Hibrid Integrált k, HIC

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "Hibrid Integrált k, HIC"

Lilla Veres
7 évvel ezelőtt
Látták:

1 Hibrid Integrált Áramkörök, k, HIC Az alábbi bemutató egyes ábráit a Dr. Illyefalvi Vitéz Zsolt Dr. Ripka Gábor Dr. Harsányi Gábor: Elektronikai technológia, ill. Dr Ripka Gábor: Hordozók, alkatrészek és szereléstechnológiák c könyvek CD mellékleteibl vettem át, a szerzk hozzájárulásával. Hordozók Mechanikai tartás Nagy szilárdság kis vastagság esetén is Jó darabolhatóság Egyenletes lemezvastagság, síklapúság, felületi érdesség: max 1..2 µm (vastagréteg) Villamos szigetelés: felületi, térfogati alkáliszegény anyagok Helvezetés: terhelhetség Htágulás: illeszkedjen a réteghez, TK romolhat Felületi tisztaság A szigetelalapú hibrid IC-k típusai, f jellemzi Szigetelanyag hordozón integrált passzív hálózat beültetett aktív (diszkrét passzív) elemek. Rugalmas gyártás, kis sorozatokban is gazdaságos, elssorban berendezésorientált eszközként. Anyag üveg (Corning) kerámia Al 2 O 3 zafír kvarc Hvez. kép.w/m K 0,0003 0,021 0,021 0,0008 Htág /K 4,6 6,0 5 6,6 0,55 ε rel 5,75 9,5 9,4..11, 5 3,75 tgδ ,6 0,3 0,1 0,1 Felületi érd. µm 0,02 0,03..0,15 0,025 0,025 kerámia BeO 0,13 6,0 6,4 0,3 0,4 Vékonyréteg n x 10 n x 100 nm Vákuumtechnikai eljárások: gzölés, porlasztás Hordozó: üveg Min. vonalszélesség: µm Vastagréteg µm Szitanyomtatással felvitt paszták Hordozó: kerámia (Al 2 O 3, AlN, BeO) Min. vonalszélesség: µm Azonos (hasonló) beültethet elemkészlet Vékonyréteg HIC Réteganyagok Vezet rétegek jó tapadás kis fajlagos ellenállás zajszegény kontaktus lágyforrasztható vagy huzalkötésre alkalmas Rétegrendszerek: Al, NiCr-Ni, NiCr-Au, Cr-Cu-Au, Ti-Au, Ti-Pd-Au, Ti-NiCr-Au Ellenállás rétegek R = Ω/ TK kisebb ± 100 ppm Értékek stabilitása (öregedés, szemcseszerk. változás, korrózió, oxidáció) TK együttfutás Anyagok: Ta (TaN), NiCr 1

2 Szigetelrétegek Elektronsugaras gzölés Típusok: Kondenzátor dielektrikum Keresztezdések közötti szigetelés Anyagok: Ta 2 O 5, SiO, SiO 2, MgF 2, Si 3 N 4 Átlátszó vezet bevonat Kijelzk nézeti oldalán R: 10Ω 1kΩ Fényáteresztés: ~ 80% Fotolitografálható Anyag: ITO: In 2 O 3 SnO 2 Magasabb hmérséklet nagyobb op-ú anyagok is gzölhetk Kisebb felületrl Csak a saját anyaggal érintkezik, tisztább Nagyobb rétegnövekedési sebesség Htvíz Elektronsugár tégely Vákuumpárologtatás Vákuumtechnológiák elnye: tisztaság Forrástól adott távolságra a hordozón a részecskék kondenzálódnak Ha p ~ 10-5 mbar, az átlagos szabad úthossz λ ~ 1m, a részecskék egyenes vonalban (ütközés, szennyezdés nélkül) érik el a hordozót. Nagyvákuum térbe Ar gáz 0, mbar nyomásig Gázkisülés létrehozása, elektronok ütköznek az Ar atomokkal Ar + ionok Target nagy negatív potenciálon, Ar + beleütközik, bevonó anyag részecskéit löki ki lerakódik a hordozón Nagyobb rétegépülési sebesség, Katódporlasztás target (- kv) Triódás katódporlasztás anód - Ar + katód - szivattyú szelep hordozó Vákuumgzöl: Anyag felftése, hogy a gznyomása mbar legyen Közvetlen ftés Közvetett ftés: W csónak (magas op, nem ötvözdik) Hordozók gömbfelületen, forgatva. Rétegvastagság számítható, mérhet Ötvözet gzölés: figyelemmel a gznyomáskülönbségre vagy flash gzölés áram kupola forgatás hordozók búra forrás szivattyú Reaktív porlasztás A nemesgáz mellett még olyan gázt is kevernek a vákumtérbe, amely a targetbl kilép atomokkal reagál és beépül a rétegbe. Pl: TaN, Si 3 N 4, Al 2 O 3 Rádiófrekvenciás porlasztás Szigetelanyagok porlasztására Target nem töltdik fel Target potenciálja folyamatosan negatív 2

3 Rajzolat kialakítása Fotolitográfia, folyékony reziszt, felvitel centrifugálással A rétegek nagy része nehezen maratható Lift-off technika =fordított rezisztmaszkos eljárás A tiszta hordozón fotorezisztbl alakítjuk ki a negatív ábrát Erre gzöljük (porlasztjuk) a réteget Gzölt réteg Reziszt Hordozó!!" #! $%! " ' $%! $(! ) * Értékbeállítás Gyakorlatilag csak ellenállás Utólag R csak növelhet l R = ρ w s Bármelyik tag változtatható, de leggyakoribb l növelés ( s csökkentés) w csökkentés: Ta, TaN anódos oxidálás Lézeres értékbeállítás R pálya hosszának növelése Folyamatos: bevágás az R felületbe Szakaszos: rövidzárak átvágása Nd:YAG lézer Beállítás alatt folyamatos R mérés!"# $ %$$ '$ ()$* + '$, ( -*,# Vezet Ellenállás Vezet Vezet Ellenállá s Vezet 3

4 '. $ / '// ' 0 1$ 1$ 1" 11$ " 2" 3$ 0 )$ 0."4 5$4 / )$ " '// $ $ 00@ $ /$ 5$ ' $" $. A '/ 4 (*BC ()$* 4 8$ /$ $ $" $4 # $ $ )$ 0 3C 9!? D6!?!$ " $ 8$ / # 1@)$ Ellenálláspaszták % 0 0-5$0 $// / 8 )$0 ' Pd-Ag Au-Pt-Ir RuO 2 Bi 2 Ru 2 O 7 R tartomány 100Ω - 100k Ω TKR (ppm) ±300 - ±500 ±100 ±50 ±100!'$ ' $$$ 96 EF6 E(66* µ 8.0$ ( $@#/ C 0,/ #1 0 G EH 1F # 96 Ω : 196; Ω : ' < 67 '$ =67 >7!,$$ #?" " %$ Vastagréteg beéget kályha hprofilja 1: szerves anyagok kiégnek 2:Üvegkomponens megolvad 3: a funkcionális fázis szemcséi összeépülnek 4: lassú htés 4

5 Beéget kemence 5

Hasonló dokumentumok

Hibrid Integrált k, HIC

Hibrid Integrált k, HIC Hordozók Hibrid Integrált Áramkörök, k, HIC Az alábbi bemutató egyes ábráit a Dr. Illyefalvi Vitéz Zsolt Dr. Ripka Gábor Dr. Harsányi Gábor: Elektronikai technológia, ill. Dr Ripka Gábor: Hordozók, alkatrészek