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厚膜集成电路制作工艺和应用特点

作者:admin  更新时间:2017-09-19
厚膜集成电路制作工艺和应用特点
在一个元器件上处理集成信号和高电压输出,并且控制在很低的成本是非常困难的,这是集成电路工艺的限制。在集成电路工艺不成熟的年代,为了减少电路整机的设计难度和生产调试难度,将部分功能电路分别作成体积较小的模板,做好引脚并用树脂封装成一个较大的集成电路的形状,作为一个零件装配在整机的电路板上,这个封装好的模板称为厚膜电路,以区别于普通的集成电路。典型的代表是一些日本生产的老式电视机上的电源和信号处理单元。
用丝网印刷和烧结等厚膜工艺在同一基片上制作无源网络,并在其上组装分立的半导体器件芯片或单片集成电路或微型元件,再外加封装而成的混合集成电路。厚膜混合集成电路是一种微型电子功能部件。
1.特点和应用
与薄膜混合集成电路相比,厚膜混合集成电路的特点是设计更为灵活、工艺简便、成本低廉,特别适宜于多品种小批量生产。在电性能上,它能耐受较高的电压、更大的功率和较大的电流。厚膜微波集成电路的工作频率可以达到 4吉赫以上。它适用于各种电路,特别是消费类和工业类电子产品用的模拟电路。带厚膜网路的基片作为微型印制线路板已得到广泛的应用。
2.主要工艺
根据电路图先划分若干个功能部件图,然后用平面布图方法转化成基片上的平面电路布置图,再用照相制版方法制作出丝网印刷用的厚膜网路模板。厚膜混合集成电路最常用的基片是含量为96%和85%的氧化铝陶瓷;当要求导热性特别好时,则用氧化铍陶瓷。基片的最小厚度为0.25毫米,最经济的尺寸为35×35~50×50毫米。在基片上制造厚膜网路的主要工艺是印刷、烧结和调阻。常用的印刷方法是丝网印刷。
丝网印刷的工艺过程是先把丝网固定在印刷机框架上,再将模版贴在丝网上;或者在丝网上涂感光胶,直接在上面制造模版,然后在网下放上基片,把厚膜浆料倒在丝网上,用刮板把浆料压入网孔,漏印在基片上,形成所需要的厚膜图形。常用丝网有不锈钢网和尼龙网,有时也用聚四氟乙烯网。
在烧结过程中,有机粘合剂完全分解和挥发,固体粉料熔融,分解和化合,形成致密坚固的厚膜。厚膜的质量和性能与烧结过程和环境气氛密切相关,升温速度应当缓慢,以保证在玻璃流动以前有机物完全排除;烧结时间和峰值温度取决于所用浆料和膜层结构。为防止厚膜开裂,还应控制降温速度。常用的烧结炉是隧道窑。
为使厚膜网路达到最佳性能,电阻烧成以后要进行调阻。常用调阻方法有喷砂、激光和电压脉冲调整等。
 
注:文章部分内容转载自百科问答网