Только Word
Введение 4
1 Аналитическая часть 6
1.1 Общие сведения об объекте исследования 6
1.2 Материалы для получения резистивного, контактного и 7
1.2.1 Материалы для резистивного слоя 7
1.2.2 Материалы контактного слоя 8
1.2.3 Материалы для защитного слоя 8
1.3 Технологические способы получения тонкопленочных резисторов 10
1.4 Дефекты при напылении 15
1.5 Лазерная подгонка 17
1.6 Патентный поиск 18
Выводы к первой главе 22
2 Теоретическая часть 23
2.1 Методики, приборы и оборудование для исследования интегральной микросхемы 313НР310 23
2.1.1 Методика оптического визуального контроля лазерной подгонки 23
2.1.2 Приборы и оборудование для проведения и исследования лазерной 25
Выводы ко второй главе 31
3 Экспериментальная часть 33
3.1 выбор оптимальных режимов подгонки наборов резисторов 33
3.2 Оценка электрического сопротивления резисторов 38
Выводы к третьей главе 39
Заключение 40
Список используемых источников 41
Приложение А 43
В современном мире все чаще находят свое применение в разных сферах лазерные технологии, например, медицине, науке, вооружении и машиностроении.
Лазерная машина – сложное интеллектуальное устройство, состоящее из большого количества отдельных блоков, связанных между собой физически и логически. В принципе, некоторые блоки системы могут быть заменены на похожие без изменения идеологии работы системы. С другой стороны, в лазерных машинах, предназначенных для других задач, блоки могут быть использованы в другом сочетании, подключены к компьютеру иначе и т.п.
Микроэлектроника не стоит на месте и нуждается в более производительных и качественных шагах производства, к таким можно отнести лазерную подгонку. Данный вид одного из этапов создания изделия позволяет практически исключить человеческий ресурс в процессе производства, что является важной составляющей на пути к полной автоматизации, исключая брак, зависящий от человека.
Современное оборудование для лазерной подгонки резисторов имеет ряд особенностей, обеспечивающих качество и удобство обработки:
• Высокоточная система измерения производит замер результатов обработки после каждого импульса или после серии импульсов, тем самым обеспечивая получение заданного результата с нужной погрешностью. Средней погрешностью для подобной системы являются значения в диапазоне 0.02-0.04% от номинального значения. Метод лазерной подгонки отличается высокой стабильностью результата и повторяемостью вне зависимости от начального сопротивления резистора, что обеспечивает фактическое отсутствие брака на данном этапе производства.
• система измерений производит замеры по 2-х канальной схеме, что фактически означает параллельный замер с двух независимых друг от друга пар зондов. Это позволяет исключить ошибки замеров параметров платы.
• замеры можно производить не только по основному параметру резистора (сопротивлению), но и по выходным параметрам платы на нужных контактах. Такой тип подгонки называется функциональным.
• замеры параметров при подгонке резисторов могут производиться не только с помощью пар щупов, но и матрицами. Матрица – это комплект щупов, расположенных заранее по определенной схеме, согласованной со схемой самого изделия. Матрица щупов не подлежит изменению и переналадке в последующем, однако матричный метод подгонки позволяет получить существенный прирост производительности, так как исключает время перемещения щупов между контактными площадками.
• Современное программное обеспечение позволяет производить как автоматическую подгонку, так и полностью ручную, а перемещением лазерного луча посредством джойстика. При этом система контроля при достижении нужного результата также выключит лазер, не позволив оператору случайно превысить значение номинала [1].
Однако применение лазерной подгонки не всегда обеспечивает достижение номинального значения сопротивления пленочных резисторов из-за субъективности выбора форм лазерных резов и координат точек начала обработки при настройке управляющей программы. В связи с этим разработка метода лазерной подгонки с прогнозированием траектории приближения сопротивления к номинальному значению является актуальной и востребованной для развития микроэлектронных технологий в России.
Сформулированы цель и задачи выпускной квалификационной работы.
Выполнен литературно-патентный обзор научных работ по оборудованию для лазерной подгонки, изготовлению деталей на лазерной установке, лазерной подгонки тонкопленочных резисторов. Основное внимание было уделено лазерной подгонки тонкопленочных резисторов.
Выбраны методики для проведения исследований электрических свойств, оптического визуального контроля и термообработки набора резисторов, полученных термическим напылением. Проведены исследования электрических свойств, оптического визуального контроля и термообработки набора резисторов, полученных термическим напылением, на основании которых определены оптимальные режимы лазерной подгонки, обеспечивающие наиболее благоприятные параметры для интегральной микросхемы 313НР310;
Проведены исследования лазерной подгонки на разнообразных режимах. Установлено, что образцы, подогнанные на оптимальных режимах, характеризуются низким дрейфом и качественной линией реза.
Проведена лазерная подгонка набора резисторов с разными режимами с последующей термической обработкой при Т=150 °С и выдержкой по времени
10 часов.
На основе экспериментальных данных проведено обоснование выбора оптимальных режимов лазерной подгонки для получения требуемого номинала сопротивления набора резисторов. Установлено, что режимы подгонки для резисторов с номерами 17 и 18 имеют самое низкое значение дрейфа, резисторы подгонялись со скоростью 550 условных единиц/с, приближением ×40, с полным спектром цветов линзы и с мощностями 60 % и 55 % соответственно.
На основании вышеизложенного можно говорить о том, что поставленная в данной работе цель – разработка оптимальных режимов лазерной подгонки для интегральной микросхемы 313НР310, была достигнута и основные задачи выполнены.
