【正文】 電阻往往漂移較小。 ? 厚膜電阻的額定功率： ? 在整個電阻壽命中達(dá)到 漂移小于 %最普遍 接受的額定功率是 50W /in2（有效電阻面積）。 2022/6/3 42 ? 厚膜電阻的工藝考慮 ? 燒結(jié)溫度和時間的控制： 燒結(jié)溫度和該溫度下燒結(jié)時間的微小變化都會引起電阻平均值和數(shù)值分布的明顯變化。 ? 較高的歐姆值會隨著溫度和時間增加而減小，而非常低的歐姆值（ 100Ω/?□ ）往往是增加。 ? 大氣中還原性的污染物會使電阻值降低一個數(shù)量級，且高歐姆值的電阻比低歐姆值的更敏感，在用于燒結(jié)厚膜材料的爐子附近不能有任何溶劑、鹵化物或碳基的物質(zhì)存在。 ? 布線層數(shù)： 厚膜電路大多數(shù)只有三個金屬化層，如果需要三層以上時，成品率開始急劇下降，從而使成本相應(yīng)增加。 以漿料形式存在的這些材料能在相對較低的溫度下熔化、混合、冷卻后，形成一種熔點比后續(xù)各層燒結(jié)溫度更高的均勻組分。 厚膜介質(zhì)材料的 TCE必須盡可能的接近基板材料以避免在加工幾層后基板過分彎曲和翹曲，以及由此引起介質(zhì)材料開裂。一般說來，介質(zhì)材料每層要印刷和燒結(jié)兩次，以消除針孔和防止層間的短路。它們一般比片式電容器具有更高的損耗正切，并占用大量空間。 2022/6/3 45 釉面材料 ? 釉面材料的材質(zhì)： ? 一種可以在較低溫度（通常在 550 ℃ 附近）下燒結(jié)的非晶玻璃。 （某些研究已經(jīng)表明，盡管釉面毫無疑問對較低阻值的電阻是有益的，但它實際上也能使高值電阻有較大漂移。 2022/6/3 47 ? 絲網(wǎng)印刷的工藝步驟： ? 把絲網(wǎng)固定在絲網(wǎng)印刷機上； ? 基板直接放在絲網(wǎng)下方； ? 把漿料涂布在絲網(wǎng)上面； ? 刮板在絲網(wǎng)的表面運動，迫使?jié){料通過開口圖形區(qū)落到基板上。 ? 通常用于使用金屬模板來印刷軟鉛焊漿料。 ? 通常可以獲得最佳的線條清晰度，是大多數(shù)厚膜漿料的印刷方法。其中絕大多數(shù)的可揮發(fā)組分必須在燒結(jié)前的干燥工序中去除。其目的是： ? 流平過程可使絲網(wǎng)篩孔的痕跡消失 ? 印刷以后，印刷膜的粘度很低，需要一定的時間使得它在干燥前恢復(fù)到較高的粘度。 2022/6/3 49 ? 強制干燥： 流平后，零件要在 70～ 150℃ 的溫度范圍內(nèi)強制干燥大約 15min。小規(guī)模的生產(chǎn)或?qū)嶒炇已芯?，可選用間歇式的強制空氣干燥爐或熱板。 ? 環(huán)境潔凈度： 必須在潔凈室（ 100000級）進行干燥，防止灰塵和纖維屑落在烘干的膜上。 ? 要求漿料制造商推薦合適的干燥方案 （干燥曲線） 2022/6/3 50 厚膜漿料的燒結(jié) ?厚膜的燒結(jié)爐必須能夠具備的條件： ? ①清潔的燒結(jié)爐環(huán)境 ? ②一個均勻可控的溫度工作曲線 ? ③均勻可控的氣氛 上海雙騰電子器件有限公司 2022/6/3 51 薄膜技術(shù) ?薄膜技術(shù)的特點： （與厚膜工藝相比） ? 是一種減法技術(shù)，整個基板用幾種金屬化層淀積，再采用一系列的光刻工藝把不需要的材料刻蝕掉。 ?薄膜電路的典型結(jié)構(gòu)： 由淀積在一個基板上的三層材料組成 ? 底層： 作為電阻材料、提供與基板的粘結(jié) ? 中間層： 改善導(dǎo)體的粘結(jié)、 防止電阻材料擴散到導(dǎo)體中 ? 頂層： 導(dǎo)電層 2022/6/3 52 ? 薄膜的沉積技術(shù) （ 1）濺射 （薄膜淀積到基板上的主要方法） ? 工藝原理： 在一個大約 10Pa壓力的局部真空里通過某種惰性氣體放電建立導(dǎo)電的等離子體，基板和靶材置于等離子體中，基板接地，而靶材具有很低的 DC或AC電位，低電位把等離子 體中的氣體離子吸引到靶材 上，具有足夠動能的這些離 子與靶材碰撞，撞擊出具有 足夠殘余動能的微粒，使其 運動到基板上并粘附。 ? 增強粘附力的方法： ? 靶材施加電位前用氬離子隨機轟擊基板表面去除幾個原子層（ 預(yù)濺射 ），產(chǎn)生大量斷開的氧鍵，促進氧化物界面的形成。 ? 在靶材施加功率較大的 射頻 (RF)能 。 ? 蒸發(fā)速率的影響因素： 蒸發(fā)速率正比于材料的蒸氣 與周圍環(huán)境氣壓的差值，并 與材料的溫度緊密相關(guān)。 ? 2）可以通過減少蒸發(fā)室內(nèi)氣體分子引起的散射，增加所蒸發(fā)的顆粒平均自由程。 ? 3）可以去除氣氛中容易與被蒸發(fā)的膜發(fā)生反應(yīng)的污染物和組分，如氧和氮。 如果與基板過近（或過遠(yuǎn)）， 那么淀積越厚（或越薄）， 淀積均勻性越差（或越好）。 ? 1）合金中各成分的蒸汽壓不同，造成蒸發(fā)膜中的成分控制困難。 ? 3）氮化物和氧化物的反應(yīng)淀積極難以控制。 ? 電鍍速率的影響因素： 電位、溶液濃度 ? 電鍍的應(yīng)用： ? 可以把大多數(shù)金屬鍍在導(dǎo)電的表面上。 ? 選擇性電鍍可進一步節(jié)約成本。 ? 薄膜電阻的特點： 薄膜電阻具有比厚膜電阻更好的穩(wěn)定性、噪聲和 TCR特性。 ? 氮化鉭（ TaN）： TaN可以通過直接把膜在空氣中烘烤幾分鐘就可以鈍化，這個特點已經(jīng)使 TaN代替 NiCr合金，但 TRC稍差，除非在真空中退火幾個小時以消除晶界的影響。二硅化鉻的穩(wěn)定性和 TCR與TaN相當(dāng)。 ? 在 NiCr上淀積薄薄一層 純鎳 (Ni)，不僅能阻擋 Cr的擴散，還可以顯著改善表面的可焊性。但金與陶瓷基板不能形成粘接所必須的氧化物，需要一個或幾個中間層來提供粘接。 （ 4）薄膜基板材料 ? 材料種類： 玻璃、低溫陶瓷、高純 (％ )氧化鋁 (藍(lán)寶石 ) ? 基板的表面要求： （光潔） ? 高平坦： CLA大約在 3～ 4μm薄膜厚度若遠(yuǎn)小于表面起伏，則電阻的穩(wěn)定性就會變差。 2022/6/3 60 厚膜與薄膜的比較 ?盡管與厚膜相比，薄膜工藝提供了更好的線條清晰度、更細(xì)的線寬以及更好的電阻性能，但是下列因素制約了它不如厚膜那樣被廣泛應(yīng)用。 ? ②多層結(jié)構(gòu)的制造極為困難，盡管可以使用多次的淀積和刻蝕工藝，但這是一種成本很高、勞動密集的工藝，因而限制在很少的用途里。這需要大的面積去制造高阻值和低阻值的兩種電阻。 2022/6/3 61 薄膜 厚膜 5～ 2400nm 2400～ 24000nm（ 1mil） 間接（減法）工藝 —— 蒸發(fā)、光刻 直接工藝 —— 絲網(wǎng)印刷，烘干和燒結(jié) 與危險化學(xué)品、刻蝕劑、顯影劑、鍍液排放和處置相關(guān)的問題 無需使用化學(xué)刻蝕或鍍液 與從刻蝕液中回收貴金屬的問題 無需回收貴金屬 多層制備困難；一般只是單層； MCM電路使用聚酰亞胺作為介質(zhì)材料的多層 低成本的多層工藝 只限于低方塊電阻率材料 NiCr和 TaN， 100Ω /□ 通過使用幾種不同方塊電阻率（從 1Ω /□ ～20MΩ /□ ）的漿料能夠獲得寬范圍的電阻值 電阻對化學(xué)腐蝕敏感 能夠承受苛刻環(huán)境和高溫的穩(wěn)定電阻 低 TCR電阻，（ 0177。 （ 50～ 300） 106/℃ 線條分辨力率達(dá)到 1mil（ 25μ m）；對于濺射刻蝕有可能達(dá)到 （ m） 線條率為 5mil（ 125μ m）～ 10mil（ 250μ m） 高成本單批工藝 低成本的工藝，連續(xù)的，傳送帶式的 初始設(shè)備投資高（大于 200萬美元） 初始設(shè)備投資低（少于 50萬美元） 更精細(xì)的線條清晰度，更適于 RF信號 對 RF應(yīng)用，線條清晰度不好 引線鍵合性較好；均質(zhì)材料；鍍液雜質(zhì)能夠影響引線鍵合 引線鍵合受漿料中雜質(zhì)的影響；導(dǎo)體是非均質(zhì)的 表 厚膜與薄膜工藝的比較 2022/6/3 62 作業(yè)： ?厚膜技術(shù)的工藝流程主要由哪三個部分組成？并簡要說明各自工藝質(zhì)量控制中需要注意的關(guān)鍵問題。