В ТУСУРе разрабатывают новую технологию принтерной печати узлов СВЧ-техники

Она позволит сократить количество технологических операций, удешевить процесс производства СВЧ ГИС и создавать уникальные изделия по технологии совместного спекания.

Изготовление толстоплёночных СВЧ ГИС печатным способом, над которым работает коллектив лаборатории печатной электроники СКБ «Смена» ТУСУРа, – важная научная и техническая задача. В настоящее время аддитивные технологии принтерной печати только начинают внедряться в практику производства электронных устройств. Существуют принтеры для печати электронных схем по струйной (ink jet) технологии, позволяющие получать плёнки функциональных слоёв толщиной до 1 мкм, но этого недостаточно для целого ряда прикладных направлений СВЧ-электроники.

Исследования, которые проводят в СКБ ТУСУРа, подтверждают, что с помощью принтерной печати возможно успешно решить эти задачи и создать принтер для использования в промышленности при изготовлении толстоплёночных гибридных интегральных схем (ГИС) СВЧ-диапазона, который позволит снизить затраты на производство, сократит время производства компонентов, а также даст возможность создавать уникальные изделия по низкотемпературной совместно-обжигаемой (Low Temperature Co-Fired) технологии.

«Мы исследуем и оптимизируем параметры чернил: вязкость, химический состав – и параллельно работаем над модификацией и доработкой принтера: при печати элементов электроники нужны пасты определённой вязкости, чтобы обеспечить нужную толщину, а для их нанесения с высоким разрешением приходится оптимизировать конструкцию дозирующего устройства (extruder’а)», – пояснила Анна Здрок, младший научный сотрудник СКБ «Смена» ТУСУРа.

Она также рассказала, что наиболее распространённым на сегодняшний день способом изготовления толстоплёночных гибридных интегральных схем является трафаретная печать. Для её осуществления изготавливается металлический шаблон – трафарет, через который на подложку наносится паста, обеспечивающая определённые электрические параметры функционального слоя. Минусы такой технологии – высокий расход материалов, как трафаретов, так и функциональных паст. Кроме того, существуют технологические ограничения трафаретной технологии – минимальная ширина и толщина линий, зазоры между соседними линиями, поэтому трафаретным способом не всегда удаётся добиться необходимых параметров при изготовлении элементов и функциональных узлов СВЧ-электроники.

В 2018 году команда СКБ «Смена» с данной разработкой вошла в тройку победителей международного конкурса INRADEL в секции «Технологический прорыв». INRADEL – программа, которую реализует ЦНИИ «Электроника» совместно с Минпромторгом России, чтобы помочь молодым учёным довести проекты от идеи до воплощения.