Конструкторско-технологические основы создания микросборок высокой плотности упаковки

Актуальность исследования. Создание надежных высококачественных радиоэлектронных средств (РЭС) при минимальных производственных затратах стало возможным благодаря современной технологии микроэлектроники. Основными конструктивными единицами РЭС в настоящее время являются большая полупроводниковая интегральная схема (БИС) и микросборка (МСБ). Причем эти конструктивные единицы имеют различную степень интеграции находящуюся в диапазоне от 2 до 10.

Основным направлением развития микрои наноэлектроники является повышение степени интеграции БИС и МСБ. У ведущих мировых производителей размеры элементов БИС уменьшаются примерно вдвое каждые 5 лет. Полупроводниковая промышленность РФ отстает от указанной тенденции. Тем не менее, в России к 2005 г. освоили размеры 0,3 мкм, что позволило создать 64-разрядный процессор с 3,4 млн. элементов в кристалле [1]. Несмотря на затяжной экономический кризис, размеры элементов БИС в РФ, за последние 20 лет уменьшились в 5 раз. В то же время как номинальные размеры проводников и резисторов тонкопленочных МСБ на большинстве Российских предприятий, за редким исключением, остались практически неизменными и составляют 0,2−0,3 мм. Следует отметить, что наша страна утратила свое лидирующее положение в производстве МСБ и микроблоков к концу 80-х годов XX века, когда в зарубежной печати появились сообщения по созданию многокристальных модулей с многоуровневой разводкой и размерами проводников 5−25 мкм [2, 3].

Увеличение степени интеграции БИС неизбежно приводит к увеличению количества их выводов. Уже стало нормой количество выводов 68 и 84. Имеются сообщения о компонентах с числом выводов свыше 1000. На практике с ростом количества выводов компонентов растет площадь межсоединений коммутационной платы. Поэтому для повышения плотности упаковки плат современных цифровых устройств актуальным является создание многоуровневой тонкопленочной коммутации, а также повышение плотности межсоединений, что может быть достигнуто как за счет уменьшения ширины проводников, так и за счет уменьшения расстояния между ними. 4.

Вопросы проектирования и технологии тонкопленочных МСБ рассмотрены в работах зарубежных и отечественных авторов: Г. .Холлэнда, Р. Берри, П. Холла, М. Гарриса, J1. Майссела, Р. Глэнга, Б. Ф. Высоцкого, JI.A. Коледова, А. И. Коробова, О. Е. Бондаренко, В. Ф. Борисова, А. С. Назарова, А. В. Фомина, В. Н. Сретенского, Г. Я. Гуськова, Г. А. Блинова, И. Н. Воженина, В. П. Лаврищева, В. Н. Черняева, В. А. Волкова, Ю. П. Ермолаева, И.П. Бушмин-ского, JI.H. Колесова, З. Ю. Готра, И. Е. Ефимова, И. Я. Козыря, Ю. Н Горбунова и других.

Большинство миниатюрных аналоговых устройств, например, электронные блоки датчиков первичной информации, высокоразрядные АЦП и ЦАП, усилители и генераторы СВЧ выполняется в виде МСБ на основе тонкопленочной технологии. Технология тонкопленочных МСБ была разработана в 60-х годах XX века и по существу в России остается неизменной до настоящего времени. В качестве материалов подложек традиционно используются ситалл и поликор, которые по своим физическим свойствам, например, пористости, не способны обеспечить ширину линий менее 15−25 мкм.

Минимальный размер чип-резистора для поверхностного монтажа составляет 0,25×0,25 мм, то есть близок к размерам тонкопленочного резистора (ТПР). В то же время современные технологии и оборудование в России могут обеспечивать размеры ТПР до 1−3 мкм и пока этот потенциал не используется. В основном это связано с отставанием методов проектирования ТПР и МСБ в целом.

Поэтому появилась настоятельная необходимость анализа существующих конструкций и технологий тонкопленочных МСБ и создания новых конструктивно-технологических решений, которые бы способствовали разработки новых норм конструирования и изготовления МСБ.

Для того чтобы оценить прогресс развития конструкций используют удельные показатели качества. В связи с тем, что плотность упаковки [4] является главным показателем уровня интеграции того или иного конструктива, то в данной работе в качестве основного критерия будет применяться именно это показатель.

Таким образом, научная проблема, которая решается в данной работе, заключается в устаревшем методологическом подходе к проектированию и производству тонкопленочных МСБ, который сдерживает рост их плотности упаковки. Решение проблемы особенно актуально для авиационной, космической и военной техники, где стоимость одного килограмма приборов достигает сотни тысяч и даже миллионы рублей. Актуальность работы подтверждается тем, что рассматриваемая проблема относится к приоритетным направлениям развития науки, технологии и техники в РФ до 2015 г., утвержденными 21.05.06 президентом РФ.

Объектом исследования являются тонкопленочные МСБ и гибридные интегральные микросхемы (ГИС). Учитывая, что в проектировании и производстве МСБ и ГИС применяют единые технологические и конструктивные решения, то в дальнейшем будем применять только термин МСБ как более распространенный.

Предметом исследования являются модели, методы и алгоритмы проектирования, технология и конструкции тонкопленочных элементов, плат и МСБ.

Цель и задачи исследований. Целью диссертационной работы является разработка теоретических и методологических основ конструкторско-технологического проектирования и производства тонкопленочных МСБ высокой плотности упаковки, совокупность которых можно квалифицировать как новое крупное достижение в развитии микрои наноэлектрони-ки.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие основные задачи:

1. Выполнить анализ современного состояния проектирования и технологии тонкопленочных элементов, плат и МСБ, выявить проблемы и разработать новые подходы к их решению.

2. Исследовать влияние конструктивно-технологических факторов на сопротивление ТПР, на основании чего уточнить теоретическую модель сопротивления ТПР и его погрешности.

3. Разработать методы обеспечения качества тонкопленочных элементов, плат и МСБ при возрастании плотности упаковки.

4. Разработать конструктивно-технологические варианты тонкопленочных многоуровневых плат и МСБ.

5. Разработать методы и алгоритмы проектирования тонкопленочных МСБ с высокой плотностью упаковки.

6. Применить полученные методы и алгоритмы проектирования к разработке конструкций МСБ датчиков первичной информации.

Методы исследований. Для решения поставленных задач используются: математический аппарат численного и аналитического моделирования, методы теории допусков, теории вероятностей и математической статистики, математический аппарат теории цепей, методы теплового моделирования и расчета тепловых режимов конструкций МСБ, а также экспериментальные методы исследования.

Основные новые научные положения, выносимые на защиту:

1. Математическая модель ТПР, включающая в себя:

— систематические погрешности формирования физической структуры ТПР;

— контактное сопротивление;

— сопротивление электродов;

— систематическую погрешность, за счет исключения контактных площадок перекрытия резистивного и проводящего слоя.

2. Конструкция гребенчатого резистора.

3. Методы повышения качества тонкопленочных МСБ, включающие в себя:

— способ изготовления ТПР методом двойной фотолитографии;

— способы компенсации систематических погрешностей тонкопленочных элементов;

— метод оценки качества тонкопленочной платы;

— метод определения погрешностей формирования структуры тонкопленочных элементов;

— устройство контроля качества сварных соединений.

4. Конструктивно-технологические варианты многоуровневых плат, включающие в себя:

— платы с толстопленочной полимерной изоляцией;

— платы с подложкой из кремния.

5. Методы проектирования тонкопленочной МСБ, включающие в себя:

— интегрально-групповой метод компоновки;

— метод расчета стационарного теплового режима;

— метод проектирования топологии платы.

Научная новизна полученных результатов заключаются в следующем:

1. На основе проведенного анализа современного состояния теории и практики проектирования, а также технологии тонкопленочных МСБ выявлены основные проблемы и показаны пути их решения. Показано, что основной проблемой, которая сдерживает рост плотности упаковки МСБ в настоящее время, является не столько уровень технологии и оборудования, а устаревшие модели, методы и алгоритмы проектирования и производства тонкопленочных МСБ. Сформулированы основные методы повышения плотности упаковки тонкопленочных МСБ.

2. Разработана теория ТПР с размерами менее 50 мкм, основные положения которой заключается в следующем. Уточнены математические модели сопротивления ТПР и его погрешности для диапазона частот до 300 МГц. В новые модели дополнительно входят систематические погрешности формирования удельного поверхностного сопротивления, длины, ширины, сопротивление электродов, систематическая погрешность за счет исключения контактных площадок перекрытия резистивного и проводящего слоя. Разработана модель контактного' сопротивления ТПР, в которую входят сопротивления резистивной, адгезионной и проводящей пленки конструкции контакта. Отличие от известных моделей состоит в непосредственном расчете сопротивления участков контакта.

Предложена конструкция гребенчатого ТПР, которая защищена двумя патентами РФ. Особенностью данной конструкции является то, что прямоугольные резистивные элементы?-находятся между двумя встречно расположенными гребенчатыми электродами, а контактные площадки резистора расположены на минимальном расстоянии от электродов. Впервые разработаны модели сопротивления электродов для прямоугольного и гребенчатого ТПР. Впервые исследовано влияние контактных площадок перекрытия резистивного и проводящего слоев на сопротивление ТПР. Установлено, что при Кф > 10 и Кф < 0,1 контактные площадки перекрытия могут быть исключены из конструкции резистора без ухудшения точности получения сопротивления.

3. Разработаны методы повышения качества тонко пленочной платы, суть которых состоит в следующем. Разработан способ изготовления ТПР методом двойной фотолитографии, который защищен патентом РФ. Отличие этого способа от известных состоит в том, что при второй фотолитографии фоторезистом защищают все проводники, резистивные элементы и контактные площадки, за исключением небольших участков контактных площадок перекрытия резистивного и проводящего слоя. Разработаны способы компенсации систематических погрешностей тонкопленочных элементов, которые в отличие от известных способов не ухудшают плотность упаковки и не повышают себестоимость изготовления МСБ. Разработан метод оценки качества тонкопленочной платы. Отличие данного метода от известных решений состоит в том, что он определяет не только качество изготовления платы, но и качество проектирования ее топологии и комплекта фотошаблонов. Разработаны методы и алгоритмы оценю! погрешностей параметров физической структуры ТПР. Предлагаемые методы и алгоритмы в отличие от известных позволяют определять сопротивление электродов прямоугольного и гребенчатого ТПР и систематическую погрешность удельного поверхностного сопротивления. Разработанные алгоритмы имеют более высокую точность оценки погрешностей формирования структуры ТПР.

4. Разработаны конструктивно-технологические варианты тонкопленочных многоуровневых плат с толстопленочной полимерной изоляцией. Отличительной особенностью этих плат является то, что выводы компонентов присоединяются непосредственно к контактным площадкам того или иного уровня коммутации. В результате образуется небольшое число межу-ровневых соединений, которые осуществляются либо с помощью проволочных перемычек, либо припоем. Выводы компонентов и проволочные перемычки присоединяются к контактным площадкам, расположенным на втором и последующих уровнях, с помощью ультразвуковой сварки или пайки.

Разработаны конструктивно-технологические варианты тонкопленочных многоуровневых плат с подложкой из кремния. Отличие этих плат от известных решений состоит в формировании слоя диэлектрика из диоксида кремния толщиной 4−5 мкм за счет термического окисления кремния и ионно-плазменного напыления диоксида кремния на пластину. Кроме того, на одной или обеих поверхностях плат формируют ТПР. В двусторонней плате при металлизации отверстий методом HAL используется защитный слой пленки хрома. Отличительными особенностями платы с тремя уровнями коммутации является: формирование общей шины, как на диэлектрики, так и на кремниииспользование общей шины в качестве экрана, а самой платы в качестве несущей конструкции. Впервые разработаны методы монтажа многоуровневых плат с подложкой из кремния.

5. Разработаны методы проектирования топологии тонкопленочных МСБ. Впервые разработан интегрально-групповой метод компоновки МСБ. Разработан метод расчета стационарного теплового режима тонкопленочной платы. Отличие от известных методов состоит в замене параметра «допустимая удельная мощность рассеяния» на параметр «тепловое сопротивление кондуктивного тракта» и переход от плоской тепловой модели к объемной. Объемная тепловая модель, состоит из правильной усеченной пирамиды и трех параллелепипедов. Разработан метод проектирования топологии МСБ. Отличие от известных методов состоит в алгоритме расчета размеров ТПР и алгоритме проверочного расчета тепловых режимов компонентов и ТПР.

6. Впервые разработаны топологии многоуровневых плат тонкопленочных МСБ:

• МСБ с интегрально-групповым методом компоновки;

• двухуровневых плат с толстопленочной полимерной изоляцией;

• кремниевой двухуровневой платы с металлизацией переходных отверстий методом HAL;

• кремниевой трехуровневой платы с выполнением общей шины и экрана на кремнии.

Достоверность и обоснованность полученных в работе результатов обеспечены: использованием известных положений фундаментальных наук, строгими математическими доказательствами, адекватностью разработанных моделей реальным физическим и технологическим процессамподтверждены совпадением теоретических результатов с экспериментальными данными, не противоречащими исследованиям других авторов. Полученные результаты базируются на хорошо отработанных в промышленности типовых технологических процессах микроэлектроники и подтверждаются успешной апробацией на научно-технических конференциях и публикацией основных положений в ведущих научно-технических журналах. Многие технические решения внедрены в производство и учебный процесс, а также защищены а.с. СССР и патентами РФ.

Практическая значимость результатов работы заключается в следующем:

1. Повышена плотность упаковки тонкопленочных МСБ за счет:

— уменьшения топологических норм проектирования тонкопленочных элементов в 5−20 раз;

— увеличения на два порядка диапазона отношения сопротивлений Ямакс/Кмшъ изготавливаемых на одной плате;

— выбора и разработки конструкций ТПР с минимальной площадью и высокой точностью изготовления;

— разработкой конструктивно-технологических вариантов плат с многоуровневой раз-' водкой.

2. Предложенные автором методы, модели и алгоритмы позволяют повысить качество МСБ и снизить себестоимость их изготовления.

3. Теоретические и научные результаты работы доведены до инженерных решений в виде методов проектирования и конкретных конструктивов тонкопленочных МСБ. Сформулированы основные требования и нормы конструирования для нового стандарта по тонкопленочным МСБ.

Реализация результатов работы. Результаты диссертационной работы в виде стандарта предприятия, конструкторских и технологических документов, изобретений, учебных пособий, лекций внедрены на предприятиях и в высших учебных заведениях: Арзамасском ОАО НПП «Темп-Авиа», Чебоксарском НПП «Элара», Пензенском НИИ Электромеханических приборов, Нижегородском НПП «Салют-27», Арзамасском политехническом институте (филиале НГТУ), Нижегородском государственном техническом университете, Пензенском государственном университете.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих научно-технических конференциях (НТК):

НТК «Повышение качества и эффективности в машинои приборостроении», г. Н. Новгород, 1997 г.

Всероссийской НТК, посвященной 30-летию Арзамасского филиала НГТУ: «Наука — производству: современные задачи управления, экономики, технологии и экологии в машинои приборостроении», г. Арзамас, 1998 г.

Всероссийской НТК с участием международных специалистов. Н. Новгород — Арзамас, НГТУ — АФ НГТУ, 2003 г.

НТК «Информационные технологии в промышленности и учебном процессе», г. Арзамас, 2004 г.

НТК «Проблемы современной микроэлектроники», с. Б. Болдипо, 2004 г.

LX научной сессии, посвященной дню радио, Российского НТО радиотехники, электроники и связи им. А. С. Попова, г. Москва, МТУ СИ, 2005 г.

Всероссийской НТК с участием международных специалистов. Н. Новгород — Арзамас, НГТУ — АФ НГТУ, 2007 г.

V межрегиональной научно-практической конференции «Современные информационные и телекоммуникационные технологии в образовании, науке и технике», Арзамасский филиал Современной гуманитарной академии, 2008 г.

Международной НТК «Пассивные электронные компоненты-2008″, г. Н. Новгород, ОАО НПО"ЭРКОН».

Международной НТК «Информационные системы и технологии-2008», г. Н. Новгород, НГТУ им. Р. Е. Алексеева.

63-й научной сессии, посвященной дню радио, Российского НТО радиотехники, электроники и связи им. А. С. Попова, г. Москва, МТУ СИ, 2008 г.

9-й международной научно-практической конференции «Современные информационные и электронные технологии-2008», Одесский национальный политехнический университет.

Международном симпозиуме «Надежность и качество», ПГУ, г. Пенза.

8-м международном симпозиуме «Интеллектуальные системы-2008», «, МГТУ им. Баумана, г. Н. Новгород, НГТУ им. Р. Е. Алексеева.

18-й Всероссийской НТК с международным участием «Неразрушающий контроль и техническая диагностика-2008», г. Н. Новгород, НГТУ им. Р. Е. Алексеева.

7-й Международной НТК «Авиация и космонавтика-2008», г. Москва, МАИ.

Публикации. По результатам научных исследований опубликовано 73 научных работы, в том числе 1 монография, 1 учебное пособие, 38 научных статей и 10 тезисов докладов.

29 статей опубликованы в центральных и зарубежных периодических изданиях и сборниках научных трудов. Из них 10 статей опубликовано в научно-технических журналах РФ, рекомендованными ВАК Минобразования: «Проектирование и технология электронных средств», «Датчики и системы», «Известия вузов. Электроника», «Заводская лаборатория. Диагностика материалов», «Нанои микросистемная техника», «Вестник МАИ» и 8 статей опубликовано в Украинском рецензируемом научно-техническом журнале «Технология и конструирование в радиоэлектронной аппаратуре», включенном в список ВАК Украины.

Новизна и практическая значимость результатов выполненных исследований подтверждены 9-ю изобретениями, в том числе 3-мя авторскими свидетельствами СССР, 2-мя положительными решениями на получение патента РФ, 4-я патентами РФ. Кроме того, материалы исследований, связанных с диссертацией, представлены в 14 отчетах по НИР и ОКР.

Личный вклад. Все выносимые на защиту результаты и положения, составляющие основное содержание диссертационной работы разработаны и получены лично автором или при его непосредственном участии.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, списка литературы из 222 наименований и приложений. Общий объем работы без учета приложений составляет 214 страниц. Диссертация содержит 69 рисунков и 54 таблицы.

Выводы.

1. Разработаны требования к оформлению топологического чертежа тонкопленочной МСБ с высокой плотностью упаковки. Отличие этих требований от известных состоит в том, что каждый слой тонкопленочного элемента изображается в виде цветных линий, а не прямоугольников. Такой подход к выполнению топологического чертежа позволяет уменьшить масштабы и форматы чертежей, повысить удобство их чтения, снизить трудоемкость разработки чертежа и комплекта ФШ.

2. На основании требований п. 6.1 и методов, изложенных в главах 4, 5 настоящей работы впервые произведена разработка топологий плат пяти КТВ МСБ:

— МСБ с интегрально-групповым методом компоновки;

— двухуровневой платы с толстопленочной полимерной МИ, выводы компонентов которой присоединяются к КП платы ультразвуковой сваркой;

— двухуровневой платы с толстопленочной полимерной МИ, выводы компонентов которой присоединяются к КП платы ультразвуковой сваркой и пайкой;

— кремниевой двухуровневой платы с металлизацией переходных отверстий методом.

HAL;

— кремниевой трехуровневой платы с выполнением общей шины и экрана на кремнии. Результатом этих разработок является повышение плотности упаковки МСБ и ПДГ по сравнению с прототипами (табл. 6.13).

3. На основе исследований проведенных в диссертационной работе сформулированы новые нормы конструирования и даны рекомендации по проектированию тонкопленочных МСБ, которые могут быть использованы как в отраслевых стандартах, так и стандартах предприятий.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

В результате диссертационных исследований изложены научно обоснованные технические и технологические решения на основе микро и нанотехнологий по повышению плотности упаковки тонкопленочных МСБ, совокупность которых можно квалифицировать как новое крупное достижение в развитии микрои наноэлектроники. Внедрение результатов диссертационной работы вносит значительный вклад в развитие экономики страны и повышение ее обороноспособности. В процессе выполнения работы получены следующие новые научные результаты.

1. На основе проведенного анализа современного состояния теории и практики проектирования, а также технологии тонкопленочных МСБ установлено, что ныне действующие стандарты РФ по МСБ отражают технический уровень 1980 гг. и сдерживают дальнейшие увеличение плотности упаковки, потому что за гранью этих стандартов находятся неизученные явления обусловленные:

• размерными погрешностями тонкопленочных элементов;

• отводом тепла от ТПР и компонентов;

• контактными явлениями в проводниках и резисторах;

• качеством межуровневых изолирующих слоев;

• обеспечением качества МСБ на этапах синтеза электрических схем, проектирования конструкции, технологического обеспечения производства.

2. Разработана теория ТПР с размерами менее 50 мкм. Полученные результаты позволяют повысить точность и стабильность сопротивления ТПРрасширить пределы коэффициента формы ТПР, проектируемых на одной плате, на два порядкана порядок уменьшить размеры ТПР, существенно не изменяя при этом технологический процесс.

3. Разработаны методы повышения качества тонкопленочной МСБ, суть которых состоит в следующем. Разработан новый способ изготовления ТПР методом фотолитографии. Разработано три способа компенсации систематических погрешностей сопротивления ТПР. Разработан метод оценки качества тонкопленочной платы, который основан на результатах измерения сопротивления резисторов и вычисления инструментальных погрешностей ТПР. Разработаны методы и алгоритмы расчета систематических и случайных погрешностей параметров физической структуры ТПР. Разработаны устройства контроля качества сварных соединений.

4. Разработаны три КТВ многоуровневой платы с полимерной изоляцией: плата, на которую выводы компонентов монтируются только сваркой, плата со смешанным соединением выводов компонентов, плата, на которую выводы компонентов присоединяются только пайкой. Разработано два КТВ многоуровневой платы с подложкой из кремния. В качестве межуровневой изоляции во всех КТВ используется диоксид кремния толщиной 4−5 мкм. Первый вариант представляет собой двустороннюю плату и предполагает формирование ТПР, металлизацию переходных отверстий и монтажных поверхностей методом HAL. Второй вариант представляет собой трехуровневую плату и предполагает установку компонентов на обе ее поверхности, причем третий уровень коммутации и экран формируются на низкоомном кремнии. Разработан способ монтажа компонентов с матричными и периферийными выводами на плату из кремния. Разработаны варианты монтажа кремниевой платы с малой, средней и большой мощностями рассеяния на основание МСБ. Разработанные КТВ многоуровневых плат позволяют применять современные компоненты как в виде БК, так и в миникорпу-сах с большим количеством выводов и малым шагом между выводами.

5. Сформулированы этапы проектирования тонкопленочных МСБ и рассмотрены их особенности. Разработан интегрально-групповой метод компоновки МСБ. Разработан метод расчета стационарного теплового режима тонкопленочной платы. Показано, что при уменьшении площади ТПР менее 2−3 мм удельная мощность рассеяния резистивной пленки не является информативным параметром для проектирования размеров ТПР. Взамен этого параметра предложено использовать тепловое сопротивление кондуктивного тракта источника' тепла, расположенного на плате. Разработан метод проектирования топологии тонкопленочной платы.

6. Разработаны требования к оформлению топологического чертежа тонкопленочной МСБ высокой плотности упаковки. На основании этих требований и методов, изложенных в главах 4, 5 настоящей работы впервые произведена разработка топологий плат пяти КТВ МСБ. На основе исследований проведенных в диссертационной работе сформулированы новые нормы конструирования и даны рекомендации по проектированию тонкопленочных МСБ, которые могут быть использованы как в отраслевых стандартах, так и стандартах предприятий.

Полученные результаты диссертационной работы имеют широкий диапазон применения в области проектирования и технологии:

• многокристальных модулей MKM-D, MKM-Si, МКМ-С;

• полупроводниковых ИС;

• микросистемной техники;

• датчиков первичной информации и др. (,.

Примером применения результатов работы в МКМ-С и полупроводниковых ИС является расчет минимальных размеров пленочных и диффузионных резисторов по заданной мощности, а также расчет сопротивления контактов резистора. В микросистемной технике и датчиках первичной информации широко распространены тонкопленочные проводники и КП, которые могут быть существенно уменьшены в случае использования приведенных в настоящей работе методов и алгоритмов их расчета.

ПЕРЕЧЕНЬ ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ.

АСП — автоматизированная система проектирования;

БГИС — большая гибридная интегральная схема;

БИС — большая интегральная схема;

БК — бескорпусной кристалл;

ГАТ — глубокое анизотропное травление;

ГИС — гибридная интегральная схема;

ЗИ — защитная изоляция;

ЗТВ — зона теплового влияния;

ИС — интегральная схема;

ИТ — источник тепла;

КП — контактная площадка;

МИ — межуровневая изоляция;

МКМ — много кристальный модуль;

МСБ — микросборка;

МЭА — микроэлектронная аппаратура;

РЭ — резистивный элемент;

РЭС — радиоэлектронное средство;

П — плата;

КПП — контактная площадка перекрытия резистивного и проводящего слояКТВ — конструктивно-технологический вариантСБИС — сверхбольшая интегральная схема;

СС1 — соединительный слой 1 (соединяющий плату и корпус МСБ);

СС2 — соединительный слой 2 (соединяющий корпус компонента и плату);

ТПР — тонкопленочный резистор;

ТКС — температурный коэффициент сопротивления;

ТЭ — тестовый элемент;

УЗС — ультразвуковая сварка;

ФШ — фотошаблон.

ПЕРЕЧЕНЬ ПРИНЯТЫХ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ.

Ъ, I — ширина и длина ТПР;

Ъ0 — ширина зазора между проводником и резистором;

ЛВ — абсолютная погрешность несовмещения резистивного фотошаблона относительно проводящего слоя тонко пленочной платыd — глубина распространения теплового потока под углом 45° в верхней поверхности платыширина ЗТВ;

Л1С, АЬС — систематическая абсолютная погрешность длины и ширины ТПРЛ1, ЛЬ — случайная абсолютная погрешность длины и ширины ТПР;

Лр — абсолютная погрешность удельного поверхностного сопротивленияdR — половина поля допуска на номинальное сопротивление ТПРR3 — сопротивление электродовдр — случайная относительная погрешность удельного поверхностного сопротивлениядрс — систематическая относительная погрешность удельного поверхностного сопротивления по оси Y подложки;

Кф — коэффициент формы ТПРдК0 — относительная погрешность отношения сопротивления двух резисторов идентичной формы;

Li, Ьм — минимальная длина и ширина ТПР, определяемые технологией- 13, Ъ3 — длина и ширина ЗТВh, А&bdquo— коэффициент теплопроводности СС1, СС2, платыhi, К — толщина СС1, СС2 и платыт — число угловых участков ТПРРмощность рассеяния компонентом или ТПРРо — удельная мощность рассеяния резистивной пленкиРп — мощность, рассеиваемая всеми ИТ платы;

Рд — допустимая удельная мощность рассеяния резистивной пленкой;

R — номинальное сопротивление ТПР;

RK — контактное сопротивление резистор — проводникр — удельное поверхностное сопротивление резистивной пленки;

Рп — удельное поверхностное сопротивление проводящей пленкиг — общее удельное тепловое сопротивление монтажной структуры СС2-П-СС1;

Г2, r", г1 — удельные тепловые сопротивления СС2, платы, СС1;

R"c — тепловое сопротивление кондуктивного тракта монтажной структуры П-СС1;

Re, R", R] - тепловые сопротивления кондуктивного тракта: верхней и нижней части платы, СС1- RKC, RPn — тепловое сопротивление корпус — среда и р-n перехода;

Rm — требуемое тепловое сопротивление кондуктивного тракта для отвода тепла от плоского ИТ, которое образуется вследствие собственного и наведенного перегреваЯф — фактическое тепловое сопротивление кондуктивного трактаS — площадь компонента или ТПРSUc — площадь ИСо f.

S0 — площадь подложкиS" - Площадь платы МСБТи — температура нагрева плоского ИТТп — средняя температура платы МСБ;

Тд, Трп Тю Т0 — максимально допустимая температура: плоского ИТ, р-n перехода, корпуса компонента, основания корпуса МСБ;

AT с — приращение температуры ИТ, вызванное собственным перегревомАТнп — приращение температуры ИТ, вызванное наведенным перегревомAT — приращение температуры ИТ, вызванное собственным и наведенным перегревом. f.