Толстые пленки в микроэлектронике, страница 13

Давление ракеля 18 на сетку трафарета регулируется винтом 17 и определяется сжатием пружины 16. Одновременно пружина является компенсатором, «отслеживающим» отри движении ракеля по направляющим возможные перекосы и неровности. Эти же функции частично выполняет и сам ракель, изготовленный из упругого материала. В процессе рабочего хода (слева направо) ракель собирает излишки нанесенной пасты. При возвращении ракеля (холостой ход) поворотная рама приподнимает ракель над трафаретом. [1]

Идеальные условия технологического процесса производства толстоплёночных гибридных схем следующее:

1.  Температура: от 22 до 25°С.

2.  Относительная влажность: от 30 до 70%.

3.  Изоляция: отдельное помещение для проведения операций нанесения пасты и вжигания с целью удаления паров растворителя из атмосферы вжигания.

4.  Атмосфера в печи: Отсутствие газов или паров растворителя, которое потребляют кислород или образуют активные компаунды при температурах, от 500 до 1050°С. Требуется чистый свежий воздух.

5.  Чистота помещений: Оборудовать сверхчистые нет необходимости, хотя они и желательны для качественного монтажа полупроводниковых приборов на подложках с толстоплёночными схемами.[3]

Технические характеристики установки нанесения паст:[1]

Туго натянутые экраны обеспечивают высокую воспроизводимость при минимальном износе экрана и ракеля. В зависимости от общих габаритов экрана зазор между ними и подложкой выбирается равным 0,25 – 1,5 mm таким образом, чтобы экран соприкасался с подложкой только в точке, непосредственно находящейся под лезвием ракеля при его следовании вдоль поверхности экрана. Слишком маленький зазор может привести к слабому натяжению обратной стороны экрана, при этом отпечаток получится тонкий и смазанный или рисунок будет нечётким. При использовании рамки размером 12,7 ´ 12,7 mm и подложек 25 ´ 25 ´ 0,65 mm хорошие плёнки получаются при зазоре от 0,38 до 0,5 mm.[3]

3. Процессы вжигания и сушка.

Процесс вжигания можно разделить на три этапа – сушка, удаление органического связующего и высокотемпературный обжиг.

3.1. Сушка.

После нанесения толстопленочных паст, особенно резистивных, их следует выдержать несколько минуг для выравнивания. Последующую сушку рекомендуется проводить при температуре от 80 до 125° С в течение 15 mm. Пасты содержат большое количество ограниченных добавок, которые вводятся для придания им соответствующих свойств, необходимых для осуществления трафаретной печати. Органические добавки должны быть удалены ещё до высокотемпературного обжига. Сушка проходит при низкой температуре (обычно не выше 125°С). В процессе изготовления толстоплёночная схема подвергается нескольким раздельным операциям сушки. После каждой сушки с большими предосторожностями наносятся последующие толстоплёночные элементы схемы. Плохо выполненная операция сушки влечёт за собой появление дефектов – пузырение, трещины и волосные трещины, которые не всегда обнаруживаются при окончательном обжиге и могут привести к отказу готового изделия. Чрезмерно быстрая сушка (или сушка при слишком высокой температуре) может вызывать усадку или вспучивание композиций. Можно сушить отпечаток схемы при комнатной температуре, но для этого потребуется много времени. Для сушки отдельных партий можно использовать небольшую печь или инфракрасные лампы, но это не даёт воспроизводимых результатов. Наилучшие результаты даёт сушка низкотемпературной туннельной печи с конвейерной подачей, с электронагревательными элементами или радиационным нагревом. При сушке вентиляция обязательна.