Печатные схемы

Тема 3. ТИПОВЫЕ КОНСТРУКЦИИ САУ ЛА И ТЕХНОЛОГИЯ ИХ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

Первые печатные схемы (ПС) принято считать прообразом современных ПП и ИС. Их появление явилось результатом многолетнего стремления специалистов механизировать и автоматизировать процессы сборки и монтажа радиоаппаратуры. Наиболее удачной оказалась конструкция, представляющая собой плоскую изоляционную подложку, на поверхность которой нанесены ЭРЭ в виде тонких слоев из проводящих, резистивных и изоляционных материалов, сконфигурированных соответствующим образом. При изготовлении таких схем были использованы достаточно освоенные к тому времени высокопроизводительные методы полиграфической печати, такие как: трафаретная печать, тиснение, плоская печать, избирательное травление и гальваническое осаждение, фотохимическая печать (в полиграфии этот способ печати называют фотомеханическим) и т.д. Печатная технология основана на широком использовании групповых методов, при которых все элементы изображения формируются (или обрабатываются) на всей подложке за один прием. Использование для однотипного рисунка одной печатной формы (фотошаблона, трафарета и т.п.) обеспечивает высокую степень повторяемости рисунка от подложки к подложке.

Печатные элементы, в отличие от дискретных ЭРЭ, не имеют внешних выводов, корпуса и не могут рассматриваться как отдельные изделия.

Основание печатной схемы выполняет функции меха­нической детали, несущей на своей поверхности пленочные эле­менты схемы; одновременно оно выполняет функции изоляции и может выполнять функции теплоотвода и др.

Печатные элементы могут формироваться сначала на временной подложке и далее переносится с нее на постоянную, или их получают сразу на постоянной подложке.

В процессе развития техники печатных схем возможность из­готовления всех ЭРЭ появилась не сразу. Наиболее быстро было освоено изготовление печатных проводников, затем резисторов, конден­саторов и индуктивностей. Позднее печатная технология стала применяться и в полупроводниковой технике. Наиболее интенсивно принципы получения печатных элементов развивались в микроэлектронике, поскольку именно они во многом определяют минимально возможные на каждом этапе размеры элементов. Минимальный размер воспроизводимого элемента является важной характеристикой методов печати. Также применяется другой параметр – разрешающая способность процесса, которая определяется как предельное число линий, разделенных промежутками той же ширины t, воспроизводимых на 1 мм длины изображения (рис. 4.1).

В настоящее время с использованием печатных методов получают:

а) в производстве печатных плат – проводящий рисунок и защитную (паяльную) маску;

б) в производстве пленочных ИС – пассивные элементы (резисторы, конденсаторы, индуктивности), коммутационные, изоляционные и защитные слои;

в) в производстве полупроводниковых ИС – эпитаксиальные слои, маски для локального легирования (изменения типа проводимости), коммутационные и изоляционные слои, а также пленочные резисторы (в совмещенных схемах).

г) в производстве коммутационных плат микросборок – коммутационные и изоляционные слои.

Основные технологические процессы изготовления ПС связаны с получением слоев с заданными свойствами и конфигурацией. К ним относятся:

Изготовление инструмента (как правило, комплекта), определяющего рисунок каждого из слоев – фотошаблонов, трафаретов, масок и т.п.

Осаждение слоев на подложку с одновременным или последующим их конфигурированием.