способ изготовления гибридных интегральных схем
Классы МПК: | H05K3/46 изготовление многослойных схем |
Автор(ы): | Марков Валентин Викторович, Плаксин Геннадий Арсеньевич, Салтыков Вячеслав Вениаминович, Тикменов Василий Николаевич |
Патентообладатель(и): | Марков Валентин Викторович, Плаксин Геннадий Арсеньевич, Салтыков Вячеслав Вениаминович, Тикменов Василий Николаевич |
Приоритеты: |
подача заявки:
1995-10-20 публикация патента:
10.05.1997 |
Применение: изобретение относится к микроэлектронике, в частности к изготовлению гибридных интегральных схем (ГИС). Сущность изобретения: одновременно на поверхности многоуровневой ГИС могут монтироваться электрорадиоэлементы как пайкой, так и сваркой. На поверхность диэлектрической подложки формируют проводники и контактные площадки (КП) первого уровня, облуживают (покрывают припоем) КП. Затем на рисунок схемы первого уровня наносят слой фольгированного полиимида, в котором со стороны полиимида выполняют отверстия в местах расположения КП, а из фольги выполняют проводники и КП второго уровня. КП второго уровня также облуживают и проводят соединение КП первого и второго уровней пайкой. После чего на временном основании формируют рисунок КП второго уровня, выполненный из алюминия с подслоем никеля и меди, и соединяют КП, выполненные на временном основании, с КП второго уровня, после чего временное основание удаляют. Образование межслойных соединений проводят пайкой и дополнительно одновременно с соединением КП первого и второго уровней на поверхность КП второго уровня наносят слой фольгированного алюминием полиимида с подслоями хрома и меди, после чего полиимид удаляют. 2 з. п. ф-лы, 14 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14
Формула изобретения
1. Способ изготовления гибридных интегральных схем, включающий формирование на диэлектрической подложке проводников и контактных площадок первого уровня, нанесение на контактные площадки первого уровня припоя, формирование изоляционного слоя, имеющего отверстия в местах расположения контактных площадок первого уровня, формирование проводников и контактных площадок второго уровня, облуживание контактных площадок второго уровня и соединение контактных площадок первого и второго уровня с образованием межсоединений, монтаж электрорадиоэлементов, отличающийся тем, что в качестве изоляционного слоя используют фольгированный медью полиимид, а формирование проводников и контактных площадок второго уровня и отверстий в изоляционном слое проводят путем раздельно-избирательного травления меди и полиимида в соответствии с рисунком проводников, контактных площадок и полиимида, и дополнительно на гибком временном основании формируют контактные площадки в соответствии с расположением электрорадиоэлементов, подлежащих сварке, и соединяют с рисунком контактных площадок второго уровня, а соединение контактных площадок первого и второго уровней и временного основания проводят одновременно, после чего временное основание удаляют. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве металла контактных площадок на временном основании используют алюминий с подслоем никеля и меди. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что толщина слоя алюминия составляет 5 35 мкм, слоя хрома 0,5 1,0 мкм, слоя меди 2 10 мкм.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к микроэлектронике, в частности к изготовлению гибридных интегральных схем (ГИС). Известна ГИС, в которой на диэлектрической подложке формируют рисунок схемы проводников и контактных площадок (КП) толстопленочным методом, с использованием алюминийсодержащих паст для изготовления КП [1]Изготовление КП из алюминийсодержащей пасты позволяет осуществлять монтаж электрорадиоэлементов (ЭРА) методом сварки. Однако в ряде случаев необходимо на одной и той же плате проводить монтаж ЭРА как сваркой, так и пайкой. В известном решении невозможно проводить монтаж ЭРА пайкой. Известна ГИС, в которой на поверхности диэлектрической подложки формируют многоуровневую коммутационную плату, в которой выполнены проводники и КП первого уровня на поверхности подложки, нанесение припоя на КП, нанесение межслойной изоляции и формирование проводников и КП второго уровня, после чего проводят образование межслойных переходов, затем проводят монтаж пайкой ЭРА на поверхность второго сформированного уровня проводников и КП [2]
В указанной многослойной ГИС проводится монтаж ЭРА только пайкой, что не позволяет использовать бескорпусные интегральные схемы и другие дискретные приборы, выполненные с алюминиевой металлизацией. Сущность изобретения заключается в том, что одновременно на поверхности многоуровневой ГИС могут монтироваться ЭРА как пайкой, так и сваркой, что значительно расширяет функциональные возможности схемы. В изобретении на поверхности диэлектрической подложки формируют проводники и КП первого уровня, облуживают (покрывают припоем) КП. Затем на рисунок схемы первого уровня наносят слой фольгированного полиимида, в котором со стороны полиимида выполнены отверстия в местах расположения КП, а из фольги выполнены проводники и КП второго уровня. КП второго уровня схемы также облуживают и проводят соединение КП первого и второго уровней пайкой. После чего на временном основании формируют рисунок КП второго уровня, выполненный из алюминия с подслоем никеля и меди, и соединяют КП, выполненные на временном основании с КП второго уровня, после чего временное основание удаляют. Образование межслойных соединений проводят пайкой КП первого и второго уровней, после чего дополнительно на поверхность КП второго уровня наносят слой фольгированного алюминием полиимида с подслоем хрома и меди, после чего полиимид удаляют. Толщина слоя алюминия составляет 5 35 мкм, хрома 0,5 1 мкм, меди 2 10 мкм. На фиг. 1 3 показано формирование рисунка проводников и КП на стеклотекстолитовой подложке; на фиг. 4 8 формирование рисунка проводников и КП на полиимиде, фольгированной медью; на фиг. 9 12 последовательность операций на вспомогательном временном полиимидном основании; на фиг. 13 - заключительный этап изготовления ГИС; на фиг. 14 ГИС с навесными ЭРА. Пример 1. 1. На фольгированном медью стеклотекстолите 1 марки СТФ методами фотолитографии и травления формируют коммутационный рисунок из проводников и КП 2 (фиг. 1, 2). Весь рисунок обслуживают припоем 3 (фиг. 3). 2. На фольгированном медью 4 полиимиде 5 марки ДЛПМ-2 методами фотолитографии и травления меди и полиимида формируют в медь проводники и КП (фиг. 4 6), а в полиимиде окна 6 в местах создания межсоединений с КП платы на стеклотекстолите (фиг. 7). Проводники облуживают припоем ПОС-61 (фиг. 8). 3. На фольгированном алюминием 7 полиимиде 8 марки ФДИ-АП со стороны алюминия наносят методом вакуумного напыления слои хрома 9 и меди 10. Толщина слоя Cr 5000 , толщина слоя Cu 2 мкм (фиг. 9 11). Методами фотолитографии и послойного травления хрома, меди и алюминия формируют столбики со структурой Al Cr Cu, которые обслуживаются со стороны меди припоем (фиг. 12), толщина Al 5 мкм. 4. На стеклотекстолитовую плату накладывают слой полиимида с медью и слой полиимида с алюминием, совмещая их с помощью специальных отверстий (фиг. 13). Причем медный слой накладывается полиимидом к стеклотекстолитовой плате, а алюминиевый слой металлом к плате. После спаивания слоев полиимид с двух слоев удаляют. Все паяные соединения и проводники покрывают защитным слоем фоторезиста, в котором вскрывают окна для монтажа навесных элементов. 5. Монтаж электрорадиоэлементов 12 проводят сваркой (фиг. 14). Пример 2. Во всем аналогичен примеру 1 за исключением того, что на фольгированный алюминием полиимид наносят слои меди и хрома толщиной соответственно 10 и 1 мкм, толщина слоя Al 35 мкм. Пример 3. Аналогичен примеру 1 за исключением того, что подслоем меди является никель толщиной 0,7 мкм, толщина слоя меди 6 мкм, а толщина слоя алюминия 20 мкм. Предложенный способ изготовления ГИС позволяет получать многоуровневые платы с алюминиевой металлизацией.
Класс H05K3/46 изготовление многослойных схем