Устройство термообработки стеклокристаллических покрытий металлодиэлектрических подложек

 

Использование: изобретение относится к технологии изготовления подложек радиоэлектронной аппаратуры, в частности к технологии термообработки стеклокристаллических покрытий металлодиэлектрических подложек для изделий гибридной микроэлектроники. Сущность изобретения: цель - повышение качества покрытия. Устройство содержит камеру 1 нагрева с размещенными внутри нее конвейером, средство 2 изменения скорости перемещения и подложкодержатель 3. Подложкодержатель 3 выполнен в виде двух профилированных стержней из жаростойкой стали с упорами на их концах, скрепленных между собой в центре тяжести каждого стержня, и теплопроводящей пластины 14 с упорами, жестко соединенной со стержнями одним своим концом. Упоры пластины выполнены из материала с большей теплопроводностью и с большим поперечным сечением, чем упоры стержня. Средство 2 изменения скорости перемещения подложки выполнено в виде лебедки, барабан 11 которой закреплен перед выходным отверстием камеры нагрева, ось барабана 11 расположена перпендикулярно направлению перемещения подложки, а конец троса 13 закреплен в отверстии, выполненном на свободном конце пластины. 4 ил.

Изобретение относится к технологии изготовления подложек для радиоэлектронной аппаратуры, в частности к технологии термообработки стеклокристаллических покрытий металлодиэлектрических подложек (МД-подложек) для изделий гибридной микроэлектроники. Целью изобретения является повышение качества покрытия. На фиг. 1 показано устройство для термообработки, состоящее из печи 1, средства 2 изменения скорости перемещения подложки и подложкодержателя 3; на фиг. 2 подставка для подложек; на фиг. 3 данные о качестве покрытия из стекол различной растекаемости в зависимости от устройства, используемого для термообработки; на фиг. 4 данные по качеству покрытия, термообработанного на различных режимах, в зависимости от устройства, используемого для термообработки. Устройство, показанное на фиг. 1, содержит корпус 4, камеру нагрева 5, ленточный конвейер 6, электронагреватели 7, задатчики температуры для каждой зоны печи 8, приборы для контроля температуры 9, электродвигатель 10, средство 2 изменения скорости перемещения подложки 2, вал которого соединен с барабаном 11 цепной передачей (редуктором) 12, трос 13 одним концом закреплен на барабане 11, второй его конец закреплен на теплопроводящей пластине 14 подложкодержателя 3. Подложка 15 помещена на подложкодержателе 3. Подложкодержатель 3 состоит из профилированных стержней 16, приваренных друг к другу в центре тяжести, упоров 17 и упоров 18, закрепленных резьбовым соединением на стержнях 16. Сечение упоров 17 более, чем сечение упоров 18, в 4.5 раз. Для изготовления упоров 17 используется материал с теплопроводностью выше, чем теплопроводность материала, из которого выполнены упоры 18. Теплопроводящая пластина 14 закреплена на стержнях 16 упорами 17. Отверстие 19 используется для соединения с проволокой 13. На первом этапе термообработки подложкодержатель 3 с установленной на нем подложкой 15 при помощи средства для изменения скорости перемещения подложки помещается в зоне предварительной термообработки с температурой t₁. После выдержки в этой зоне в течение τ₁ минут включается двигатель буксирного устройства и подставка за время τ₂ перемещается в температурную зону окончательной термообработки с температурой t_макс. После выдержки в течение времени τ включается электродвигатель привода конвейера и/или электродвигатель средства изменения скорости перемещения и подложкодержатель за время τ₃ перемещается к выходному отверстию муфеля. После чего подложка снимается с подставки и передается на операцию контроля качества. В зависимости от свойств используемых материалов (стекло, сталь) и конструкционных параметров подложки (размеры, форма, толщина металлического основания и диэлектрического покрытия, количество отверстий, и т.д.) устанавливаются режимы термообработки диэлектрического покрытия. Температура и длительность выдержки, скорости нагрева и охлаждения устанавливаются путем задания соответствующих температур в каждой зоне печи и скоростей перемещения подложки при помощи конвейера и буксирного устройства. Для кристаллизующегося стекла марки СЭ-3, металлического основания подложки, изготовленного из листовой стали марки 15Х25Т, толщиной 1 мм, содержащей отверстия диаметром 1,4 мм, использовались следующие режимы обработки: t₁ 620, τ₁ 5 мин, τ₂ 0,15 мин, t_макс. 830^оС, τ 10 мин, τ₃ 15 мин. Представленные режимы, обеспечиваемые заявляемым устройством, позволяют получить подложки требуемого качества. В процессе термообработки подложкодержатель, на котором находится подложка, за счет высокой жесткости и термостойкости материала стержней 16 и равновысотности упоров 17, 18 исключает неконтролируемый изгиб подложки. Минимизация массы подставки (при заданной жесткости) дает минимальное значение теплоемкости и уменьшает энергозатраты на прогрев подставки, обеспечивая равномерность прогрева периферийной части подложки, удерживаемой упорами 18 относительно небольшого сечения, изготовленными из стали с относительно низким значением теплопроводности. Дополнительный подвод тепла к покрытию подложки через упоры 17, выполненные из материала с высокой теплопроводностью (например, медь), обеспечивается пластиной 14 и позволяет компенсировать недостаток энергии, получаемой центральной частью покрытия подложки при нагреве.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ТЕРМООБРАБОТКИ СТЕКЛОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ МЕТАЛЛОДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОДЛОЖЕК, содержащее камеру нагрева с размещенным внутри нее конвейером, средство изменения скорости перемещения подложки, отличающееся тем, что, с целью повышения качества покрытия, оно снабжено подложкодержателем, выполненным в виде двух профилированных стрержней из жаростойкой стали с упорами на их концах, скрепленных между собой в центре тяжести каждого стержня, и теплопроводящей пластины с упорами, жестко соединенной со стержнями одним своим концом, причем упоры пластины выполнены из материала с большей теплопроводностью и с большим поперечным сечением, чем упоры стержня, средство изменения скорости перемещения подложки выполнено в виде лебедки, барабан которой закреплен перед выходным отверстием камеры нагрева, ось барабана расположена перпендикулярно направлению перемещения подложки, а конец троса закреплен в отверстии, выполненном на свободном конце пластины.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 31-2000

Извещение опубликовано: 10.11.2000        

---