CN102709014A - 片式薄膜分压器制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于分压器的制作方法，具体公开了一种片式薄膜分压器制作方法，其通过印刷表电极、印刷背电极、印刷阻挡层、电阻体制作、热处理、激光调阻、包封、裂片、电镀的工艺步骤进行制作所述片式薄膜分压器。通过将传统的印刷电阻体改为一次溅射成膜，并且省略了光刻工艺，同时充分结合了比较成熟的厚膜电阻制造工艺，因此能够极大地提高薄膜电阻器的生产率、降低生产成本；同时生产出一种精度高、温度系数低、一致性好、安装体积小、重量轻、可靠性高、稳定性和均匀性高、溅射质量高的薄膜电阻分压器。

Description

片式薄膜分压器制作方法

技术领域

本发明属于分压器的制作方法，具体涉及一种片式薄膜分压器制作方法。 

背景技术

随着电子产品集成度的飞速提高，嵌入高频、高速数字电路的数字化电子设备的推广，3G产业的快速发展，对小型、片式元件的需求进一步增长。小型化、片式化、高精度、阵列化、低电阻温度系数、高可靠性是电阻元件的主要发展方向。在高精度仪表放大器、桥接网络及差分放大器等领域应用极广的电阻分压器上，同样出现了由产品技术革新所产生的巨大市场空间。当今市场上的厚膜片式电阻型分压器、玻璃釉膜引线型电阻分压器等主流产品的性能已经逐渐不能满足市场的需求，因此，需要有新的换代产品的开发研制，并且应在精度、电阻温度系数、以及各单元间电气特性等方面得到进一步的改善。 

目前，国内的厚膜片式电阻型分压器制造工艺相对简单，其性能也较差。由于其电阻膜层采取浆料印刷的制造工艺，所以其精度以及电阻温度系数较差，精度能达到±0.1%是比较困难的，电阻温度系数只能做到±100ppm/℃左右。对于玻璃釉膜引线型电阻分压器，普遍存在安装体积大，电阻温度系数差，串联电阻容差较大等问题。 

发明内容

针对上述现有技术中的不足之处，本发明旨在提供一种片式薄膜分压器的制作方法，通过此方法可生产出一种精度高、温度系数低、一致性好、安装体积小、重量轻、可靠性高、稳定性和均匀性高、溅射质量高的薄膜电阻分压器。 

本发明的技术方案：一种片式薄膜分压器制作方法，包括表背电极制作、印刷阻挡层、电阻体制作、热处理、激光调阻、包封、裂片、电镀，其具体制作方法如下： 

①选取陶瓷基片，打磨，清洗，干燥后备用； 

②按常规方法在陶瓷基片的表、背面印刷表、背电极，保证印刷厚度干燥后达到13～22微米，电极浆料为常规银浆料； 

③将印刷有表、背电极膜的陶瓷基片在850±2℃温度下烧结8～12min； 

④在表、背电极后的陶瓷基片表面印刷阻挡层，保证表电极露出长度为0.1～0.5毫米，干燥； 

⑤采用常规溅射沉积镀膜的方法制作薄膜电阻，保证溅射膜层厚度为0.1～1微米； 

⑥将溅射有电阻体图形的陶瓷基片在300～400℃下烧结时间1～4h； 

⑦采用激光对电阻体进行P形调阻，使得其精度为±0.1%，阻值比准确度为±0.1%； 

⑧按常规方法印刷低温环氧树脂、干燥、固化烧结、及一次裂片、涂刷端电极； 

⑨二次裂片，镀镍、镀锡铅合金，保证镍层厚度为2～7微米，锡铅合金厚度为3～18微米。 

进一步的，打磨所述步骤①中的陶瓷基片保证其表面粗糙度为0.08～0.1微米，并通过去离子水清洗后干燥。 

所述步骤⑤主要是通过设置与型号为RN5042基片总体尺寸相同的孔洞挡板，将已印刷阻挡层的陶瓷基片与该孔洞挡板相互垂直重合后进行溅射。 

所述步骤⑦采用功率为0.01～1.5W、激光频率为600pp/mm、调阻速度为10～200mm/s。 

本发明的片式薄膜分压器制作方法中将两次溅射成膜改为了一次溅射成膜，并且省略了光刻工艺，同时充分结合了目前比较成熟的厚膜电阻制造工艺，因此，极大地提高了薄膜电阻器的生产率，降低了生产成本。 

具体实施方式

下面结合具体实施例来进一步详细说明本发明。 

所述片式薄膜分压器制作方法包括表背电极制作、印刷阻挡层、电阻体制作、热处理、激光调阻、包封、裂片、电镀，具体制作方法如下： 

①选取陶瓷基片，通过机械方式进行打磨，保证陶瓷基片的表面粗糙度控制在0.08～0.1微米，有利于后期印刷表、背电极，然后采用去离子水进行清洗，干燥后备用； 

②按常规方法在陶瓷基片的表、背面印刷表、背电极，保证印刷厚度干燥 后达到13～22微米，电极浆料为常规银浆料； 

③将印刷有表、背电极膜的陶瓷基片在850±2℃温度下烧结8～12min； 

④在表、背电极后的陶瓷基片表面印刷阻挡层，保证表电极露出长度为0.1～0.5毫米，干燥； 

⑤采用常规溅射沉积镀膜的方法制作薄膜电阻，相比厚膜电阻具有更高稳定性，热处理前温度系数TCR为-50～-20ppm/℃，热护理后TCR为±10ppm/℃。薄膜电阻体膜层溅射沉积时的真空度、溅射速度、基片表面状态以及膜层厚度等都会对薄膜电阻质量产生影响，进而影响到调阻的精度和合格率。通过分别对各个参数进行实验和分析、研究，并综合各因素得出优化后的关键工艺参数和生产工艺。保证溅射膜层厚度为0.1～1微米。由于分压电阻网络的基片本身存在孔洞，运用磁控溅射技术进行溅射的过程中，在基片上形成电阻膜层的同时会在基片孔洞中形成电阻膜层，因此，在设计和制作出的无公共端和有公共端的分压电阻网络变成了有公共端的分压电阻网络，导致产品不符合设计要求。通过设计与基片总体尺寸相同的孔洞挡板，比如RN5042型基片尺寸，将需要阻挡的孔洞部分挡住再进行溅射，就阻挡了电阻靶材溅射到孔洞中，而形成合格的产品。较之传统每片RN5042型基片需要粘基片条19条，费时0.5小时左右，然后再进行溅射镀膜，本方法工作效率高，且制作的孔洞挡板可应用于多个基片的溅射镀膜，节约了生产成本。 

⑥由于溅射后的电阻膜层结构处于不稳定的状态，要想获得高稳定性和低TCR的薄膜电阻，就必须得对其进行热处理。热处理是很关键的工艺，对于合金材料，经热处理使合金各组成成分相互扩散，获得所需的共溶体，热处理还可以部分地消除晶格缺陷，改善薄膜热稳定性，又可以消除内应力，增强薄膜与基体的附着力，同时可消除膜层中气体分子的吸附，在膜层表面生成一层氧化保护层，从而保护膜层免受侵蚀和污染。根据具体的溅射条件，如靶材，溅射时间等，选择不同的温度和时间。将溅射有电阻体图形的陶瓷基片在300～400℃下烧结时间1～4h，使得产品加工完后电阻温度系数TCR都在±10ppm/℃以内； 

⑦采用功率为0.01～1.5W、激光频率为600pp/mm、调阻速度为10～200mm/s的激光对电阻体进行P形调阻，使得其阻值精度为±0.1%，阻值比准确度为±0.1%，在尽量提高调阻精度的情况下最大限度的减少激光调阻对两个电阻性能 尤其是电阻温度系数的影响，尽量保持其性能的一致性； 

⑧按常规方法印刷低温环氧树脂、干燥、固化烧结、及一次裂片、涂刷端电极； 

⑨二次裂片，镀镍、镀锡铅合金，保证镍层厚度为2～7微米，锡铅合金厚度为3～18微米。 

以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。 

Claims (4)

1.一种片式薄膜分压器制作方法，其特征在于，包括表背电极制作、印刷阻挡层、电阻体制作、热处理、激光调阻、包封、裂片、电镀，具体制作方法如下：

①选取陶瓷基片，打磨，清洗，干燥后备用；

②按常规方法在陶瓷基片的表、背面印刷表、背电极，保证印刷厚度干燥后达到13～22微米，电极浆料为常规银浆料；

③将印刷有表、背电极膜的陶瓷基片在850±2℃温度下烧结8～12min；

④在表、背电极后的陶瓷基片表面印刷阻挡层，保证表电极露出长度为0.1～0.5毫米，干燥；

⑤采用常规溅射沉积镀膜的方法制作薄膜电阻，保证溅射膜层厚度为0.1～1微米；

⑥将溅射有电阻体图形的陶瓷基片在300～400℃下烧结时间1～4h；

⑦采用激光对电阻体进行P形调阻，使得其精度为±0.1%，阻值比准确度为±0.1%；

⑧按常规方法印刷低温环氧树脂、干燥、固化烧结、及一次裂片、涂刷端电极；

⑨二次裂片，镀镍、镀锡铅合金，保证镍层厚度为2～7微米，锡铅合金厚度为3～18微米。

2.根据权利要求1所述的片式薄膜分压器制作方法，其特征在于：打磨所述步骤①中的陶瓷基片保证其表面粗糙度为0.08～0.1微米，并通过去离子水清洗后干燥。

3.根据权利要求1所述的片式薄膜分压器制作方法，其特征在于：所述步骤⑤主要是通过设置与型号为RN5042基片总体尺寸相同的孔洞挡板，将已印刷阻挡层的陶瓷基片与该孔洞挡板相互垂直重合后进行溅射。

4.根据权利要求1所述的片式薄膜分压器制作方法，其特征在于：所述步骤⑦采用功率为0.01～1.5W、激光频率为600pp/mm、调阻速度为10～200mm/s。