Разработка конструкции антенного модуля СВЧ (стр. 7 из 12)
Топология отражает порядок соединения узлов цепи, предусмотренный электрической схемой, а также определяет геометрические размеры. конфигурацию элементов и их взаимное расположение га подложке.
Размешать пленочные элементы необходимо в соответствии с коммутационной схемой. При составлении коммутационной схемы уменьшают число пересечений проводников, сокращают их длину, определяют расположение пленочных элементов, навесных элементов, предусматривают контактные площади для монтажа. Используя коммутационную схему, разрабатывают эскиз топологического чертежа, совмещенных для всех слов. При вычерчивании элементов следует рационально использовать площадь подложки, что достигается соответствующим выбором конфигурации пленочных элементов и проводников.
Эскиз топологии выполняют в нескольких вариантах, так как при проработки первого варианта топологии не удается получить приемлемую первого варианта топологии не удается получить приемлемую конфигурацию слоев. Работа над следующим вариантом сводится к устранению недостатков первого для того, чтобы чертеж отвечал всем технологическим и конструктивным требованиям и ограничениям, оговоренным в ОСТ 4ГО.010.224 – 82.
Разработанная типология:
- соответствует схеме электрической принципиальной ГКИЮ 433375,001Э3;
- удовлетворяет конструктивным и технологическим требованиям, оговоренным в ОСТ 4ГО.010.224 – 82;
- обеспечивать возможность проверки электрических параметров элементов схемы;
- составлена таким образом, чтобы для изготовления схемы требовался наиболее простой и дешевый технологический процесс.
5.4 Выбор методов контактирования
Выбор элементов можно соединить пайкой микросваркой.
С помощью пайки получают ремонтопригодные соединения, то есть такие, которые можно демонстрировать и перепаять без повреждения коммутированных элементов.
При микросварке контактной, соединения формируются в твердой фазе за счет сжатия поверхностей и нагрева. Это обусловлено возможностью управления параметрами процесса, его механизации и автоматизации, высоким качеством и воспроизводимостью соединения. Формы и размеры сварной точки строго предопределены рабочей частью инструмента и площадь получаемого минимальна. В качестве перемычек используют проволоку круглого сечения из алюминий магниевого сплава, который обладает лучшей прочностью по отношению к другим материалом. Применение проволоки круглого сечения позволяет механизировать её подачу в зону сварки путем сматывания с катушки.
Качество и надежность получаемых соединений зависит не только от правильно выбранного сочетания материалов, но и от качества подготовки поверхности. Различные загрязнения и химические пленки на поверхности ухудшают контакт и взаимную диффузию материалов.
6. Выбор технологии и оборудования
6.1 Выбор технологического процесса и оборудования для изготовления платы
Согласно технологическому заданию микрополосковые платы изготовляются методом тонкопленочной технологии. Процесс изготовления плат приведен на рисунке 6.1.
Перед нанесением пленок на подложку ее нужно подготовить, т.е выполнить подготовительные операции, которые включают в себя: резку подложки, очистку и подготовку поверхностей подложки.
Резку подложек проводят в начале технологического цикла. Применить мультиплированный фотошаблон с предусмотренными зазорами между схемами на ширину ряда.
Резку подложек проводят в начале технологического цикла. Применить мультиплексированный фотошаблон с предусмотренными зазорами между схемами на ширину ряда.
Отмывку подложек проводят кислотно – щелочной обработкой. При очистке должны быть распущены отсортированы связи между подложкой и загрязненными без нарушения поверхности самой подложки. Перед нанесением пленки должны быть удалены все продукты реакции, ионы, молекулы воды. Очищенные подложки хранить в эксикаторах или вакуумных шкафах, но не более 24 часов перед нанесением пленок.
Для вакуумного напыления используется установка УВН – 2И – 2 (ГОСТ 5,70 - 68), которая предназначена для серийного изготовления пленочных элементов в результате вакуумного цикла. Материалы используются м помощью резистивных испарений. Подколпачное устройство доработано с целью использования единого узла совмещения.
Рисунок 6.1 – Тех. процесс изготовления платы
Технические характеристики установки приведены таблице 6.1 [7]:
Таблица 6.1 – технические характеристики установки УВН – 2ЛЕ – 2 (ГОСТ 5.70 - 68)
| Технические характеристики | Значения |
1. Предельное давление в рабочей камере, мм рт.ст 2. время достижения предельного давления, мин 3. Размер рабочей камеры, мм - диаметр; - высота; 4. Объем рабочей камеры, м  5. Максимальная температура испарения,  6. Нагрев подложек - температура нагрева, ; - время нагрева до заданной температуры, мин; 7. Питание от сети переломного тока: - напряжение, В; - частота, Гц; 8. Габаритные размеры, мм 9. Масса, кг |  90 500 640 0,12 1500 от 100 до 400 10 380 50 1500*1050*2600 700 |
Эффективность процесса напыления определяется малым временим осаждением и равномерностью толщины пленки по поверхности подложки. В связи с этим при организации и отладке процесса должны быть обеспеченны: интенсивное испарение вещества из испарителя; прямолинейное движение молекул вещества преимущественно на подложку и достаточной равномерности облучения подложки, интенсивный и равномерный рост пленки по поверхности подложки.
Проще, чем приступить к фотолитографическим процессам, необходимо изготовить фотооригинал и фотошаблон. В нашем случае изготовить позитивный металлизированный шаблон. Для этого применить оптическое стекло (к - 8) с металлизированным рисунком из хрома. Преимущество такого фотошаблона: высокая износостойкость – механическая и термическая стабильность; влагостойкость; резко ограниченные края изображения. Фотошаблон должен иметь изображение базовых элементов и репейных знаков.
Фоторезистор наносится методом –пульверизации – распыления. В пленках получаемых таким способом расход фотерезиста уменьшается в 10 раз, дефектность слоя в 3-4 раза по сравнению с пленками, получаемыми центрифугированием. Отсутствие краевого утолщения делает метод эффективным при нанесении фоторезистора на прямоугольные подложки. Для нанесения фоторезиста применить полуавтомат ПНФ – 1Р, технические характеристики которого приведены в таблице 6.2 [7].
Таблица 6.2 – Технические характеристики полуавтомата нанесения фоторезиста ПНФ – 1Р
| Технические характеристики | Значение |
| 1. Производительность, подложек/ч 2. Число одновременно обрабатываемых подложек, шт 3. Скорость перемежения, мм/с - форсунки; - стола; 4. Напряжение питания, В 5. Потребляемая мощность, кВт 6. Размеры, мм 7. Масса, кг | До 500 До 15 100-150 10-25 380(50Гц) 2 1000*1800*1200 430 |
Для сушки и дубления фоторезистора применить установку УСДФ – 1 (д ЕМ 3,023,002), характеристики которой приведены в таблице 6.3 [7].
Таблица 6.3 – Технические характеристики установки УСДФ – 1 (д. ЕМ 3,023,002)
| Технические характеристики | Значения |
1. Производительность, подложек/ч 2. Диапазон времени сушки и дубления, мин 3. Качество одновременно обрабатываемых подложек, шт 4. Размеры подложек, мм 5. Температура нагрева в камере при дублении,  6. Установленная мощность, кВт 7. Масса, кг | До 40 От 0 до 30 10 60*48*0,5 от 20 до 200 1000*1538*1796 390 |
Для операции совмещения экспонирования применить установку полуавтоматического совмещения и экспонирования УПСЭ – 4, технические характеристики который приведены в таблице 6.4 [7].
Таблица 6.4 – Технические характеристики установки полуавтоматического совмещения и экспонирования УПСЭ-4
| Технические характеристики | Значения |
| 1. Диаметр пластинки, мм 2. Размеры фотошаблона, мм 3. Точность совмещения, лекм 4. Производительность, подложек/ч 5. Увеличение микроскопа 6. Поя зрения микроскопа, мм 7. Время экспонирования, с 8. Потребления мощности, Вт 9. Размеры, мм 10. Масса, кг | 75 100*100*100 1 100  и  3,5 и 1,75 0,1 – 240 4 2600*1930*1960 800 |
Для операции травления применить полуавтомат травления универсальный ПТУ – 1 (д ЕМ 3,240,009), технические характеристики которого приведены в таблице 6.5 [7].
Таблица 6.5 – Технические характеристики полуавтомата правления ПТУ – 1 (д ЕМ 3,240,009)
| Технические характеристики | Значения |
1. Производительность, подложек/ч 2. Диапазон выдержек времени травления, с 3. Количество одновременно обрабатываемых подложек 4. Размер подложки, мм 5. Диапазон времени очистки подложки от шлака, с 6. Диапазоны температуры подогрева воздуха, с 7. Расход сжатого воздуха давлением 2,5  0,5ат,м /с 8. Расход деионизованной воды с удельным сопротивлением не менее 15МОн*см при температуре  и давлении 1,5 ат, л/ч 9. Установленная мощность, кВт 10. Габаритные размеры. Мм 11. Масса, кг |  от 15 до 180 3 шт 60*48*0,5 от 15 до 180 от 20 до 200 от 15 до 20 от 60 до 100 1 1000*1300*1800 500 |
Для контроля качества обезжиривания, проявления, травления при выполнении процесса фотолитографии использовать установку визуального контроля УВК-1 (д ЕМ 2,790,002), характеристики которой приведены в таблице 6.6 [7].