Толстые пленки в микроэлектронике, страница 15

Для вжигания толстых пленок служат печи для термической обработки, из, которых наиболее широко используются муфельные печи с металлической конвейерной лентой. Подложки с нанесенной на них пастой загружаются на конвейерную ленту, продвигающую их через всю печь. В начале пути происходит нагревание детали, по мере которого удаляются летучие составляющие пасты, и выгорает органическая связка. Эта часть процесса должна протекать с умеренной скоростью, так как при большой скорости выгорание сопровождается разрушением пленки: пузырение, отслаивание композиции от подложки и т. п. При медленном выгорании в композиции может удерживаться углерод до вступления детали в горячую зону, где плавится стекло, и возникают побочные реакции. Присутствие углерода приводит к появлению пузырчатости стекла или восстановлению некоторых оксидов в композиции. Для отвода продуктов выгорания печи оборудуются вытяжкой.

В зоне максимальной температуры (горячая зона) подложка с пастой в течение определенного времени подвергается воздействию температуры. Протяженность этой зоны обычно равна протяженности зоны предварительного разогрева. В зоне охлаждения, не имеющей нагревательных элементов, детали охлаждаются перед выгрузкой. На рис 20.9 показан поперечный разрез печи и температурный профиль:

Рис. 20.9. Поперечный разрез печи

 и температурный профиль:

 /,  //,  ///—зоны нагрева, обжига

  и охлаждение; 1—выход газов;

2— муфель; 3- нагреватели; 4— труба

5 —подложки; 6— конвейерная лента

 7— теплоизоляция; L —- длина печи

В печах муфельного типа обеспечиваются хорошая вентиляция и защита нагревательных элементов от воздействия продуктов, выделяющихся при вжигании пленок. Теплоизлучателем служит муфель, и изготавливаемый обычно из кварца, реже — из керамики

Максимальная температура в печи должна быть не ниже температуры вжигания пасты.

Наиболее сложной задачей в процессе термообработки является регулирование температуры в печи. Высокая точность поддержания температуры важна для получения толстопленочных элементов ПМС высокого качества.

При определенной последовательности слоев выбор конкретных марок паст определяется в основном двумя факторами: максимальной температурой вжигания, которая указывается в ТУ на данную пасту (каждый последующий слой должен вжигаться при более низкой температуре, чем предыдущий), и чувствительность данного слоя к повторным нагревам, связанной главным образом с возможностью размягчения и растекания пасты, что ухудшает геометрическую точность и изменяет электрофизические параметры слоя.[2]

4. Подгонка толстоплёночных элементов.

Подгонка необходима для обеспечения экономичности производства большинства толстоплёночных резисторов или конденсаторов. Без подгонки экономически оправдывается только изготовление элементов с большими допусками.

4.1 Методы подгонки.

Принцип подгонки резисторов отличается от принципа подгонки конденсаторов.

4.1.а. Подгонка резисторов

Подгонка резисторов производится путём прорезания в резисторе щелей или пазов, которые изменяют соотношение геометрических размеров резисторов. Подгонка резистора производится “в плюс”, то есть во время подгонки часть резистора постепенно удаляется и его сопротивление возрастает до тех пор, пока не достигнет заданного значения.

1.  Влияние ширины прорези.

. Очень узкая прорезь даёт изменение сопротивления не столько в начале, сколько к концу её прорезания. Подгонка с большой скоростью при узкой прорези может привести к большой переподгонке, что затрудняет её компенсацию. При большой скорости и очень узкой прорези появляется опасность прорезать весь резистор. Поэтому при узких прорезях необходимо снижать скорость до величины, позволяющей контролировать переподгонку. При более широких прорезях переподгонка заметно уменьшается, но снижается скорость и увеличивается расход абразива. Это является одной из причин, нежелательности применения резисторов с большим отношением длинны к ширине (большое число квадратов).