Способ формирования топологии ltcc плат

Авторы патента:

H05K3/08 - удаление токопроводящего материала с помощью электрических разрядов, например искровой эрозии

H01L21/00 - Способы и устройства для изготовления или обработки полупроводниковых приборов или приборов на твердом теле или их частей (способы и устройства, специально предназначенные для изготовления и обработки приборов, относящихся к группам H01L 31/00- H01L 49/00, или их частей, см. эти группы; одноступенчатые способы изготовления, содержащиеся в других подклассах, см. соответствующие подклассы, например C23C,C30B; фотомеханическое изготовление текстурированных поверхностей или поверхностей с рисунком, материалы или оригиналы для этой цели; устройства, специально предназначенные для этой цели вообще G03F)[2]

Владельцы патента RU 2593267:

Открытое акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" (ОАО "ОНИИП") (RU)

Изобретение относится к производству LTCC (Low Temperature Cofired Ceramics - низкотемпературная совместно обжигаемая керамика) толстопленочных многослойных коммутационных плат и может быть использовано при формировании рисунка функциональных слоев на сырой керамической подложке. Технический результат - повышение производительности и точности изготовления LTCC плат, а также сокращение технологического цикла и стоимости изготовления LTCC плат. Достигается тем, что предварительно на поверхность сырой керамической подложки наносят сплошным слоем токопроводящую или резистивную пасту и подсушивают ее, затем удаляют подсушенную пасту в пробельных местах рисунка слоя платы с помощью лазерного луча, который перемещают по поверхности керамической подложки по программе в соответствии с топологическим рисунком. При этом подбирают мощность излучения лазера таким образом, чтобы удалялась только нанесенная паста и не деформировалась подложка из сырой LTCC керамики. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Известен способ формирования топологии функциональных слоев многослойных толстопленочных плат сеткографической печатью [1], согласно которому для каждого слоя платы изготавливают трафарет для прецизионной печати с использованием сита и фотополимерной композиции, обеспечивающих высокую разрешающую способность рисунка. Печатный рисунок наносят токопроводящими, резистивными или изоляционными пастами на прецизионных сеткографических станках на керамическую или металлодиэлектрическую подложку каждого из слоев многослойной толстопленочной платы с промежуточным высокотемпературным вжиганием.

В производстве LTCC толстопленочных многослойных плат рисунок топологии формируют на сырых заготовках для каждого слоя с последующей сушкой и сборкой с другими слоями и совместным обжигом.

Недостатком способа является необходимость изготовления на каждый слой многослойной LTCC платы фотошаблона и сеткографического трафарета. Эти операции трудоемки, требуют применения химических экологически грязных процессов, спецоборудования для получения прецизионного рисунка. Кроме этого, точность способа позволяет получить рисунок с разрешением проводник/зазор более 100/100 мкм.

Известен способ изготовления LTCC плат с использованием фотопаст, которые наносят сплошным слоем на сырую керамическую заготовку платы и после подсушивания пасты производят получение топологического рисунка методом фотолитографии [2], то есть через фотошаблон облучают нанесенный слой фотопасты, а незадубленные места удаляют проявлением водой или специальными растворами.

Недостаток способа заключается в необходимости прецизионного фотошаблона на каждый слой, применения дорогих фотопаст и дорогостоящего оборудования для фотолитографии, что ведет к увеличению стоимости. Кроме этого, применение способа позволяет получить рисунок с разрешением проводник/зазор более 50/50 мкм.

Ближайшим техническим решением является способ формирования топологии интегральной микросхемы [3], заключающийся в том, что топологию ИС формируют путем воздействия на поверхность материала в активной газовой среде лазерного луча с плотностью мощности 10³-10⁴ Вт/см², на поверхности материала формируют затравочный слой в первой активной газовой среде, состоящей из смеси фторидов платины и/или золота и инертного газа, затем заменяют в том же объеме активную среду на вторую, состоящую из смеси фторида металла с водородом, и подвергают воздействию ультрафиолетового излучения длиной волны 150-200 нм.

Недостатком способа-прототипа является использование химических процессов и наличие активных газовых сред в процессе формирования топологии и неприменимость способа к LTCC технологии.

Задача изобретения - повышение производительности и точности изготовления LTCC плат.

Поставленная задача достигается тем, что предварительно на поверхность сырой керамической подложки наносят сплошным слоем пасту и подсушивают ее, затем удаляют подсушенную пасту в пробельных местах рисунка слоя платы с помощью лазерного луча, который перемещают по поверхности керамической подложки по программе в соответствии с топологическим рисунком. Воздействие на слой подсушенной пасты осуществляют при мощности лазера 0,5-1,5 Вт, с частотой повторения импульсов 30 кГц и длиной волны излучения 355 нм. При этом подбирают мощность излучения лазера таким образом, чтобы удалялась только нанесенная паста и не деформировалась подложка из сырой LTCC керамики.

Достигаемым техническим результатом является сокращение технологического цикла и стоимости изготовления LTCC плат.

На чертеже представлено схематическое изображение топологии слоя LTCC платы, на котором 1 - керамическая подложка, 2 - паста, нанесенная на подложку, 3 - пробельные места.

Предлагаемый способ формирования топологии слоев LTCC плат осуществляют следующим образом. На сырую керамическую подложку 1 предварительно наносят сплошным слоем с помощью сеткографического трафарета и подсушивают пасту 2. Паста может быть проводящей или резистивной. Топологический рисунок платы получают путем удаления подсушенной пасты с пробельных мест 3 с помощью лазерного излучения. Лазерный луч с мощностью 0,5-1,5 Вт, частотой импульса 30 кГц и длиной волны 355 нм фокусируют на поверхности материала до размера точки диаметром 15 мкм и перемещают этот лазерный луч по программе в соответствии с топологическим рисунком, что позволяет получить рисунок с шириной проводников и зазоров менее 20/20 мкм.

Заявленный способ повышает плотность рисунка, производительность и точность изготовления LTCC плат, способствует снижению затрат на производство и уменьшает технологический цикл изготовления. Преимуществом предложенного способа является отсутствие химических процессов при формировании топологического рисунка LTCC платы, а также снижение количества расходных материалов.

Источники информации

1. Хамер Д. Технология толстопленочных гибридных интегральных схем / Д. Хамер, Дж. Биггерс; [пер. с англ.]; под ред. Т.Д. Шермергора. - М.: Мир, 1975. - 496 с.

2. Технология тонких пленок (справочник) / Под ред. Л. Майссела, Р. Глэнга. Т. 1 - М.: Сов. Радио, 1977. - 664 с.

3. П. №2099810, H01L 21/268, опубл. 20.12.1997 г.

1. Способ формирования топологии LTCC плат, включающий операцию воздействия лазерным лучом, отличающийся тем, что предварительно на поверхность сырой керамической подложки наносят сплошным слоем с помощью сеткографического трафарета пасту и подсушивают ее, затем удаляют подсушенную пасту в пробельных местах рисунка слоя платы с помощью лазерного луча, перемещая лазерный луч по программе в соответствии с топологическим рисунком, при этом воздействие на слой подсушенной пасты осуществляют при мощности лазера 0,5-1,5 Вт, с частотой повторения импульсов 30 кГц и длиной волны излучения 355 нм.

2. Способ формирования топологии LTCC плат по п. 1, отличающийся тем, что пасту выбирают проводящей.

3. Способ формирования топологии LTCC плат по п. 1, отличающийся тем, что пасту выбирают резистивной.

Изобретение относится к способу изготовления многослойной печатной платы. .

Способ изготовления печатных схем // 1188917

Устройство для изготовления печатных схем из фольгированных материалов // 1170638

Способ герметизации микроэлементов // 728685

Способ прецизионного травления печатных схем // 354008

Способ избирательного электрохилтического // 290063

Способ получения печатных схем из фольгированных материалов // 118431

Способ и устройство для присоединения чипа к печатной проводящей поверхности // 2563971

Изобретение относится к технологии присоединения элемента интегральной схемы (чип) к поверхности, которая содержит проводящие рисунки. Технический результат - создание способа и устройства для быстрого, плавного и надежного подключения чипа к печатной проводящей поверхности за счет точечного характера передачи тепла и приложения давления к поверхности в точках контакта.

Способ обработки обратной стороны кремниевых подложек на основе полировальной подушки // 2562740

Использование: для изготовления полупроводниковых приборов и интегральных схем. Сущность изобретения заключается в том, что способ обработки обратной стороны кремниевых подложек на основе полировальной подушки включает обработку поверхности кремниевых подложек, поверхность подложки подвергается обработке полировальной подушкой, пропитанной суспензией, в два этапа: 1.

Способ изготовления полупроводниковой структуры // 2556765

Использование: для производства полупроводниковых приборов, в частности в технологии изготовления биполярных транзисторов с низкой плотностью дефектов. Сущность изобретения заключается в том, что способ изготовления полупроводникового прибора включает нанесение эпитаксиального слоя, формирование областей эмиттера, коллектора и базы, которую формируют легированием углеродом концентрацией 2,1-2,4·1019 см-3 с последующим отжигом при температуре 500-550°C в течение 50-60 с.

Кассета для сплавления элементов силовых полупроводниковых диодов // 2555209

Изобретение относится к области силовой электроники. Кассета для сплавления элементов конструкции полупроводниковых диодов содержит основание, выполненное из пластины углерода, в котором по образующей окружности термокомпенсатора изготовлены п-образные полости глубиной h=(1-2) диаметра керамических стержней.

Способ изготовления детектирующей матрицы рентгеновского излучения // 2554889

Изобретение относится к полупроводниковой технике и может быть использовано в производстве детекторов электромагнитных излучений различной длины. Сущность изобретения заключается в том, что наносят слой полупроводникового материала требуемой толщины на керамическую, стеклянную или полимерную непроводящую пластину.

Способ получения чувствительного элемента матрицы теплового приемника // 2554304

Изобретение относится к области микроэлектроники, в частности к созданию тонкопленочных элементов матрицы неохлаждаемого типа в тепловых приемниках излучения (болометров) высокой чувствительности. Способ получения чувствительного элемента матрицы теплового приемника на основе оксида ванадия представляет собой нанесение металлической пленки ванадия и электродов методами магнетронного распыления и последующей лифт-офф литографии на диэлектрическую подложку.

Способ получения микро- и наноструктур на поверхности материалов // 2544892

Использование: для создания материалов с новыми свойствами и способа обработки поверхности твердого материала с получением на этой поверхности структур с чешуйками субмикронной толщины и микронными размерами и/или с субмикронными трещинами и щелями между упомянутыми чешуйками и/или участками поверхности с характерными субмикронными перепадами по высоте рельефа.

Нанесение легированных пленок zno на полимерные подложки химическим осаждением из газовой фазы под воздействием уф // 2542977

Изобретение относится к способу образования прозрачного легированного слоя, содержащего оксид цинка, на полимерной подложке для оптоэлектронных устройств и прозрачному легированному слою.

Способ определения концентрации носителей заряда в полупроводниках и устройство для его осуществления // 2534382

Группа изобретений относится к области электронной техники, микро- и наноэлектроники и может быть использована для локального определения концентрации свободных носителей заряда в отдельно взятых полупроводниковых нанообъектах и наноструктурах, а также для контроля качества материалов, применяемых в полупроводниковом приборостроении.

Раствор для гидрохимического осаждения полупроводниковых пленок сульфида индия // 2533888

Изобретение относится к технологии получения изделий оптоэлектроники и солнечной энергетики, а именно к раствору для гидрохимического осаждения полупроводниковых пленок сульфида индия(III).

Кассета для сплавления элементов силовых полупроводниковых диодов // 2614202

Изобретение относится к области силовой электроники и может быть использовано при сплавлении элементов силовых полупроводниковых приборов. Кассета для сплавления элементов конструкции полупроводниковых диодов содержит основание, выполненное из пластины углерода, в котором внедрены керамические стержни, на последних установлена пластина, в которой по внешней образующей окружности керамических стержней изготавливают п-образные полости глубиной (1,5-2,5) диаметра керамических стержней. В той же пластине по внутренней образующей керамических стержней выполнена п-образная полость диаметром, равным или превышающим на 10% диаметр термокомпенсатора. В области дна полости выполняют сквозное отверстие, боковая поверхность которого наклонена относительно нормали к поверхности пластины на угол 3-5 градусов для обеспечения качественного набора элементов полупроводникового прибора в кассету. Причем размер диаметра сквозного отверстия в области поверхности потолка п-образной полости равен внутреннему диаметру, проведенному по образующей керамических стержней. Технический результат – повышение производительности закладки и выемки элементов полупроводниковых диодов, облегчение процесса набора элементов структуры полупроводникового диода в ручном и в автоматизированном режимах. 3 ил.

Способ создания регенерируемого биосенсора на основе комплекса фотонного кристалла с аффинными молекулами // 2618606

Использование: для создания регенеруемого биосенсора. Сущность изобретения заключается в том, что способ включает в себя изготовление подложки биосенсора с массивом нанопроволок, формирующих фотонный кристалл, подготовку поверхности подложки для модификации аффинными молекулами, активацию поверхности аффинными молекулами, специфичными к целевым аналитам, присутствие целевых аналитов выявляют добавлением специфичных к ним детектирующих молекул, несущих на себе флуоресцентную метку, выбранную таким образом, чтобы максимум флуоресценции метки совпадал по длине волны с резонансной модой фотонного кристалла, приводя к увеличению интенсивности флуоресценции метки на этой длине волны, после чего поверхность биосенсора регенерируют для повторных использований. Технический результат: обеспечение возможности многократного использования биосенсора. 13 з.п. ф-лы, 3 ил.

Способ и устройство переворота подложек в процессе производства фотопреобразователей // 2620452

Изобретение относится к технологическому оборудованию, используемому в процессах обработки пластин полупроводников. Способ переворота подложек включает установку первого подложкодержателя с посадочными местами, в которых расположены подложки, на поворотный стол при помощи механизма загрузки, сверху на первый подложкодержатель устанавливается второй подложкодержатель, и они фиксируются между собой, далее производят переворот стола, затем выгружают подложкодержатели механизмом выгрузки с последующим разъединением подложкодержателей таким образом, что пластины остаются на втором держателе подложек для последующей обработки и нанесения слоев на вторую сторону подложек. Загрузку и выгрузку подложек осуществляют в ручном режиме при помощи подкатного столика или в автоматическом - при помощи манипулятора. Устройство переворота подложек содержит механизм загрузки и/или выгрузки, поворотный стол, установленный на станине при помощи шарниров поворотного механизма, на столике установлены два подложкодержателя, соединенные между собой при помощи фиксаторов. Техническим результатом является повышение производительности, снижение контакта подложек с посторонними предметами при перевороте подложек и, как следствие, повышение качества подложек. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ и устройство для удаления покрытия с подложки // 2630520

Изобретение относится к устройству и способу удаления покрытия с подложки. Устройство, предназначенное для удаления покрывающего слоя, в частности фоточувствительной краски, с кромочного участка круглой подложки, имеющей неоднородности вдоль своей окружности, содержит сопло для подачи струи растворителя, приемный элемент для удержания, позиционирования, скольжения и/или регулирования ориентации подложки, поворотный силовой привод для обеспечения поворота приемного элемента и линейный силовой привод и/или линейную направляющую для обеспечения скольжения приемного элемента относительно сопла. Изобретение обеспечивает возможность удаления покрывающего слоя с кромочного участка подложки, имеющего неоднородности. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 7 ил.