Трафаретная печать и вжигание проводящих паст:

а) непосредственная печать проводящего рисунка; б) фо­толитография после печати и вжигания паст; в) фотоли­тография гальванического серебра, нанесенного на пасту.

Существуют высокопроизводительные автоматы для нанесения паст и туннельные печи непрерывного дейст­вия для их вжигания, т. е. имеются возможности для создания автоматизированных поточных линий. Однако полосковые волноводы, изготовленные трафаретной пе­чатью, не отвечают современным требованиям к точно­сти создания проводящего рисунка и допустимым поте­рям, которые предъявляются к схемам СВЧ диапазона. Фотография улучшает точность рисунка, но при этом по­тери остаются высокими. Поэтому трафаретная печать (шелкография) для изготовления микроминиатюрных полосковых волноводов используется ограниченно.

Химическое осаждение металла с последующим галь­ваническим покрытием и вытравливанием рисунка по­лосковых проводников, нашедшее широкое применение при изготовлении полосковых волноводов, для производ­ства микроминиатюрных полосковых волноводов приме­няется ограниченно. Еще не разработаны способы хими­ческой металлизации большинства диэлектриков (табл. 5.6), при которых сила сцепления металла с основанием была бы достаточно большой (более 8-Ь 10 кГ/см²) для гладкой поверхности диэлектрика (V10). Химическое осаждение применяется для металлизации керамик (ГМ, 22ХС и т. д.), где адгезия увеличивается за счет пори­стости подложки. Однако при этом микроминиатюрные волноводы характеризуются низкой точностью размеров полосковых проводников и большими потерями.

Термическое вакуумное испарение материала в соче­тании с последующим электрохимическим наращивани­ем проводящего слоя, при котором напыляют тонкую пленку металла, толщина которого увеличивается элек­трохимическим наращиванием, сочетает хорошую адге­зию, достигаемую при термическом вакуумном испаре­нии, с высокой электропроводностью толстого проводни­ка, полученного гальванопластикой. Наилучшая разре­шающая способность достигается при использовании нанесенного покрытия, когда в просветах негативной маски из фоторезиста (т. е. на участках, где будет соз­дан полосковый проводник) наращивается слой золота необходимой толщины, а уже затем удаляется слой фо- _ торезиста и металла tfa всех остальных участках схемы. Разрешающая способность составляет 25 мкм для ли­ний и 40 мкм для зазоров. Для создания волноводов с малыми потерями приходится выращивать слои золота толщиной 30 мкм.

Термическое вакуумное испарение материалов на всю дюдложку с последующей фотолитографией позволяет изготовить микроминиатюрные полосковые волноводы с высокой точностью размеров полосковых проводников и малыми потерями на СВЧ.

§ 5.4. Изготовление полосковых микроминиатюрных волноводов

Процесс изготовления полосковых микроминиатюр­ных волноводов, термическим вакуумным испарением материалов, разработанный под руководством Блинова Г. А. и Бутузова С. С., следующий:

1. обработка подложек;

2. напыление резистивного слоя и контактных пло­щадок;

3. термоотжиг резисторов и контроль сопротивления;

4. металлизация подложки;

5. фотолитография;

6. нанесение антикоррозионного покрытия;

7. сборка;

8. контроль.

Перед созданием проводящих слоев производится тщательная очистка подложек промывкой в спир­те, кипячением в воде и обработкой в парах спирта. Загрязнения подложек ухудшают адгезию, которая опре­деляется атомными связями. Загрязнения, особенно жи­ровые, создают между пленкой и подложкой очень тон­кие, вплоть до мономолекулярных, слои, не дающие воз­можности атомам пленки и подложки сблизиться на рас­стояния, необходимые для проявления сил сцепления.

Следующий этап — напыление резистивного слоя. Для уменьшения влияния неоднородностей по­верхности подложки наносится достаточно толстая рези­стивная пленка, после чего ее окисляют до необходимой величины удельного поверхностного сопротивления. Про­цесс окисления можно совместить с процессом искусственного старения пленки, которое проводится для стаби­лизации ее параметров. По этому принципу строят про­цесс напыления резистивных пленок с большим удель­ным сопротивлением.

Нанесение резистивного слоя проводится через ме­таллическую маску. Заканчивается процесс напыления при достижении контрольным образцом определенного сопротивления.

Так, для получения резистивной пленки с рs= 50 ом/□ необходимо напылить ее до величины ps =44 ом/□. После напыления резисторы отжигаются в вакууме при 360° С в течение 30 мин.