1、厚膜技術:用絲網印刷或噴涂等方法,將電子漿料涂覆在陶瓷基板上,制成所需圖形,再經過燒結或聚合制造出厚膜元器件和集成電路的技術。
簡稱印—燒技術
2、厚膜技術的發展
厚膜技術起源于古代—唐三彩
?厚膜印—燒技術應用到電路上只有幾十年的歷史。
?1943年美國centralab公司為的無線電引信生產了一種小型振蕩-放大電路標志著厚膜混合微電路的誕生。
?1948年晶體管的發明使有源器件的體積---縮小,促進了電路由體積型結構向平面型結構轉化,產生了真正---的平面化的厚膜混合電路并開始在工業產品和消費類產品中應用。
?1959年-厚膜混合集成電路問世,燃油泵陶瓷片廠,并于1962年開始批量生產。
?1965年美國ibm公司首先將厚膜ic應用于電子計算機并獲得成功,厚膜技術和厚膜ic進入成熟和大量應用。
?1975年厚膜導體漿料、介質漿料有了新發展,使細線工藝和多層布線技術有了突破,促進了厚膜ic的組裝密度得到---提高并使“二次集成”成為可能。
?1976年混合-厚膜ic出現。
?1980年至目前為---規模混合集成階段,現已能在厚膜技術基礎上綜合利用半導體技術、薄膜技術和其它技術成就,可以制造能完成功能很復雜的---規模的功能塊電路。
厚膜混合集成電路的材料
在厚膜混合集成電路中,基片起著承載厚膜元件、互連、外貼元件和以及包封等作用,在大功率電路中,基片還有散熱的作用。厚膜電路對基片的要求包括:平整度、光潔度高;有---的電氣性能;高的導熱系數;有與其它材料相匹配的熱膨脹系數;有---的機械性能;高穩定度;---的加工性能;價格便宜。通常厚膜電路選擇 96% 的氧化鋁陶瓷基片,如果需要散熱條件---的基片則可選擇---基片。
在厚膜混合集成電路中,無源網絡主要是在基片---各種漿料通過印刷成圖形并經高溫燒結而成。使用的材料包括:導體漿料、介質漿料和電阻漿料等。
厚膜導體是厚膜混合集成電路中的一個重要組成部分,在電路中起有源器件的互連線、多層布線、電容器電極、外貼元器件的引線焊區、電阻器端頭材料、低阻值電阻器、厚膜微帶等作用。導體漿料中,通常的厚膜混合集成電路使用的是鈀銀材料,燃油泵陶瓷片生產,在部分電路和-電路中使用的是金漿料,揚州燃油泵陶瓷片,在部分要求不高的電路中使用的是銀漿料。
厚膜電阻漿料也是厚膜混合集成電路中的一個重要組成部分,用厚膜電阻漿料制成的厚膜電阻是應用廣泛和重要的元件之一。厚膜電阻漿料是由功能組份、粘結組份、有機載體和改性劑組成,一般選用美國杜邦公司的電阻漿料。
厚膜介質漿料是為了實現厚膜外貼電容的厚膜化、步線導體的多層化以及厚膜電阻的性能參數不受外部環境影響而應用的。包括電容介質漿料、交叉與多層介質漿料和包封介質漿料。
厚膜混合集成電路的工藝過程
厚膜混合集成電路通常是運用印刷技術在陶瓷基片上印制圖形并經高溫燒結形成無源網絡。
制造工藝的工序包括:
· 電路圖形的平面化設計:邏輯設計、電路轉換、電路分割、布圖設計、平面元件設計、分立元件選擇、高頻下寄生效應的考慮、大功率下熱性能的考慮、小信號下噪聲的考慮。
· 印刷網板的制作:將平面化設計的圖形用顯影的方法制作在不銹鋼或尼龍絲網上。
· 電路基片及漿料的選擇:制作厚膜混合集成電路通常選擇 96% 的氧化鋁陶瓷基片(特殊電路可以選擇其它基片),漿料一般選擇美國杜邦公司、美國電子實驗室、日本田中等公司的導帶、介質、電阻等漿料。
· 絲網印刷:使用印-將各種漿料通過制作好電路圖形的絲網印刷在基片上。
· 高溫燒結:將印刷好的基片在高溫燒結爐中燒結,使漿料與基片間形成---的熔合和網絡互連,并使厚膜電阻的阻值穩定。
· 激光調阻:使用厚膜激光調阻機將燒結好的電路基片上印刷厚膜電阻阻值修調到規定的要求。
· 表面貼裝:使用自動貼裝機將外貼的各種元器件和接插件組裝在電路基片上,并經再流焊爐完成焊接,包括焊接引出線等。
· 電路測試:將焊接完好的電路在測試臺上進行各種功能和性能參數的測試。
· 電路封裝:將測試合格的電路按要求進行適當的封裝。
· 成品測試:將封裝合格的電路進行復測。
· 入庫:將復測合格的電路登記入庫。