Осаждение пленок металлов методом ионного распыления в магнетронных системах в парах мишени для миниатюрных термоэлектрических модулей тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Назаренко Мария Владимировна

• Назаренко Мария Владимировна
• кандидат наук
• 2023

Оглавление диссертации кандидат наук Назаренко Мария Владимировна

Введение

Глава 1. Толстые слои металлов в термоэлектрических модулях

1.1. Термоэлектрический модуль

1.2. Производственные методы и технологии формирования толстых металлических пленок

1.2.1. Гальваническое осаждение

1.2.2. Прямое спекание фольги

1.2.3. Нанесение паст

1.3. PVD методы для получения толстых металлических пленок

1.3.2. Электронно-лучевое испарение

1.3.3. Дуговое испарение

1.3.4. Классическое магнетронное распыление

1.4. Метод жидкофазного магнетронного распыления

1.5. Сравнительный анализ метода ЖФМР с другими методами нанесения толстых пленок

1.5.1. Сравнение с производственными методами

1.5.2. Сравнение с РУБ методами

1.5.3. Сравнение метода ЖФМР с высокоскоростными модификациями метода ТФМР

1.6. Современное состояние исследований метода ЖФМР

1.7. Возможности и перспективы использования метода жидкофазного магнетронного распыления для изделий электронной техники

Выводы по главе

Глава 2. Физико-технологические основы процесса ЖФМР

2.1. Физика процесса ЖФМР

2.2. Соотношение долей распыляемого и испаряемого материала

2.3. Классификация материалов и технологических процессов для метода ЖФМ

2.4. Расчет скорости распыления методом ЖФМР

2

2.5. Моделирование теплового воздействия со стороны тигля

2.6. Расчет зависимости состава сплава пленки сплава от загрузки материала

2.7. Выбор материалов для экспериментальных исследований

2.8. Методики контроля пленок

2.8.1. Оптическая микроскопия

2.8.2. Растровая электронная микроскопия со фокусированным ионным пучком (РЭМ с ФИП)

2.8.3. Растровая электронная микроскопия (РЭМ)

2.8.4. Рентгенофлуоресцентный анализ (РФА)

2.8.5. Атомно-силовая микроскопия

2.8.6. Микрометр

2.9. Методика планирования экспериментов

2.10. Статистическая обработка результатов исследований

Выводы по главе

Глава 3. Модернизация оборудования для реализации процесса ЖФМР и проведение экспериментов

3.1. Модернизация оборудования для проведения процессов ЖФМР

3.1.1. Вакуумная технологическая установка

3.1.2. Технологический источник для ЖФМР

3.1.3. Материалы тиглей, используемых для ЖФМР

3.1.4. Разработка источника со сниженным расходом металла

3.1.5. Разработка оснастки

3.2. Проведение процессов ЖФМР для металлов разных групп

3.2.1. Материалы II группы

3.2.1.1. Описание технологического процесса ЖФМР II группы

3.2.2. Осаждение материалов I группы

3.2.2.1. Описание технологического процесса

3.2.2.4. Анализ выявленных проблем

3.2.2.4.1. Анализ вариантов материалов тигля

3.2.3. Материалы III группы

3.2.4. Осаждение сплава БпСи

Выводы по главе

Глава 4. Исследование покрытий, полученных методом ЖФМР

4.1. Изучение свойств пленок меди

4.2. Изучение свойств пленок олова

4.3. Изучение свойств пленок титана

Выводы к главе

Глава 5. Использование сформированных методом ЖФМР слоев в производстве микро ТЭМ

5.1. Сборка миниатюрного ТЭМ по осажденным слоям

5.2. Разработка высокотемпературного ТЭМ

Выводы по главе

Основные результаты и выводы диссертационной работы

Список используемых сокращений

Список использованных источников

Публикации по теме диссертации

Введение

Термоэлектроника - раздел науки и техники, занимающийся изучением совокупности явлений, в которых разница температур создает электрический потенциал, или электрический потенциал создает разницу температур. Одним из основных изделий в термоэлектронике является термоэлектрический модуль (ТЭМ) [1], который преобразует электрическую энергию в тепловую или наоборот. В случае прямого преобразования, а именно электрической энергии в тепловую, ТЭМ называют нагревателем, холодильником или термостабилизатором, а в случае обратного преобразования термоэлектрический модуль называют генератором [1, 2]. Термоэлектрические модули используются:

- для охлаждения и прецизионной термостабилизации рабочих зон технологических линий по производству микроэлектроники [2];

- в трансиверах для термостабилизации приемника и излучателя [3, 6];

- для прецизионного поддержания рабочих температур в технологических ваннах [3];

- для создания термокамер испытания электронных компонентов и узлов на воздействие климатических и циклических воздействий [4, 5];

- для термостабилизации и кондиционирования шкафов и стоек с оборудованием [3, 5];

- для интенсификации отвода тепла от процессоров и быстродействующих электронных устройств [6, 7, 8];

- для термостабилизации сложных оптических приборов и лазеров [6, 8, 9, 11];

- для осушения воздуха в герметичном оборудовании [4, 5];

- в портативных холодильниках для перевозки биологических препаратов и органов [5];

- в приборах для проведения ДНК исследований [5];

- для температурной стабилизации эталонов абсолютно черного тела [8];

5

- в кремниевом дрейфовом детекторе (SDD) и в кремниевом Si-PIN детекторе [10, 12, 13];

- в лидарах в качестве термостабилизатора излучающего и принимающего элементов [12]

- как измерители тепловых потоков [2, 8, 4] и др. Термоэлектрические модули производятся в двух вариантах - макро- и

микромодули. Макромодули имеют линейные размеры в несколько

сантиметров [3, 14], микромодули же имеют линейные размеры всего лишь в

несколько миллиметров [14].

В общемировом тренде миниатюразиции электронных компонентов и

конечных устройств задача принудительного отвода тепла становится все

более острой и трудоемкой, поэтому наиболее перспективным и

приоритетным направлением являются миниатюрные ТЭМ (микро-ТЭМ).

Именно с помощью микро-ТЭМ обеспечивается термостабилизация

миниатюрных чипов, например, в таких устройствах, как беспроводные и

оптические трансиверы, без которых невозможно существование интернета,

дата центров, оптических и беспроводных линий связи [8, 9, 10, 11, 12].

Для некоторых применений наряду с уменьшением размеров ТЭМ

одновременно повышаются требования к их надежности, ужесточаются

требования к условиям работы. При этом тепловые потоки, которые нужно

отводить, практически не изменяются. Также для снижения

энергопотребления и, как следствие, увеличения времени автономной работы

конечного устройства, требуется постоянно повышать энергоэффективность

ТЭО (обеспечение рабочих характеристик при меньшем потреблении

электрической энергии) [21, 22, 23].

На сегодняшний день лидерами в производстве микро-ТЭМ являются

такие компании, как Marlow (США), RMT (Россия), KELK (Япония),

Phononic (США), FerroTec (FTH, FTJ) (Китай, Япония) [14, 15, 16, 17, 18].

Основные параметры термоэлектрического модуля: сопротивление на

переменном токе Rac [Ом], добротность модуля (иногда называют

6

эффективностью модуля) 2 [К-1], максимальный перепад температур dTmax, максимальная холодопроизводительность Qmax [Вт], энергопотребление модуля в рабочей точке Р [Вт] [1, 19, 20]. Параметр 2 зависит от технологии изготовления ТЭМ, состава термоэлектрического материала, температуры эксплуатации модуля, геометрических характеристик. Именно он определяет предельные характеристики модуля, такие как dTmax, Qmax, Р. Геометрические размеры ТЭО влияют на распределение тепловых потоков, что при миниатюризации без изменения производственных технологий приводит к снижению добротность 2 и, как следствие, к снижению ключевых параметров модуля: dTmax, Qmax, Р [24, 25, 26].

В связи с этим возникает необходимость поиска новых решений для реализации ряда технологических операций при производстве микро-ТЭМ, в частности, новых подходов к пайке, повышению точности изготовления топологии, для снижения материальных издержек за счет перехода от более сложных к более простым и технологичным производственным процессам.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Осаждение пленок металлов методом ионного распыления в магнетронных системах в парах мишени для миниатюрных термоэлектрических модулей»

Актуальность диссертационной работы

Производство микро-ТЭМ включает в себя три основных этапа: производство ветвей термоэлектрического материала, производство керамических печатных плат, сборка готового изделия. Помимо свойств термоэлектрического материала, на энергетическую эффективность Р и на сопротивление Rac термоэлектрического модуля напрямую влияет толщина медного проводящего слоя основной электрической цепи, а именно толщина медных проводящих площадок на керамической печатной плате. Для миниатюрных термоэлектрических охладителей толщина меди должна составлять не менее 25 мкм, а в некоторых применениях достигать 50 мкм [25].

Разработка нового ТЭМ начинается с разработки прототипа, конструкция которого может быть оптимизирована после проведения первых тестирований как на стороне производителя, так и на стороне заказчика. В

7

связи с этим изготовление плат термоэлектрических модулей с помощью классической фотолитографии крайне нежелательно, особенно для микро-ТЭМ. Во-первых, при формировании топологии с зазором 100 мкм, а шириной площадки 200 мкм, при толщине пленки 25 мкм размер подтрава, полученный экспериментально, равен 20 мкм, что для некоторых типов модулей недопустимо. Во-вторых, изготовление фотошаблона - процесс длительный и не приемлемый для прототипирования, так как он существенно замедляет время создания нового изделия. Более того, большее количество фотошаблонов после изготовления прототипов повторно не используются после оптимизации конструкции ТЭМ, что приводит к увеличению издержек и потребности в утилизации или хранении шаблонов. Решением может быть «бесшаблонная» технология литографии, использующая маскирующие слои, например, пленку титана толщиной до 5 мкм на медном покрытии для его последующего травления [27].

Для сохранения и улучшения теплофизических и электрических свойств термоэлектрических модулей также необходимо изменять технологию сборки модулей. Так, технология сборки должна обеспечивать минимальный размер менисков. Под мениском понимается вытекание избытка припоя между ветвями термоэлектрического материала на контактной площадке. Решением этой проблемы может быть создание беспастовой технологии сборки, т. е. замена пасты на припойный слой олова толщиной от 12 до 30 мкм, осаждаемый непосредственно на термоэлектрический материал.

Актуальным направлением развития для микро-ТЭМ в целом является

создание модуля с температурой распайки 350 С. Модули с повышенной

температурой распайки применяются для монтажа, при котором наблюдается

повышенная пиковая тепловая нагрузка, например герметизация

металлокерамических корпусов, внутри которых установлен микро-ТЭМ,

методом лазерной сварки. На сегодняшний день эта проблема решается с

помощью сборки модуля на припое Ли-Ое с температурой плавления

8

390°С [28]. Проблемой данного решения с точки зрения технологии является нагрев микро-ТЭМ до температуры выше 400°С в процессе пайки. При такой температуре происходит активный выход лигатуры (в частности теллура) и запускаются диффузионные процессы в термоэлектрическом материале. В результате чего материал сильно деградирует, что приводит к сильному снижению добротности 2, а также изменению сопротивления модуля. Как следствие, применение таких модулей ограничено. Решением этой проблемы может быть создание технологии диффузионной пайки, заключающейся в «перемешивании» послойно нанесенной структуры толстых слоев материалов, например меди и олова, при котором происходит смещение состава «спая» при температурах, не превышающих 340°С до температуры, превосходящей 350°С согласно диаграмме фазовых состояний [29, 30, 31]. Толщина слоя олова при этом должна иметь значение, необходимое для пайки, то есть до 30 мкм в зависимости от типа микро-ТЭМ, а толщина слоя меди должна быть достаточной для смещения состава, то есть превосходить 5 мкм.

Таким образом, ряд вышеописанных проблем, влияющих на дальнейшее повышение выходных характеристик микро-ТЭМ, связаны с формированием толстопленочных слоев (от 3 до 50 мкм) материалов (преимущественно металлов) различного назначения: проводящих, маскирующих и припойных, включая слои для диффузионной пайки.

Как показал анализ существующих методов формирования подобных покрытий, методы, которые позволяют формировать толщины в указанном диапазоне, имеют ряд нерешенных критических проблем и физических ограничений, не позволяющих их использовать в технологии изготовления микро-ТЭМ с повышенными характеристиками. Среди производственных методов выделяют толстопленочную технологию (вжигание паст), гальванический метод, ЭБС технологию, АМВ технологию [32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39]. Ключевые проблемы этих технологий: низкая проводимость меди в случае толстопленочной технологии (удельное объемное сопротивление

9

чистой меди составляет 1,78 10-8 Ом м, а спеченной пасты 3 10-6 Омм) [32]. Высокая неравномерность слоя в случае гальванического покрытия (±20%) [33]. Сложность изготовления зазоров между проводящими площадками из-за подтрава. Высокая селективность методов по наносимым материалам и другие.

Решением может быть использование РУО методов формирования покрытий, таких как, магнетронное распыление, термическое испарение, дуговое распыление [40]. С точки зрения качества получаемых покрытий и технологичности наибольший приоритет отдается магнетронным методам осаждения. Среди магнетронных источников наиболее производительными являются источники с планарной протяженной мишенью и вращающейся цилиндрической мишенью [41, 42]. Однако первые обладают низкими скоростями осаждения, а вторые большими габаритами, высокой сложностью и стоимостью эксплуатации.

Существует еще одна разновидность магнетронного распыления -метод ионного распыления в магнетронных системах с жидкой мишенью [43], иначе жидкофазное магнетронное распыление (ЖФМР). Этот метод объединяет в себе все преимущества скоростных РУЭ методов, такие как: равномерность покрытия (±5%), высокая скорость осаждения (десятки мкм/мин), высокие показатели адгезии за счет наличия ионизированной фазы, низкая пористость и высокая чистота осаждаемого покрытия. Также этот метод потенциально подходит для осаждения как легкоплавких, так и обычных и тугоплавких металлов. Эти преимущества делают метод ЖФМР перспективным для его использования как в технологии изготовления микро-ТЭМ, так и других изделий электронной техники, содержащих толстые слои различных материалов.

На сегодняшний день метод ионного распыления в магнетронных

системах в парах мишени недостаточно изучен, что снижает его

привлекательность для производственного применения, а его внедрение на

предприятиях для крупносерийного производства не отмечено. Также не

10

обнаружено публикаций или иных свидетельств того, что метод применялся ранее для создания толстых металлических слоев при изготовлении микро-ТЭМ.

Состояние проблемы

Метод жидкофазного магнетронного распыления известен достаточно давно, первая известная публикация [44] сделана в 1977 году группой ученых: Б. С. Данилиным, М. В. Какуриным, В. Е. Минайчевым, В. В. Одиноковым, В. К. Сырчиным, которые предложили использовать паразитный разогрев мишени за счет ее бомбардировки ионами как позитивный фактор, т. е. не отводить тепло, а, напротив, позволить разогреть мишень до ее расплавления.

Более подробные исследования метода были проведены в 1999 году В.В. Гвоздеевым. В диссертационной работе [45] автор исследует параметры электрического разряда магнетрона при фазовом переходе металла и энергетический баланс на твёрдом и жидком катоде. В качестве практических результатов работы автор дает рекомендации по проектированию магнетронных систем с жидкометаллическим катодом.

После публикации исследования [45] новых работ на эту тему не наблюдалось долгое время. Однако, в последние годы возникли научные группы, которые снова занялись исследованиями этого метода, что свидетельствует о растущем интересе на фоне роста потребности в осаждении толстых пленок металлов с высокой скоростью.

На сегодняшний день исследованиями метода в России и США занимаются группы из Томского политехнического университета, МИФИ и NASA.

Исследования, проводимые российскими учеными, в основном направлены на изучение пленок различных материалов: кремния, меди, никеля, хрома [46, 48]. Также сделаны акценты на изучении параметров плазмы и балансов энергий [46, 49].

Исследования группы из США (NASA) направлены на получение и исследование пленок Ge, Si, C для космической промышленности, а также на разработку различных конфигураций источника ЖФМР для повышения стабильности процесса и чистоты получаемых пленок [50, 51, 52, 53].

Однако, в работах перечисленных групп исследователей отсутствует классификация материалов для их осаждения методом ЖФМР в зависимости от их физических свойств (температура плавления, давление насыщенных паров), которая позволила бы однозначным образом настраивать технологический процесс для производств. Отсутствуют исследования, позволяющие определить критерии и правила выбора режимов осаждения для конкретного материала. Отсутствуют полноценные исследования процессов осаждения различных материалов, в том числе используемых при изготовлении микро-ТЭМ меди, титана, олова. Отсутствуют рекомендации по сочетанию материалов тиглей и мишеней. Не исследована возможность осаждения сплавов. Слабо изучены свойства медных пленок и не исследованы свойства других материалов, например титана и олова для их использования при производстве микро-ТЭМ. Цель работы

Разработка научных и технологических основ формирования толстых слоев различных по своим физическим свойствам металлов методом ионного распыления в магнетронных системах в парах мишени для серийного производства миниатюрных термоэлектрических модулей с повышенными характеристиками.

Задачи работы

1. Провести технологический анализ термоэлектрического модуля для определения лимитирующих миниатюризацию и улучшение характеристик микро-ТЭМ операций, и на основании литературного обзора и анализа методов для их реализации предложить наиболее перспективные;

2. На основании анализа особенностей метода ЖФМР предложить классификацию материалов в зависимости от их физических свойств, выявить и описать особенности и закономерности протекания процесса для материалов различных групп, создать классификацию типов процесса и технологические основы, которые могут быть использованы в производстве;

3. На основе выявленных особенностей протекания процесса ЖФМР для материалов различных групп провести модернизацию технологического оборудования и сконструировать оснастку для реализации метода ЖФМР в серийном производстве;

4. Разработать технологические процессы, определить зависимости параметров и режимов протекания технологических процессов для материалов различных групп и исследовать свойства полученных покрытий;

5. На базе разработанных процессов осаждения изготовить микро-ТЭМ с повышенными характеристиками, такими как уменьшенные геометрические размеры и повышенная температура распайки, и подтвердить их соответствие качеству.

Научная новизна работы:

1. Впервые проведена классификация материалов в зависимости от их физических свойств (температуры плавления и давления насыщенных паров), и описаны особенности соответствующих им технологических процессов осаждения методом ионного распыления в магнетронных системах в парах мишени (жидкофазного магнетронного распыления);

2. Впервые исследованы свойства пленок металлов Си, Бп, Т1, относящихся к каждой группе материалов, осажденных методом жидкофазного магнетронного распыления (ЖФМР);

3. Впервые методом ЖФМР получены пленки двухкомпонентного сплава на примере СиБп и исследованы его свойства;

4. Впервые разработаны технологические процессы беспастовой и диффузионной пайки с применением слоев, сформированных методом ЖФМР для изготовления микро-ТЭМ. Практическая значимость состоит в том, что

1. Составлены рекомендации по выбору параметров и режимов процесса осаждения пленок методом ЖФМР в зависимости от группы материалов;

2. С использованием разработанных процессов осаждения методом ЖФМР слоев меди, олова и титана создан и запущен в серийное производство микро-ТЭМ с размерами 0,8х0,8х1,0 мм3, с габаритом ветви 0,150x0,150x0,250 мм3, являющийся самым миниатюрным в мире на момент его запуска в производство;

3. На базе разработанного технологического процесса диффузионной пайки создан микро-ТЭМ нового класса с температурой распайки более 350° С при сохранении всех его электрофизических параметров. Достоверность полученных результатов диссертационных

исследований обеспечивается использованием современного аналитического и измерительного оборудования, анализом и учетом возможных источников погрешностей и статистической обработкой результатов измерений. Полученные результаты применены в технологическом процессе изготовления конечного устройства - микро-ТЭМ, которое успешно выдержало квалификационные испытания согласно международным стандартам TELCORDIA GR-468-CORE и MIL-STD-883F.

Результаты работы целесообразно использовать при исследовании и разработке процессов осаждения пленок методом ЖФМР, а также при разработке технологических процессов изготовления и сборки миниатюрных электронных компонентов.

Результаты внедрения

Используя результаты диссертационной работы, удалось разработать и внедрить в компании ООО «РМТ»: технологии осаждение металлов (Cu, Sn,

14

Т1); процесс производства микро-ТЭМ без применения припойных паст с размерами термоэлектрической ветви от 0,15х0,15х0,25 мм3; процесс диффузионной пайки для создания высокотемпературных термоэлектрических охладителей. Методы исследования

В ходе выполнения работы для исследования состава, структуры и толщины пленок использованы методы рентгенофлюоресцентного анализа, ОЖЕ-спектроскопии, растровой электронной микроскопии, оптической микроскопии. Для моделирования и расчета процесса диффузионной пайки применен метод факторного анализа.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Для дальнейшего уменьшения размеров и повышения выходных характеристик изделий электронной техники, в том числе микро-ТЭМ, содержащих толстопленочные проводящие, маскирующие и припойные слои, рекомендуется использовать для их формирования метод ЖФМР, обеспечивающий как требуемые свойства материалов слоев, недостижимых другими методами, так меньшую себестоимость изготовления.

2. Разработанная классификация материалов в зависимости от их физических свойств (температура плавления и давление насыщенных паров) позволяет однозначным образом определять вид технологического процесса, и рекомендуется для выбора базовых режимов осаждения пленки заданного материала;

3. Для изготовления микро-ТЭМ с размерами термоэлектрической ветви менее 0,15х0,15х0,25 мм3 или микро-ТЭМ температурой распайки более 350°С необходимо использовать разработанные технологические операции формирования методом ЖФМР припойных и маскирующих слоев металлов.

Апробация работы

Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на XII и XIV Международных научно-технических конференциях «Вакуумная техника, материалы и технология», Международной научно-технической конференции «INTERMATICA-2017», 15-ой международной конференции «ICCMSE-2019», «Королевских чтениях - 2019», на научно-технической конференции студентов и аспирантов «НТК РТУ МИРЭА» в 2020 году.

Публикации

Результаты исследований по теме диссертационной работы представлены в 10 научных работах, опубликованных в рецензируемых журналах и трудах конференций, из них 6 работ в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, и 2 в научно-технических журналах, входящих в базы данных Web of Science и Scopus. Получен патент №2781929 «Способ изготовления термоэлектрического модуля и термоэлектрический модуль», авторы: Назаренко М.В., Назаренко А.А., Малышев А.В., дата государственной регистрации 21 октября 2022 года.

Личный вклад автора

Непосредственно автором проведен анализ методов формирования толстопленочных слоев, используемых в современных изделиях электронной техники, в частности ТЭМ, создана классификация материалов и описаны особенности технологических процессов осаждения пленок методом ЖФМР для каждой группы материалов, разработаны технологические процессы осаждения материалов для производства ТЭМ. Исследованы свойства полученных покрытий. Разработан процесс осаждения двухкомпонентной пленки методом ЖФМР (медь и олово). Разработан технологический процесс диффузионной пайки для микро-ТЭМ. Разработан технологический процесс беспастовой сборки микро-ТЭМ.

Структура и объем работы

Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов и списка литературы. Материалы диссертации изложены на 168 страницах, включая 61 рисунков, 45 таблиц, список литературы из 109 наименований.

Благодарности

Автор считает своим долгом выразить глубокую благодарность своему научному руководителю - профессору, академику РАН, доктору физико-математических наук Сигову Александру Сергеевичу - за советы и ценные замечания в работе над диссертацией.

Искреннюю благодарность автор выражает Моисееву Константину Михайловичу за своевременные наставления, помощь в анализе результатов и в работе над диссертацией.

Также автор выражает сердечную благодарность Евгению Владимировичу Берлину за ценные замечания и практические советы по проведению исследований.

Глубокую благодарность автор выражает своей семье, родителям и мужу за моральную поддержку в процессе работы над диссертацией.

Глава 1. Толстые слои металлов в термоэлектрических модулях

В процессе производства миниатюрного термоэлектрического модуля одной из важных задач является формирование толстопленочных слоев, в частности, для металлизации. Однако, конструктив и особенности ТЭМ вносят ряд ограничений при выборе метода формирования таких покрытий. Поэтому на сегодняшний день в области миниатюрных термоэлектрических модулей не существует одной универсальной технологии, которая удовлетворяла бы всем требованиям одновременно. В связи с этим для выбора перспективного метода формирования толстопленочных покрытий необходимо провести анализ ТЭМ, учесть его технологические особенности и провести анализ существующих и применяемых технологических операций при их производстве.

1.1. Термоэлектрический модуль

Термоэлектрический модуль изделие, принцип работы которого базируется на термоэлектрических эффектах. Термоэлектрический модуль применяется для термостабилизации, интенсификации отвода тепла, захолаживания или термоциклирования объектов, что осуществляется за счет создания разницы температур между верхней и нижней поверхностями.

Миниатюрные термоэлектрические модули бывают однокаскадные и многокаскадные. При этом максимальный перепад температур однокаскадных модулей достигает ~75° С, а многокаскадного около ~140° С. Максимальный габарит миниатюрного модуля, не превышает 15 мм, а высота термоэлектрической ветви не превышает 1,5 мм. Типовой линейный размер такого модуля обычно составляет от 3 до 5 мм [14, 15, 16, 17, 18].

Термоэлектрический модуль (рисунок 1.1) состоит из PCB плат (Printed Circuit Board, печатные платы на керамическом основании), которые являются холодной и горячей сторонами модуля, ветвей

термоэлектрического материала и токовыводов. Последние могут как присутствовать, так и отсутствовать.

Процесс производства ТЭМ состоит из трех ключевых этапов: изготовление ветвей термоэлектрического материала, изготовление керамических печатных плат, сборка (пайка) ТЭМ.

Для миниатюрных термоэлектрических модулей в качестве керамического основания (подложки) наиболее часто используются керамика из нитрида алюминия (АШ), чаще всего с теплопроводностью 170 Вт/мК, или более дешевая керамика из оксида алюминия А1203 с разной степенью очистки, с теплопроводностью 36 Вт/мК и меньше [26, 56].

На керамическую подложку наносится проводящее металлизационное покрытие, которое представляет собой слой меди, толщина которого должна составлять от 25 до 35 мкм для токов, не превышающих 3 А. В случае увеличения тока до 5 А толщина должна быть увеличена до 50 мкм. Именно при таких толщинах проводящего слоя меди достигается наибольшая эффективность модуля за счет достижения минимально возможного сопротивления электрической цепи. При дальнейшем увеличении толщины меди эффективность ТЭО не изменяется при сохранении остальных его геометрических параметров [57].

Аи (0,1 - 0,3 мкм)

Рисунок 1.1 - Типовая конструкция термоэлектрического модуля

19

После создания топологии из нанесенного проводящего слоя меди на него наносится финишное покрытие, которое защищает медь от окисления при дальнейшей эксплуатации ТЭМ, а также служит покрытием под пайку. В качестве финишного покрытия для микромодулей, как правило, применяются покрытия ENIG (Electroless Nickel Immersion Gold / химически осажденный никель + иммерсионное золото) или ENEPIG (Electroless Nickel Electroless Palladium Immersion Gold / химически осажденный никель + химически осажденный палладий + иммерсионное золото) [26, 58]. В случае ENIG на медь осаждается слой никеля химическим методом (как правило, никель-фосфор) толщиной от 3 мкм до 4 мкм, а затем слой иммерсионного золота толщиной от 0,15 мкм до 0,25 мкм. В случае ENEPIG между слоем золота и никеля химическим методом осаждается слой палладия от 0,2 мкм до 1,0 мкм [58, 59].

Следующим составным элементом ТЭМ являются ветви термоэлектрического материала. Различают ветви Р и N типов. Р тип имеет дырочную проводимость. N тип имеет электронную проводимость. На сегодняшний день наибольшее распространение получил твердый раствор теллурид-висмута, который является низкотемпературным

термоэлектрическим материалом, т. е. максимальная эффективность достигается при работе модуля при комнатных температурах [60, 61].

На поверхность термоэлектрического материала наносят барьерный слой, чаще всего никель, который препятствует диффузии материала припоя через основания ветви. Материал припоя может «отравлять» ветви термоэлектрического материала и лишать термоэлектрических свойств, путем изменения их состава. На поверхность никеля осаждается защитный слой, материал и толщина которого зависят от дальнейшего процесса сборки.

Принцип работы ТЭО базируется на трех основных эффектах: Пельтье, Зеебека и Томпсона.

Суть эффекта Пельтье заключается в том, что при прохождении через

контакт двух проводников/полупроводников электрического тока, в

20

зависимости от направления пропускания последнего, поглощается или выделяется дополнительная теплота, кроме Джоулевой, которая получила название теплоты Пельтье. Теплота Пельтье пропорциональна первой степени силы тока и меняет знак при изменении направления последнего [20].

Эффект Зеебека, обратный эффекту Пельтье, гласит, что в замкнутой цепи, состоящей из разнородных проводников/полупроводников, возникает термо-ЭДС при поддержании разных температур зон контакта этих материалов. Термо-ЭДС пропорциональна разности температур, а коэффициент пропорциональности называется коэффициентом Зеебека [20]. Именно за счет подобного эффекта появилась возможность создать термоэлектрический генератор энергии, который способен обеспечивать питание элементов не менее 50 лет без вмешательства человека.

Эффект Томпсона заключается в том, что неравномерно нагретый проводник/полупроводник ведет себя так, как система, находящихся в контакте физически разнородных материалов, а на границах таких материалов происходит выделение или поглощение теплоты Пельтье [20].

Описанные выше эффекты возникают в термоэлектрическом модуле, а степень их проявления сильно зависит от конструкции модуля в целом и качества его комплектующих. Параметры ТЭМ, влияющие на проявления описанных эффектов это [1, 19, 20]:

- сопротивление на переменном токе Кае [Ом];

- добротность модуля (эффективность модуля) 2 [К-1];

- максимальный перепад температур dTmax [градо];

- максимальная холодопроизводительность Qmax [Вт];

- энергопотребление модуля в рабочей точке Р [Вт].

Параметр добротности 2 зависит от технологии изготовления ТЭМ, состава термоэлектрического материала (его тепло- и электропроводности), температуры эксплуатации модуля, геометрических характеристик. Именно

он определяет предельные характеристики модуля, такие как dTmax, Qmax, Р.

21

Геометрические размеры ТЭМ влияют на распределение тепловых потоков, что при миниатюризации без изменения производственных технологий приводит к снижению добротности Ъ и, как следствие, к снижению ключевых параметров модуля: dTmax, Qmax, Р [24, 25, 26].

Основными параметрами, определяющими эффективность работы ТЭМ со стороны керамических плат, являются параметры медного проводящего слоя. Наиболее важные параметры проводящего медного слоя это [26]:

- пористость и плотность, так как пустоты в пленке приводят к снижению тепло- и электропроводности и возникновению паразитного сопротивления;

- равномерность - проводник, в идеальном случае, должен иметь одинаковую толщину по всей печатной плате, иначе происходит искажение передаваемого сигнала, возникают сложности при монтаже или нанесении элементов, что повышает процент брака на производстве, а также возникают сложности с созданием топологического рисунка, а именно с равномерностью травления платы;

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Назаренко Мария Владимировна, 2023 год

Список использованных источников

1. Булат Л. П. Ведерников М.В., Вялов А.П. / Термоэлектрическое охлаждение: Текст лекций / Под общ. ред. Л.П. Балата. // СПб.: СПбГУНиПТ, - 2002. - 147 с.

2. Анатычук Л.И. Термоэлементы и термоэлектрические устройства: Справ. // Киев: Наук.думка, - 1979. - 798 с.

3. Шостаковский П. Современные решения термоэлектрического охлаждения для радиоэлектронной, медицинской, промышленной и бытовой техники / Компоненты и технологии/ Силовая электроника, - 2009. - №12. - 7 с.

4. Шостаковский П. Современные термоэлектрические источники питания электронных устройств / Компоненты и технологии / Силовая электроника, -2015. - №1. - 6 с.

5. Криотерм Электронный каталог URL: http: //kryothermtec. com/assets/dir2attz/catalogweb_27_09. pdf [дата обращения: 16.05.2021];

6. Explore the potential of Phononic technology, URL: https://phononic.com/explore-solid-state/ [дата обращения: 20.06.2021]

7. Thermoelectric Modules URL: https://www.ferrotec.com/products-technologies/thermoelectric-modules/ [дата обращения: 21.06.2021]

8. IR Sensors: NC Sensor and Thermopiles URL: https://www.semitec-global.com/products/#tab28 [дата обращения: 21.06.2021]

9. Driver Alcohol Detection System for Safety URL: https://www.dadss.org/ [дата обращения: 21.06.2021]

10. Vitus modules URL: https://www.ketek.net/sdd/vitus-sdd-modules/ [дата обращения: 22.06.2021];

11. Woowiro SPAD (Singl-Photon Avalanche Diode) URL: http://www.wooriro.com/en/bbs/board.php7bo table=product04 [дата обращения: 22.06.2021]

12. OUSTER High-performance digital lidar solutions URL: http://www.wooriro.com/en/bbs/board.php7bo table=product04 [дата обращения: 22.06.2021]

13. Ametek X-Ray detectors URL: https://www.amptek.com/products/x-ray-detectors [дата обращения: 22.06.2021]

14. MD02 Series of single TE modules URL: https://www.rmtltd.ru/products/temodules/md/02/ [дата обращения: 22.07.2021]

15. Thermoelectric Coolers (TEC) URL: https://ii-vi.com/product-category/products/thermoelectrics/thermoelectric-coolers-tec/ [дата обращения: 22.07.2021];

16. Thermoelectric modules URL:_ https://www.ferrotec-nord.com/single-stage-thermoelectric-modules/ [дата обращения: 22.07.2021];

17. Kelk ltd Productas URL: https://www.kelk.co.jp/english/ [дата обращения: 22.07.2021];

18. Phononic products URL: https://phononic.com/solid-state-products/ [дата обращения: 22.07.2021];

19. Ershova L., Drabkin I., Volodin V., Kondratiev D. Measuring Methods of Thermoelectric Coolers Non-stationary Dynamics in Z-metering Proceedings of Seminar on Thermoelectrics and their Applications, - 2002. - p. 264;

20. Сивухин Д.В. Общий курс физики: Учебное пособие для вузов в 5 томах. М.:Физматлит, - 2009. - т.3. Электричество. - C. 450 - 466;

21. Skipidarov S., Nikitin, M. Novel Thermoelectric Materials and Device Design Concepts/ Springer: Basel, Switzerland, - 2019. - 1st ed - p. 3-21;

22. Lavrentev, M.G.; Drabkin, I.A.; Ershova, L.B.; Volkov, M.P. Improved Extruded Thermoelectric Materials / J. Electron. Mater, - 2020. - 49. - p. 29372942;

23. Parashchuk T., Sidorenko, N. Ivantsov L., Sorokin A., Maksymuk M., Dzundz B., Dashevsky Z. Development of a solid-state multi-stage thermoelectric cooler / J. Power Sources, - 2021. - 496. - 229821.

24. Драбкин И.А., Ершова Л.Б. Различия в свойствах ветвей холодильного термоэлемента модуля на его эффективность / Вестник Международной Академии Холода, - 2011. - №1. - с. 31;

25. Drabkin I.A., Ershova L.B. Comparison of Approaches to Single-Stage Thermoelectric Modules Mathematical Optimization / Proceedings of Seminar on Thermoelectrics and their Applications/ S.-Petersburg, Russia, - 2006. - P. 378;

26. Thermoelectric coolers reliability report URL: https://www.rmtltd.ru/docs/downloads/RMT%20Reliability%20Report%202018% 20(eng)%20short.pdf [дата обращения: 22.07.2021];

27. Anosov V.S. Volodin V.V., Gromov G.G., Nazarenko A.A. Method for producing conductive tracks / Patent US20150173202A1, - 2015 - 10 p.

28. Ryelandt S, Favache A. Mechanical properties of AuGe die-attach solder for electronic applications / "EUROMAT 2015" / Warsaw, Poland (du 20/09/2015 au 24/09/2015), - 2015. - 2 p.;

29. Сивухин Д.В. Общий курс физики: Учебное пособие для вузов в 5 томах. М.:Физматлит, - 2009 - т.1. Механика, - 519 с.;

30. Schulz M. The Challenging Task of Thermal Management / Conference: PCIM EuropeAt: Nuremberg, Germany, - 2011. - 7 p.;

31. Плакированные припойные материалы URL: https://pfarr.de/ru/production/products/#layered-materials [дата обращения 22.07.2021]

32. Жаркой М.Ф. Основы конструирования и технологии производства изделий микроэлектронной аппаратуры: Ч. 1 : учебное пособие / Балтийский государственный технический университет "Военмех". - Санкт-Петербург : Балт. гос. техн. ун-т, - 2008. - 63 с.;

33. Гамбург Ю.Д. Гальванические покрытия: Справочник по применению / М: Техносфера, - 2006. - 216 с.;

34. Douglas C. Hopkins Excerpt - Direct Bonded Copper / Courtesy of Curamic Electronics, - 2003. - 35 p.;

35. Ke Duan, Fulong Zhu, Mingxiang Chen, Ying Li Warpage analysis of DBC substrate based on non-contact shadow moiré technology / 15th International Conference on Electronic Packaging Technology (ICEPT), - 2014. - 5 p.

36. Kyocera Europe Power AMB substrates URL: https://europe.kyocera.com/products/semiconductor components/prd/power/index. html [дата обращения: 22.07.2022];

37. DBC and AMB Substrate Market URL: https://www.transparencymarketresearch.com/dcb-and-amb-substrate-market.html [дата обращения: 22.07.2022];

38. Torrey hills technologies LLC / Influence of Firing Temperature and Atmospheric Conditions on the Processing of Directly Bonded Copper (DBC) / Semantic scholar, - 2017 - 7 p.;

39. Stoll T., Feuerer T. Review of the direct bonded copper (DBC) process and its adaption to laser powder bed fusion (LPBF) / SPIE LASE, USA, - 2022 - 5 p.;

40. Панфилов Ю.В. Нанесение тонких пленок в вакууме / Технологии в электронной промышленности, - 2007. - №3. - 5 c.;

41. Sagar Agrawal Development of rotatable magnetron / 33rd National Symposium on Plasma Science & Technology, - 2019. - 4 p.;

42. Gudmundsson J. T., Lundin D. Introduction to magnetron sputtering/ High Power Impulse Magnetron Sputtering / Elsevier, - 2020. - p. 1-48.;

43. Moiseev K. M., Nazarenko M. V. Use of magnetron sputtering with liquid target in manufacturing of electronic components for spacecraft / AIP Conference Proceedings, - 2019. - 5 p.;

44. Данилин Б.С., Какурин М.В., Минайчев В.Е., Одиноков В.В., Сырчин В.К. Осаждение металлических пленок путем распыления из жидкой фазы / Москва: Микроэлектроника, - 1977. - 4 с.;

45. Гвоздеев В.В. Исследование магнетронных распылительных систем с жидкометаллическим катодом с целью увеличения производительности и снижения энергозатрат процесса катодного распыления: дисс. на соискание ученой степени кандидата технических наук, -1999. - 125 с.;

159

46. Tumarkin A., Zibrov M., Khodachenko G., Tumarkina D. High-rate deposition of silicon films in a magnetron discharge with liquid target / Journal of Physics: Conference Series, - 2016. - 4 p.;

47. Kaziev A.V., Tumarkin A.V., Leonova K.A. et al. Discharge parameters and plasma characterization in a dc magnetron with liquid Cu target / Vacuum, - 2018 - 7 p.;

48. Сиделёв Д. В. Осаждение покрытий из хрома и никеля с помощью магнетронного диода с «горячей» мишенью: дисс. на соискание ученой степени кандидата технических наук, - 2018 - 138 с.;

49. Юрьева А.В. Осаждение металлических покрытий с помощью магнетрона с жидкофазной мишенью: дисс. на соискание ученой степени кандидата технических наук, - 2017 - 118 с.;

50. NASA Molten Terget Sputtering (MTS) Deposition URL: https: //technolo gy. nasa. gov/patent/LAR-TOPS-246 [дата обращения: 27.07.2021];

51. Hyun Jung Kim, Sang Hyeuk Choi Molten Terget Sputtering (MTS) Deposition for enhanced Kinetic Energy and Flux of ionized atoms / patent № US 2017/0268122 А1, - 2017. - 13 p.;

52. Hyun Jung Kim, Sang Hyeuk Choi Rhombohedron epitaxial growth with molten target sputtering / patent № US 2017/0145589 А1, - 2017. - 16 p.;

53. Hollars D. Sputtering systems for liquid target materials / patent № US 2013/023173 А2, - 2013. - 19 p.;

54. Super Micro TEC URL: https://www.rmtltd.ru/products/temodules/md/015/ [дата обращения: 27.08.2021];

55. Назаренко М.В., Назаренко А.А., Малышев А.В. Способ изготовления термоэлектрического модуля и термоэлектрический модуль / патент №2781929 RU2022110410/05, - 2022. - 16 c.;

56. Свойства керамических подложек URL: https://gnelectronics.ru/produktsiya/keramicheskie-podlozhki/ [дата обращения 27.08.2021];

57. Громов Г.Г. Объемные или тонкопленочные термоэлектрические модули / Компоненты и технологии, - 2014. - №9. - 108 c.;

58. Jones Th. Benchmerking a new solder-able finish for PCB industry / Journal of the Institute of Circuit Technology / MACFEST, - 2017. - №1. - 6 p.;

59. Шкундина С. Финишные покрытия под поверхностный монтаж современной элементной базы / Вектор высоких технологий, - 2017. - №3 (32). - 6 с.;

60. Lavrentev M.G., Drabkin I.A., Ershova L.B., Volkov M.P. Improved Extruded Thermoelectric Materials / J. Electron. Mater, - 2020. - № 49. - с. 2937-2942;

61. Drabkin I.A., Ershova L.B. Comparison of Approaches to Multistage Thermoelectric Modules Mathematical Optimization / Proceedings of Seminar on Thermoelectrics and their Applications, - 2006. - 6 p.;

62. Печатные платы: Справочник / под редакцией К.Ф. Кумбза в 2 томах. / М: Техносфера, - 2011. - т1 - c. 898-927;

ISBN 978-5-94836-258-8

63. Медведев М.А. Сборка и монтаж электронных устройств / Москва: Техносфера, - 2007. - 256 с.;

ISBN 978-594836-131-4.

64. Моро У. Микролитография. Принципы, методы, материалы / Мир, -1990. - Т 1-2. - 605 с.;

66. Harris J.N., McLemore W.J.S. Ceramic to metal bonding technology review / Georgia Institute of technology / Atlanta, Georgia, - 1985. - 42 p.;

67. DBA (Direct Bonded Aluminum) substrate URL: https: //www.mmc .co.jp/adv/ele/en/products/dba/index.html [дата обращения: 15.09.2021];

68. Васютин М.С., Островский Д.П., Адарчин С.А., Гурин В.М. Потенциал толстопленочной технологии / Nanoindustry Russia, - 2020. - №13. - 4 c.;

69. Филяк М.М. Конструктивно-технологические основы микроэлектроники: учебное пособие / Оренбургский гос. ун-т. // Оренбург: ОГУ, - 2011. - 112 с.;

70. ГОСТ 9.305 - 84 «Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия металлические и неметаллические неорганические. Операции технологических процессов получения покрытий», - 104 с.;

71. Крайнов В.В. Исследование и разработка процессов гальванического осаждения функциональных покрытий из сплавов олово-золото / Дисс. на соискание ученой степени кандидата технических наук, - 1992. - 106 с.;

72. Подложки DBC (direct bonded cooper) URL: https://gnelectronics.ru/produktsiya/metallizirovannye-platy/podlozhki-dbc-direct-bonded-copper/ [дата обращения: 27.09.2021];

73. DBC and AMB Power Electronic Substrates URL: https://www.ferrotec.com/products-technologies/power-electronic-substrates/#dcb [дата обращения: 27.09.2021];

74. Jurgen Schulz-Harder Advantages and new development of direct bonded copper substrates / Microelectronics reliability, - 2003. - № 43. - 7 p.;

75. Медь. Свойства и применение URL: https://studfiles.net/preview/6331714/page:3/ [дата обращения: 01.09.2021];

76. Производство плат по толстопленочной технологии. Параметры печатных структур URL: http://fokon.net/tekhnologiya/Parametry-pesatnyh-struktur/ [дата обращения: 28.09.2021];

77. Технология тонких пленок: Справочник / под редакцией Л. Мфйссела, Р. Глэнга / М: Совецкое радио, - 1977. - т.1. - 664 с.;

78. СУи методы. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A5%D0%B8%D0%BC%D0%B8%D1%87% D0%B5%D 1 %81 %D0%BA%D0%BE%D0%B5 %D0%BE%D 1 %81 %D0%B0% D0%B6%D0%B4%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5 %D0%B8%D0%B7 %D0%B3%D0%B0%D0%B7%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D0%B9 %D 1 %84 %D0%B0%D0%B7%D 1 %8B [дата обращения: 20.08.2021];

79. Технология тонких пленок. Справочник / Под ред. Л. Майселла, Р. Глэнга / М.: Сов. радио, - 1977. - т. 2. - 662 с.;

80. VEM The Film evaporation guide URL: https://www.vem-co.com/sites/default/files/pdfs/VEM Thin Film Evaporation Guide 2017.pdf [дата обращения: 15.10.2021];

81. Андреев А.А., Саблев Л.П., Шулаев В.М., Григорьев С.Н.. Вакуумно-дуговые устройства и покрытия / Харьков: ННЦ ХФТИ, - 2005. - 236 с.;

82. Берлин Е.В., Сейдман Л.А. Получение тонких пленок реактивным магнетронным распылением / М.: Техносфера, - 2014. - 256 с.;

ISBN: 978-5-948336-369-1

83. Кузьмичев А.И. Магнетронные распылительные системы Введение в физику и технику магнетронного распыления / К.:Аверс, - 2008. - Кн. 1. -244 с.;

84. Берлин Е.В., Сейдман Л.А. Ионно-плазменные процессы в тонкопленочной технологии / М.: Техносфера, - 2010. - 528 с.;

ISBN 978-5-948336-222-9

85. Sagar Agrawal Development of rotatable magnetron / 33rd National Symposium on Plasma Science & Technology, - 2019. - 4 p.;

86. Rotatable magnetron factories URL: https://www.gencoa.com/rotatable-magnetron [дата обращения: 28.09.2021];

87. Райзер Ю.П. Физика газового разряда / М:Изд-во «Интеллект», - 2009. -691 с.;

88. Физические величины: Справочник/ А.П. Бабичев, Н.А., Бабушкина, А.М. Братковский и др.; Под ред. И.С. Григорьева, Е.З. Мейлихова. / М.: Энергоатомиздат, - 1991. - 1232 с.;

ISBN 5-283-040013-5

89. Tao Zhou, Tom Bobal, Martin Oud, Jia Songliang Au/Sn Solder alloy and its applications in electronics packaging / Ametec-ACP, - 2010. - 6 p.;

90. Indium corporation. High-Temperature & High-Reliability Gold Solders URL: https://www.indium.com/products/solders/gold/ [дата обращения: 29.09.2021];

91. Николаев Г.П., Лойко А.Э. Техническая термодинамика / Учебное электронное пособие, УрФУ, - 2013. - 227 c.;

163

92. CarlZeiss Axioscope 5 Product information URL: file:///C:/Users/rmtuser78/Downloads/EN product-info Axioscope-5 rel1-0.pdf [дата обращения 02.02.2022];

93. Vion Plasma FIB System URL: https://www.microscop.ru/uploads/Vion-Plasma-FIB-DS eng.pdf [дата обращения 02.02.2022];

94. Сахаров Н. В. Растровая электронная микроскопия: учебное пособие / под ред. В.Н. Чувильдеева / Н. Новгород: Нижегородский и госуниверситет, -2020. - 96 с.;

95. Fischerscope X-RAY XDV-SDD URL: https://www.helmut-fischer.com/fileadmin/content/1-filebase/3-products/2-pdf/4-x-ray/en/BROC 952-008_X-RAY-0verview-en.pdf [дата обращения 02.02.2022];

96. Бахтизин Р.З., Галямов Р.Р. Физические основы сканирующей зондовой микроскопии / Уфв, РИОЛ БашГУ, - 2003. - 82 с.;

97. Микрометры для наружных измерений URL: https://mitutoyo.ru/application/files/5715/5888/0562/140821 . . . .pdf [дата обращения 02.02.2022];

98. Панфилова Е.В. Техника эксперимента в электронике и наноэлектронике / Учебное пособие, изд. МГТУ им. Н.Э. Баумана, - 2010. - 50 c.;

99. ГОСТ Р 50779-2005 (ИСО 3301:1975) Статистическое представление данных;

100. Жерин И.И. Основы электрохимических методов анализа: учебное пособие / Томск: Изд.-во Томского политехнического университета, - 2013. -Ч. 1. - 101 с.;

101. Вансовская К.М. Металлические покрытия, нанесенные химическим методом / под ред. Вячеславова П.М. / Л.: «Машиностроение», Ленингр. отделение, - 1985. - вып. 7. - 103 с.;

102. Шугуров А.Р., Панин А.В., Оскомов К.В. Особенности определения механических характеристик тонких пленок методом наноиндентирования. / Физика твердого тела, - 2008. - том 50. - вып. 6. - с. 1007-1011;

103. Сафонов А., Сафонов Л., Прямоугольные электрические соединители / Технологии в электронной промышленности, - 2010. - №7. - 5 с.;

104. Петрунин Н. Е. Физико-химические процессы при пайке. / М.: Высшая школа, - 1972. - 280 с.;

105. Фазлутдинов К.К. Явление роста нитевидных кристаллов на оловянных покрытиях (усы, вискеры). Причины и способы защиты. / НПП Электрохимия, - 2020. - 3 с.;

106. ROSH Guide URL: https: //www. rohs guide. com/ [дата обращения 02.02.2022];

107. Official Journal of the European Union / Directive 2011/65/EU of the European parliament and of the council of 8 june 2011 on the restriction of the use of certain hazardous substances in electrical and electronic equipment, - 2011. -23 p.;

108. Telcordia GR-468-CORE: Generic Reliability Assurance Requirements for Optoelectronic Devices Used in Telecommunications Equipment, - 2004. - 186 p.

109. MIL-STD-883G: Test method standard microcircuit, - 2004 - 716 p.

Публикации по теме диссертации

1. Макарова М.В., Моисеев К.М. Исследование свойств медных пленок, полученных методом ионного распыления в магнетронных системах в парах мишени/ Вакуумная техника, материалы и технология: сб. XII Международной научно-технической конференции. Под редакцией д.т.н., профессора С.Б. Нестерова / Москва, КВЦ «СОКОЛЬНИКИ». М.: НОВЕЛЛА. 2017 - 403 с.

2. Макарова М.В. Моисеев К.М. Исследование зависимости скорости осаждения меди от мощности при ее нанесении методом жидко фазного магнетронного распыления / Наукоемкие технологии и интеллектуальные системы: сб. тр. 19-ой Молодежной международной научно-технической конференции / НУК ИУ МГТУ им. Н. Э. Баумана. - 2017. - С. 268-271.

3. Макарова М.В., Назаренко А.А., Лучников П.А. Влияние примеси микро- и наночастиц металлов на свойства пленок олова, осажденных методом жидкофазного магнетронного распыления / Международный научно-технический журнал: Наноматериалы и наноструктуры - XXI века. - 2017. -т. 8. - №3 - С. 26-33.

4. Макарова М.В., Моисеев К.М., Назаренко А.А., Лучников П.А. Технологические особенности формирования толстых медных пленок, осажденных при жидкофазном магнетронном распылении мишени и их свойства / Международный научно-технический журнал: Наноматериалы и наноструктуры - XXI века. - 2017. - т. 8. - №4 - С. 41-46.

5. Назаренко М.В. Моисеев К.М. Проблемы формирования толстых слоев олова методом ионного распыления в магнетронных системах в парах мишени / Инженерный журнал: наука и инновации. - 2018. - Вып.1. - С.1-12.

6. Nazarenko M.V. Moiseev K. M., Nazarenko A. A., Luchnikov P. A. Design of the evaporation source for Au-Ge alloy / IOP Conference Series: Materials Science and Engineering 25th International Conference on Vacuum Technique and

Technology IOP Publishing IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering . - 2018. - P. 387. - 012050.

7. Nazarenko M.V., Moiseev K.M. Use of magnetron sputtering with liquid target in manufacturing of electronic components for spacecraft / AIP Conference Proceedings 2019. - V. 2171. - 170010. - P.5.

8. Назаренко М.В., Моисеев К.М., Сигов А.С., Особенности процесса жидкофазного магнетронного распыления для различных материалов / Научно-технический журнал «Электроника: Наука, технология, бизнес», -2022 г. - №4. - С. 130-135.

9. Назаренко М.В. Анализ источников магнетронного распыления для осаждения толстых слоев меди с высокой скоростью для изделий микроэлектроники/ Российский технологический журнал, - 2022. - №5. - С. 92-99.

10. Сидорова С.В., Моисеев К.М., Васильев Д.Д., Назаренко М.В., Михайлова И.В. Плазменная обработка поверхностей материалов для задач фотоники / Научно-технический журнал «Фотоника», - 2022. - №4. - С. 288295.