Толстопленочные платы

Для пояснения сущности процесса воспользуемся рис. 7.30. Вместо циклов «осаждение тонкой пленки в вакууме — фотолитография» в дан­ном случае используются циклы «нанесение пасты через трафарет — сушка — вжигание», а подложку заменяют на керамическую — термо­стойкий прочный материал.

Для формирования многоуровневой системы используют проводя­щую и диэлектрическую пасты. Поскольку толщина межслойной изоля­ции в 2—3 раза превышает толщину проводящего слоя, для получения качественных контактных переходов проводят предварительно одно- или двукратное нанесение проводящей пасты в окна изолирующего слоя по циклу «нанесение пасты через трафарет — сушка» (без вжигания). На заключительном этапе изготовления платы аналогичный прием исполь­зуют для формирования монтажных площадок, которые впоследствии облуживают лудящей пастой.

Следует подчеркнуть, что в многоуровневых системах вжигание паст в керамику происходит лишь на границе нижнего проводящего и нижнего изолирующего слоев с подложкой. Прочность сцепления последующих сло­ев друг с другом обеспечивается за счет расплавления в них низкотемпера­турного стекла и затем отвердения.

Платы на основе многослойной керамики. В отличие от предыду­щих типов плат, все слои которых формируют на общей подложке, в данном случае каждый проводящий слой наносят на собственную индивидуальную подложку из необожженной («сырой») керамики. Впоследствии отдельные листы керамики с проводящим рисунком собирают в пакет.

Исходными заготовками платы являются листы пластичной керамики толщиной 0,1 мм, полученные методом экструзии (выдавливанием пластич­ной керамической массы через щелевидный фильер). В отдельных листах керамики пробивкой или сверлением получают базовые отверстия, а затем (базируя листы по этим отверстиям) — отверстия под контактные переходы диаметром не менее 0,1мм (рис. 7.32, а). Используя те же базовые отверстия на каждой заготовке, через сетчатый трафарет заполняют отверстия под пе­реходы проводящей пастой, а затем с помощью другого трафарета наносят проводящий рисунок и сушат.

Следует подчеркнуть, что вследствие высоких температур (1400... 1700 °С) последующего обжига керамики приходится отказываться

Рис. 7.32. Коммутационная плата на основе многослойной керамики:

а — отдельные керамические подложки с проводящим рисунком; б— плата в сборе

от высокоэлектропроводных серебряно-палладиевых паст и использовать пасты на основе частиц тугоплавких металлов (вольфрама или молибдена).

Затем, используя те же базовые отверстия, отдельные листы собирают в пакет (рис. 7.32, б), подпрессовывают и штамповкой отделяют периферий­ную часть с базовыми отверстиями. Пакет подвергают высокотемператур­ной обработке. При этом протекают два параллельных процесса: вжигание проводящего рисунка в керамику и спекание (взаимодиффузия) частиц оки­слов, из которых состоит керамическая масса. На первой стадии обжига также происходит разложение и удаление пластификатора (технологической связки).

Выходящие на поверхность платы монтажные площадки на основе вольфрама или молибдена не допускают сварки и не смачиваются припоем. Для возможности облуживания таких площадок и последующей их пайки на них предварительно создают слой никеля путем химического осаждения из раствора.