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什么是厚膜集成電路

時(shí)間:2009-12-05 23:24:10來(lái)源:原創(chuàng) 作者:admin 點(diǎn)擊:次
無(wú)
Using thick film screen printing and sintering processes on the same substrate produced passive network, and in its assembled discrete semiconductor devices on the chip or monolithic integrated circuits or micro-components, and then made plus the hybrid integrated circuit package. Thick-film hybrid integrated circuit is a micro-electronic features.
文中主要與厚膜集成電路的特點(diǎn)及應(yīng)用、主要工藝和厚膜集成電路的材料介紹。詳細(xì)介紹如下：
    用絲網(wǎng)印刷和燒結(jié)等厚膜工藝在同一基片上制作無(wú)源網(wǎng)絡(luò)，并在其上組裝分立的半導(dǎo)體器件芯片或單片集成電路或微型元件，再外加封裝而成的混合集成電路。厚膜混合集成電路是一種微型電子功能部件。


1.特點(diǎn)和應(yīng)用


與薄膜混合集成電路相比，厚膜混合集成電路的特點(diǎn)是設(shè)計(jì)更為靈活、工藝簡(jiǎn)便、成本低廉，特別適宜于多品種小批量生產(chǎn)。在電性能上，它能耐受較高的電壓、更大的功率和較大的電流。厚膜微波集成電路的工作頻率可以達(dá)到 4吉赫。它適用于各種電路，特別是消費(fèi)類和工業(yè)類電子產(chǎn)品用的模擬電路。帶厚膜網(wǎng)路的基片微型印制線路板已得到廣泛的應(yīng)用。


2.主要工藝


根據(jù)電路圖先劃分若干個(gè)功能部件圖,然后用平面布圖方法轉(zhuǎn)化成基片上的平面電路布置圖，再用照相制版方法制作出絲網(wǎng)印刷用的厚膜網(wǎng)路模板。厚膜混合集成電路最常用的基片是含量為96％和85％的氧化鋁陶瓷；當(dāng)要求導(dǎo)熱性特別好時(shí)，則用氧化鈹陶瓷。基片的最小厚度為0.25毫米，最經(jīng)濟(jì)的尺寸為35×35～50×50毫米。在基片上制造厚膜網(wǎng)路的主要工藝是印刷、燒結(jié)和調(diào)阻。常用的印刷方法是絲網(wǎng)印刷。


絲網(wǎng)印刷的工藝過(guò)程是先把絲網(wǎng)固定在印刷機(jī)框架上，再將模版貼在絲網(wǎng)上；在絲網(wǎng)上涂感光膠，直接在上面制造模版,然后在網(wǎng)下放上基片,把厚膜漿料倒在絲網(wǎng)上，用刮板把漿料壓入網(wǎng)孔,漏印在基片上,形成所的厚膜圖形。常用絲網(wǎng)有不銹鋼網(wǎng)和尼龍網(wǎng)，有時(shí)也用聚四氟乙烯網(wǎng)。


在燒結(jié)過(guò)程中，有機(jī)粘合劑分解和揮發(fā)，固體粉料熔融，分解和化合，形成致密堅(jiān)固的厚膜。厚膜的質(zhì)量和性能與燒結(jié)過(guò)程和環(huán)境氣氛密切相關(guān)，升溫速度應(yīng)當(dāng)緩慢，以保證在玻璃流動(dòng)以前有機(jī)物排除；燒結(jié)時(shí)間和峰值溫度取決于所用漿料和膜層結(jié)構(gòu)。為防止厚膜開(kāi)裂，還應(yīng)控制降溫速度。常用的燒結(jié)爐是隧道窯。


為使厚膜網(wǎng)路達(dá)到最佳性能，電阻燒成以后要進(jìn)行調(diào)阻。常用調(diào)阻方法有噴砂、激光和電壓脈沖等。


3.厚膜材料 　


厚膜是指在基片上用印刷燒結(jié)技術(shù)所形成的厚度為幾微米到數(shù)十微米的膜層。制造這種膜層的材料，稱為厚膜材料。


厚膜材料是一類涂料或漿料，由一種或幾種固體微粒（0.2～10微米）均勻懸浮于載體中而形成。便于印刷成形，漿料具有合適的粘度和觸變性（粘度隨外力而改變的性質(zhì)）。固體微粒是厚膜的組成部分，決定膜的性質(zhì)和用途。載體在燒結(jié)過(guò)程中分解逸出。載體至少含有三種成分，樹(shù)脂或聚合物粘合劑、溶劑和表面活化劑。粘合劑給漿料提供基本的流變特性；溶劑稀釋樹(shù)脂，隨后揮發(fā)掉，以使印刷圖樣干涸；活化劑使固體微粒被載體浸潤(rùn)并適當(dāng)分散于載體中。


按厚膜的性質(zhì)和用途,所用的漿料有五類:導(dǎo)體、電阻、介質(zhì)、絕緣和包封漿料。


導(dǎo)體漿料用來(lái)制造厚膜導(dǎo)體，在厚膜電路中形成互連線、多層布線、微帶線、焊接區(qū)、厚膜電阻端頭、厚膜電容極板和低阻值電阻。焊接區(qū)用來(lái)焊接或粘貼分立元件、器件和外引線，有時(shí)還用來(lái)焊接上金屬蓋，以實(shí)現(xiàn)整塊基片的包封。厚膜導(dǎo)體的用途各異，尚無(wú)一種漿料能滿足這些用途的要求，要用多種導(dǎo)體漿料。對(duì)導(dǎo)體漿料的共同要求是電導(dǎo)大、附著牢、抗老化、成本低、易焊接。常
用的導(dǎo)體漿料中的金屬成分是金金-鉑、鈀-金、鈀-銀、鉑-銀和鈀-銅-銀。


在厚膜導(dǎo)體漿料中，除了粒度合適的金屬粉或金屬有機(jī)化合物外，還有粒度和形狀都適宜的玻璃粉或金屬氧化物，以及懸浮固體微粒的有機(jī)載體。玻璃可把金屬粉牢固地粘結(jié)在基片上，形成厚膜導(dǎo)體。常用無(wú)堿玻璃，如硼硅鉛玻璃。


厚膜電阻是厚膜集成電路中發(fā)展最早、制造水平最高的一種厚膜元件，可以制造各種電阻。對(duì)厚膜電阻的主要要求是電阻率大、阻值溫度系數(shù)小、穩(wěn)定性好。


與導(dǎo)體漿料,電阻漿料也有三種成分：導(dǎo)體、玻璃和載體。但是，它的導(dǎo)體通常不是金屬元素，而是金屬元素的化合物，是金屬元素與其氧化物的復(fù)合物。常用的漿料有鉑基、釕基和鈀基電阻漿料。


厚膜介質(zhì)用來(lái)制造微型厚膜電容器。對(duì)它的基本要求是介電常數(shù)大、損耗角正切值小、絕緣電阻大、耐壓高、穩(wěn)定可靠。


厚膜絕緣用作多層布線和交叉線的絕緣層。對(duì)它的要求是絕緣電阻高、介電常數(shù)小，并且線膨脹系數(shù)能與其他膜層相匹配。在絕緣漿料中常用的固體粉粒是無(wú)堿玻璃和陶瓷粉粒。


介質(zhì)漿料是由低熔玻璃和陶瓷粉粒均勻地懸浮于有機(jī)載體中而制成的。常用的陶瓷是鋇、鍶、鈣的鈦酸鹽陶瓷。改變玻璃和陶瓷的含量陶瓷的成分，可以得到具有各種性能的介質(zhì)厚膜，以滿足制造各種厚膜電容器的。容－源－電－子－網(wǎng)－為你提供技術(shù)支持

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