ПЛАТА МИКРОЭЛЕКТРОННОГО БЛОКА

Полезная модель относится к микроэлектронной технике, а именно, к конструкции микросборки промежуточного диапазона частоты, являющейся составной частью микроэлектронного блока радиоэлектронного устройства.
Известны конструкции микросборок промежуточной частоты, выполненных на поликоровых и ситалловых подложках, с использование в качестве конструкционных резисторов различных металлов и сплавов [ОСТ 5Р.8621-96 Платы и узлы полосковые. Общие технические требования].
Недостатком микросборки является сложность изготовления конструкционных резисторов.
В качестве прототипа предлагаемой полезной модели выбрана конструкция платы микроэлектронного блока, которая содержит подложку из поликора, резисторы различного номинала, выполненные из резистивного сплава, нанесенного на подложку вакуумным напылением, проводники, контактные площадки из хрома и меди и навесные элементы [В.Д.Гимельсон, Ю.А.Радионов. Тонкопленочные микросхемы для приборостроения и вычислительной техники. - М.: Машиностроение. - 1976. - С.152-154].
В процессе изготовления платы на подложку наносится сплошной резистивный слой из сплава МЛТ-3, а сверху через маску - проводники и контактные площадки с подслоем нихром-золото или хром-медь. Затем наносят фоторезист и проводят фотопечать. После проявления остаются защищенные слоем фоторезиста места будущих резисторов. Для травления незащищенных участков используют травитель, растворяющий резистивный слой, но не воздействующий на контактный слой и подслой.
Недостатком прототипа является необходимость использования резистивного материала, специально нанесенного в вакууме на подложку с последующей фотохимической обработкой. Это усложняет процесс изготовления микросборки. Поверхность медных коммуникационных проводников остается незащищенной от окислительных и механических повреждений.
Техническим результатом полезной модели является обеспечение защиты от окислительных и механических повреждений при одновременном упрощении технологии изготовления платы.
Сущность полезной модели заключается в том, что в плате микроэлектронного блока, содержащей подложку, на которой сформированы пленочные конструкционные резисторы и коммутационные проводники с контактными площадками и установлены навесные элементы, что указанные коммутационные проводники имеют защитное графитовое покрытие, сформированное, как и пленочные конструкционные резисторы, из отожженного в вакууме материала фотолитографической маски на основе смеси сульфоэфиров ортонафтохинондиозидов и наволачной смолы в диоксане.
Кроме этого, коммутационные проводники выполнены на основе многослойной пленочной структуры «ванадий-хром-медь» или «хром-медь-хром».
Сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых представлены:
фиг.1 - плата микроэлектронного блока,
фиг.2 - схема формирования пленочных конструкционных резисторов и защитного покрытия.
Согласно фиг.1 плата микроэлектронного блока, представляющая собой гибридную микросборку, содержит подложку 1 из поликора, на которой сформированы пленочные конструкционные резисторы 2 различного номинала, коммутационные проводники 3 с контактными площадками 4 и установлены навесные элементы 5 (конденсаторы, диоды, микросхемы и пр.).
Резисторы 2 выполнены из материала фотолитографической маски (позитивный фоторезист ФП-383 на основе смеси сульфоэфиров ортонафтохинондиозидов и наволачной смолы в диоксане) который, в зависимости от требуемого номинала (от 20 до 250 Ом) и конфигурации резистора, наносят слоем толщиной от 0,6 мкм до 4 мкм, а затем отжигают в вакууме. Расчет поверхностного сопротивления резисторов производится по известным зависимостям, учитывающим коэффициент формы резистора [Конструирование и расчет больших гибридных интегральных схем, микросборок и аппаратуры на их основе. / Под ред. Б.Ф.Высоцкого. - М.: Радио и связь. - 1981. - С.99-104].
Коммутационные проводники 3 выполнены путем вакуумного напыления пленок структуры «ванадий-хром-медь» или «хром-медь-хром» и имеют защитное графитовое покрытие 6, которое наносят, как будет рассмотрено ниже, этапах формирования резисторов 2.
В процессе изготовления платы сначала на подложку 1 из поликора на установке УВН-74П1 вакуумным способом через маску наносят пленки «ванадий-хром-медь» или «хром-медь-хром» толщиной 5 мкм, формирующие проводники 3 и контактные площадки 4 требуемого рисунка (операции а), б) на фиг.2).
Затем на линии фотолитографии Лада-ГИС «Знак» формируют конструкционные резисторы требуемой конфигурации и защитное покрытие проводников, для чего наносят слои позитивного фоторезиста ФП 383 толщиной 0,6-4 мкм, производят его сушку и экспонирование на установке ЭМ-544 через фотошаблон (операции в), г) на фиг.2). Толщину фоторезиста контролируют, измеряя высоту ступени на микроскопе МИИ-4
После проявления фоторезиста (операция д) на фиг.2) он остается в местах, где будут формироваться резисторы 2, и на проводниках 3, за исключением мест, предназначенных для контактных площадок 4.
-2
Затем подложку устанавливают в вакуумную установку УВН-74П1, где производится отжиг 1 нанесенных на нее структур резисторов 2 и покрытия проводников 3 в вакууме (остаточное давление не более 10 Па) при температуре (673-723)°K в течение 15-20 мин. В результате получают слои углеродного материала с поверхностным сопротивлением (250-445) Ом/, из которого, в едином процессе, формируют конструкционные резисторы 2 микросборки и защитное графитовое покрытие 6 проводников 3 (операция е) на фиг.2). Контроль сопротивления в процессе отжига осуществляется по свидетелю, сформированному на подложке.
Далее групповым методом обслуживают контактные площадки 4 в расплаве ПОИ-50. Обслуживание производится только на контактных площадках в связи с тем, что припой не смачивает углеродную поверхность резисторов и покрытия проводников.
Заключительной операцией изготовления платы микроэлектронного блока является установка навесных элементов 5, которая осуществляется стандартными способами изготовления радиоэлектронной аппаратуры.
Таким образом, предлагаемая конструкция платы микроэлектронного блока отличается более надежной защитой от окислительных и механических повреждений за счет наличия защитного покрытия коммутационных проводников, которое формируется одновременно с формированием конструкционных резисторов.
Кроме этого, преимуществом является упрощение технологии изготовления резисторов, не требующее операций нанесения в вакууме резистивного материала, формирования, травления и удаления фоторезистивной маски, за счет чего повышается и технологичность изготовления платы микроэлектронного блока в целом.