Технологический процесс изготовления фольгового чувствительного элемента на полиимидном носителе

Отмывка титановых заготовок производится в смеси Н₂О₂ – 225мл и NH₄ОH – 9 мл при температуре 100°С. Затем они сушатся на центрифуге при 100°С.

Никелевую фольгу обрезают в размер рамки и приваривают на установке контакно-точечной сварки. Заготовки снова отмываются.

На полуавтомате нанесения фоторезиста ПНФ-2, на заготовки со стороны, не закрытой фольгой, наносится лак электроизоляционный полиимидный АД-9103. Полимеризация лака происходит при температуре 350°С в течение 10 мин. Заготовки остывают на воздухе.

После отмывки и сушки заготовок производится фотолитография по никелю.

Травление 1 происходит в растворе РеС1₃ : Н₂О : НNО₃= 200 : 13 : 20 при температуре 60°С.

Припоем ПОС-61 облуживаются контактные площадки.

Измеряется сопротивление резисторов. При необходимости про­изводится подгонка сопротивления в растворе травления 1, разбавленном в 10 или 100 раз в зависимости от разности номиналов резисторов рассчетного и измененного.

На поверхность заготовок со стороны элементов наносится лак полиимидный АД-9103 для защиты.

Зачищаются контактные площадки, после чего производится выходной контроль фольговых элементов.

Технологический маршрут изготовления тонкопленочной имс на полиимидном носителе

Номер операции в маршрутной карте	Содержание операции
1.	Подготовка рамок
2.	Приварка к рамке никелевой фольги
3.	Химическая обработка заготовок
4.	Нанесение полиимидного (электроизоляционного) лака АД-9103
5.	Полимеризация лака АД-9103
6.	Отмывка заготовок
7.	Нанесение фоторезиста на сторону никелевой фольги, незащищенную лаком
8.	Фотолитография (создание резисторов)
9.	Травление никеля
10.	Лужение контактных площадок
11.	Подгонка сопротивления резистора
12.	Нанесение полиимидного лака АД-9103
13.	Полимеризация лака АД-9103
14.	Зачистка контактных площадок
15.	Выходной контроль фольговых элементов на полиимидном носителе

Технологический процесс изготовления титалановых подложек

На первом этапе изготовления подложек приготавливаются не­обходимые технологические растворы.

Электролит анодирования подложки готовится следующим образом: заливается 10 литров горячей деионизированной воды (40 – 60°С) в полиэтиленовый бачок. Засыпается щавелевая кислота из расчета 100 г/л, затем борная кислота 20 г/л, перемешивается, переливается в рабочую ванну через бязевую ткань, доливается до рабочего объема (25 л) деионизованной водой.

Электролит электрополирования подложек и химической полировки алюминиевой фольги готовится следующим образом: заливается 5 литров ортофосфорной кислоты в емкость из кварцевого стекла, затем 1,5 кг щавелевой кислоты и 550 мл этиленгликоля. Этиленгликоль для химического полирования алюминиевой фольги не заливается. Раствор разогревается до 90 – 100°С и перемешивается текстолитовой палочкой. Плотность раствора замеряется ареометром. При появлении растрава алюминия в процессе электрополирования в виде мелких точек раствор меняется. Приготовляется раствор 2% фтористоводородной кислоты. В полиэтиленовой бутыли смешиваются 4,3 л деионизированной воды и 190 мл фтористоводородной кислоты.

Раствор снятия шлама после травления и промывки титалановой заготовки готовится следующим образом: в винипластовую ванну заливается 1 л деионизированной воды, 280 мл НМОз и 25 мл HF. Все работы проводятся под вытяжкой и в резиновых перчатках.

Изготовление титановых заготовок. Нарезаются заготовки из титана на ножницах по заданному размеру с припуском по 1 мм на сторону. Снимаются заусенцы напильником. Заготовки промываются в ванночке со стиральным порошком тампоном из поролона при температуре 50 – 60°С в течение 30 – 60 с, затем горячей водой 40 – 50°С в течение 1 – 2 мин. Концентрация раствора стирального порошка 40 – 50 г/л. Титановые заготовки травятся в 2% HF под вытяжкой в кассетах в ванне из винипласта емкостью 2л 4 – 5 мин. при температуре 18 – 25°С. Заготовки промываются в кассетах проточной деионизированной водой 1 – 1,5 мин. Снимается шлам с травленных заготовок в винипластовой ванне под вытяжкой 1 – 2 мин. при 18 – 25°С. Заготовки промываются проточной деионизированной водой 5 – 10 мин.

Анодирование титановой заготовки. Заготовки закрепляются в приспособлении, промываются деионизированной водой в течение 30 – 35 мин. и помещаются в ванну с электролитом анодирования. Электролит состоит из щавелевой кислоты (100 г/л) и борной (20 г/л). Анодирование происходит при температуре 18 – 20°С при напряжении 5 В в течение 1,5 – 2 мин. Заготовки промываются холодной водой, затем деионизированной 5 – 10 мин. Сушатся под вентилятором.

Для химической полировки алюминиевой фольги ее наматывают на приспособление для химической полировки и опускают в бачок из кварцевого стекла с электролитом химического полирования. Электролит состоит из 5 л ортофосфорной и 1,5 кг щавелевой кислот. Полировка происходит при температуре 80 – 90°С. Через 3 – 3,5 мин. фольга вынимается из приспособления и промывается в проточной воде при температуре 30 – 40 °С 20 – 25 мин., затем в проточной деионизированной воде 15 – 20 мин. Фольгу помещают на алюминиевую подставку и ставят сушиться в муфельную печь на 3 – 5 мин. при температуре 350±10°С.

Накатка алюминиевой фольги на титалановую заготовку. Подложки оборачиваются в алюминиевую фольгу в один слой и фольга отрезается. Укладываются на алюминиевую фольгу и помещаются в муфельную печь с температурой 450±10°С на 10 мин. Перед прокаткой валки и станину протирают от пыли бязевой салфеткой, смоченной спиртом. Горячие заготовки по одной берутся из печи пинцетом и прокатываются на установке прокатки 4 – 6 раз в разных направлениях. Первая прокатка – со стороны, закрытой фольгой. Зазор между валками установки прокатки 0,06 – 0 ,08 мм для титана толщиной 0,5 мм. Прокатанные заготовки отжигаются 20 – 30 мин. в печи при 450±10°С, затем остывают на воздухе. Процесс повторяется 2 – 4 раза. Накатанные заготовки отрезаются в размер. Заусенцы снимаются напильником.

Электрополировка. Подложки по одной электрополируются на подвеске из А1 или Ti проволоки в течение 30 – 60 с. Электролит состоит из 5 л ортофосфорной кислоты, 1,5 кг щавелевой кислоты и 550 мл этиленгликоля. Температура раствора 90 – 100°С. Затем подложки про­мываются проточной теплой водой (40 – 50°С) 1 – 2 мин., далее деионизированной водой 5 – 10 мин.

Предварительное анодирование таталановых подложек перед терморихтовкой производят в ванне для анодирования при слабом барбатаже 2 – 3 мин. Состав раствора: щавелевая кислота 100 г/л, борная кислота 20 г/л, режим 2 А/дм². Подложки промываются вместе с подвеской проточной холодной водой, затем деионизированной 1 – 2 мин. Сушатся под вентилятором.

Для терморихтовки подложки складываются в пакет, пакет помещается между двумя шлифовальными плитами. Приспособление для терморихтовки ставится в печь с температурой 520±10°С на 25 – 35 мин. Вынимается и ставится в вытяжную вентиляцию на металлическую подставку.

Электрополирование проводят на подвеске из А1 или Ti проволоки, поместив подложки в сачок из кварцевого стекла с электролитом полирования на 1 – 2 мин. при температуре 90 – 100°С. Промываются подложки теплой проточной водой 40 – 50°С 1 – 2 мин. и проточной деионизированной водой 5 – 10 мин.

Глубокое анодирование титалановых подложек производят на подвеске для анодирования при слабом барбатаже 100 – 200 мин. при нормальной температуре. Раствор состоит из щавелевой и борной кислот, после чего подложки промываются проточной холодной водой, затем деионизированной 1 – 2 мин. Сушатся под вентилятором.

Отжиг титалановыж подложек происходит на алюминиевой подставке в муфельной печи при температуре 450 – 470°С 15 – 20 мин., после чего подложки охлаждают.

Контроль толщины окисла. Выборочно из партии берутся 1 – 2 подложки. В разных местах подложки наклеиваются кусочки липкой ленты ГОСТ 20477-75 10 х 10 мм. Травят окисел алюмиция в 15% растворе фтористоводородной кислоты 3 – 5 мин. Промывают в проточной холодной воде 1 – 2 мин. Снимают пинцетом липкую ленту и подложку промывают в холодной проточной воде 1 – 2 мин. Толщина окисла должна быть равна 35 – 50 мкм.

Контроль: при установке подложки на стеклянную пластину зазор между каждым из углов и стеклом не должен превышать 0.08 мм. Не допускаются вздутия и отслаивания окисла, трещины, темно-серые участки, сквозные поры, царапины, сыпь. Внешне подложки должны быть гладкие, блестящие светло-желтые. На нерабочей стороне допускаются дефекты.

Схема технологического процесса изготовления титалановой подложки