Разработка ТУСУРа позволит изготавливать прототипы СВЧ-устройств с использованием технологии принтерной печати

Оперативное изготовление печатных плат – очень востребованная услуга в сфере высоких технологий. Совместная разработка лаборатории печатной электроники ТУСУРа и НПК «Аддитив» (победителя программы «Старт – Цифровые технологии» Фонда содействия инновациям) позволит реализовать технологию принтерного изготовления СВЧ-узлов, сократить затраты на прототипирование и обеспечить изготовление устройств по цифровой модели.

Сегодня для аддитивного изготовления толстоплёночных интегральных схем чаще всего используется трафаретная технология. Через металлический шаблон на поверхность диэлектрической пластины наносится слой специальной пасты, после чего заготовка помещается в печь, где происходит запекание функционального слоя при температуре порядка 1 000 °С. Для получения конечного устройства применяется, как правило, не один шаблон. Операция совмещения, нанесения и запекания выполняется несколько раз, постепенно наращивая схему слой за слоем. Точность совмещения шаблонов при использовании этой технологии имеет чрезвычайное значение.

Недостатком технологии является то, что для изготовления даже одной схемы уже на этапе проектирования и отладки необходимо иметь полный набор шаблонов. Если на этапе проектирования разработчиком в изделии допущены какие-то ошибки, то шаблоны придётся переделывать. А это существенные временные и материальные затраты.

«Наша установка позволит изготавливать схемы по бесшаблонной технологии, выполняя печать непосредственно по цифровой модели. Для изготовления схемы достаточно будет загрузить файл с топологией в управляющую программу. После чего принтер, перемещая печатающий элемент по заданной траектории, нанесёт функциональный рисунок на поверхность подложки. Использование цифровой печати позволяет наносить несколько материалов последовательно, подобно тому, как это сейчас выполняется в полиграфии, – рассказывает заместитель заведующего кафедрой конструирования узлов и деталей РЭА Сергей Артищев. – В случае обнаружения ошибки исправить её на порядок легче, чем в случае с трафаретной печатью. Проектировщику достаточно внести изменения в программе и тут же приступить к изготовлению».

В настоящее время печатные технологии только начинают внедряться в практику производства СВЧ-устройств, открывая большие перспективы для разработчиков и производителей.

Проект реализуется с использованием уникального оборудования центра коллективного пользования «Импульс», позволяющего решить полный спектр научных и технологических задач, среди которых – изготовление мелкодисперсных порошков и паст функциональных материалов, адаптированных для предложенного способа нанесения; изготовление и отладка функциональных элементов разрабатываемого оборудования; анализ и оптимизация частотных характеристик напечатанных функциональных СВЧ-узлов.