Способ изготовления рисунка проводящих и диэлектрических слоев микросхем Советский патент 1991 года по МПК H05K3/12 

Изобретение относится к печатным схемам, в частности к способу изготовления печатных плат, и можег быть использовано в производстве печатных плат и толстопленочных микросборок, содержащих один или несколько уровней печатных проводников и резисторов с межслойной изоляцией.

Цель изобретения - повышение производительности, экономичности и расширение технологических возможностей за счет того, что нанесение проводящих и диэлектрических слоев микросхем производят струей монодисперсных капель, управляемой от ЭВМ или другого управляющего блока.

На струю рабочей жидкости, выходящей из сопла, воздействуют давлением 10- 10000 кПа. Величина давления для выбрасывания струи из сопла зависит от вязкости

жидкости, диаметра сопла и необходимой скорости полета капель

Затем на струю жидкости последовательно накладывают колебания с частотой 500 Гц - 2 МГц. в результате чего струя жидкости дробится на отдельные капли, которые заряжаются в заряжающем электроде при напряжении импульсов 2-500 В, после чего заряженные капли рабочей жидкости отклоняются в электрическом поле напряженностью от 5 до 30 кВ/см, что обеспечивает движение каждой капли в определенную точку подложки

Предлагаемый способ позволяет управлять толщиной каждого элемента микросхемы. Возможно изготовление резисгивных слоев, при котором несколько ре исчивных паст с различными удельными сопротивлениями одновременно наносят с помощью

iO

о ю о

КЭ

соответствующего количества управляемых капельных струй и затем производят их одновременную термообработку. В некоторых случаях требуется управлять струей монодисперсных капель для образования слоя различной толщины с требуемым удельным поверхностным сопротивлением. При необходимости производят окончательную подгонку сопротивлений резисторов до номинальных величин путем дополни- тельного нанесения на резисторы управляемой струей монодисперсных капель пасты с последующей термообработкой.

При воздействии на струю рабочей жидкости давлением меньше 10 кПа наблюда- ются флуктуации скорости истечения жидкости. При давлении свыше 10000 кПа нет стабильного каплеобразования, происходит разброс капель в полете.

При частоте колебаний, накладываемых на струю жидкости, выходящей из сопла, меньше 500 Гц каплеобразование неустойчивое, сопровождается обильным сателли- тообразованием, капли образуются большой массы и ими невозможно управ- лять. При частоте свыше 2 МГц не выполняется условие дробления струи на капли. Возмущения затухают.

При воздействии на образование капли импульсами электрического поля с напря- жением импульсом меньше 2 В происходит отклонение капель на величину, меньшую чем аэродинамический след, и капли попадают в ловушки, а при напряжении импульсов свыше 500 В начинается

самопроизвольный пробой промежутка между заряжающим электродом и струей.

При напряженности отклоняющего электрического поля меньше 5 кВ/см практически не происходит отклонения полета капель, а при превышении напряженности свыше 30 кВ/см полет капель сопровождается помехами из-за спонтанных коронных или покровных разрядов в зоне межэлектродного промежутка.

Конкретные примеры реализации способа сведены в таблицу.

Формула изобретения Способ изготовления рисунка проводящих и диэлектрических слоев микросхем, включающий формирование струи рабочей жидкости под давлением и ее подачу на подложку при относительном перемещении подложки и струи и термообработку полученных слоев, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности, экономичности и разрешающей способности процесса, давление при формировании струи рабочей жидкости выбирают в диапа- зо не 10-10000 кПа, перед подачей струи на подложку на нее последовательно накладывают колебания с частотой 500 Гц - 2 МГц и воздействуют импульсами электрического поля при напряжении импульсов 2-500 В, после,чего на струю накладывают перпендикулярное направлению перемещения струи электрическое поле напряженностью 5-30 кВ/см.

Изобретение относится к способу изготовления печатных плат и может быть использовано в производстве печатных плат и толстопленочных микросборок, содержащих один или несколько уровней печатных проводников и резисторов с межслойной изоляцией. Целью изобретения является повышение производительности и расширение технологических возможностей, что достигается тем, что нанесение проводящих и диэлектрических слоев микросхем производят струей монодисперсных капель, управляемой от ЭВМ или другого управляющего блока. При этом на струю рабочей жидкости воздействуют давлением 10 - 10000 кПа. Затем на струю последовательно накладывают колебания с частотой 500 Гц - 2 МГц. Способ позволяет управлять формированием толщины каждого элемента микросхемы. Предусматривается изготовление резистивных слоев с использованием паст с различными удельными сопротивлениями.

авление кПа Диаметр сопла

мкм; вязкость жидкости 0,8 сПз; частота колебаний (каплеобразования) Гц; амплитуда заряжающих импульсов электрического поля Vj 2-500 В; напряженность отклоняющего электрического поля кБ/см (исследовались 4- 5 точек в пределах диапазонов)

10000 кПаdc ;5 мкм,- Ч 150 сПз;

МГц; В; Е 0 15 кБ/см

Каплеобразование стабильное, полет управляемый. Управляемая толщина обводки слоя Г 0,5-2 мм; погрешность толщины 30 мкм; сплошность, рельеф, стабильность электрических характеристик в соответствии с требованиями ГОСТ

Каплеобразование стабильное, полет управляемый, (Г 20 мкм; Д6 5-10 мкм. Механические геометрические и электрические параметры слоев - в соответствии с ГОГТ

I

мкм; г 1 СПз; fK 10 - 500 кГц; кВ/см

Р 9 кПа

мкм; Ч 0,8 сПз,- f 500 Гц - 10 кГц; V3 2-500 В; 30 кВ/см

мкм; сПз; МГц; Ґз 500 В; - 30 кВ/см

мкм; q 1 сПз; f« 10-100 кГц; Е0 5-30 кВ/см

V3 500 В

dt 20 мкм; г 150 сПз; .20 - 100 кГц; , Е0 5 - 30 кВ/см

300 В

1 В

мкм; 1 100 сПз; Е„ 5-30 кВ/см; fK 20 - 100 кГц мкм; ,5 сПз; f 500 Гц - 2 МГц Е0 5-30 кВ/см

Vj 505 В

Частота колебания (каплеобразования) Гц

мкм; 1 60 сПз; - 200 кГц; Е0 15 кВ/см (рабочие жидкости описаны в исх. материале )

мкм;Ч 2 сПз; V 2 - 500 В; Е0 5-30 кВ/см

12 f 200 кГц

мкм; f 5 с11э; В, кВ/см

Продолжение таблицы

Г

Каплеобразование стабильное, полет управляемый, сГ 0,2- 50 мм; && 20 мкм. Производительность: скорость нанесения слоев до 2-3 м/с Устойчивое каплеобразование не наблюдается. Наблюдаются флуктуации скорости истечения Качественное получение топологического рисунка не обеспечивается

Нет стабильного каплеообразо- вания, разброс капель в полете. Четкий рисунок на подложке не получить Каплеобразование, управляемость - стабильные; 0,2- 50 мм; мкм. Механические, геометрические, электрические параметры слоев - в соответствии с нормативными требованиями Каплеобразование четкое, управляемость полетом - жесткая, стабильная. Механические геометрические, электрические параметры слоев соответствуют норме То же

Капли отклоняются на величину меньшую, чем аэродинамический след, не выходят за пределы ловушки, управляемое получение слоев невозможно Начинается самопроизвольный пробой промежутка между заряжающим электродом и струей. Управление струей капель срывается. Режим нерабочий

Каплеобразование стабильное, полет капель управляемый, 0,5-20 20 мкм. Механические, геометрические и электрические параметры соответствуют нормативным требованиямТо же

|

.V.W .«„ .„.„

13 f 2 МП;

14 f 485 Гц

мкм;г; 1,8 с11з кВ/см

1 5 fn 2000500 Гц

сПз;

V.50 В;

Е0 5-30 кВ/см

Напряженность отклоняющего электрического поля Е 5 кВ/см

d 100 мкм;

1 с11э; V 300 В; f 300 кГц

кВ/см

кВ/см

кВ/см

dc-80 мкм;rj 10 сПз; V3a450 кГц

мкм;1 °50 сПз; кГц мкм;о.8 с11з; В; Кгц

Продолжение таблицы

I

Каплеобразование стабильное, полет капель управляемый, Г 0,5-20 мм;0 20 мкм. Механические, геометрические, электрические параметры соответствуют нормативным требованиям

Каплеобразование неустойчивое сопровождается обильным сател литообразованием, капли получаются большой массы,которыми практически невозможно управлять. Режим нерабочий Режим находится за пределами каплеобразования, не выполняется условие дробления струи на капли. Возмущения затухают. Нерабочий режим Каплеобразование и полет устойчивы, (Г 0,1-40 мм; 15 мкм. Диэлектрические и проводящие слои по.механическим, геометрическим и электрическим параметрам соответствуют нормативным требованиям

Каплеобразование, полет стабильны, управляемы. Нанесенные слои отвечают нормативным требованиямi

Управляемый полет капель сопровождается помехами из- за спонтанных коронных или искровых разрядов в зоне межэлектродного промежутка. Режим нерабочий.