VASTAGRÉTEG TECHNOLÓGIÁK

Hasonló dokumentumok
VASTAGRÉTEG TECHNOLÓGIÁK

ELEKTRONIKAI SZERELÉSTECHNOLÓGIÁK

13. Kétoldalas, furatfémezett nyomtatott huzalozású lemezek szubtraktív előállítási technológiája. Féladditív technológia.

NYÁK technológia 2 Többrétegű HDI

SOIC Small outline IC. QFP Quad Flat Pack. PLCC Plastic Leaded Chip Carrier. QFN Quad Flat No-Lead

ELEKTRONIKAI SZERELÉSTECHNOLÓGIÁK

NYOMTATOTT HUZALOZÁSÚ LAPOK GYÁRTÁSTECHNOLÓGIÁJA

Hibrid Integrált k, HIC

VÉKONYRÉTEGEK ÉS ELŐÁLLÍTÁSUK

Kiss László Blog:

Elektronikai technológia vizsgatematika 2015 Nappali, Táv, Levelező

Összefüggő szakmai gyakorlat témakörei

Vizsga kérdések (Készítette: Denke Ákos, TT1OWV,

Az automatikus optikai ellenőrzés növekvő szerepe az elektronikai technológiában

Hibrid integrált áramkörök

Elektronikai technológia vizsgatematika 2016 Táv, Levelező

Szereléstechnológia.

SiAlON. , TiC, TiN, B 4 O 3

Integrált áramkörök/2. Rencz Márta Elektronikus Eszközök Tanszék

A NYOMTATOTT HUZALOZÁSÚ LEMEZEK TECHNOLÓGIÁJA ÉS TERVEZÉSE

THT (Throug Hole Technology) méret, súly, költség, megbízhatóság megfelelő stabilitás a kivezetéseknél; 0,3 mm fúrás határ SMT (Surface Mounted

Szereléstechnológia. A felületi szereléstechnológia kialakulása MÉRETSZABVÁNY. A felületi szerelés típusai. A felületi szerléstechnológia(smt):

FÉLVEZETŐ ALAPÚ ESZKÖZÖK GYÁRTÁSTECHNOLÓGIÁJA

ELLENRZ KÉRDÉSEK 1. Ismertesse a relatív nyújtást 2 dimenziós esetre, és az elemi cella deformációját.

MÉRÉSI JEGYZŐKÖNYV. A mérés megnevezése: Potenciométerek, huzalellenállások és ellenállás-hőmérők felépítésének és működésének gyakorlati vizsgálata

Nyomtatott huzalozású lemezek technológiája

0-02 BEVEZETŐ ELŐADÁS

Foglalkozási napló a 20 /20. tanévre

A felületszerelt gyártástechnológia (SMT)

3. METALLOGRÁFIAI VIZSGÁLATOK

Ftelemek: struktúra és tulajdonságok Elimenko, Schlegel, Pemco Brugge ( Mitteilungen, 2007/3)

Nyári gyakorlat teljesítésének igazolása Hiányzások

Házi feladat témák: Polimerek alkalmazástechnikája tárgyból, I félév

FÉLVEZETŐ ALAPÚ ESZKÖZÖK GYÁRTÁSTECHNOLÓGIÁJA

Hibrid Integrált k, HIC

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem. Polimertechnika Tanszék. Polimerfeldolgozás. Melegalakítás

Ellenállások. Alkalmazás - áramkorlátozás - feszültség beállítás, feszültségosztás - fűtőtest, fűtőellenállás

MÉRNÖKI ANYAGISMERET AJ002_1 Közlekedésmérnöki BSc szak Csizmazia Ferencné dr. főiskolai docens B 403. Dr. Dogossy Gábor Egyetemi adjunktus B 408

Jegyzetelési segédlet 8.

Nyomdaipari technikus Nyomdaipari technikus Nyomóforma-készítő Nyomdaipari technikus 2/33

Plazmavágás

MELLÉKLET. a következőhöz: A BIZOTTSÁG (EU).../... IRÁNYELVE

Bevezetés a lézeres anyagmegmunkálásba

1.sz melléklet Nyári gyakorlat teljesítésének igazolása Hiányzások

ÖSSZEFÜGGŐ SZAKMAI GYAKORLAT. I. Öt évfolyamos oktatás közismereti képzéssel 10. évfolyamot követően 140 óra 11. évfolyamot követően 140 óra

Bevezetés a lézeres anyagmegmunkálásba

Szigetelő alapú hibrid integrált áramkörök

1. Definiálja a hőtágulási együttható és az üvegesedési hőmérséklet fogalmát áramköri hordozók esetére.

1. Ismertesse és ábrán is szemléltesse a BGA tokozás (műanyag és kerámia) szerkezeti felépítését és

ELEKTRONIKAI SZERELÉSTECHNOLÓGIÁK

fajtái anyagmegmunkálás anyagmegmunk

Ipari jelölő lézergépek alkalmazása a gyógyszer- és elektronikai iparban

Bevezetés az analóg és digitális elektronikába. V. Félvezető diódák

Soba. FlamLINE. Fugaszalag 3 dimenziós hézagmozgáshoz

Villamos tér. Elektrosztatika. A térnek az a része, amelyben a. érvényesülnek.

Elektronikai gyártás és minőségbiztosítás Gyártás részének kidolgozása. Készítette: Turóczi Viktor. Közreműködött: Kiss Gergő, Szaffner Dániel

MIKRO-TÜKÖR BUDAPEST UNIVERSITY OF TECHNOLOGY AND ECONOMICS DEPARTMENT OF ELECTRONICS TECHNOLOGY

Gyors prototípus gyártás (Rapid Prototyping, RPT)

Számítógépes tervezés

3D bútorfrontok (előlapok) gyártása

tiszta alumínium hegesztő azonos tartalmú főlemezekhez ) magnézium-alumínium hegesztő huzal aluminium flux (kínai hegesztőhuzal (általános

A BIZOTTSÁG 2013/28/EU IRÁNYELVE

MEMS, szenzorok. Tóth Tünde Anyagtudomány MSc

Letöltésre. Szüksége van több technikai információra? Hívja a technikai támogatás osztályunkat.

Áramköri elemek. 1 Ábra: Az ellenállások egyezményes jele

ÖSSZEFÜGGŐ GYAKORLAT - VILLAMOSIPAR ÉS ELEKTRONIKA XI. (modulok/tantárgyak/óraszámok)

BELSŐ OLDALI HŐSZIGETELÉSEK

LERAKÁS - Hulladékkezelési technológiák nem hasznosítható maradékanyagainak listája

Elektronikai Technológia és Anyagismeret mintakérdések

MÉRÉSI UTASÍTÁS. A jelenségek egyértelmű leírásához, a hőmérsékleti skálán fix pontokat kellett kijelölni. Ilyenek a jégpont, ill. a gőzpont.

BGA MATE CSP és BGA Rework eszköz

Polimer-fém hibrid kötés kialakítása lézersugárral

REOXTHENE TECHNOLÓGIA REOXTHENE TECHNOLOGY EASY LIFT -12 C VÍZSZIGETELŐ LEMEZ FORRADALMI TECHNOLÓGIÁVAL LEMEZ FAL-PADLÓ CSATLAKOZÁSHOZ

A NYOMTATOTT HUZALOZÁSÚ LAP TERVEZÉSÉNEK ELŐKÉSZÍTÉSE

kompozit profilok FORGALMAZÓ: Personal Visitor Kereskedelmi és Szolgáltató Bt Szeged, Délceg utca 32/B Magyarország

VIII. BERENDEZÉSORIENTÁLT DIGITÁLIS INTEGRÁLT ÁRAMKÖRÖK (ASIC)

ELLENÁLL 1. MÉRŐ ÉRINTKEZŐK:

Technikai festék spray

Soroljon fel néhány, a furatszerelt alkatrészek forrasztásánál alkalmazott vizsgálati szempontot!

(2) Ez a rendelet a 2002/95/EK európai parlamenti és tanácsi irányelv mellékletének a tudományos és mûszaki fejlõdéshez

IHIffl R I P K A GÁBOR PAPP KÁROLY A L B R E C H T MIKLÓS I3ME Elektronikai Technológia Tanszék

Hőkezelő technológia tervezése

IRÁNYELVEK. (EGT-vonatkozású szöveg)

Mikrohullámú abszorbensek vizsgálata

Diszkrét aktív alkatrészek

Kábel-membrán szerkezetek

11. Hegesztés; egyéb műveletek

Corvus Aircraft Kft Tervezési, gyártási technológiák. Győr, április 16.

Forrás:

Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 5. Általános anyagszerkezeti ismeretek Fémek, ötvözetek

Szereléstechnológia. A felületi szereléstechnológia kialakulása MÉRETSZABVÁNY. A felületi szerelés típusai. A felületi szerléstechnológia(smt):

Korszerő alkatrészgyártás és szerelés II. BAG-KA-26-NNB

Mikrohullámú abszorbensek vizsgálata

FÉNYSOROMPÓ EGYIRÁNYÚ VASÚTI FORGALOM ESETÉN

Anyagválasztás Dr. Tábi Tamás

1214 Budapest, Puli sétány info@grimas.hu. Rétegvastagságmérő. MEGA-CHECK Pocket

EWC kódok Engedély veszélyes hulladék tárolására

Rapid Gyorsragasztó. Tulajdonság Rapid/A Rapid/B Rapid (Keverve) Szín Fajsúly Viszkozitás (25 C-on) Élettartam Minőségét megőrzi (2gm, 25 C-on)

RLD259V. TERMÉK LEÍRÁS A D8171 egy akril két komponensű színtelen lakk, amely optimálisan használható Envirobase High performance bázis festékre.

. Nyomtatott Áramköri Lapok áttekintés

Átírás:

4 VASTAGRÉTEG TECHNOLÓGIÁK 4-01 KERÁMIA ALAPÚ VASTAGRÉTEG TECHNOLÓGIA ELEKTRONIKAI TECHNOLÓGIA ÉS ANYAGISMERET VIETAB00 BUDAPEST UNIVERSITY OF TECHNOLOGY AND ECONOMICS DEPARTMENT OF ELECTRONICS TECHNOLOGY TARTALOM Alapfogalmak Vastagréteg alapanyagok A kerámia alapú vastagréteg technológia lépései Szitanyomtatás Beégetés Sziták típusai Hibrid IC elkészítése Ellenállások értékbeállítása Kerámia vastagréteg alkalmazások 2/32 ALAPFOGALMAK I SZIGETELŐ ALAPÚ INTEGRÁLT ÁRAMKÖRÖK A szigetelő alapú integrált áramköri hordozókon az elemek összekötésére szolgáló vezetékmintázatot, az ellenállások jelentős részét és egyes további passzív elemeket a szigetelő lemez felületén integrált formában rétegtechnológiával állítjuk elő. Az alkalmazott technológia alapján kétféle hordozót különböztetünk meg: vastagréteg és vékonyréteg IC. Ha további alkatrészeket (ún. hibrid elemeket) is beültetünk a szigetelő alapú integrált áramkörbe, akkor az áramkört hibrid IC-nek nevezzük. 3/32

ALAPFOGALMAK II - VASTAGRÉTEG Vastagréteg: 5-70 μm vastagságú réteg, amelyet szitanyomtatással és hőkezeléssel paszta állagú anyagból hoznak létre általában kerámiára (ritkábban üvegre, szilíciumra, passzivált fémfelületre), vagy műanyag hordozóra. Tokozás Vastagréteg hibrid IC 4/32 ALAPANYAGOK I Vastagréteg paszták: kolloid szuszpenzió típusú anyagok a következő összetevőkkel funkcionális fázis (amely a vastagréteg alaptulajdonságait szabja meg: vezető, ellenállás v. szigetelő réteg), szervetlen és/vagy szerves kötőanyagok, oldószerek. A rétegben visszamaradó kötőanyag típusa szerint megkülönböztetünk: szervetlen (üveg/üveg-kerámia, ill. reaktív kötőanyagú) vastagréteg pasztákat, szerves (polimer) vastagréteg pasztákat. 5/32 SZERVETLEN VASTAGRÉTEG PASZTÁK Alapanyagok (paszták) összetétele: Funkcionális fázis: Vezetőréteghez Ag-Pd, Au, Cu, W Ellenállásréteghez: ruténium, iridium valamint rénium oxidja (RuO 2 ) Kötőanyag: Alacsony olvadáspontú üveg (SiO 2 ) (olvadáspont csökkentése B, Ba, régebben Pb) Oldószer 6/32

ALAPANYAGOK II Vastagréteg hordozók: vastagréteg áramköröket előre elkészített hordozókon hozzuk létre: kerámiák (szervetlen és polimer rétegekhez), alumínium-oxid (alumina) (Al 2 O 3 ) berilium-oxid (BeO) alumínium-nitrid (AlN) passzivált fémhordozók, zománcozott acél (szervetlen és polimer rétegekhez), műanyagok (csak polimer rétegekhez): epoxi alapú flexibilis vagy merev (pl. üvegszál erősítésű FR4) hordozók poliimid fólia poliészter fólia 7/32 INTEGRÁLT ALKATRÉSZEK Vastagréteg integrált alkatrészek: a vastagréteg áramkörökben megvalósítható elemek és passzív alkatrészek a következők: huzalozási pályák, huzalkereszteződések és szigetelő rétegek, kontaktus felületek, kondenzátorok, induktivitások, ellenállások (állandó értékű, hőmérsékletfüggő NTC és PTC, feszültségfüggő típusok), 8/32 0. A VASTAGRÉTEG TECHNOLÓGIA LÉPÉSEI I: SZITANYOMTATÁS Szitamaszk 1. 2. 3. F Kés h v Paszta Hordozó Felnyomtatott réteg A szitanyomtatás lépései: 0. a paszta felkenése a szitára, a hordozó elhelyezése és pozicionálása 1. a nyomtatókés végig görgeti a pasztát a szitán 2. a szita felemelkedése a hordozóról. 3. Pihentetés szobahőmérsékleten, a paszta terülése 9/32

A VASTAGRÉTEG TECHNOLÓGIA LÉPÉSEI II: SZÁRÍTÁS ÉS BEÉGETÉS Szárítás 120 150 C-on: az oldószerek eltávoznak. Beégetés üvegkötésű pasztáknál általában 850 C-on, Szállítószalagos alagútkemence Égéstermék elszívása Sűrített levegő Ellenlégáram befúvócsövei Légfüggöny Béléscső Fűtés Hőszigetlés Vízhűtés Láncmeghajtás Lánc 10/32 A VASTAGRÉTEG BEÉGETŐ KEMENCE HŐPROFILJA Beégetési idő: 30 60 perc Hőmérséklet [ºC] Emelkedő ág (szerves kötőanyag kiég) 50ºC/min 300 500ºC Reflow hőprofil Csúcshőmérésklet 10 min Szemcsék szinterelődnek Szalagmozgás A réteg lehűl Leszálló ág 50ºC/min 700 300ºC Kilépés Belépés Üveg megömlik Idő [min] 11/32 A SZITAMASZK Mesh szám: az 1 -ra, azaz 25,4 mm-es hosszúságra eső nyílások száma. Vastagréteg IC-knél használatos szitamaszkok mesh száma: 80 350. vezetőréteg: 200 325 ellenállásréteg: 160 250 forraszpaszta: 80 90 Nyílás Szitamaszk szerkezete A Mesh szám befolyásolja a felnyomtatott rétegvastagságot! Huzal Emulzió Minden réteghez más szitamaszk (szitanyomó maszk) szükséges. 12/32

SZITAMASZKOK TÍPUSAI I: EMULZIÓS Direkt emulziós maszk: fényérzékeny emulziós réteg kialakítása és fotolitográfiás meg-munkálása közvetlenül a szitán. (Tartós, de vastagsága inhomogén.) Indirekt emulziós maszk: szilárd fényérzékeny fólia fotolitográfiás megmunkálása, majd ráhengerlése a szitára. (Homogén vastagság, sérülékeny.) Kombinált emulziós maszk: az előző kettő kombinációja. (Előzőek előnyeivel drága.) Szitaszövet Direkt emulzió Nyomtatás iránya Polimerizálódott emulzió Indirekt emulzió Indirekt emulzió 13/32 SZITAMASZKOK TÍPUSAI II: FÉMMASZKOK Indirekt fémmaszk: maratott fém fóliamaszk rögzítése ragasztással vagy hegesztéssel a szitán. (100um feletti vastagság, egyszer használható) Direkt fémmaszk: Kétoldalról maratott fémmaszk közvetlen használata. (Nagy felbontás, drága.) Függesztett fémmaszk: Szitaszövet Ragasztó Be-bronz lemez Nyomtatás iránya Fémmaszk szita Ni-réteg alakadó Ni-réteg Keret Rögzítés Maratott fémmaszk rögzítése szitakeretben. (Drága és tartós, forraszpasztához.) Szitaszövet Fémmaszk 14/32 SZITA- VS. STENCILNYOMTATÁS Amiben a két technológia megegyezik: Mind a kettővel valamilyen pasztaállagú anyagot viszünk fel egy felületre, maszkon keresztül. A két technológia különbözik: 1. A stencil egy összefüggő fém lemez, amelyen apertúrákat nyitunk, míg a szita egy fém (műanyag) szálakból szőtt szövet, amelyet a megfelelő helyeken maszkolunk. 2. A stencil apertúrák teljesen nyitottak, a szita apertúrák NEM 3. A stencil felfekszik a hordozóra, a szita NEM. 4. A stencilek fő felhasználási területe a forraszpaszta nyomtatás, míg a szitáké a vastagréteg paszta nyomtatás. 5. Az (emulziós) sziták a maszk eltávolítása után újra hasznosíthatók, a stencilek NEM. 15/32

HIBRID IC KÉSZÍTÉSE I 16/32 HIBRID IC KÉSZÍTÉSE II 17/32 HIBRID IC KÉSZÍTÉSE III 18/32

HIBRID IC KÉSZÍTÉSE IV Ellenállásréteg nyomt. (2), beég. 19/32 HIBRID IC KÉSZÍTÉSE V Vezetőréteg nyomtatása, beégetése Ellenállásréteg nyomt. (2), beég. 3. Forrasztásgátló üvegréteg 20/32 HIBRID IC KÉSZÍTÉSE VI Ellenállásréteg nyomt.(2), beég. 3. Forrasztásgátló üvegréteg 4. Ellenállás értékbeállítás lézerrel 21/32

HIBRID IC KÉSZÍTÉSE VII Ellenállásréteg nyomt. (2), beég. 3. Forrasztásgátló üvegréteg 4. Ellenállás értékbeállítás lézerrel 5. Forraszpaszta nyomtatása 22/32 HIBRID IC KÉSZÍTÉSE VIII Ellenállásréteg nyomt. (2), beég. 3. Forrasztásgátló üvegréteg 4. Ellenállás értékbeállítás lézerrel 5. Forraszpaszta nyomtatása 6. Alkatrészek beültetése 23/32 HIBRID IC KÉSZÍTÉSE IX Ellenállásréteg nyomt. (2), beég. 3. Forrasztásgátló üvegréteg 4. Ellenállás értékbeállítás lézerrel 5. Forraszpaszta nyomtatása 6. Alkatrészek beültetése 7. Újraömlesztéses forrasztás 24/32

HIBRID IC KÉSZÍTÉSE (PÉLDA) Arany chip kontaktus felületek nyomtatása és beégetése Huzalozási pálya (pl. AgPd) nyomtatása és beégetése 25/32 HIBRID IC KÉSZÍTÉSE (PÉLDA) Ellenállások nyomtatása több lépésben és együttes beégetése Szigetelő üvegréteg nyomtatása és beégetése Utána ellenállások értékbeállítása 26/32 HIBRID IC KÉSZÍTÉSE (PÉLDA) Arany kontaktus felületet védő fólia Hordozó előkészítése a darabolásra Diszkrét alkatrészek beültetése és forrasztása IC chip ragasztása Kivezetések kötése 27/32

HIBRID IC KÉSZÍTÉSE (PÉLDA) Hibrid IC ragasztása az alkatrész ház hátoldalához és huzalkötések elkészítése (berillium-oxid kerámia, darlington tranzisztorral) Az alkatrészház oldalfala további alkatrészekkel Az oldalfal felhelyezése, kiöntés és a tető felhelyezése 28/32 RÉTEGELLENÁLLÁSOK ALAKJAI ÉS ÉRTÉKBEÁLLÍTÁSA Téglalap forma Cilinder forma (top hat) Értékbeállításkor lézerrel szigetelő vágatot munkálunk a rétegbe. Ezzel a módszerrel az ellenállás értéke csak növelhető. l / v d / v l / d R l d R sq / ahol a réteg fajlagos ellenállása; v a rétegvastagsága; l az ellenálláscsík hosszúsága; d az ellenálláscsík szélessége; R sq a négyzetes ellenállás. X deff 29/32 VÁGATFORMÁK Vastagréteg ellenálláselemek értékbeállítási vágatformái: Egyenes vágatok Kettős vágat L vágat Meanderezés Cilinder (top hat) számítása: Nagy l/d-jű cilinder alakú ellenállás 30/32

LÉZERES ÉRTÉKBEÁLLÍTÓ RENDSZER Lézer Lézersugár X-Y Eltérítés X-eltérítő tükör Y-eltérítő tükör Objektív Hordozó Réteg Mérőkör 31/32 A KERÁMIA VASTAGRÉTEGEK FELHASZNÁLÁSI TERÜLETEI 1. Jó hővezetés: nagyáramú és teljesítmény elektronika 2. Jó hőállóság: magas hőmérsékletű alkalmazások 3. Kicsi dielektromos állandó: nagyfrekvenciás alkalmazások 4. Ellenállás érték állíthatóság: speciális alk., pl. aktív szűrők 32/32