Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Московский Государственный Институт Электронной Техники (Технический Университет)
Курсовой проект
по курсу КПиТИМС
на тему:
«Технология и конструирование ГИС»
выполнил: Галиуллин Р.Р.
студент группы ЭТМО-34
проверил: Бойко А.Н.
Москва, 2010г.
СОДЕРЖАНИЕ:
1. Введение
1.1. Теоретические сведения
2. Расчет тонкопленочных элементов
2.1. Расчет резисторов
2.2. Расчет конденсаторов
2.3 Выбор навесных компонентов
3. Определение площади подложки
4. Выбор корпуса
5. Оценка качества разработанной топологии
6. Разработка технологического процесса изготовления ГИМС
6.1. Выбор и обоснование технологического процесса
6.2. Технологический маршрут изготовления тонкопленочной ГИМС
6.3. Операционная карта
7. Требования безопасности
8. Графическая часть
8.1. Схема электрическая принципиальная (задание)
8.2. Плата
8.3. Вид на резистивный слой
8.4. Вид на проводящий слой
8.5. Вид на защитный слой
8.6. Вид на слой с нижними обкладками конденсаторов
8.7.Вид на диэлектрический слой
8.8. Вид на слой с верхними обкладками конденсаторов
8.9. Микросборка со спецификацией
8.10.Микросхема со спецификацией
1. Ведение
1.1. Теоретические сведения
Интегральная микросхема (ИМС) – это конструктивно законченное изделие электронной техники, выполняющее определенную функцию преобразования информации и содержащее совокупность электрически связанных между собой электрорадиоэлементов (ЭРЭ), изготовленных в едином технологическом цикле.
По способу изготовления различают полупроводниковые и пленочные ИМС.
Гибридные ИМС (ГИС) представляют собой комбинацию пленочных пассивных ЭРЭ с миниатюрными бескорпусными дискретными активными приборами (полупроводниковыми ИМС, транзисторами, диодами), расположенных на общей диэлектрической подложке.
ЭРЭ, которые являются неотъемлемой составной частью ИМС и не могут быть выделены из нее как самостоятельное изделие, называют элементами ИМС, а дискретные активные ЭРЭ ГИС – навесными компонентами (или просто компонентами), подчеркивая тем самым, что их изготовляют отдельно в виде самостоятельных приборов, которые могут быть приобретены изготовителем ГИС как покупные изделия. В отличие от дискретных компонентов элементы ИМС называют интегральными (интегральный резистор, интегральный диод).
Конструирование и технология тонкопленочных ГИС.
1. Подложки тонкопленочных ГИС
Подложки ГИС являются диэлектрическим и механическим основаниями для расположения пленочных и навесных элементов и служат для теплоотвода.
Для маломощных ГИС можно применять бесщелочные боросиликатные стекла С41-1 и С48-3, а также ситаллы. По сравнению с ситаллами стекла имеют меньшую теплопроводность, что не позволяет использовать их при повышенных уровнях мощности. Ситалл имеет ряд преимуществ перед стеклами:
- он хорошо обрабатывается,
- выдерживает резкие перепады температуры,
- обладает высоким электрическим сопротивлением,
- газопроницаем,
- по механической прочности в 2-3 раза прочнее стекла.
Для мощных ГИС применяют керамику поликор, а для особо мощных ГИС – бериллиевую керамику, имеющую очень высокую теплопроводность.
Недостатком керамики является значительная шероховатость поверхности, что затрудняет получение воспроизводимых номиналов тонкопленочных элементов. По этой причине керамику 22ХС используют только для толстопленочных ГИС. Увеличение класса чистоты обработки поверхности путем глазурования керамики слоем бесщелочного стекла приводит к значительному уменьшению теплопроводности.
В случаях когда требуется обеспечить хороший теплоотвод, высокую механическую прочность и жесткость конструкции, применяют металлические подложки: алюминиевые подложки, покрытые слоем анодного оксида, или эмалированные стальные подложки.
2. Материалы элементов тонкопленочных ГИС
Материалы резисторов
Для создания ГИС необходимы резистивные пленки с удельным поверхностным сопротивлением от десятков до десятков тысяч Ом на квадрат. Чем меньше толщина пленок, тем выше , но одновременно повышается ТКR, а также ухудшается временная и температурная стабильность пленок.
В качестве резистивных материалов используют чистые металлы и сплавы с высоким диэлектрическим сопротивлением, а также специальные резистивные материалы – керметы, которые состоят из частиц металла и диэлектрика (например, Cr и SiO). Широко распространенны пленки хрома и тантала. На основе керметов получают высокоомные резисторы. Наиболее распространенный кермет, в состав которого входят хром и моноокись кремния (50-90% Cr, 50-10% SiO). В зависимости от содержания хрома можно получить резистивные пленки с удельным сопротивлением от сотен Ом на квадрат до десятков килом на квадрат, обладающие высокой стабильностью. Однако в связи с тем, что свойства керметных пленок в сильной степени зависят от технологических факторов, резисторы имеют худшую воспроизводимость номиналов и больший ТКR по сравнения с металлическими. Наиболее часто используют сплавы РС-3001, РС-3710 (37.9% Cr, 9.4% Ni, 52.7% Si), МЛТ-3М (43.6% Si, 17.6% Cr, 14.1% Fe, 24.7% W).
Материалы конденсаторов
Обкладки конденсаторов должны иметь высокую проводимость, коррозионную стойкость, технологическую совместимость с материалом подложки диэлектрика конденсатора: ТКЛР, близкие к ТКЛР подложки и диэлектрика, хорошую адгезию к подложке и диэлектрику, высокую механическую прочность.
Наилучшим материалом для обкладок конденсаторов является алюминий, который, однако, имеет плохую адгезию к подложке.
Материал диэлектрика должен иметь хорошую адгезию к подложке и материалу обкладок, обладать высокой электрической прочностью и малыми потерями, иметь высокую диэлектрическую проницаемость и минимальную гигроскопичность, не разлагаться в процессе формирования пленок. В качестве диэлектрических материалов наиболее часто используют моноокиси кремния и германия.
Материалы проводников и контактных площадок
Они должны иметь малое удельное сопротивление, хорошую адгезию к подложке, высокую коррозионную стойкость. Самым распространенным материалом тонкопленочных проводников и контактных площадок в ГИС повышенной надежности является золото с подслоем хрома, нихрома или титана. Подслой обеспечивает высокую адгезию, а золото – нужную проводимость, высокую коррозионную стойкость, возможность пайки и сварки.
В аппаратуре с менее жесткими требованиями к надежности в качестве проводников используют пленки меди или алюминия с подслоем хрома, нихрома или титана. Для предотвращения окисления меди и улучшения условий пайки или сварки ее покрывают никелем, золотом или серебром.
3. Методы формирования конфигураций элементов тонкопленочных ГИС
1) Масочный метод.
При масочном методе рекомендуется такая последовательность формирования слоев для изготовления ГИС, содержащих резисторы, проводники, пересечения пленочных проводников, конденсаторы. Напыление:
а) резисторов;
б) проводников и контактных площадок;
в) межслойной изоляции;
г) проводников;
д) нижних обкладок конденсаторов;
е) диэлектрика;
ж) верхних обкладок конденсаторов;
з) защитного слоя.
2) Фотолитографический метод
При фотолитографическом методе для изготовления ГИС, содержащих резисторы и проводники, используют два варианта технологии:
а) напыление материала резистивной пленки;
напыление материала проводящей пленки;
фотолитография проводящего слоя;
фотолитография резистивного слоя;
нанесение защитного слоя;
б) после проведения первых двух операций – фотолитография проводящего и резистивного слоев; фотолитография проводящего слоя; нанесение защитного слоя.
3) Комбинированный масочный и фотолитографический метод
При совмещении масочного и фотолитографического методов для микросхем, содержащих резисторы, проводники и конденсаторы, используют два варианта технологии:
а) напыление резисторов через маску;
напыление проводящей пленки на резистивную;
фотолитография проводящего слоя;
поочередное напыление через маску нижних обкладок, диэлектрика и верхних обкладок конденсаторов;
нанесение защитного слоя;
б) напыление резистивной пленки;
напыление проводящей пленки на резистивную;
фотолитография проводящего и резистивного слоев;
фотолитография проводящего слоя, напыление через маску нижних обкладок, диэлектрика и верхних обкладок конденсаторов;
нанесение защитного слоя.
2. Расчет тонкопленочных элементов
2.1. Расчет резисторов
Конструктивный расчет тонкопленочных резисторов заключается в определении формы, геометрических размеров и минимальной площади, занимаемой резисторами на подложке.
|
R1 |
R2 |
R3 |
R4 |
R5 |
R6, R10 |
R7, R11 |
R8,R13, R15 |
R9,R14, R16 |
R12 |
|
|
Номинал кОм |
10 |
1,2 |
47 |
56 |
22 |
47 |
24 |
36 |
0,75 |
100 |
|
Допуск % |
5 |
5 |
10 |
5 |
5 |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
|
Мощность мВт |
15 |
5 |
1,5 |
1,2 |
1 |
4 |
6 |
4 |
200 |
1.5 |
1.Определение сопротивления квадрата резистивной пленки.
где n-число резисторов;-номинал -го резистора
Распределим резисторы на 2 группы:
Для резисторов R1,R2,R4,R5,R9,R14,R16:
Для резисторов R3,R6,R7,R8,R10,R11,R12,R13,R15:
2.Определение материала резистивной пленки
По таблице 3.4 выбираем материал резистивной пленки с удельным сопротивлением, ближайшим по значению к вычисленному .При этом необходимо, чтобы ТКR материала был минимальным, а удельная мощность рассеяния - максимальной.
Для резисторов R1,R2,R4,R5,R9,R14,R16:
|
Материал для напыления резистивной пленки |
Сплав РС-3001 (ЕТО.021.019 ТУ) |
|
Материал контактных площадок |
Золото с подслоем хрома(нихрома) |
|
Удельное поверхностное сопротивление резистивной пленки , |
|
|
Диапазон номинальных значений сопротивлений, Ом |
200 - 100000 |
|
Допустимая удельная мощность рассеяния , |
2 |
|
Температурный коэффициент сопротивления ТКR при Т=-60125 |
Для резисторов R3,R6,R7,R8,R10,R11,R12,R13,R15:
|
Материал для напыления резистивной пленки |
Кермет К-50С (ЕТО.021.013 ТУ) |
|
Материал контактных площадок |
Золото с подслоем хрома(нихрома) |
|
Удельное поверхностное сопротивление резистивной пленки , |
|
|
Диапазон номинальных значений сопротивлений, Ом |
10000 - 10000000 |
|
Допустимая удельная мощность рассеяния , |
2 |
|
Температурный коэффициент сопротивления ТКR при Т=-60125 |
3.Проверка правильности выбранного материала с точки зрения изготовления резисторов.
Полная относительная погрешность изготовления пленочных резисторов:
где -погрешность коэффициента формы;
-погрешность воспроизведения величины резистивной
пленки;
-погрешность, обусловленная старением пленки;
-погрешность переходных сопротивлений контактов;
где -температурный коэффициент сопротивления материала пленки,
1)- для сплава РС-3001;
2) -для Кермет К-50С;
Допустимая погрешность коэффициента формы:
(для R3,R6,R7,R8,R10,R11,R12,R13,R15);
(для R1,R2,R4,R5);
(для R9,R14,R16);
Следовательно, сплав РС-3001 и Кермет К-50С подходит для изготовления всех резисторов с заданной точностью без подгонки.
4.Определение конструкции резисторов по значению коэффициента формы
Коэффициент формы определяется по формуле:,где
-номинал -го резистора; -удельное поверхностное сопротивление резистивной пленки;
При конструируем резистор прямоугольной формы, у которого длина меньше ширины (для резисторов R2,R9,R14,R16).
При конструируем резистор прямоугольной формы (для резисторов R1,R3,R6,R7,R8,R10,R11,R12,R13,R15).
При конструируем резистор сложной формы (для резисторов R4,R5).
По табл.3.15 определяем технологические ограничения для метода фотолитографии:
1. Расчет R1
Т.к. , то расчетная ширина резистора:
где -размер перекрытия контактных площадок;
- полная длина с учетом перекрытия контактных площадок;
- площадь резистора;
Проверка:
1) Удельная мощность рассеяния не превышает допустимого значения :
2) Погрешность коэффициента формы не превышает допустимого значения
3) Суммарная погрешность не превышает допуска
Резисторы прямоугольной формы
|
R1 |
R3 |
R6 |
R7 |
R8 |
R10 |
R11 |
R12 |
R13 |
R15 |
|
|
l |
3,25 |
3,11 |
3,11 |
1,92 |
2,54 |
3,11 |
1,92 |
5,8 |
2,54 |
2,54 |
|
b |
0,61 |
0,62 |
0,62 |
0,72 |
0,65 |
0,62 |
0,72 |
0,56 |
0,65 |
0,65 |
|
S |
1,98 |
1,92 |
1,92 |
1,38 |
1,65 |
1,92 |
1,38 |
3,24 |
1,65 |
1,65 |
2. Расчет R2
Т.к , то
- минимальная длина резистора, при которой рассеивается заданная мощность;
- минимальная длина резистора, при которой обеспечивается заданная точность;
Проверка:
1) Удельная мощность рассеяния не превышает допустимого значения :
2) Погрешность коэффициента формы не превышает допустимого значения
3) Суммарная погрешность не превышает допуска
Резисторы прямоугольной формы, у которых длина меньше ширины
|
R2 |
R9 |
R14 |
R16 |
|
|
l |
0,58 |
1,9 |
1,9 |
1,9 |
|
b |
0,63 |
5,1 |
5,1 |
5,1 |
|
S |
0,36 |
9,69 |
9,69 |
9,69 |
3. Расчет R5
шаг одного звена -
число звеньев меандра-
длина меандра -
ширина меандра –
длина прямолинейных участков -
Проверка:
1) Удельная мощность рассеяния не превышает допустимого значения :
2) Погрешность коэффициента формы не превышает допустимого значения
3) Суммарная погрешность не превышает допуска
Резисторы сложной формы типа меандр
|
R4 |
R5 |
|
|
l |
4,4 |
2,2 |
|
b |
3,85 |
3 |
|
S |
16,94 |
6,6 |
|
a=b |
0,55 |
0,55 |
|
n |
4 |
2 |
|
m |
4 |
2 |
2.2. Расчет конденсаторов
|
C1 |
C2,C15 |
C3,C6,C8 |
C4,C7 |
C9 |
|
|
Номинал |
0,01мкФ |
3300пФ |
820пФ |
0,047мкФ |
0,33мкФ |
|
Допуск |
20 |
5 |
10 |
10 |
30 |
|
Напряжение В |
15 |
15 |
15 |
10 |
15 |
1.По табл.3.5. выбираем материал диэлектрика по рабочему напряжению
Чтобы конденсатор занимал как можно меньшую площадь, нужно выбирать материал с возможно более высокими диэлектрической проницаемостью, электрической прочностью, а также малыми значениями ТКС и .
|
Материал для напыления диэлектрика |
Боросиликатное стекло (ЕТО.035.015ТУ) |
|
Материал для напыления обкладок |
Алюминий А99 (ГОСТ 11069-64) |
|
Удельное поверхностное сопротивление пленки обкладок, |
|
|
Удельная емкость , |
5000 |
|
Рабочее напряжение , в |
15 |
|
Диэлектрическая проницаемость |
4 |
|
Тангенс угла диэлектрических потерь |
0,001-0,0015 |
|
Электрическая прочность , В/см |
|
|
Рабочая частота f, МГц, не более |
300 |
|
Температурный коэффициент емкости ТКС, при Т=-60125 , 1/ |
2. Толщина диэлектрика
,где -коэффициент запаса электрической прочности;-рабочее напряжение,В;-электрическая прочность материала диэлектрика,В/мм.
Толщина входит в пределы (0.1-1) мкм, следовательно, материал диэлектрика выбран правильно.
3. Удельная емкость конденсатора
где -диэлектрическая проницаемость
4. Относительная температурная погрешность
где-ТКС материала диэлектрика
5. Определение допустимой погрешности активной площади конденсатора
где
-максимально допустимая относительная погрешность активной площади;
-допуск номинального значения конденсатора
-относительная погрешность удельной емкости, характеризующая воспроизводимость удельной емкости в условиях данного производства
-относительная температурная погрешность (зависти в основном от ТКС материала диэлектрика);
-относительная погрешность, обусловленная старением пленок конденсатора
6. Минимальная удельная емкость для обеспечения точности изготовления наименьшего по номиналу конденсатора:
- формула используется для обкладок квадратной формы()
- погрешность длины; =0,01 мм - масочный метод
7. Минимальное значение удельной емкости конденсатора:
возьмем
Примем :
Выбранной удельной емкости соответствует толщина диэлектрика:
1. Расчет С3,C6,C8
Коэффициент учитывающий краевой эффект:
Отношение , поэтому коэффициент рассчитываем по следующей формуле:
Площадь верхней обкладки:
Размеры обкладок:
-для верхней обкладки конденсатора
-для нижней обкладки конденсатора
Размеры диэлектрика:
Площадь конденсатора по диэлектрику:
Проверка:
Пленочные конденсаторы
|
C1 |
C2,C15 |
C3,C6,C8 |
|
|
l |
6,9 |
3,9 |
2,12 |
|
b |
6,9 |
3,9 |
2,12 |
|
S |
47,61 |
15,21 |
4,49 |
2.3 Выбор навесных компонентов
Отношение , следовательно коэффициент учитывающий краевой эффект , , поэтому используем навесной конденсатор:
Навесные конденсаторы
|
C4,C7 |
C9 |
|
|
l |
2 |
5,5 |
|
b |
1,9 |
4,6 |
|
S |
3,8 |
25,3 |
3. Определение площади подложки
Площадь платы определяют по формуле:
,где
-коэффициент запаса по площади, определяемый количеством элементов в схеме, их типом и сложностью связей между ними;
-площади, занимаемые всеми резисторами, конденсаторами, контактными площадками;
-суммарная площадь навесных компонентов, которые не могут быть расположены над пленочными элементами и занимают площадь на плате.
По табл.3.3.выбираем типоразмер платы: 24мм х 30мм, S=720мм
4. Выбор корпуса
При выборе корпуса учитываем размеры подложки, условия эксплуатации и производства. В данном случае целесообразно применение корпуса, аналогичного металлостеклянному корпусу 1210(157.29-1). Расположение выводов — двухстороннее, с каждой стороны по 9..
Корпус состоит из металлического дна и металлической крышки, а также стеклянных деталей, в которые впаяны либо впрессованы металлические выводы круглого или прямоугольного сечения. Металлическое дно также спаяно или спрессовано со стеклом. Герметизация осуществляется лазерной сваркой. Посадка в корпус клеем холодного отверждения.
5. Оценка качества разработанной топологии
Топология разработана в соответствии с технологическими ограничениями и соответствует схеме электрической принципиальной.
6. Разработка технологического процесса изготовления ГИМС
6.1. Выбор и обоснование технологического процесса
С точки зрения технологичности все резисторы целесообразно изготовлять одним методом. Поскольку по условию точность изготовления R1, R2, R4, R5 равна 5% и требуется, чтобы резисторы занимали минимальную площадь, то для изготовления резисторов следует выбрать фотолитографический метод. Для изготовления конденсаторов следует выбрать масочный метод. Технологический процесс изготовления тонкопленочной ГИС будет проводиться с помощью комбинированного метода (масочный и фотолитографический). Комбинированный масочный и фотолитографический метод применяют в серийном и массовом производстве, при этом максимальная разрешающая способность при изготовлении пленочных элементов 50 мкм, точность изготовления R- и С-элементов 1 и 10% соответственно. Максимальная точность изготовления резисторов (при подгонке) 0.1%, конденсаторов 5%.
6.2. Технологический маршрут изготовления
тонкопленочной ГИМС
|
Номер операции в маршрутной карте |
Содержание операции |
|
1 |
Очистка подложки |
|
2 |
Напыление резистивного слоя Кермет К-50С |
|
3 |
Стабилизация резистивного слоя Кермет К-50С |
|
4 |
Измерение удельного поверхностного сопротивления |
|
5 |
Контроль качества слоя Кермет К-50С на травление (на дополнительной подложке) |
|
6 |
Напыление резистивного слоя РС-3001 |
|
7 |
Стабилизация резистивного слоя РС-3001 |
|
8 |
Измерение удельного поверхностного сопротивления |
|
9 |
Контроль качества слоя РС-3001на травление (на дополнительной подложке) |
|
10 |
Напыление проводящего слоя меди |
|
11 |
Контроль адгезии слоя меди |
|
12 |
Фотолитография 1 по проводящему слою меди |
|
13 |
Контроль качества фотолитографии 1 |
|
14 |
Фотолитография 2 по резистивному слою РС-3001 |
|
15 |
Контроль качества фотолитографии 2 |
|
16 |
Фотолитография 3 по резистивному слою Кермет К-50С |
|
17 |
Контроль качества фотолитографии 3 |
|
18 |
Напыление нижних обкладок конденсаторов(материал: алюминий с подслоем титана) через маску |
|
19 |
Напыление диэлектрика ( материал: Боросиликатное стекло ЕТО.035.015ТУ) через маску |
|
20 |
Напыление верхних обкладок конденсаторов и перемычек (материал: алюминий) через маску |
|
21 |
Нанесение защитного покрытия (Фоторезист ФП-11) |
|
22 |
Фотолитография 4 по слою ФП-11.Вскрытие контактных площадок для контроля и монтажа |
|
23 |
Контроль качества фотолитографии 4 |
|
24 |
Декапирование платы перед лужением |
|
25 |
Лужение открытых контактных площадок |
|
26 |
Отмывка плат после лужения |
|
27 |
Контроль качества лужения |
|
28 |
Скрайбирование (резка подложки на платы) |
|
29 |
Контроль электрических параметров |
|
30 |
Монтаж навесных компонентов |
|
31 |
Контроль качества монтажа |
|
32 |
Приклейка платы к основанию корпуса |
|
33 |
Пайка выводов корпуса к внешним контактным площадкам |
|
34 |
Контроль на функционирование |
|
35 |
Вакуумная сушка перед герметизацией |
|
36 |
Прихватка крышки к корпусу контактно-точечной сваркой |
|
37 |
Герметизация лазерной сваркой |
|
38 |
Контроль герметичности |
|
39 |
Маркировка |
|
40 |
Защита поверхности корпуса лаком УР-231 |
|
41 |
Упаковка в тару |
6.3. Операционная карта
Напыление нижних обкладок конденсаторов.
7. Требования безопасности
При выполнении операций технологического процесса изготовления ГИМС и микросборок могут возникнуть следующие виды опасности:
-электроопасность;
-пожаро- и взрывоопасность;
-термоопасность;
-химический ожог;
-токсичность (отравление);
-воздействие ультрафиолетового излучения;
-травмирование движущимися и вращающимися частями оборудования.
Источниками (носителями) опасности (вредности) являются:
1) электооборудование (установки вакуумного напыления с напряжением до 1000 В, фотолитографическое оборудование, электрические плитки, виброцентрифуга и пресс с напряжением 220/380 В). Поражение электрическим током может произойти в следующих случаях:
- при прикосновении к металлическим частям оборудования, которые могут оказаться под напряжением при ненадежном заземлении;
- при некачественной изоляции наружной электоропроводки;
- при прикосновении к токоведущим частям установки;
2) горючие и легковоспламеняющиеся жидкости (ЛВЖ): спирт этиловый и изопропиловый, диоксан, толуол, триэтаноламин, баллоны со сжатым и сосуды с жидким газами. Пожар (взрыв) может возникнуть при выполнении операций напыления слоев, отмывка плат, нанесения, проявления и удаления фоторезистов, операций по приготовлению растворов для проявления фоторезистов, полимерной герметизации микросборок, приготовлении смеси для обезжиривания групповых выводов;
3) нагретые металлические поверхности сушильных шкафов, вакуумных камер, электрических плиток и прессов, охлаждаемые жидким азотом детали установок вакуумного напыления, азотный питатель, сосуд Дьюара.
Термоожог может произойти в случае прикосновения к нагретым металлическим поверхностям перечисленного технологического оборудования и оснастки.
Обморожение возможно в случае прикосновения к охлажденным поверхностям перечисленного технологического оборудования, а также в результате попадания жидкого азота на незащищенные участки тела;
4) кислоты, щелочи, перекиси. Химический ожог может произойти при приготовлении и использовании растворов для травления и обезжиривания;
5) токсичные вещества, пары органических растворителей (изопропиловый спирт, диоксан, ксилол, толуол, триэтаноламин). Отравление возможно при выполнении операций отмывки плат, нанесения, проявления и удаления фоторезистов, операций по приготовлению растворов для проявления фоторезистов;
6) установка экспонирования. Воздействие ультрафиолетового излучения может иметь место при выполнении операций экспонирования фоторезистов;
7) вращающиеся и движущиеся части оборудования (пресс). Травмирование может произойти при выполнении операций герметизации микросборки заливкой компаундом (ОСТ 4 ГО.054.094).
Основные требования и необходимые меры для обеспечения безопасности работающих
Для предупреждения поражения электрическим током необходимо обеспечить:
-надежное заземление установок вакуумного напыления, фотолитографического оборудования, виброцентрифуги и тех частей оборудования, которые могут оказаться под напряжением;
-качественную изоляцию наружной электропроводки;
-ограждение всех доступных для прикосновения токоведущих частей оборудования;
-выполнение «Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей» и «Правил техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей», утвержденных Госэнергонадзором 12 апреля 1969г.
Для предотвращения пожара и взрыва необходимо предусмотреть:
-изолированное помещение для хранения и розлива ЛВЖ, оборудованное приточно-вытяжной изоляцией во взрывозащищенном исполнении;
-вытяжную вентиляцию на рабочих местах, обеспечивающую максимальное удаление паров ЛВЖ;
-тару для хранения и транспортировки ЛВЖ из небьющегося и недающего искру материала с плотно закрывающимися крышками, с четким наименованием содержимого и надписью «Огнеопасно».
-наличие специально оборудованных кладовых и шкафов, соответствующих требованиям безопасности, рассчитанных на хранение в рабочем помещении растворителей и ЛВЖ в количествах, не превышающих сменной потребности и согласованных с пожарной охраной;
аварийную вентиляцию на рабочих участках, связанных с применением ЛВЖ, сблокированную с сигнализирующими устройствами общеобменной вентиляции;
-сборники с плотно закрывающимися крышками для отходов ЛВЖ и протирочных материалов, загрязненных ЛВЖ, раздельно по видам с четким наименованием содержимого и надписью «Огнеопасно». Содержимое сборников надлежит удалять в конце смены в специально отведенное место;
-транспортировку и эксплуатацию баллонов со сжатым газом в устойчивом положении, закрепленных специальными хомутиками, исключающими возможность падения баллонов;
-транспортировку и эксплуатацию сосудов с жидким азотом, исключающими возможность взрыва и обмораживания;
-вентиляцию и электропроводку во взрывоопасном исполнении в соответствии с требованиями «Правил устройства электроустановок», утвержденных Министерством энергетики и электрофикации СССР от 2 июля 1956 г.
Для предотвращения термоожога необходимо обеспечить теплоизоляцию стенок и дверей электропечей, сушильных шкафов, чтобы температура их наружной поверхности была не выше 45 °С.
Для предотвращения обмораживания нужно предусмотреть защитные очки, спецодежду и хлопчатобумажные перчатки при работе с жидким азотом.
Для предотвращения химических ожогов необходимо предусмотреть инструменты, приспособления, индивидуальные средства защиты (спецодежду, защитные очки, резиновые перчатки), исключающие непосредственный контакт при работе с химическими веществами;
-фонтанчики и нейтрализующие растворы, расположенные непосредственно у ванн с кислотой и щелочной средой, для смывания растворов случайно попавших на кожу;
-исправные корзины (решетки) для бутылей с кислотами и щелочами, устланные соломой и стружкой, пропитанной раствором хлористого кальция или хлористого магния;
-специальные носители или тележки для транспортировки бутылей с кислотами и щелочами;
-выполнение «Правил техники безопасности и производственной санитарии при производстве металлопокрытий», введенных приказом Министерства № 233 от 26 мая 1967 г.
Для предотвращения отравления необходимо предусмотреть:
-вытяжную вентиляцию, обеспечивающую максимальное удаление вредных паров и газов на рабочих местах приготовления растворов и смесей, обезжиривания, травления, отмывки плат, нанесения, проявления и удаления фоторезисторов;
-аварийную вентиляцию на рабочих участках, связанных с применением токсичных веществ, сблокированную с сигнализирующими устройствами общей вентиляции;
-оборудование рабочих участков общеобменной приточно-вытяжной вентиляции в соответствии с требованиями «Санитарных норм проектирования промышленных предприятий. СН-245-71», утвержденных Госстроем 5 ноября 1971 г.
Для предотвращения вредного воздействия ультрафиолетовых лучей необходимо работы на установках с источниками ультрафиолетового излучения выполнять в защитных очках.
Для предупреждения травмирования от движущихся и вращающихся частей пресса следует предусмотреть:
-защитные ограждения вращающихся частей пресса;
-соблюдение «Правил техники безопасности и производственной санитарии при холодной обработке металлов», распространенных по отрасли приказом № 238 от 26 мая 1967 г.
При выполнении технологических операций изготовления микросборок следует применять следующие методы и средства контроля параметров опасности:
-автоматические сигнализаторы (типа СВК-3М-1 и др.), сблокированные аварийной вентиляцией для определения и сигнализации о присутствия в воздухе закрытых помещений довзрывных концентраций горючих паров и их смесей;
-газоанализаторы типа ФП-5501П и другие для измерения и регистрации микроконцентраций газов и паров в целях ликвидации отравления;
-контроль изоляции и заземления в электроустановках в соответствии с «Правилами технической эксплуатации электроустановок»;
-контроль воздушной среды рабочих помещений в соответствии со сроками, согласованными с санитарно-эпидемиологической станцией;
-проведение анализа и эффективности работы вентиляционных установок на рабочих местах и в помещении в соответствии со сроками, установленными санитарно-эпидемиологической станцией и пожарной инспекцией.