集成电路印刷.ppt

*集成电路(IntegratedCircuit:IC)以半导体晶体材料为基础，采用专门的工艺技术将组成电路的元器件和互连线集成在基片内部、表面或基片之上的微小电路或系统。集成度：指在一定尺寸的芯片上可以做出多少个晶体管。按其基本构成不同分为两类：半导体IC和混合IC（薄膜IC、厚膜IC、组合IC）；半导体IC：也称整体集成电路，是在半导体基板上由晶体三极管、晶体二极管和电阻电容构成的一体化电路。混合IC：将用于电路中的晶体三极管、晶体二极管的硅材料，基板的绝缘材料，配线部分的其他材料混合，制成混合IC。厚膜集成电路:适用于耗电小、大功率、高电压电路，成本低，适合大批量生产，用于电子工业，军事宇航领域，民用工业等。[制作]：是将导体、电阻、电容等用特殊油墨印刷在陶瓷上，再通过烧结使其得到所要求的电气性能。[构成]：基板，导体，电阻元件，电介体元件，电感元件，有源元件，内部接线，外装等8部分构成。1．工艺过程：主要由印刷和烧结工艺组成，制作工艺的前后顺序由各工序的烧结温度决定导体印刷与烧结（导体油墨，850～1000）电介体印刷与烧结(电介油墨，绝缘油墨，850～900℃)电极印刷与烧结、电阻印刷与烧结、电阻、静电容量修正(导体油墨，750～800℃)(电阻油墨，700～760℃)保护涂层印刷与烧结(玻璃油墨，＜540℃)有源元件管芯联接(硅晶体三极管、硅半导体IC，400～420℃)有源元件导线连接(金属导线等，300～350℃)(硅树脂，＜200℃)有源元件保护覆层→组装元件外引线的钎焊→外涂装导体印刷与烧结（导体油墨，850～1000）电介体印刷与烧结(电介油墨，绝缘油墨，850～900℃)电极印刷与烧结、电阻印刷与烧结、电阻、静电容量修正(导体油墨，750～800℃)(电阻油墨，700～760℃)保护涂层印刷与烧结(玻璃油墨，＜540℃)有源元件管芯联接(硅晶体三极管、硅半导体IC，400～420℃)有源元件导线连接(金属导线等，300～350℃)(硅树脂，＜200℃)有源元件保护覆层→组装元件外引线的钎焊→外涂装2．印刷印刷方式：基板为硬性陶瓷材料，本身没有吸墨性，而要求墨层较厚，选用丝网印刷；[承印物—陶瓷材料，印墨—特殊油墨]制版：阳图原稿，直接感光制版法，不锈钢丝网，金属网框；印刷设备：平面丝网印刷机，要求印刷位置准确一致，印压合理，墨层厚度均匀。3．基板[要求]—耐高温，耐烧结，不与油墨发生反应，对玻璃粉的附着性良好，表面光滑，机械强度和尺寸稳定性良好。[主要材料]—氧化铝（纯度96%），厚度0.30-1.5㎜，标准尺寸50㎜×50㎜。[种类]—氧化铝陶瓷基板，镁橄榄石陶瓷基板，高频绝缘石陶瓷基板，锆石陶瓷基板，莫莱石陶瓷基板，堇青石陶瓷基板等4．油墨：作为电子元件的构成材料，应满足集成电路电气性能的要求。导体油墨：由金属粉末、玻璃粉、连结料和添加剂构成；（a）印刷：印刷后形成导电性油墨皮膜，金属粉末和玻璃粉均匀分散在连接料树脂中（b）烧结：连接料树脂开始燃烧，墨层体积减少，玻璃粉软化熔融后向基板表面扩展，和金属粉末粘结在一起（c）冷却：玻璃粉紧紧填充排列，和金属粉末有序粘结在一起，形成金属粉末整齐排列的墨层，以实现油墨皮膜的导电性能导电性油墨的印刷、烧结冷却过程1-玻璃粉2-树脂3-金属粉末4-基板烧结：合理控制烧结温度和烧结时间，保证厚膜IC的电气性能。预加热：50～400℃，墨层有机连接料燃烧气化升温：400～800℃，金属粒子熔化，使印刷图文得到要求的电气性能烧结：800℃恒温，玻璃粉元素熔化，金属成分固着在基板上冷却：快速冷却，避免继续反应电阻油墨：主要由金属粉末构成电阻皮膜。电介油墨：钛酸钡与玻璃熔化后急速冷却制成玻璃粉末，并与树脂、溶剂混合，可作为电容器使用。绝缘油墨：主要作为电阻厚膜保护或配线的多层交叉绝缘。有源油墨：硒、硫化镉、硒化镉、硫化锌等，主要形成半导体组件和晶体三极管等,烧结工艺要求更严格。1.集成电路按其基本构成不同可分为几种类型?2.什么是半导体IC和混合IC?3.说明厚膜IC的应用与构成4.制作厚膜IC为何一般采用丝网印刷方式?如何合理选择丝网材料和线数?对丝网印刷机有哪些要求?5.说