【正文】
網(wǎng)和基板間的初始距離被稱(chēng)為“快速恢復(fù)距離”或“離版距離”。隨后用海綿在水中輕輕擦洗絲網(wǎng)印版,使圖文部分網(wǎng)孔基本上都成為通孔,然后加壓噴水,清除圖文部分所殘留的未感光材料,使圖文部分網(wǎng)孔全部變通,最后擦凈水并進(jìn)行烘干就制出了絲網(wǎng)印版。 2)曝光 絲網(wǎng)曝光是把掩膜和光敏乳膠面接觸,然后在紫外線下進(jìn)行曝光,光源更易使用平行光。 1)涂膠 光敏乳膠一般以重鉻酸鹽和重氮鹽為光敏劑,根據(jù)制版法的不同,分為直接乳膠和間接乳膠。 直接制版法是在絲網(wǎng)表面直接涂布感光乳膠,干燥后形成感光膜,在 此感光膜上密貼原版光刻掩膜,經(jīng)紫外線曝光、顯影,直接形成印刷 版。 對(duì)于斜繃網(wǎng),網(wǎng)絲交叉部位也會(huì)影響線條邊緣的直線性,但對(duì)于多個(gè)圖形來(lái)說(shuō),可以得到相同的寬度和膜厚??嚲W(wǎng)夾頭的移動(dòng)是通過(guò)氣壓表來(lái)控制的??嚲W(wǎng)時(shí),用手工或機(jī)械繃網(wǎng),絲網(wǎng)拉緊后使絲網(wǎng)與網(wǎng)框貼緊,并在絲網(wǎng)與網(wǎng)框接觸部分再涂布粘合膠,然后吹干。 ? 繃網(wǎng) 繃網(wǎng)是制作絲網(wǎng)印版的第一道工序。網(wǎng)框要經(jīng)常與水、溶劑接觸,并受溫度的影響,一定的牢固性可保證網(wǎng)框的重復(fù)使用。這就要求網(wǎng)框耐壓,不變形。開(kāi)口尺寸取決于目數(shù)和絲徑: 其中, O為開(kāi)口尺寸, M為目數(shù), D為絲的直徑。 1 ( )( ) ( )inin in? ?目數(shù) 絲徑 開(kāi)口長(zhǎng)度網(wǎng)目的測(cè)量: 網(wǎng)目尺又稱(chēng)經(jīng)緯密度儀,主要用于測(cè)量各種絲網(wǎng)的目數(shù)。 d. 絲網(wǎng)上網(wǎng)眼的大小 (疏密 )用目表示,目代表了每英寸()長(zhǎng)度上網(wǎng)眼數(shù)目: 目數(shù)在經(jīng)緯方向上是一樣的。不銹鋼絲網(wǎng)強(qiáng)度高、伸縮小、尺寸精度高,與其他絲網(wǎng)比可選用更細(xì)的絲徑,絲網(wǎng)開(kāi)口大,適合于更纖細(xì)的圖案,漿料透過(guò)性最好,耐藥品性強(qiáng)。 絲網(wǎng)印刷的過(guò)程如下圖所示,其過(guò)程如下: a. 絲網(wǎng)放置在絲網(wǎng)印刷機(jī)上,基板放置在絲網(wǎng)的正下方; b. 漿料涂在絲網(wǎng)的上面; c. 刮板刮過(guò)絲網(wǎng)的表面,在漏印網(wǎng)版的未開(kāi)口部位由刮板以一定的壓下量和速度刮送漿料; d. 刮送的漿料在漏印網(wǎng)版的開(kāi)口部位被壓入填充; e. 刮板刮過(guò)后,與基板緊貼的網(wǎng)版與基板脫離; f. 漿料靠自身的粘結(jié)性附著在基板上,形成漏印圖形,電路被轉(zhuǎn)印到基板上。 ? 基本原理: 現(xiàn)代絲網(wǎng)印刷技術(shù),是利用感光材料通過(guò)照相制版的方法制作絲網(wǎng)印版 (使絲網(wǎng)印版上電路部分絲網(wǎng)為通孔,而非電路部分的絲網(wǎng)孔被堵住 )。 ? 起源 絲網(wǎng)印刷最早起源于中國(guó),距今已有兩千多年的歷史了。照相凹版印刷就屬于此,要將過(guò)剩的油墨用刮板刮除。除此之外,凸版印刷中還有將印刷介質(zhì)平壓在平版面上的平壓式,版面為圓筒狀的輪轉(zhuǎn)式等。 印刷的種類(lèi)根據(jù)版的形狀有凸版、平版、凹版、孔版等幾大類(lèi)。 23AlO2SiO 23AlO 2SiO23BO 2 3 2 3B i O P b O B O??? HK介電材料 傳統(tǒng)的 HK介電材料為 玻璃,但其缺點(diǎn)是:燒成溫度低,燒成時(shí)間短,不適宜共燒工藝;采用玻璃助燒劑時(shí),又會(huì)引起介電常數(shù)的下降;燒成體為多孔質(zhì),耐濕性差。若采用厚膜印刷法實(shí)現(xiàn)多層化,則必然伴隨著多次反復(fù)燒成,玻璃成分與填充物之間都會(huì)發(fā)生反應(yīng),從而使介電體與基板之間的熱膨脹系數(shù)匹配變差,隨著積層數(shù)增加,可靠性下降; 2. 介電體的微細(xì)結(jié)構(gòu)中易產(chǎn)生空洞 (void). b. 晶態(tài)玻璃系列的介電材料 晶態(tài)玻璃是在玻璃中加入 Ti, Zr, Fe, V 等元素的氧化物、氟化物等作為形核劑而制取的。 a. 非晶玻璃系列的介電材料 回路保護(hù)用的鈍化玻璃要求能在 450~600攝氏度下容易形 成無(wú)針孔的膜層,且要求表面絕緣電阻高,與導(dǎo)體及其他元 件不起反應(yīng),化學(xué)性能穩(wěn)定等。前者介電常數(shù) K值在數(shù)百以上,主要用于厚膜電容器的介電層,后者的 K值在10以下,多用于表面鈍化、交叉絕緣層、多層布線絕緣層以及低容量的電容器等??梢?jiàn),在高阻值端,粒徑對(duì)阻值的影響極為顯著,粒徑越小,阻值越大。 流過(guò)厚膜電阻中的電流,由各種串聯(lián)和并聯(lián)的導(dǎo)電鏈中流過(guò)的分路電流組成。 23,Pd Ag Ti O?2 2 2 7, ( , , )xR u O M R u O M B i P b A l? ? 圖中可見(jiàn)燒成后的導(dǎo)電相成鏈狀結(jié)構(gòu)。 2 ,Ti O C uO C dO 2 4 2 4,C uA l O C dA l O23BiO二、厚膜電阻材料 厚膜電阻器是由電阻漿料經(jīng)印刷、烘干、燒結(jié)、微調(diào)等工序制成。 ? 將 Au與玻璃粉末分散于有機(jī)溶劑中形成玻璃粘結(jié)劑型漿料,在燒結(jié)時(shí)玻璃易浮到膜層表面,對(duì)導(dǎo)電性及引線鍵合等都有影響。 ? Cu在大氣中燒結(jié)會(huì)氧化,需要在氮?dú)鈿夥罩袩Y(jié)。在燒成過(guò)程中,部分 溶入玻璃中,在使玻璃的相對(duì)成分增加的同時(shí),它與 基板發(fā)生如下反應(yīng): 使膜的結(jié)合強(qiáng)度得到增大。為了抑制,一般要在漿料中添加 pd或 pt. 3Ag Sn3Ag Snb) AgPd ? 在 Ag中添加 Pd,當(dāng) Pd/(Pd+Ag),即可較好的抑制 Ag的遷移。 ? 焊接后的 Ag厚膜導(dǎo)體,隨時(shí)間加長(zhǎng)及溫度上升,其與基板的附著強(qiáng)度下降。在導(dǎo)體膜上焊接引線,沿垂直于膜面方向拉伸,測(cè)量拉斷時(shí)的強(qiáng)度,確定破斷位置,分析斷面形貌結(jié)構(gòu)等。將導(dǎo)體膜反復(fù)浸入焊料液體中,測(cè)量到明顯發(fā)生浸蝕的浸入次數(shù)。 6) 不發(fā)生焊接浸蝕; 7) 耐熱循環(huán); 8) 資源豐富,價(jià)格便宜。 ? 典型的稀釋劑主要成分是松油醇、丁基卡必醇等醇類(lèi)合成物。 ? 用作有機(jī)粘合劑典型的材料是乙基纖維素和各種丙烯酸酯類(lèi)。它結(jié)合了兩種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),可在低溫下燒結(jié)。純金屬如銅或鎘和漿料混合并且與基片表面氧原子發(fā)生反應(yīng)生成氧化物。 在物理反應(yīng)中,在基板不規(guī)則的表面流動(dòng),流入孔和氣孔中,緊縛在基板表面的細(xì)小露頭上。 b. 粘結(jié)成分 有兩種主要的成分用于厚膜與基板的粘結(jié):玻璃和金屬氧化物,兩者可以單獨(dú)使用,也可以混合使用。若有效成分是金屬,燒結(jié)厚膜將會(huì)是導(dǎo)體;若是導(dǎo)電的金屬氧化物,燒結(jié)膜將會(huì)是電阻;若是絕緣體,燒結(jié)膜將會(huì)是電介質(zhì)。涂料的這種特殊性質(zhì),用術(shù)語(yǔ)就稱(chēng)為“觸變性”。但在垂直面上要做到這一點(diǎn)并不容易。 所有的厚膜漿料都有兩個(gè)共同的一般特征: ,適合絲網(wǎng)印刷。另外,還介紹了烘干、燒結(jié)等工藝過(guò)程。其中涉及厚膜材料的選擇;厚膜漿料的特性與選擇;絲網(wǎng)印刷過(guò)程中絲網(wǎng)、掩模、印刷等工藝;印刷中各外界因素對(duì)成膜特性的影響等。 利用這種方式,通過(guò)逐次沉積各層,可以形成多層之間互連結(jié)構(gòu),其中還可以包含集成的電阻、電容和電感。 例如,當(dāng)我們?cè)谟推峒揖呋蚍鬯γ鏁r(shí),希望涂層越均勻越平整越好。這樣既涂刷省力又質(zhì)量上乘。 厚膜漿料即為具有剪切變稀性質(zhì)的非牛頓流體 常規(guī)的厚膜漿料有四個(gè)主要成分: a. 形成膜功能的有效成分 b. 提供基板與保持活性粒子懸浮狀態(tài)的結(jié)合料之間粘結(jié)的粘結(jié)相 c. 提供合適的流體特性以適用于絲網(wǎng)印刷的有機(jī)粘合劑 d. 調(diào)節(jié)載體相粘性的溶劑或稀釋劑 a. 有效成分 ? 漿料中的有效成分決定了燒結(jié)厚膜的電學(xué)特性。必須嚴(yán)格控制粒子形態(tài)、尺寸和分布狀態(tài)以保證燒結(jié)膜性能的均勻性。 在化學(xué)反應(yīng)中,熔融的玻璃在一定程度上和基板上的玻璃相發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。 第二類(lèi)材料利用金屬氧化物提供和基板的粘結(jié)。 第三類(lèi)材料同時(shí)利用氧化物和玻璃,典型的氧化物材料是 ZnO或 CaO, 同時(shí)加入玻璃來(lái)增加粘結(jié)強(qiáng)度和降低反應(yīng)溫度。在燒結(jié)過(guò)程中粘結(jié)劑必須完全被氧化,才不會(huì)產(chǎn)生玷污表面的碳。 ? 溶劑中還要加入增塑劑、表面活化劑和能改變漿料觸變特性的觸變劑以改善漿料性能和印刷特性。對(duì)于厚膜導(dǎo)體金屬 的要求主要有以下幾點(diǎn): 1) 電導(dǎo)率高 ,TCR小; 2) 與玻璃不發(fā)生反應(yīng),不向厚膜介電體及厚膜電阻體中擴(kuò)散; 3) 與介電體及電阻體的相容性好; 4) 不發(fā)生遷移現(xiàn)象; 5) 可以焊接及引線鍵合 。 3) 耐焊料浸蝕性。 5) 結(jié)合強(qiáng)度。 下面介紹幾種能較好滿足上述要求的常用厚膜導(dǎo)體材料: a) Ag ? Ag漿料的最大優(yōu)點(diǎn)是電導(dǎo)率高。這是由于 Ag與基板表面吸附的水分相互作用,生成 AgOH,它不穩(wěn)定,容易被氧化而析出 Ag,從而引起 Ag的遷移。 ? 為提高 AgPd導(dǎo)體的焊接浸潤(rùn)性,以及導(dǎo)體與基板間的結(jié)