Конструкторско-технологические основы создания микросборок высокой плотности упаковки тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.27.01, доктор технических наук Спирин, Владимир Георгиевич

• Спирин, Владимир Георгиевич
• доктор технических наук
• 2008

Оглавление диссертации доктор технических наук Спирин, Владимир Георгиевич

ВВЕДЕНИЕ.

1. Анализ современного состояния проектирования и технологии тонкопленочных микросборок.

1.1. Состояние, проблемы и пути повышения плотности упаковки тонкопленочной микросборки.

1.2. Состояние и тенденции развития элементной базы для поверхностного монтажа.

1.3. Состояние, проблемы и пути развития проектирования и технологии тонкопленочных элементов.

1.4. Состояние, проблемы и пути развития проектирования тонкопленочных микросборок.

1.5. Состояние, проблемы и пути развития методов повышения качества тонкопленочных плат.

1.6. Выводы, цели и задачи диссертационной работы.~.

2. Исследование влияния конструктивно-технологических факторов на сопротивление тонкопленочного резистора.

2.1. Элементы конструкции тонкопленочного резистора.

2.2. Сопротивление контактов тонкопленочного резистора.

2.3. Сопротивление электродов тонкопленочного резистора.

2.4. Исследование влияния контактных площадок перекрытия резистивного и проводящего слоев.

2.5. Анализ технологических погрешностей сопротивления тонкопленочного резистора.

2.6. Разработка математической модели сопротивления тонкопленочного резистора.

2.7 Выбор конструкций тонкопленочных резисторов.

Выводы.

3. Разработка методов повышения качества тонкопленочной микросборки.

3.1. Разработка способа изготовления тонкопленочного резистора.

3.2. Разработка способов компенсации систематических погрешностей тонкопленочных элементов.

3.3. Разработка метода оценки качества тонкопленочной платы.

3.4. Исследование погрешностей формирования структуры тонкопленочных элементов.

3.5. Разработка устройств для контроля качества сварных соединений.

3.6. Особенности технологического процесса изготовления тонкопленочной платы с топологическими размерами менее 50 мкм.

Выводы.

4. Разработка конструктивно-технологических вариантов многоуровневых плат.

4.1. Разработка конструктивно-технологических вариантов многоуровневой платы с толстопленочной полимерной изоляцией.

4.1.1. Обоснование выбора материала и толщины межуровневой изоляции.

4.1.2. Разработка конструкций и технологий многоуровневых плат.

4.2. Разработка конструктивно-технологических вариантов платы с подложкой из кремния.

4.2.1. Двусторонняя плата с металлизацией переходных отверстий и монтажных поверхностей методом HAL.

4.2.2. Плата с тремя уровнями коммутации.

4.2.3. Сравнение плотности упаковки кремниевой и печатной платы.

4.3. Разработка способов монтажа многоуровневых плат с подложкой из кремния.

4.3.1. Особенности монтажа многоуровневых плат.

4.3.2. Монтаж компонентов с матричным расположением выводов на плату.

4.3.3. Монтаж многоуровневой платы с низкой мощностью рассеяния

Руд < 2 Вт/см2) к основанию микросборки.

4.3.4. Монтаж многоуровневой платы со средней мощностью рассеяния

2 < РУд < 10 Вт/см2) к основанию микросборки.

4.3.5. Монтаж многоуровневой платы с большой мощностью рассеяния

10 < Руд < 20 Вт/см2) к основанию микросборки.

Выводы.

5. Разработка методов проектирования тонкопленочной микросборки.

5.1. Особенности и этапы проектирования.

5.1.1. Особенности разработка принципиальной электрической схемы.

5.1.2. Особенности компоновки микросборки.

5.1.3. Особенности других этапов проектирования тонкопленочной микросборки.

5.2. Разработка интегрально-группового метода компоновки микросборки.

5.3. Разработка метода расчета стационарного теплового режима тонкопленочной платы.

5.3.1. Физические ограничения при построении тепловых моделей.1.

5.3.2. Разработка метода расчета наведенного перегрева.

5.3.3. Разработка метода расчета собственного перегрева.

5.3.4. Экспериментальное определение теплового сопротивления кондуктивного тракта.

5.4. Разработка метода проектирования топологии тонкопленочной платы.

5.4.1. Исходные данные для проектирования топологии тонкопленочной платы.

5.4.2. Выбор габаритных размеров платы.

5.4.3. Этапы разработки топологии платы.

5.4.4. Разработка метода расчета размеров тонкопленочного резистора.

5.4.5. Особенности трассировки платы.

5.4.6. Разработка метода проверочного расчета теплового режима платы.

Выводы.

6. Применение методов и алгоритмов проектирования в конструкциях микросборок датчиков первичной информации.

6.1. Разработка требований к оформлению топологического чертежа тонкопленочной платы.

6.2. Разработка топологии плат интегрального акселерометра методом интегрально-групповой компоновки.

6.3. Разработка топологии двухуровневых плат пьезоэлектрического дискового гироскопа.

6.4. Разработка топологии кремниевых микросборок для акселерометра.

6.4.1. Разработка топологии кремниевой платы с двумя уровнями коммутации.

6.4.2. Разработка топологии кремниевой платы с тремя уровнями коммутации.

6.5. Рекомендации по разработке стандартов предприятия по проектированию и изготовлению тонкопленочных микросборок с высокой плотностью упаковки.

Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «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 микро- и 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 0,25x0,25 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 микро- и 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 кремнии; использование 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 процессам; подтверждены 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 машино- и приборостроении", г. Н. Новгород, 1997г.

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

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

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

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

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

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

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

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, 2008г.

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», «Нано- и 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.

Заключение диссертации по теме «Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и нано- электроника на квантовых эффектах», Спирин, Владимир Георгиевич

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 микро- и 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 ТПР; расширить пределы коэффициента формы ТПР, проектируемых на одной плате, на два порядка; на 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 слоя; КТВ - конструктивно-технологический вариант; СБИС - 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 платы; d - глубина распространения теплового потока под углом 45° в верхней поверхности платы; ширина ЗТВ;

Л1С, АЬС - систематическая абсолютная погрешность длины и ширины ТПР; Л1, ЛЬ - случайная абсолютная погрешность длины и ширины ТПР;

Лр - абсолютная погрешность удельного поверхностного сопротивления; dR - половина поля допуска на номинальное сопротивление ТПР; R3 — сопротивление электродов; др - случайная относительная погрешность удельного поверхностного сопротивления; дрс - систематическая относительная погрешность удельного поверхностного сопротивления по оси Y подложки;

Кф - коэффициент формы ТПР; дК0 - относительная погрешность отношения сопротивления двух резисторов идентичной формы;

Li, Ьм - минимальная длина и ширина ТПР, определяемые технологией; 13, Ъ3 - длина и ширина ЗТВ; h, А„- коэффициент теплопроводности СС1, СС2, платы; hi, К - толщина СС1, СС2 и платы; т - число угловых участков ТПР; Р -мощность рассеяния компонентом или ТПР; Ро - удельная мощность рассеяния резистивной пленки; Рп - мощность, рассеиваемая всеми ИТ платы;

Рд - допустимая удельная мощность рассеяния резистивной пленкой;

R - номинальное сопротивление ТПР;

RK - контактное сопротивление резистор - проводник; р - удельное поверхностное сопротивление резистивной пленки;

Рп - удельное поверхностное сопротивление проводящей пленки; г - 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 перегрева; Яф - фактическое тепловое сопротивление кондуктивного тракта; S - площадь компонента или ТПР; SUc - площадь ИС; о f

S0 - площадь подложки; S„ - Площадь платы МСБ; Ти - температура нагрева плоского ИТ; Тп - 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 перегревом; АТнп - приращение температуры ИТ, вызванное наведенным перегревом; AT - приращение температуры ИТ, вызванное собственным и наведенным перегревом. f

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Спирин, Владимир Георгиевич, 2008 год

1. Динамика радиоэлектроники / под общ. Ред. Ю.И. Борисова. М.: Техносфера, 2007.- 400 с.

2. Конструирование радиоэлектронных средств. / под ред. А.С. Назарова. М.: Изд-во МАИ, 1996. -380 с.1. Глава 1

3. Физические основы надежности интегральных схем. /Под ред. Ю.Г. Миллера. М.: Советское радио, 1976.- 320 с.

4. Власов, В.Е. Системы технологического обеспечения качества компонентов микроэлектронной аппаратуры / В.Е. Власов, В.П. Захаров, А.И. Коробов.- М.: Радио и связь, 1987. 158 с.

5. Коледов, Л.А. Технология и конструкции микросхем, микропроцессоров и микросборок. / Л.А.'Коледов. М.: Радио и связь, 1989.- 400 с.

6. Дворников, О. Полупроводниковый дифференциальный термоэлектрический преобразователь / О. Дворников // CHIP News.- 2004. № 8. - С. 34-39.

7. Маргелов, А. Магниторезистивные датчики положения компании Honeywell / А. Марге-лов // CHIP News.- 2005. № 3. - С. 60.

8. Горлов, М. Микроэлектронный датчик влажности / М. Горлов, Д. Ануфриев, Н. Шишкина // CHIP News.- 2007. № 4. - С. 27-29.

9. Бартенев, В. Аналоговые датчики температуры влажности и давления / В. Бартенев, М. Бартенев // Современная электроника,- 2006. № 6.- С. 26-31.

10. Ядевич, А. Платиновые тонкопленочные датчики температуры фирмы Heraus Sensor Technology / А. Ядевич // Современная электроника.- 2006. № 6.- С. 36-39.13. 1 Харин, В. Микросборка 2600ВГ2ФТ / В. Харин // CHIP News.- 2007. № 5. - С. 52-58.

11. Федорков, Б.Г. Микросхемы ЦАП и АЦП: функционирование, параметры, применение / Б.Г.Федорков, В.А. Телец.- М.: Энергоатомиздат, 1990.- 280 с.

12. Микросхема К427ПА5Т АДБК.431320.965 ТУ. Информационный лист, www.niiemp.ru.

13. Микроэлектронная аппаратура на бескорпусных интегральных микросхемах, /под ред. И.Н. Воженина. М.: Радио и связь, 1985.- 264с.

14. Гуськов, Г.Я. Монтаж микроэлектронной аппаратуры./ Г.Я. Гуськов, Г.А. Блинов, А.А. Газаров. М.: Радио и связь, 1986. - 176 с.

15. Компоненты и сборка. 11 специалистов обсуждают будущее много кристальных модулей // Электроника.- 1993.-№ 11-12.- С. 67-76.

16. Дорошевич, К.К. Многокристальные модули: конструкция, технология, перспектива / К.К. Дорошевич, В.К. Дорошевич, В.А. Телец // Главный инженер: управление промышленным производством. 2004.- №2.-С. 24-27.

17. Дорошевич, К.К. Многокристальные модули — новое конструктивно-технологическое направление в развитии комплектующих изделий /К.К. Дорошевич, В.К. Дорошевич, В.А. Телец// Технологическое оборудование и материалы. 1998.-№4.-С. 24-27.

18. Моро, У. Микролитография. / У. Моро М.: Мир, 1990. - Т.1, 2,- 1240 с.

19. ОСТ107.460084.200 88. Микросборки. Общие требования и нормы конструирования.

20. Леухин, В.Н. Компоненты для монтажа на поверхность: справочное пособие / В.Н. Ле-ухин. Йошкар-Ола: МарГТУ, 2006.- 300 с.

21. Гудинаф, Ф. Емкостный датчик ускорения, выполненный на основе сочетания объемных и поверхностных микроструктур / Ф. Гудинаф // Электроника.- 1993.- № 11-12.- С. 86-87.

22. Бухтев, А. Структурные ASIC виток эволюции БМК или готовая платформа для создания систем на кристалле / А. Бухтев, С. Морозов, С. Соколов // CHIP News.- 2004. - № 8. - С. 517.

23. Пат. 2218555 РФ, МПК7 G 01 С 19/56, G 01 Р 9/04. Пьезоэлектрический дисковый гироскоп /В.Г. Спирин,- 10.12.2003.

24. Мэнгин, Ч.-Г. Технология поверхностного монтажа: пер. с англ. / Ч.-Г. Мэнгин, С. Мак-леланд. М.: Мир, 1990,- 276 с.

25. Леухин, В.Н. Радиоэлектронные узлы с монтажом на поверхность: конструирование и технология: учебное пособие / В.Н. Леухин. Йошкар-Ола: МарГТУ, 2006.- 248 с.

26. Деспотули, А. Суперконденсаторы для электроники (часть 2) / А. Деспотули, А. Андреева // Современная электроника.- 2006. № 6.- С. 46-51.

27. Каталог продукции ОАО «Эркон», 2008.

28. Ревков, А. Факторы, влияющие на стоимость печатных плат / А. Ревков // CHIP News.-2006. № 8. - С. 63-65.

29. Конструирование аппаратуры на БИС и СБИС. / под ред. Б.Ф. Высоцкого и В.Н. Сретенского. М.: Радио и связь ,1989.- 272 с.

30. Резисторные и конденсаторные микросборки / Ю.В.Зайцев, А.Т. Самсонов, Н.М. Решетников и др.- М.: Радио и связь, 1991.- 200 с.

31. Основы проектирования микроэлектронной аппаратуры. / под ред. Б.Ф. Высоцкого. М.: Сов. радио, 1978.- 352 с.

32. Холленд, Г. Технология тонких пленок: пер. с англ./ Г. Холленд. М.: Мир, 1962. - 386 с.

33. Левин, С. Основы полупроводниковой микроэлектроники, пер. с англ./ С. Левин; под ред. Маслова А.А. М.: Сов. радио, 1966. - 243 с.

34. Слуцкая, В.В. Тонкие пленки в технике СВЧ. / В.В. Слуцкая. М.: Советское Радио, 1967.- 456 с.

35. Введение в микроэлектронику. / под ред. И.П. Степаненко. М.: Сов. радио, 1968. — 320 с.

36. Пленочная микроэлектроника. / под ред. Холлэнда Л.; пер. с англ. под ред. Елинсона М.И.- М.: Мир, 1968. -367с.

37. Иванов-Есипович, Н.К. Технология микросхем. / Н.К. Иванов-Есипович. М.: Высш. школа, 1972. - 256 с.

38. Жиров, Г.А. Технология гибридных интегральных схем. / Г.А. Жиров Киев: Вища школа, 1976. - 240 с.

39. Гимпельсон, В.Д. Тонкопленочные микросхемы для приборостроения и вычислительной техники. / В.Д. Гимпельсон, Ю.А. Радионов. М.: Машиностроение, 1976.- 328 с.

40. Готра, З.Ю. Технологические основы гибридных интегральных схем. / З.Ю. Готра, Э.М. Мушкарден, Л.М. Смеркло Львов: Вища школа, 1977. - 168 с.

41. Данилин, Б.С. Вакуумное нанесение тонких пленок. / Б.С. Данилин. М.: Энергия, 1977. -312 с.

42. Спирин, В.Г. Математические модели сопротивления тонкопленочного резистора с размерами 50 мкм / В.Г. Спирин // Технология и конструирование в радиоэлектронной аппаратуре.-2004.- №2.- С. 14-16.

43. Спирин, В.Г. Расчет стационарного теплового режима тонкопленочной микросборки / В.Г. Спирин // Вестник МВВО. Серия: Высокие технологии в радиоэлектронике, информатике и связи. Н. Новгород, 2003.- Выпуск 1(9).- С. 15-19.

44. Материалы микроэлектронной техники: учеб. пособие для вузов. / под ред. В.М. Андреева. М.: Радио и связь, 1989. - 352 с.

45. Справочник по электротехническим материалам / под ред. Ю.В. Корицкого, В.В. Пасын-кова, Б.М. Тарасова. Том 2. - М.: Энергоатомиздат, 1987.- 369 с.

46. Справочник по электротехническим материалам / под ред. Ю.В. Корицкого, В.В, Пасын-кова, Б.М. Тарасова. Том 3. - М.: Энергоатомиздат, 1988. - 728 с.

47. Скубилин, М.Д. Проблемы ресурсосбережения и экологической безопасности в гальванотехнологии / М.Д. Скубилин, А.В. Письменов, Б.А. Гусев // Технология и конструирование в радиоэлектронной аппаратуре.-2004.-№ 2.-С. 46-51.

48. Спирин, В.Г. Ключевые проблемы миниатюризации в проектировании аналоговых тонкопленочных микросборок и возможные пути их решения / В.Г. Спирин // Электронная промыш-ленность.-2005. № 1. - С. 50-54.

49. Спирин, В.Г. Перспективы развития тонкопленочных микросборок / В.Г. Спирин // Технология и конструирование в радиоэлектронной аппаратуре.-2005.- № 1.- С 3-6.

50. Спирин, В.Г. Проектирование и технология тонкопленочных микросборок с топологическими размерами 10-50 мкм: Монография / В.Г. Спирин.- Арзамас: АГПИ, 2005.- 146 с.

51. Спирин, В.Г. Тонкопленочные резисторы многокристальных модулей: Учебное пособие / В.Г. Спирин.- АПИ (филиал) НГТУ им. Р.Е. Алексеева; Арзамас: Издательство ОО «Ассоциация ученых» г. Арзамаса, 2007, 112 с.

52. Матсон, Э.А. Справочное пособие по конструированию микросхем. / Э.А. Матсон, Д.В.i

53. Крыжановский. — Минск: Вышэйшая школа, 1982.- 224 с.

54. Ефимов, И.Е. Микроэлектроника / И.Е. Ефимов, И.Я. Козырь, Ю.И. Горбунов.- М.: Высш. шк., 1987.-416 с.

55. Ермолаев, Ю.П. Конструкция и технология микросхем. / Ю.П. Ермолаев, М.Ф. Пономарев, Ю.Г. Крюков. М.: Радио и связь, 1980.- 256 с.

56. Готра, З.Ю. Подгонка пленочных резисторов микросхем / 3.10. Готра, И.Я. Хромяк, А.Н. Войтехов // Зарубежная электронная техника. 1985.- Вып. 1(284).- С. 30-74.

57. Берри, Р. Тонкопленочная технология. / Р. Берри, П. Холл, М. Гаррис. М.: Энергия, 1972.- 336 с.

58. Добронравов, О.Е. Итерактивные системы проектирования гибридных интегральных микросхем. / О.Е. Добронравов, О.Ф. Цурин, В.П. Трофимов. М.: Энергоатомиздат, 1985.- 120 с.

59. Конструирование и технология микросхем. Курсовое проектирование. / под ред. Коледова Л.А. М.: Высш. школа, 1984.-231 с.

60. Спирин, В.Г. Выбор конструкций тонкопленочных резисторов для микросборок высокой интеграции / В.Г. Спирин // Электронная промышленность.- 2005.- № 1. С. 55-59.

61. Борисенко, А.С. Технология и оборудование для производства микроэлектронных устройств: учебник для техникумов. / Борисенко А.С., Бавыкин Н.И. М.: Машиностроение, 1983, -320 с.

62. Бондаренко, О.Е. Конструктивно-технологические основы проектирования микросборок / О.Е. Бондаренко, Л.М. Федотов.- М.: Радио и связь, 1988.- 136 с.

63. Спирин, В.Г. Способы изготовления тонкопленочных резисторов / В.Г. Спирин // Вестник МВВО. Серия: Высокие технологии в радиоэлектронике, информатике и связи. Н. Новгород, 2003.- Выпуск 1(9).- С. 7-10.

64. Пат. 2213383 РФ, МПК7 Н 01 С 17/00. Способ изготовления тонкопленочных резисторов / В.Г. Спирин.- 27.09.2003.

65. Технология тонких пленок. Справочник. / под ред. Л. Майсела, Р. Глэнга; пер. с англ. под ред. М.И. Елинсона и Г.Г. Смолко. М.: Советское радио, 1977. - Т.1. - 667 с.

66. Технология тонких пленок. Справочник. / под ред. Л. Майсела, Р. Глэнга; пер. с англ. под ред. М.И. Елинсона и Г.Г. Смолко. М.: Советское радио, 1977. - Т.2. - 768 с.

67. Колесов, Л.Н. Введение в инженерную микроэлектронику. / Л.Н. Колесов. М.: Советское радио, 1974.- 280 с.

68. Гильмутдинов А.Х. Модели оценки пленочных контактов и резисторов с распределенными параметрами / А.Х. Гильмутдинов, Ю.П. Ермолаев.- Казань: ЗАО «Новое знание», 2005,76 с.

69. Спирин, В.Г. Контактное сопротивление тонкопленочного резистора / В.Г. Спирин // На-но- и микросистемная техника.- 2007.- № 10.- С. 56-60.

70. Спирин, В.Г. Сопротивление контактов тонкопленочного резистора / В.Г. Спирин // Труды девятой международной научно-практической конференции «Современные информационные и электронные технологии 2008». - Одесса, ОНПУ, 2008. - Т.2. - С. 115.

71. Яшин, А.А. Конструирование микроблоков с общей герметизацией. / А.А. Яшин. М.: Радио и связь, 1985.- 100 с.

72. Спирин, В.Г. Метод компоновки плат микросборки / В.Г Спирин // Технология и конструирование в электронной аппаратуре.- 2004,- №1.- С. 11-13.

73. ТХ0.735.062 ТУ. Подложки из ситалла марки СТ50-1. Технические условия.

74. Алексенко, А.Г. Основы проектирования микроэлектронной аппаратуры. / А.Г Алексен-ко., С.С. Бадулин, Л.Г. Барулин и др. под. ред. Б.Ф. Высоцкого. М.: Советское радио, 1978.-351с.

75. Роткоп, Л.Л. Обеспечение тепловых режимов при конструировании радиоэлектронной аппаратуры. / Л.Л. Роткоп, Ю.Е. Спокойный. М.: Советское радио, 1976.- 230 с.

76. Чернышев, А.А. Обеспечение тепловых режимов изделий электронной техники. / А.А. Чернышев, В.Н. Иванов, А.И. Аксенов, Д.И. Глушенкова. М.: Энергия, 1980.- 216 с.

77. Гусев, В.П. Технология радиоаппаратостроения. / В.П. Гусев. М.: Высшая школа, 1972.496 с.

78. Фомин, А.В. Технология, надежность и автоматизация производства БГИС и микросборок. /А.В. Фомин, Ю.И. Боченков, В.А. Сорокопуд. М.: Радио и связь, 1981,- 352 с.

79. Кривошейкин, А.В. Точность параметров и настройка аналоговых радиоэлектронных цепей. / А.В. Кривошейкин. М.: Радио и связь, 1983.- 136 с.

80. Коробов, А.И. Применение тестовых схем для оперативного контроля технологического процесса изготовления резистивных структур ГИС / А.И. Коробов, А.В. Иванов, М.И. Пассов. // Электронная техника. Сер.З: Микроэлектроника.- 1985.- Вып.4(116).- С. 86-91.

81. Спирин, В.Г. Оценка производственных погрешностей тонкопленочных элементов / В.Г. Спирин // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. 2004.- № 4.- С. 50-53.

82. Спирин, В.Г. Исследование погрешностей определения параметров тонкопленочного резистора / В.Г. Спирин // Заводская лаборатория. Диагностика материалов.- 2008.- № 2.- С. 33-36.

83. Спирин, В.Г. Математическая модель сопротивления тонкопленочного резистора / В.Г. Спирин // Труды международной научно-технической конференции «Пассивные электронные компоненты 2008».- Н. Новгород, НПО «Эркон», 2008,- С. 158-162.

84. Васильев, И.И. Проектирование и изготовление резисторов для ГИС в массовом производстве / И.И. Васильев // Обмен производственно-техническим опытом.- 1986.- Вып. 12.- С. 6667.

85. Спирин, В.Г. Компенсация систематических погрешностей тонкопленочных элементов через.элементы фотошаблона / В.Г. Спирин // Технология и конструирование в электронной аппаратуре,- 2004.- № 4,- С. 9-11.

86. Спирин, В.Г. Компенсация систематических погрешностей тонкопленочных элементов /

87. B.Г. Спирин // Труды Российского научно-технического общества радиотехники, электроники и связи имени А.С. Попова. Серия: Научная сессия, посвященная дню Радио. М., 2008.- Вып. 63.1. C. 350-352.

88. Спирин, В.Г. Разработка методов и алгоритмов проектирования тонкопленочных микросборок высокой интеграции: Дис.канд. техн. наук: 05.27.05 / В.Г. Спирин.- Арзамас, 1999. -142 с.

89. Спирин, В.Г. Методы повышения плотности упаковки тонкопленочной микросборки / В.Г. Спирин // Материалы международной научно-технической конференции «Информационные системы и технологии 2008».- Н. Новгород, НГТУ, 2008.- С. 56.1. Глава 2

90. Лугин, А.Н. Электрическое сопротивление контакта тонкопленочных резисторов / А.Н. Лугин, М.М. Оземша // Технология и конструирование в радиоэлектронной аппаратуре.-2006.-№ 6.-С. 15-20.

91. Лугин, А.Н. Конструкторско-технологические основы проектирования тонкопленочных прецизионных резисторов: монография / А.Н. Лугин. Пенза: Информационно-издательский центр ПензГУ, 2008. - 288 с.

92. Потехин, В.А. Расчет числа квадратов резистора сложной формы / В.А. Потехин, В.Г. Спирин, Б.Д. Шурыгин // Материалы Всероссийской научно-технической конференции, посвященной 30-летию Арзамасского филиала НГТУ. 24-25 ноября 1998г. С. 250, 251.

93. Спирин, В.Г. Повышение стабильности тонкопленочных резисторов / В.Г. Спирин, B.C. Кораблев. // Приборы и системы управления,- 1990.- № 3.- С. 39-40.

94. Пат. № 2231150 РФ. Тонкопленочный резистор и способ его изготовления / В.Г. Спирин.-04.06.02.

95. Пат. № 2231150 РФ. Тонкопленочный резистор / В.Г. Спирин, В.И. Чипурин.- 08.07.03.

96. Готра, З.Ю. Технология микроэлектронных устройств. / З.Ю. Готра. М.: Радио и связь, 1991.- 528 с.

97. ОСТ 4 ГО.073.210-84. Фотошаблоны прецизионные. Общие технические условия.

98. Спирин, В.Г. Влияние ошибок совмещения на погрешность сопротивления тонкопленочного резистора / В.Г. Спирин // Электронная промышленность.- 2005.- № 1. С. 60-62.

99. Спирин, В.Г. Исследование конструктивной погрешности сопротивления тонкопленочногго резистора / В.Г. Спирин // Известия вузов. Электроника.- 2005.- № 6.- С. 95-96.

100. Парфенов, О.Д. Технология микросхем. / О.Д. Парфенов М.: Высшая школа, 1986.- 320 с.

101. Баранова, Н.В. Влияние защитной маски из фоторезиста ФН-11С на стабильность тонкопленочных резисторов / Н.В. Баранова, Ю.В. Кротова, Я.М. Сенишин, JI.M. Смеркло // Обмен производственно-техническим опытом.- 1989.- Вып.8.- С. 21-22.

102. Волкова, И.А. Влияние защитных покрытий на стабильность тонкопленочных резисторов из нихрома / И.А. Волкова, О.А. Клокова, JI.A. Папенко, Я.М. Сенишин // Обмен опытом в радиопромышленности. 1983,-Вып.2.- С. 40-41.

103. Крючатов, В.И. Подгонка тонкопленочных резисторов, защищенных фоторезистивным слоем / В.И. Крючатов, Р.И. Антипова, М.З. Валеев, Ю.П. Конов // Обмен производственно-техническим опытом,- 1988.- Вып.9.- С. 23-24.

104. Иванов, А.В. Влияние подложки на идентичность сопротивлений резисторов тонкопленочных матриц R-2R / А.В. Иванов, А.А. Малинин. // Электронная техника. Сер. 10: Микроэлектронные устройства. 1988.- Вып.1(67).- С. 51-53.

105. Штернов, А.А. Физические основы конструирования, технологии РЭА и микроэлектроники. / А.А. Штернов М. Радио и связь, 1981.- 248 с.

106. Кузнецов, О.А. Прочность элементов микроэлектронной аппаратуры. / О.А. Кузнецов,

107. A.И. Погалов, B.C. Сергеев. М.: Радио и связь, 1990.- 144 с.

108. Фомин, А.В. Допуски в РЭА. / А.В. Фомин, В.Ф. Борисов, В.В. Чермошенский. М.: Советское радио, 1973.- 129 с.

109. Черняев, В.Н. Технология производства интегральных микросхем и микропроцессоров. /

110. B.Н. Черняев М.: Радио и связь, 1987,- 464 с.

111. Спирин, В.Г. Особенности проектирования тонкопленочных резисторов ГИС / В.Г. Спирин, В.А. Потехин, Н.П. Ямпурин. // Научно-техническая конференция факультета информационных систем и технологий. Тезисы докладов. Н. Новгород, НГТУ, 1998.- С. 34-35.

112. А.с. 1628836 СССР, МКИ5 Н 05 К 3/00. Способ изготовления многослойной платы / B.C. Кораблев, В.Г. Спирин- 15.10.90.

113. А.с. 1589743 СССР. Устройство для контроля качества приварки вводов и выводов микросхем / B.C. Кораблев, В.Г. Спирин., В.З. Гончаров 01.05.90.

114. А.с. 1795740 СССР, МКИ5 G 01 N 27/02. Способ измерения влажности / В.Г. Спирин.-08.10.90.

115. Заявка № 4799691. Устройство для контроля качества приварки вводов и выводов микросхем / В.Г. Спирин Решение о выдаче патента РФ от 15.06.92.

116. Заявка № 4915519 от 01.03.91 г. Способ изготовления платы / B.C. Кораблев, В.Г. Спирин,-Решение о выдаче патента РФ от 22.06.92.

117. Спирин, В.Г. Методы оценки качества тонкопленочной платы / В.Г. Спирин // Труды международного симпозиума «Надежность и качество 2008», Т. 2.- Пенза, ПГУ, 2008.- С. 5-8.

118. Разевиг, В.Д. Система P-CAD 8.5. Руководство пользователя. / В.Д. Разевиг, С.М. Блох-нин. М.: ДМК, 1997,- 283 с.

119. Конструкторско-технологические основы проектирования полосковых микросхем. / под ред. И.П. Бушминского. М.: Радио и связь, 1987.- 272 с.

120. Глудкин, О.П. Анализ и контроль технологических процессов производства РЭА. / О.П. Глудкин, В.Н. Черняев. М.: Радио и связь, 1983.- 296 с.

121. Шторм, Р. Теория вероятностей. Математическая статистика. Статистический контроль качества. / Р. Шторм. М.: Мир, 1970.- 368 с.

122. Пустыльник, Е.И. Статистические методы анализа и обработки наблюдений. / Е.И. Пус-тыльник. М.: Наука, 1968.- 288 с.

123. Беляков, Ю.Н. Методы статистических расчетов на ЭВМ. / Ю.Н. Беляков, Ф.А. Курмаев, Б.В. Баталов. М.: Радио и связь, 1985.- 232 с.

124. Солонин, И.С. Математическая статистика в технологии машиностроения. / И.С. Солонин. М.: Машиностроение, 1972.- 216 с.

125. Митропольский, А.К. Техника статистических вычислений. / А.К. Митропольский. М.: Наука, 1971.- 576 с.

126. Смирнов, Н.В. Курс теории вероятностей и математической статистики для технических приложений. / Н.В. Смирнов, И.В. Дунин-Барковский. М.: Наука, 1965.- 248 с.

127. Кофанов, Ю.Н. Теоретические основы конструирования, технологии и надежности радиоэлектронных средств: Учебник для вузов. / Ю.Н. Кофанов. — М.: Радио и связь, 1991. 360 с.

128. Тейлор, Дж. Введение в теорию ошибок, пер. с англ. / Дж. Тейлор. М.: Мири, 1985.272 с.

129. Колемаев, В.А. Теория вероятностей и математическая статистика: учеб. пособие для экон. спец. вузов / В.А. Колемаев, О.А. Староверов, В.Б. Турундаевский; под ред. В.А. Колемае-ва.- М.: Высш. шк., 1991.- 400 с.

130. Моряков, О.С. Технология полупроводниковых приборов и изделий микроэлектроники. / О.С. Моряков. // Кн. 9. Сборка. М.: Высшая школа, 1990.- 127 с.

131. Бадинтер, Е.Я. Высокостабильные резисторы из сплава РС-3710. / Е.Я. Бадинтер и др. // Приборы и системы управления. -1986. №10.- С. 40.

132. Голод, Н.О. Влияние различных методов подгонки на стабильность тонкопленочных резисторов / Н.О. Голод, С.А. Грищук, J1.A. Папенко, Я.М. Сенишин // Обмен опытом в радиопромышленности.- 1983,- Вып.2,- С. 47-49.1. Глава 4

133. Щука, А. На пути перехода от микро- к наноэлектронике / А. Щука // CHIP News.- 2005. -№ 7. С. 20-25.

134. Пирогова, Е.В. Проектирование и технология печатных плат: учебник / Е.В. Пирогова,-М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2005.- 560 с.

135. Медведев, A.M. Печатные платы. Конструкции и материалы / A.M. Медведев.- М.: Техносфера, 2005.- 304 с.

136. Медведев, A.M. Технология производства печатных плат / А. М. Медведев.- М.: Техносфера, 2005.- 360 с.

137. Спирин, В.Г. Конструкторско-технологические варианты коммутационных плат с подложкой из кремния / В.Г. Спирин // Технология и конструирование в радиоэлектронной аппаратуре. 2005,- № 1,-С. 48-50.

138. Спирин, В.Г. Монтаж микросборок с подложкой из кремния / В.Г. Спирин // Технология и конструирование в радиоэлектронной аппаратуре.- 2005.- № 2,- С. 46-48.

139. Спирин, В.Г. Технология двухуровневой кремниевой платы микросенсоров / В.Г. Спирин // Труды Восьмого международного симпозиума «Интеллектуальные системы (INTELS'2008)», Россия, Нижний Новгород, НГТУ им. Р.Е. Алексеева, 2008,- С. 664-668.

140. Спирин, В.Г. Технология тонкопленочной микросборки акселерометра / В.Г. Спирин // 7-ая международная конференция «Авиация и космонавтика — 2008»: Тезисы докладов. М., МАИ-ПРИНТ, 2008,-С. 167-168.

141. Спирин, В.Г. Тонкопленочные многоуровневые коммутационные платы с толстопленочной полимерной изоляцией / В.Г, Спирин // Вестник Московского авиационного института.-2008, т.15.-№3.- С 114-119.

142. Грушевский, A.M. Коммутационные платы на крупноформатных металлических подложках с полимерной изоляцией / A.M. Грушевский, А.В. Зимрутян, JI.A. Коледов, С.Н. Томащенко. //Электронная промышленность.- 1985.- Вып. 2.- С. 27-29.

143. Варадан, В. ВЧ МЭМС и их применение / В. Варадан, К. Виной, К Джозе.- М.: Техносфера, 2004.- 528 с.

144. Панов, Е.Н. Особенности сборки специализированных БИС на базовых матричных кристаллах: учеб. пособие для ПТУ / Е.Н Панов.- М.: Высш. шк., 1990.- 96 с.

145. Сугано, Т. Введение в микроэлектронику. / Т. Сугано, Т. Икома, Е. Такэиси; под ред. В.Г. Ржанова. М.: Мир, 1988,- 320 с.

146. Тилл, У. Интегральные схемы: материалы, приборы, изготовление, пер. с англ. / У. Тилл , Дж. Лаксон. М.: Мир, 1985. - 501 с.

147. Курносов, А.И. Технология производства полупроводниковых приборов и интегральных микросхем. / А.И. Курносов, В.В. Юдин. М.: Высш. школа, 1979. - 367 с.

148. Вавилов, В.Д. Интегральные датчики: учебник. / В.Д. Вавилов. Н. Новгород, НГТУ, 2003. - 503 с.

149. Вавилов, В.Д. Интегральные датчики давления. Конструкция и технология. / В.Д. Вавилов, П.Ф. Кругликов, Ю.А. Толочков. М.: МАИ, 2001. - 48 с.

150. Броудай, И. Физические основы микротехнологии. / И. Броудай, Дж. Мерей. М.: Мир, 1985,- 496 с.

151. Ефимов, И.Е. Микроэлектроника. Физические и технологические основы, надежность. / И.Е. Ефимов, И.Я. Козырь, Ю.И. Горбунов. М.: Высш. школа, 1986. -464с.

152. Фрайден, Дж. Современные датчики. Справочник / Дж. Фрайден.- М.: Техносфера, 2005.592 с.

153. Пирс, К. Технология СБИС: в 2-кн. Кн. 2. пер. с англ. / К. Пирс, А. Адаме, JI. Кац и др.; под ред. С. Зи. М.: Мир, 1986. - 453 с.

154. Спирин, В.Г. Проблемы проектирования и технологии тонкопленочных микросборок с топологическими размерами 10-50 мкм / В.Г. Спирин // Проектирование и технология электронных средств.-2005.- № 2.- С 15-18.

155. Кириллова, Е. Методология проектирования прецизионных аналоговых блоков / Е. Кириллова // Компоненты и технологии.- 2006. № 11.- С. 156-163.

156. Климачев, И.И. СВЧ ГИС. Основы технологии и конструирования / И.И. Климачев, В.А. Иовдальский.- М.: Техносфера, 2006.- 352 с.

157. Аваев, Н.А. Основы микроэлектроники: учебное пособие для вузов. / Н.А. Аваев, Ю.Е. Наумов, В.Т. Фролкин. М.: Радио и связь, 1991.- 288 с.

158. Березин, А.С. Технология и конструирование интегральных микросхем: учебное пособие для вузов / А.С. Березин, О.Р. Мочалкина.- М.: Радио и связь, 1992.- 320 с.

159. Гелль, П.П. Конструирование и микро/миниатюризация радиоэлектронной аппаратуры. / П.П. Гелль, Н.К. Иванов-Есипович. Л.: Энергоатомиздат, 1984,- 536 с.

160. Компоновка и конструкции микроэлектронной аппаратуры. />под. ред. Б.Ф. Высоцкого, В.Б. Пестрякова и О.А. Пятлина. М.: Радио и связь, 1982.- 209 с.

161. Готра, З.Ю. Сквозное автоматизированное проектирование микроэлектронной аппаратуры / З.Ю. Готра, В.В. Григорьев, Л.М. Смеркло, В.М. Эйдельнант. М.: Радио и связь, 1889. — 280 с.

162. Конструирование радиоэлектронных средств: учебник для вузов. / под. ред. В.Б. Пестряко-ва.- М.: Радио и связь, 1992.- 432 с.

163. Овечкин Ю.А. Микроэлектроника. Учебник для техникумов. М.: Радио и связь, 1982. — 288 с.

164. Справочник конструктора РЭА. Общие принципы конструирования. / Под ред. Р.Г. Варламова. М.: Советское радио, 1980.- 478 с.

165. Спирин, В.Г. Особенности проектирования микроэлектронной аппаратуры с микросборками высокой интеграции / В.Г. Спирин // Проектирование и технология электронных средств.-2005,-№3.-С. 2-11.

166. Спирин, В.Г. Метод проектирования топологии тонко пленочной микросборки с размерами пленочных элементов 10-50 мкм / В.Г. Спирин // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. .-2004.- № 5.- С. 6-10.

167. Дульнев, Г.Н. Теплообмен в радиоэлектронных аппаратах. / Г.Н. Дульнев, Э.М. Семяш-кин. Л.: Энергия, 1968.- 359 с.

168. Дульнев, Г.Н. Тепловые режимы электронной аппаратуры. / Г.Н. Дульнев, Н.Н. Тарнов-ский. Л.: Энергия, 1971.- 248 с

169. Романычева, Э.Т. Разработка и оформление конструкторской документаций радиоэлектронной аппаратуры: Справочник / Э.Т. Романычева, А.К. Иванова, А.С. Куликов и др.; под ред. Э.Т. Романычевой.- 2-е изд., перераб. и доп.- М.: Радио и связь, 1989,- 448 с.

170. Маргелов, А. Инерциальные МЭМС датчики Freescale Semiconductor / А. Маргелов // CHIP News.- 2006. - № 5. - С. 41-45.

171. Патрогин, С.А. Разработка блока акселерометра методом интегрально-групповой компоновки / Дипломный проект ДП-АПИ НГТУ-(АСР 5-1)-13-08.

172. Спирин, В.Г. Исследование добротности и немоночастотности резонатора пьезоэлектрического дискового гироскопа / В.Г. Спирин // Датчики и системы.- 2004.- № 5.- С. 43-45.

173. Спирин, В.Г. Собственные частоты колебаний резонатора пьезоэлектрического дискового гироскопа / В.Г. Спирин // Датчики и системы. 2004.- № 8.- С. 35-37.

174. Спирин, В.Г. Современное состояние практических разработок пьезоэлектрического дискового гироскопа / В.Г. Спирин // Труды НГТУ. Радиоэлектронные и телекоммуникационные системы и устройства. Том 44. Н. Новгород, 2004,- Вып. 9.- С. 100-105.

175. Спирин, В.Г. Выбор материала пьезоэлемента для резонатора гироскопа / В.Г. Спирин // Труды НГТУ. Радиоэлектронные и телекоммуникационные системы и устройства. Н. Новгород, 2004.- Т. 44. - Вып. 9.- С. 96-99.

176. Шарапова, JI.C. Разработка конструкции и технологии микросборки гироскопа / Дипломный проект ДП-АПИ НГТУ-(АВР 6-1)-13-08.

177. Шарапов, М.В. Разработка конструкции и технологии блока пьезоэлектрического гироскопа/Дипломный проект ДП-АПИ НГТУ-(АВР 6-1)-12-08.

178. Туганов, С.В. Разработка конструкции и технологии блока акселерометра с цифровым выходом / Дипломный проект ДП-АПИ НГТУ-(АСР 5-1)-16-08.

179. Сухорукое, В.А. Разработка конструкции и технологии кремниевой микросборки акселерометра / Дипломный проект ДП-АПИ НГТУ-(АСР 5-1)-15-08.

180. ОСТ 11 14.3302-87. Изделия электронной техники^. Общие технические требования электронной гигиены к чистым помещениям.