ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат технических разработок.

Процесс металлизации плат для корпусов интегральных микросхем производится способом сеткографии с использова­нием паст специального назначения.

Высокую плотность топологического рисунка плат возмож­но получить при условии использования паст, имеющих хоро­шую адгезионную способность и стабильные реологические показатели. Реологические свойства пасты зависят от соотношения порошкообразных наполнителей и полимерных свя­зующих. Адгезия металлизационного слоя с поверхностью под­ложки платы связана с природой связующих и растворителей, используемых при изготовлении эластичной керамики и пасты.

Применение ацетона, бутилацетата и этилцеллюлозы при изготовлении паст типа МВП обеспечивает молекулярную связь с эластичной керамикой, в состав которой входит смесь арилатов, , изопропиловый спирт, толуол и другие полярные органические добавки. На прочность рассматриваемого адгезионного соединения влияют условия его образования: темпера­тура сушки металлизационного слоя, вязкость пасты, режим подпрессовки, условия обжига.

По своему составу металлизационные пасты являются мно­гокомпонентными системами, состоящими из порошкообраз­ных наполнителей типа ПВВ и ВЧДК, пластификаторов типа дибутилфталат, связующих (этилцеллюлоза, бутилацетат), рас­творителей (ацетон, а-терпениол и другие). Состав паст типа МВП обеспечивает молекулярную связь с эластичной керами­ческой лентой, однако этого не достаточно для обеспечения четкости рисунка и хорошей проводимости. Для обеспечения этих качеств большое значение имеет способность пасты рас­текаться и смачивать поверхность платы, т.е. реологические свойства пасты.

Установлено, что пасты, содержащие менее 25% полимер­ных связующих дают искаженную картину топологического рисунка платы (волнистые края, отпечатки сетки, растекание слоя проводника). По мере увеличения количества органиче­ских связующих в пасте отпечатки становятся ровнее. Сниже­ние количества порошкообразных наполнителей, или прово­дящей фазы увеличивает сопротивление проводникового слоя и снижает толщину проводника.

Для достижения необходимого качества топологии нужно регулировать вязкость пасты в пределах 90-120 Па7с при тем­пературе 20-25оС путем введения растворителей. Под действи­ем растворителей изменяется молекулярный вес полимерных связующих, изменяется плотность энергии когсзии, система становится термодинамически совместимой.

Учитывая особенности микроструктуры подложки можно предположить возникновение отдельных участков с большойглубиной проникновения. Скорость поверхностной диффузии возрастает при подпрессовке. Давление 5 МПа и температура 80°С способствуют проникновению пасты в поры и капиляры подложки.

Момент наступления адсорбционного равновесия системы, а следовательно и адгезионная прочность, зависит от формиро­вания так называемых "вторичных структур" полимерных свя­зующих. Формирование такого типа структур связано с реоло­гическими особенностями металлизационных паст. Дисперс­ность молекулярного веса полимерных компонентов не позво­ляет получить равномерную скорость диффузии. По этой при­чине отдельные участки проводников слабо связаны с подлож­кой.

Учитывая неоднородность микроструктуры подложки мож­но предположить возникновение достаточно высокой адгезии за счет локальной диффузии в местах контакта. При этом глу­бина диффузии и время проникновения зависят от молекуляр­ного веса полимерного связующего.