуации скорости истечения жидкости. При давлении свыше 10000 кПа нет стабильного каплеобразования, происходит разброс капель в полете, При частоте колебаний., накладываемых на струю жидкости, выходящей из сопла, меньше 500 Гц каплеобразование неустойчивое, сопровождается обильным сателлитообразованием, капли образуются большой массы и ими невозможно управлять, При частоте свыше 2 МГц не выполняется условие дробления струи на капли.

Возмущения затухают, При воздействии на образование капли импульсами электрического поля с напряжением импульсом меньше 2 В происходит отклонение капель на величину, меньшую чем аэродинамический след, и капли попадают в "ловушки", а при напряжении импульсов свыше 500 В начинается

Достигнутый эффект (реэ ультаты экспериментального исследования) а

Каплеобразование стабильное, пол т управляемый.

Управляемая толщина обводки слоя Г =0,5-2 мм; погрешность толщиньь д о =30 мкм р сплош ность, рельеф, стабильно сть электрических характеристик в соответствии с требованиями ГОСТ

Каплеобразов ание стабильное, полет управляемьй, (I =20 мкм; и (7 =5-10 мкм. Механические геометрически и электрические параметры слоев — в соответствии с Гост

1662021

3 Р=100 кПа

4 Р=9кПа

7 V=5008

V3 = 300

9 Ч = 1 В

10 V = 505 В

Частота колебания (каплеобразования)

fK =500 Гц

5 P = 10100 кПа

6 Амплитуда заряжающих импуль сов V> =2 В

12 f> = 200 кГц

d =100 мкм, q =1 .СПз;

10 — 500 кГц;

V =300 B;Eо=2О кВ/см

d =500 мкм; g =О, 8 сПз;

500 Гц — 10 ко ;

Vg= 2-500 В; Ep=530 кВ/см

d< =5 мкм; 9 =150 сПз; к =2 Мй ; Vð =500 В;

Е =5 — 30 кВ/см

d =100 мкм; g =1 сПз; — 10-100 кГц, Е = 5 — 30 кВ/см

dc= 20 мкм; г(=150 сПз;

1 = 20 — 100 кГц;

Е>= 5 — 30 кВ/см

С4 =80 мкм; Ч =100 сПз;

Е,>= 5 — 30 кВ/см, — 20 — 100 кГц

d =15О мкм; g =1,5 сПз;

f 500 Гц — 2 МГц

Е, = 5-30 кВ/см

d, =1 01 мкм; р =60 сПз;

fK=40 — 200 кГц;

Е,>= 15 кВ/см (рабочие жидкости описаны в исх. материале ) с1,=500 мкм; Ч =2 сПз;

Vç= 2 500 В;

Е„= 5 — 30 кВ/см

d =100 мкм; g =5 сПз;

Ч>=300 В> Ео=15 кВ/см

Продолжение таблицы

Каплеобразов ание стабильное, полет управляемый, сГ= 0,250 мм; d<= 20 мкм. Производительность: скорость нанесения слоев до 2-3 м/с

Устойчивое каплеобразование не наблюдается. Наблюдаются флуктуации скорости истечения.

Качественное получение топологического рисунка не обеспечивается

Нет стабильного каплеообразования, разброс капель в полете. Четкий рисунок на подложке не получить

Каплеобраэование, управляемость — стабильные; <=0,250 мм; =20 мкм. Механические, геометрические, электрические параметры слоев — в соответствии с нормативными требованиями

Каплеобразоваиие четкое, управляемость полетом — жесткая, стабильная. Механические, геоме триче ские, электриче ские параметры слоев соответствуют норме

То же

Капли отклоняются на величину меньшую, чем аэродинамический след, не выходят за пределы ловушки управляемое получение слоев невозможно

Начинается самопроизвольный пробой промежутка между заряжающим электродом и струей.

Управлени струей капель срывается. Режим нерабочий

Каплеобразов ание стабильное, полет капель управляемый, 0,5-20 мм; Г= 20 мкм.

Механиче ские, геоме триче ские и электрические параметры соответствуют нормативным требованиям

То же

1662021

Продолжение таблицы

1 j 2

13 = 2МГц

d =80 мкм 1 =1, 5 сПз;

V =200 В;E„=-18 кВ/см

Каплеобразование стабильное, полет капель управляемый, = 0,5-20 мм; "= 20 мкм. Механические, геометрические, электрические параметры соответствуют нормативным требованиям

Каплеобразование неустойчивое, сопровождается обильным сателлитообразованием, капли получаются большой массы, которыМи практически невозможно управлять. Режим нерабочий

Режим находится за пределами каплеобразования, не выполняется условие дробления струи на капли. Возмущения затухают. Нерабочий режим

Каплеобразование и полет устойчивы, dÃ= 0,1-40 мм;

15 мкм. Диэлектрические и проводящие слои по.механическим, геометрическим и электрическим параметрам соответствуют нормативным требованиям

Каплео бр азов ание, полет стабильны, управляемы. Нанесенные слои отвечают нормативным требованиям

14 fê,= =485 Гц с4 =500 мкм; =1,8 сПз

Ч =450 8;E =25 кВ/см

dc=5 мкм; =2 сПз;

V,=50 В;

Е = 5 — 30 кВ/см

15 fg =2000500 Гц

d 100 мкм;

1 сПэ;

V ЗОО В3

f 300 кГц

Напряженность отклоняющего электрического поля

Е = 5 кВ/см

d 80 мкм;г 10 сПз;

Чз ь450 В;2< =300 кГц

17 Ео 20 кВ/см

18 Ео 30 кВ/см

d< =150 мкм;Ч50 сПз;

ЧУ=200 Â;1 =60 кГц

d< 80 мкм, =8 сНэ;

V =350 В; к =100 Кгц

Управляемый полет капель сопровождается помехами иээа спонтанных коронных или искровых разрядов в зоне межэлектродного промежутка. Режим нерабочий.

19, Ео 31 кВ/см

Составитель Т, Григоренко

Редактор Н. Тупица Техред М.Моргентал Корректор А. Осауленко

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2137 Тираж $11 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5