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厚膜混合集成电路技术与资料介绍

作者:admin  更新时间:2017-07-13
厚膜混合集成电路技术与资料介绍
  厚膜混合集成电路技术是用丝网打印和烧结等厚膜技术在同一基片上制作无源网络,并在其上拼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.特色和使用
  与薄膜混合集成电路比较,厚膜混合集成电路的特色是规划更为灵活、技术简洁、本钱低价,格外适合于多种类小批量出产。在电功能上,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作业频率能够到达 4吉赫以上。它适用于各种电路,格外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使用。
  2.首要技术
  依据电路图先区分若干个功能部件图,然后用平面布图办法转化成基片上的平面电路布置图,再用照相制版办法制作出丝网打印用的厚膜网路模板。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;当请求导热性格外好时,则用氧化铍陶瓷。基片的最小厚度为0.25毫米,最经济的尺度为35×35~50×50毫米。在基片上制作厚膜网路的首要技术是打印、烧结和调阻。常用的打印办法是丝网打印。
  丝网打印的技术进程是先把丝网固定在打印机框架上,再将模版贴在丝网上;或许在丝网上涂感光胶,直接在上面制作模版,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,构成所需求的厚膜图形。常用丝网有不锈钢网和尼龙网,有时也用聚四氟乙烯网。
  在烧结进程中,有机粘合剂彻底分化和蒸发,固体粉料熔融,分化和化合,构成细密巩固的厚膜。厚膜的质量和功能与烧结进程和环境氛围密切相关,升温速度应当缓慢,以确保在玻璃活动曾经有机物彻底排除;烧结时刻和峰值温度取决于所用浆料和膜层构造。为避免厚膜开裂,还应操控降温速度。常用的烧结炉是隧道窑。
  为使厚膜网路到达最佳功能,电阻烧成今后要进行调阻。常用调阻办法有喷砂、激光和电压脉冲调整等。
  3.厚膜资料
  厚膜是指在基片上用打印烧结技术所构成的厚度为几微米到数十微米的膜层。制作这种膜层的资料,称为厚膜资料。
  厚膜资料是一类涂料或浆料,由一种或几种固体微粒(0.2~10微米)均匀悬浮于载体中而构成。为了便于打印成形,浆料有必要具有适合的粘度和触变性(粘度随外力而改变的性质)。固体微粒是厚膜的组成部分,决议膜的性质和用处。载体在烧结进程中分化逸出。载体最少富含三种成分,树脂或聚合物粘合剂、溶剂和外表活化剂。粘合剂给浆料提供基本的流变特性;溶剂稀释树脂,随后蒸发掉,以使打印图样干枯;活化剂使固体微粒被载体滋润并恰当涣散于载体中。
  按厚膜的性质和用处,所用的浆料有五类:导体、电阻、介质、绝缘和包封浆料。
  导体浆料用来制作厚膜导体,在厚膜电路中构成互连线、多层布线、微带线、焊接区、厚膜电阻端头、厚膜电容极板和低阻值电阻。焊接区用来焊接或张贴分立元件、器件和外引线,有时还用来焊接上金属盖,以完成整块基片的包封。厚膜导体的用处各异,尚无一种浆料能满意所有这些用处的请求,所以要用多种导体浆料。对导体浆料的共同请求是电导大、附着牢、抗老化、本钱低、易焊接。常用的导体浆猜中的金属成分是金或许金-铂、钯-金、钯-银、铂-银和钯-铜-银。
  在厚膜导体浆猜中,除了粒度适合的金属粉或金属有机化合物外,还有粒度和形状都适合的玻璃粉或金属氧化物,以及悬浮固体微粒的有机载体。玻璃可把金属粉牢固地粘结在基片上,构成厚膜导体。常用无碱玻璃,如硼硅铅玻璃。
  厚膜电阻是厚膜集成电路中开展最早、制作水平最高的一种厚膜元件,能够制作各种电阻。对厚膜电阻的首要请求是电阻率大、阻值温度系数小、安稳性好。
  与导体浆料一样,电阻浆料也有三种成分:导体、玻璃和载体。可是,它的导体一般不是金属元素,而是金属元素的化合物,或许是金属元素与其氧化物的复合物。
  常用的浆料有铂基、钌基和钯基电阻浆料。
  厚膜介质用来制作微型厚膜电容器。对它的基本请求是介电常数大、损耗角正切值小、绝缘电阻大、耐压高、安稳牢靠。
  介质浆料是由低熔玻璃和陶瓷粉粒均匀地悬浮于有机载体中而制成的。常用的陶瓷是钡、锶、钙的钛酸盐陶瓷。改变玻璃和陶瓷的相对含量或许陶瓷的成分,能够得到具有各种功能的介质厚膜,以满意制作各种厚膜电容器的需求。
  厚膜绝缘用作多层布线和交叉线的绝缘层。对它的请求是绝缘电阻高、介电常数小,而且线膨胀系数能与别的膜层相匹配。在绝缘浆猜中常用的固体粉粒是无碱玻璃和陶瓷粉粒。