CN104711455B - 薄膜电阻材料、薄膜电阻及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种薄膜电阻材料包括：50～99.5wt%的Ni；0.5～40wt%的Cu；0～40wt%的M，所述M选自Al、Zn、Ti、V、Mn、Fe、Ta、Mo、Ru、Cr、Si、Pt、C中的一种或多种。本发明还提供了一种薄膜电阻及其制备方法。本发明提供的薄膜电阻材料包括温度稳定性高的Cu，降低了薄膜电阻的电阻温度变化系数，使得薄膜电阻的阻值随温度变化的幅度较小。所述薄膜电阻材料中含有Ni，其与Cu、Cr的合金有较高的温度稳定性和低的电阻温度系数的同时在相同膜厚的条件下具有较高的方阻阻值。
Description
技术领域
本发明涉及电子器件技术领域，尤其是涉及一种薄膜电阻材料、薄膜电阻及其制备方法。
背景技术
随着无线通信、汽车电子及各种消费电子产品的高速发展，对产品的高性能以及集成小型化提出了更高的要求。其中，平面可嵌入式电阻组件作为埋嵌技术中的重要部分，国内外已展开大量的研究。
平面可嵌入式电阻组件根据其膜层厚度不同可分为厚度大于10μm厚膜产品与厚度小于2μm薄膜产品。厚膜产品可分为低温共烧型（LTCC）和有机厚膜型（PTF），其中低温共烧型一般为氧化物烧结型，烧结温度高于400℃，以PCB树脂为支撑体制作电阻时超过了PCB树脂的分解温度，从而产生碳化现象；有机厚膜型（PTF）虽然具备价格便宜、方阻涵盖范围大等优点，但其制作过程上存在阻值不精、热稳定性差、容易吸水导致性能变化等缺点而不能广泛应用。而薄膜产品可以分为合金电镀型和化学镀型，具有阻值精度高、热稳定性好等优点。对于薄膜电阻材料来说，保持电阻变化率小的高温稳定性及电阻温度系数（TCR）小是电子器件制作及其应用的重要课题。电阻在一定温度范围内趋于稳定是使其在航天电子工业、温度变化较大的环境等方面具有十分重要的应用前景。
现有技术公开了多种合金电镀型薄膜电阻，包括美国Ohmega公司的NiP合金电阻材料；美国Gould Electronics公司利用磁控溅射技术制备的NiCr电阻材料；Shipley公司利用燃烧化学气相沉积法所开发的“Insite”铂电阻以及日本古河推出的FR-WS铜箔电阻材料。其中，美国Ohmega公司是在铜箔上通过电镀的方法在铜箔的一侧沉积Ni-P电阻材料，然后使用层压的方法将含有Ni-P层电阻材料的铜箔与半固化介质基材层压，获得单面或双面埋嵌式电阻材料。其制得的薄膜电阻虽然电阻温度系数较低，但其方块电阻也很低，电阻材料厚度为100nm的薄膜电阻的方阻阻值为100，电阻材料厚度为200nm的薄膜电阻方阻阻值为50。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种薄膜电阻材料，本发明提供的薄膜电阻材料具有较低的电阻温度变化系数和较高的方块电阻。
本发明提供了一种薄膜电阻材料，包括：
50～99.5wt%的Ni；
0.5～40wt%的Cu；
0～40wt%的M，所述M选自Al、Zn、Ti、V、Mn、Fe、Ta、Mo、Ru、Cr、Si、Pt、C中的一种或多种。
优选的，包括54～85wt%的Ni。
优选的，包括2～35wt%的Cu。
优选的，包括15～37wt%的M。
优选的，所述M选自Al、Mn、Fe、Cr、Si、Pt中的一种或多种。
本发明提供了一种薄膜电阻，包括：
支撑体；
沉积于所述支撑体上的薄膜电阻层，所述薄膜电阻层为由上述技术方案所述的薄膜电阻材料形成。
优选的，所述薄膜电阻层的厚度为5nm～5000nm。
优选的，所述支撑体为导电支撑体或绝缘支撑体。
优选的，所述绝缘支撑体选自环氧树脂或双马来酰亚胺－三嗪树脂。
本发明还提供了一种薄膜电阻的制备方法，包括：通过物理气相沉积，将上述技术方案所述的薄膜电阻材料沉积于支撑体上，得到薄膜电阻。
与现有技术相比，本发明提供了一种薄膜电阻材料包括：50～99.5wt%的Ni；0.5～40wt%的Cu；0～40wt%的M，所述M选自Al、Zn、Ti、V、Mn、Fe、Ta、Mo、Ru、Cr、Si、Pt、C中的一种或多种。薄膜电阻材料包括温度稳定性高的Cu，降低了薄膜电阻的电阻温度变化系数，使得薄膜电阻的阻值随温度变化的幅度较小。所述薄膜电阻材料中含有Ni，其与Cu、Cr的合金具有较高的温度稳定性和低的电阻温度系数的同时在相同膜厚的条件下具有较高的方阻阻值。本发明还添加了一定质量的M，所述M选自Al、Zn、Ti、V、Mn、Fe、Ta、Mo、Ru、Cr、Si、Pt、C中的一种或多种，从而提高了电阻薄膜的电导率，在相同膜厚的条件下获得更高的方阻阻值。实验结果表明，本发明所制备的薄膜电阻在膜厚为100nm的条件下方阻阻值为200，在-55℃～125℃的温度范围内，薄膜电阻的电阻温度系数为0～±5PPM/℃。
附图说明
图1为本发明实施例1～11和对比例1制备得到的薄膜电阻的电阻温度变化系数图；
图2为本发明实施例12和对比例2提供的薄膜电阻的稳定性曲线图。
具体实施方式
本发明提供了一种薄膜电阻材料，包括：
50～99.5wt%的Ni；
0.5～40wt%的Cu；
0～40wt%的M，所述M选自Al、Zn、Ti、V、Mn、Fe、Ta、Mo、Ru、Cr、Si、Pt、C中的一种或多种。
在本发明中，所述薄膜电阻材料包括50～99.5wt%的Ni，优选为54～85wt%的Ni，更优选为60～78wt%的Ni；所述薄膜电阻材料包括0.5～40wt%的Cu，优选为2～35wt%的Cu，更优选为2.5～30wt%的Cu；所述薄膜电阻材料包括0～40wt%的M，优选为15～38wt%的M；在一些实施例中，M可以为Cr、Al、Si、Mn；在一些实施例中，M可以为Cr；在一些实施例中，M可以为Cr、Al；在一些实施例中，M可以为Cr、Si；在一些实施例中，M可以为Pt；在一些实施例中，M可以为Mo；在一些实施例中，M可以为Mo、Al；在一些实施例中，M可以为Ta、Si；在一些实施例中，M可以为Pt、Zn；在一些实施例中，M可以为Pt、V；在一些实施例中，M可以为Cr、Fe、Ta、Mo；在一些实施例中，M可以为Zn、Ti、V；在一些实施例中，M可以为Ru、Pt、C；在一些实施例中，M可以为Mn、Mo、Si；在一些实施例中，M可以为Al、Ti、V、Ta、Cr；在一些实施例中，M可以为C、Zn、Pt、Mn；在一些实施例中，M可以为Al、Si、Zn、Pt、Ta；在一些实施例中，M可以为Al、Ti、Mo、Fe、Pt、Zn；在一些实施例中，M可以为Al、Ti、Ta、Cr、Ru、Pt；在一些实施例中，M可以为Al、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Pt、Zn、C；在另一些实施例中，M可以为Al、Ti、Ta、Cr、Mn、Ru、Pt、Zn、Si。
在本发明中，所述薄膜电阻材料优选通过混合制成，本发明对于所述混合方式并无限制，本领域技术人员熟知的混合方式即可。所述薄膜电阻材料优选为均相分散的；所述均相分散优选通过真空熔炼、粉末合金、热喷涂的加工方法加工而成。
本发明提供的薄膜电阻材料包括温度稳定性高的Cu，降低了薄膜电阻的电阻温度变化系数，使得薄膜电阻的阻值随温度变化的幅度较小。所述薄膜电阻材料中含有Ni，其与Cu的合金Ni-Cu具有较高的温度稳定性和低的电阻温度系数的同时在相同膜厚的条件下具有较高的方阻阻值。本发明还添加了一定质量的M，所述M选自Al、Zn、Ti、V、Mn、Fe、Ta、Mo、Ru、Cr、Si、Pt、C中的一种或多种。从而提高了电阻薄膜的电导率，在相同膜厚的条件下获得更高的方阻阻值。
本发明提供了一种薄膜电阻，包括：
支撑体；
沉积于所述支撑体上的薄膜电阻层，所述薄膜电阻层为由上述技术方案所述的薄膜电阻材料形成。
在本发明中，所述薄膜电阻包括支撑体，所述支撑体优选为导电支撑体或绝缘支撑体，本发明对所述导电支撑体并无限制，本领域技术人员熟知的导电支撑体即可，优选为铜箔；所述绝缘支撑体优选为PCB基材、PCB半成品板件，包括但不限于环氧树脂、双马来酰亚胺－三嗪树脂、ABF（Ajimomoto Fine Techno.公司生产）中的一种，优选为环氧树脂、双马来酰亚胺－三嗪树脂中的一种。
在本发明中，所述薄膜电阻包括沉积于所述支撑体上的薄膜电阻层，所述薄膜电阻层由上述薄膜电阻材料形成。所述薄膜电阻层的厚度优选为5nm～5000nm，更优选为10nm～4500nm，最优选为100nm～400nm。
本发明还提供了一种薄膜电阻的制备方法，包括：通过物理气相沉积，将上述技术方案所述的薄膜电阻材料沉积于支撑体上，得到薄膜电阻。
在本发明中，通过物理气相沉积，将薄膜电阻材料沉积于支撑体上制备薄膜电阻；所述物理气相沉积包括但不限于真空蒸镀、磁控溅射、电弧等离子体镀、离子镀膜及分子束外延，优选为真空蒸镀、磁控溅射、离子镀膜中的一种；更优选为真空蒸镀、磁控溅射中的一种。所述支撑体为导电支撑体或绝缘支撑体，本发明对所述导电支撑体并无限制，本领域技术人员熟知的导电支撑体即可，优选为铜箔；所述绝缘支撑体优选为PCB基材、PCB半成品板件，包括但不限于环氧树脂、双马来酰亚胺－三嗪树脂、ABF（Ajimomoto Fine Techno.公司生产）中的一种，优选为环氧树脂、双马来酰亚胺－三嗪树脂中的一种。
所述通过物理气相沉积，将薄膜电阻材料沉积于导电支撑体上制备薄膜电阻具体为，将导电支撑体清洗后，置于磁控溅射镀膜机内，关闭腔室，开机，进行抽真空后，调节真空度，进行溅射，清洗薄膜电阻材料，进行样品加工，得到薄膜电阻。所述清洗优选为超声波清洗或者无水乙醇擦拭；所述抽真空优选为1.5×10-6mbar；所述调节真空度优选为调节氩气流速；所述调节氩气流速使真空度优选为1.7×10-2mbar～8.5×10-3mbar；所述溅射包括但不限于恒流溅射；所述溅射电流优选为20～30A；所述溅射电压优选为200～600V，所述溅射时间为5min～15min；所述清洗时间优选为5min～10min；加工完成后优选在氮气的条件下进行退火处理，所述退火温度为300℃。
上述制备的薄膜电阻优选经过层压和蚀刻，制备得到嵌入式薄膜电阻。优选为将所述薄膜电阻层压到基材上，进行蚀刻，制备得到嵌入式薄膜电阻。其中薄膜电阻材料层位于基材和导电支撑体之间；所述基材优选为PCB基材；所述导电支撑体优选为铜箔；所述蚀刻具体为用干膜覆盖所需的薄膜电阻材料部分，然后通过CuCl2体系蚀刻液蚀刻掉表面的铜和电阻材料层，再蚀刻去除薄膜电阻材料层，用干膜覆盖所述被蚀刻剩余部分选定的结构，利用NH3·H20体系蚀刻掉未被干膜覆盖的部分，从而使未被蚀刻的铜层成为电阻的电极，制备得到可嵌入薄膜电阻。所述蚀刻去除薄膜电阻材料层优选为用蚀刻液或干法刻蚀去除薄膜电阻材料层，所述蚀刻液优选为盐酸或硫酸。
所述通过物理气相沉积，将薄膜电阻材料沉积于绝缘支撑体上制备薄膜电阻优选为，将绝缘支撑体进行粗化处理、洁净化处理、在惰性气体的条件下加热除水，惰性气体氛围下烘烤加热除水气，除水后放置到磁控溅射镀膜机设备内，关闭腔室，开机抽真空，调节真空度，清洗薄膜电阻材料，进行样品加工，得到薄膜电阻。所述粗化处理包括但不限于物理方法刷磨、化学体系反应刻蚀；所述洁净化处理包括但不限于超声波清洗、离子清洗；本发明对所述惰性气体并无限制，本领域技术人员熟知惰性气体即可；所述加热温度优选为不高于绝缘基体Tg（玻璃化转变温度）的温度；所述除水后放置到磁控溅射镀膜机设备内优选为除水后在半个小时内放置到磁控溅射镀膜机设备内；所述抽真空优选为1.5×10- 6mbar；所述调节真空度优选为调节氩气流速；所述调节氩气流速使真空度优选为1.7×10- 2mbar～8.5×10-3mbar；所述溅射包括但不限于恒流溅射；所述溅射电流优选为20～30A；所述溅射电压优选为200～600V，所述溅射时间为5min～15min；所述清洗时间优选为5min～10min；加工完成后优选在氮气的条件下进行退火处理，所述退火温度为300℃。
上述制备的薄膜电阻优选通过蚀刻制备得到嵌入式薄膜电阻。具体为在薄膜电阻材料上选取所需的部分并覆盖干膜，然后通过蚀刻的方法去除未被覆盖的电阻材料，然后在被蚀刻剩余部分选定的部分结构覆盖干膜，利用金属表面处理技术在暴露出的部分沉积铜层，制备得到可嵌入薄膜电阻。所述蚀刻去除未被覆盖的电阻材料优选为化学蚀刻或者干法蚀刻；所述金属表面处理技术优选为电镀或者化学镀。
为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的薄膜电阻材料、薄膜电阻以及制备方法进行详细描述。
实施例1～11
在Ni、Cr质量比为4:1的混合物中分别添加占靶材质量百分比为0.5%、1%、2%、3%、5%、8%、10%、15%、20%、54%、84%的Cu制备靶材，开机后抽真空到1.5×10-6mbar后，调节氩气流量使腔室内真空度为1.7×10-2mbar，恒流溅射，电流20A，电压300～400V，溅射时间5min，溅射完成后在氮气条件下、300℃进行退火处理，制备得到薄膜电阻。对制备得到的薄膜电阻的电阻温度变化系数分别进行测定，结果如图1所示，图1为本发明实施例1～11和对比例1制备得到的薄膜电阻的电阻温度变化系数图；由图1可以看出，与未添加铜的薄膜电阻相比，铜的添加对于本发明制备的薄膜电阻的电阻温度变化系数有一定的降低作用。
对比例1
将Ni、Cr质量比为4:1的薄膜电阻材料制备靶材，开机后抽真空到1.5×10-6mbar后，调节氩气流量使腔室内真空度为1.7×10-2mbar，恒流溅射，电流20A，电压300～400V，溅射时间5min，溅射完成后在氮气条件下、300℃进行退火处理，制备得到薄膜电阻。对制备得到的薄膜电阻的电阻温度变化系数分别进行测定，结果如图1所示，图1为本发明实施例1～11和对比例1制备得到的薄膜电阻的电阻温度变化系数图。
实施例12
在150℃条件下，对组成为Ni、Cr、Cu，质量比为78:20:2的薄膜电阻进行100～5000小时的放置，并对其阻值变化率进行测定，结果如图2所示，图2为本发明实施例12和对比例2提供的薄膜电阻的稳定性曲线图，其中曲线b为本发明实施例12提供的薄膜电阻的稳定性曲线图；由曲线b可以看出，本发明实施例12提供的薄膜电阻的稳定性高。
对比例2
在150℃条件下，对组成为Ni、Cr，质量比为80:20的薄膜电阻进行100～5000小时的放置，并对其阻值变化率进行测定，结果如图2所示，图2为本发明实施例12和对比例2提供的薄膜电阻的稳定性曲线图，其中，曲线a为本发明对比例2提供的薄膜电阻的稳定性曲线图，由曲线a可以看出，本发明对比例2提供的薄膜电阻的稳定性差。
实施例13
将质量分数分别为78%Ni、12%Cr、6%Cu、1.5%Al、1%Si、1.5%Mn的薄膜电阻材料制作靶材，开机后抽真空到1.5×10-6mbar，调节氩气流量使腔室内真空度为6.5×10-3mbar，进行恒流溅射，其中，电流为30A，电压为500～600V，溅射时间10min，制备得到薄膜电阻，测定制备得到的薄膜电阻的膜厚、方阻值和电阻温度变化系数（TCR），结果表明，本发明实施例13制备得到的薄膜电阻的膜厚为100nm的条件下方阻值为200，薄膜电阻在-55℃～125℃的温度条件下TCR为-5～+5PPM/℃。
实施例14
将质量分数为78%Ni、19.5%Cr、2.5%Cu的薄膜电阻材料制作靶材，开机后抽真空到1.5×10-6mbar，调节氩气流量使腔室内真空度为1.7×10-2mbar，进行恒流溅射，其中，电流为20A，电压为300～400V，溅射时间5min，制备得到薄膜电阻，测定制备得到的薄膜电阻的膜厚、方阻值和电阻温度变化系数（TCR），结果表明，本发明实施例14制备得到的薄膜电阻的膜厚为200nm的条件下方阻值为100，薄膜电阻在-55℃～125℃的温度条件下TCR为0～50PPM/℃。
实施例15
将质量分数为77.5%Ni、20%Cr、2%Al、0.5%Cu的薄膜电阻材料制作靶材，开机后抽真空到1.5×10-6mbar，调节氩气流量使腔室内真空度为1.7×10-2mbar，进行恒流溅射，其中，电流为20A，电压为300～400V，溅射时间5min，溅射完成后在300℃进行退火处理，得到薄膜电阻。测定制备得到的薄膜电阻的膜厚、方阻值和电阻温度变化系数（TCR），结果表明，本发明实施例15制备得到的薄膜电阻的膜厚为200nm的条件下方阻值为100，薄膜电阻在-55℃～125℃的温度条件下TCR为15～35PPM/℃。
实施例16
将质量分数为56%Ni、34%Cr、3%Si、7%Cu的薄膜电阻材料制作靶材，开机后抽真空到1.5×10-6mbar，调节氩气流量使腔室内真空度为1.7×10-2mbar，进行恒流溅射，其中，电流为20A，电压为300～400V，溅射时间15min，制备得到薄膜电阻，测定制备得到的薄膜电阻的膜厚、方阻值和电阻温度变化系数（TCR），结果表明，本发明实施例16制备得到的薄膜电阻的膜厚为200nm的条件下方阻值为150，薄膜电阻在-55℃～125℃的温度条件下TCR为0～30PPM/℃。
实施例17
将质量分数为89%Ni、10%Cu、1%Pt的薄膜电阻材料制作靶材，开机后抽真空到1.5×10-6mbar，调节氩气流量使腔室内真空度为1.7×10-2mbar，进行恒流溅射，其中，电流为20A，电压为300～400V，溅射时间5min，溅射完成后在300℃进行退火处理，得到薄膜电阻。测定制备得到的薄膜电阻的膜厚、方阻值和电阻温度变化系数（TCR），结果表明，本发明实施例17制备得到的薄膜电阻的膜厚为200nm的条件下方阻值为90，薄膜电阻在-55℃～125℃的温度条件下TCR为10～50PPM/℃。
实施例18
将质量分数为85%Ni、10%Cu、5%Mo的薄膜电阻材料制作靶材，开机后抽真空到1.5×10-6mbar，调节氩气流量使腔室内真空度为1.7×10-2mbar，进行恒流溅射，其中，电流为20A，电压为300～400V，溅射时间10min，溅射完成后在300℃进行退火处理，得到薄膜电阻。测定制备得到的薄膜电阻的膜厚、方阻值和电阻温度变化系数（TCR），结果表明，本发明实施例18制备得到的薄膜电阻的膜厚为200nm的条件下方阻值为220，薄膜电阻在-55℃～125℃的温度条件下TCR为-50～70PPM/℃。
实施例19
将质量分数为80%Ni、10%Cu、3%Mo、7%Al的薄膜电阻材料制作靶材，开机后抽真空到1.5×10-6mbar，调节氩气流量使腔室内真空度为1.7×10-2mbar，进行恒流溅射，其中，电流为20A，电压为300～400V，溅射时间10min，溅射完成后在300℃进行退火处理，得到薄膜电阻。测定制备得到的薄膜电阻的膜厚、方阻值和电阻温度变化系数（TCR），结果表明，本发明实施例19制备得到的薄膜电阻的膜厚为200nm的条件下方阻值为150，薄膜电阻在-55℃～125℃的温度条件下TCR为-20～50PPM/℃。
实施例20
将质量分数为78%Ni、7%Cu、9%Ta、6%Si的薄膜电阻材料制作靶材，开机后抽真空到1.5×10-6mbar，调节氩气流量使腔室内真空度为1.7×10-2mbar，进行恒流溅射，其中，电流为20A，电压为300～400V，溅射时间15min，溅射完成后在300℃进行退火处理，得到薄膜电阻。测定制备得到的薄膜电阻的膜厚、方阻值和电阻温度变化系数（TCR），结果表明，本发明实施例20制备得到的薄膜电阻的膜厚为200nm的条件下方阻值为280，薄膜电阻在-55℃～125℃的温度条件下TCR为-20～40PPM/℃。
实施例21
将质量分数为80%Ni、12%Cu、5%Pt、3%Zn的薄膜电阻材料制作靶材，开机后抽真空到1.5×10-6mbar，调节氩气流量使腔室内真空度为1.7×10-2mbar，进行恒流溅射，其中，电流为20A，电压为300～400V，溅射时间15min，溅射完成后在300℃进行退火处理，得到薄膜电阻。测定制备得到的薄膜电阻的膜厚、方阻值和电阻温度变化系数（TCR），结果表明，本发明实施例21制备得到的薄膜电阻的膜厚为200nm的条件下方阻值为130，薄膜电阻在-55℃～125℃的温度条件下TCR为-50～80PPM/℃。
实施例22
将质量分数为80%Ni、7%Cu、7%Pt、6%V的薄膜电阻材料制作靶材，开机后抽真空到1.5×10-6mbar，调节氩气流量使腔室内真空度为1.7×10-2mbar，进行恒流溅射，其中，电流为20A，电压为300～400V，溅射时间5min，溅射完成后在300℃进行退火处理，得到薄膜电阻。测定制备得到的薄膜电阻的膜厚、方阻值和电阻温度变化系数（TCR），结果表明，本发明实施例22制备得到的薄膜电阻的膜厚为200nm的条件下方阻值为260，薄膜电阻在-55℃～125℃的温度条件下TCR为-30～30PPM/℃。
实施例23
将质量分数为54%Ni、6%Cu、17%Cr、10%Fe、3%Ta、10%Mo的薄膜电阻材料制作靶材，开机后抽真空到1.5×10-6mbar，调节氩气流量使腔室内真空度为1.7×10-2mbar，进行恒流溅射，其中，电流为20A，电压为300～400V，溅射时间5min，溅射完成后在300℃进行退火处理，得到薄膜电阻。测定制备得到的薄膜电阻的膜厚、方阻值和电阻温度变化系数（TCR），结果表明，本发明实施例23制备得到的薄膜电阻的膜厚为200nm的条件下方阻值为370，薄膜电阻在-55℃～125℃的温度条件下TCR为-20～40PPM/℃。
实施例24
将质量分数为58%Ni、22%Cu、7%Zn、8%Ti、5%V的薄膜电阻材料制作靶材，开机后抽真空到1.5×10-6mbar，调节氩气流量使腔室内真空度为1.7×10-2mbar，进行恒流溅射，其中，电流为20A，电压为300～400V，溅射时间10min，溅射完成后在300℃进行退火处理，得到薄膜电阻。测定制备得到的薄膜电阻的膜厚、方阻值和电阻温度变化系数（TCR），结果表明，本发明实施例24制备得到的薄膜电阻的膜厚为200nm的条件下方阻值为230，薄膜电阻在-55℃～125℃的温度条件下TCR为30～60PPM/℃。
实施例25
将质量分数为57%Ni、13%Cu、8%Ru、13%Pt、9%C的薄膜电阻材料制作靶材，开机后抽真空到1.5×10-6mbar，调节氩气流量使腔室内真空度为1.5×10-2mbar，进行恒流溅射，其中，电流为20A，电压为300～400V，溅射时间5min，溅射完成后在300℃进行退火处理，得到薄膜电阻。测定制备得到的薄膜电阻的膜厚、方阻值和电阻温度变化系数（TCR），结果表明，本发明实施例25制备得到的薄膜电阻的膜厚为200nm的条件下方阻值为460，薄膜电阻在-55℃～125℃的温度条件下TCR为-30～50PPM/℃。
实施例26
将质量分数为60%Ni、12%Cu、3%Al、5%Ti、5%V、5%Ta、10%Cr的薄膜电阻材料制作靶材，开机后抽真空到1.5×10-6mbar，调节氩气流量使腔室内真空度为1.5×10-3mbar，进行恒流溅射，其中，电流为25A，电压为400～500V，溅射时间10min，溅射完成后在300℃进行退火处理，得到薄膜电阻。测定制备得到的薄膜电阻的膜厚、方阻值和电阻温度变化系数（TCR），结果表明，本发明实施例26制备得到的薄膜电阻的膜厚为200nm的条件下方阻值为240，薄膜电阻在-55℃～125℃的温度条件下TCR为-10～20PPM/℃。
实施例27
将质量分数为60%Ni、10%Cu、5%C、7%Zn、10%Pt、8%Mn的薄膜电阻材料制作靶材，开机后抽真空到1.5×10-6mbar，调节氩气流量使腔室内真空度为1.5×10-3mbar，进行恒流溅射，其中，电流为25A，电压为400～500V，溅射时间10min，溅射完成后在300℃进行退火处理，得到薄膜电阻。测定制备得到的薄膜电阻的膜厚、方阻值和电阻温度变化系数（TCR），结果表明，本发明实施例27制备得到的薄膜电阻的膜厚为200nm的条件下方阻值为330，薄膜电阻在-55℃～125℃的温度条件下TCR为10～40PPM/℃。
实施例28
将质量分数为57%Ni、10%Cu、7%Al、5%Si、6%Zn、8%Pt、7%Ta的薄膜电阻材料制作靶材，开机后抽真空到1.5×10-6mbar，调节氩气流量使腔室内真空度为2.5×10-3mbar，进行恒流溅射，其中，电流为25A，电压为400～500V，溅射时间15min，溅射完成后在300℃进行退火处理，得到薄膜电阻。测定制备得到的薄膜电阻的膜厚、方阻值和电阻温度变化系数（TCR），结果表明，本发明实施例28制备得到的薄膜电阻的膜厚为200nm的条件下方阻值为310，薄膜电阻在-55℃～125℃的温度条件下TCR为-50～10PPM/℃。
实施例29
将质量分数为50%Ni、12%Cu、10%Al、5%Ti、8%Mo、7%Fe、4%Pt、4%Zn的薄膜电阻材料制作靶材，开机后抽真空到1.5×10-6mbar，调节氩气流量使腔室内真空度为2.5×10- 3mbar，进行恒流溅射，其中，电流为25A，电压为400～500V，溅射时间15min，溅射完成后在300℃进行退火处理，得到薄膜电阻。测定制备得到的薄膜电阻的膜厚、方阻值和电阻温度变化系数（TCR），结果表明，本发明实施例29制备得到的薄膜电阻的膜厚为200nm的条件下方阻值为410，薄膜电阻在-55℃～125℃的温度条件下TCR为0～15PPM/℃。
实施例30
将质量分数为50%Ni、25%Cu、13%Mn、7%Mo、5%Si的薄膜电阻材料制作靶材，开机后抽真空到1.5×10-6mbar，调节氩气流量使腔室内真空度为2.5×10-3mbar，进行恒流溅射，其中，电流为30A，电压为500～600V，溅射时间10min，溅射完成后在300℃进行退火处理，得到薄膜电阻。测定制备得到的薄膜电阻的膜厚、方阻值和电阻温度变化系数（TCR），结果表明，本发明实施例30制备得到的薄膜电阻的膜厚为200nm的条件下方阻值为580，薄膜电阻在-55℃～125℃的温度条件下TCR为-20～20PPM/℃。
实施例31
将质量分数为50%Ni、10%Cu、8%Al、7%Ti、6%Ta、5%Cr、8%Ru、6%Pt的薄膜电阻材料制作靶材，开机后抽真空到1.5×10-6mbar，调节氩气流量使腔室内真空度为2.5×10-3mbar，进行恒流溅射，其中，电流为30A，电压为500～600V，溅射时间10min，溅射完成后在300℃进行退火处理，得到薄膜电阻。测定制备得到的薄膜电阻的膜厚、方阻值和电阻温度变化系数（TCR），结果表明，本发明实施例31制备得到的薄膜电阻的膜厚为200nm的条件下方阻值为320，薄膜电阻在-55℃～125℃的温度条件下TCR为-30-10PPM/℃。
实施例32
将质量分数为54%Ni、11%Cu、5%Al、4%Ti、3%V、3%Cr、3%Mn、2%Fe、4%Pt、6%Zn、5%C的薄膜电阻材料制作靶材，开机后抽真空到1.5×10-6mbar，调节氩气流量使腔室内真空度为2.5×10-3mbar，进行恒流溅射，其中，电流为30A，电压为500～600V，溅射时间15min，溅射完成后在300℃进行退火处理，得到薄膜电阻。测定制备得到的薄膜电阻的膜厚、方阻值和电阻温度变化系数（TCR），结果表明，本发明实施例32制备得到的薄膜电阻的膜厚为200nm的条件下方阻值为370，薄膜电阻在-55℃～125℃的温度条件下TCR为30～60PPM/℃。
实施例33
将质量分数为54%Ni、10%Cu、5%Al、4%Ti、3%Ta、3%Cr、3%Mn、4%Ru、2%Pt、5%Zn、6%Si的薄膜电阻材料制作靶材，开机后抽真空到1.5×10-6mbar，调节氩气流量使腔室内真空度为2.5×10-3mbar，进行恒流溅射，其中，电流为30A，电压为500～600V，溅射时间5min，溅射完成后在300℃进行退火处理，得到薄膜电阻。测定制备得到的薄膜电阻的膜厚、方阻值和电阻温度变化系数（TCR），结果表明，本发明实施例33制备得到的薄膜电阻的膜厚为200nm的条件下方阻值为350，薄膜电阻在-55℃～125℃的温度条件下TCR为-30-50PPM/℃。
实施例34
将质量分数为60%Ni、40%Cu薄膜电阻材料制作靶材，开机后抽真空到1.5×10- 6mbar，调节氩气流量使腔室内真空度为6.5×10-3mbar，进行恒流溅射，其中，电流为30A，电压为200～300V，溅射时间5min，制备得到薄膜电阻，测定制备得到的薄膜电阻的膜厚、方阻值和电阻温度变化系数（TCR），结果表明，本发明实施例34制备得到的薄膜电阻的膜厚为100nm的条件下方阻值为150，薄膜电阻在-55℃～125℃的温度条件下TCR为20～70PPM/℃。
实施例35
将质量分数为99.5%Ni、0.5%Cu薄膜电阻材料制作靶材，开机后抽真空到1.5×10- 6mbar，调节氩气流量使腔室内真空度为8.5×10-3mbar，进行恒流溅射，其中，电流为20A，电压为200～300V，溅射时间15min，制备得到薄膜电阻，测定制备得到的薄膜电阻的膜厚、方阻值和电阻温度变化系数（TCR），结果表明，本发明实施例35制备得到的薄膜电阻的膜厚为100nm的条件下方阻值为80，薄膜电阻在-55℃～125℃的温度条件下TCR为0～100PPM/℃。
实施例36
将质量分数为80%Ni、20%Cu薄膜电阻材料制作靶材，开机后抽真空到1.5×10- 6mbar，调节氩气流量使腔室内真空度为8.5×10-3mbar，进行恒流溅射，其中，电流为30A，电压为200～300V，溅射时间10min，制备得到薄膜电阻，测定制备得到的薄膜电阻的膜厚、方阻值和电阻温度变化系数（TCR），结果表明，本发明实施例36制备得到的薄膜电阻的膜厚为100nm的条件下方阻值为60，薄膜电阻在-55℃～125℃的温度条件下TCR为-50～100PPM/℃。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种薄膜电阻材料，包括：
50～80wt％的Ni；
0.5～22wt％的Cu；
10～40wt％的M，所述M为Cr、Al、Si、Mn，或Cr，或Cr、Al，或Cr、Si，或Mo、Al，或Ta、Si，或Pt、V，或Cr、Fe、Ta、Mo，或Zn、Ti、V，或Ru、Pt、C，或Mn、Mo、Si，或Al、Ti、V、Ta、Cr，或C、Zn、Pt、Mn，或Al、Si、Zn、Pt、Ta，或Al、Ti、Mo、Fe、Pt、Zn，或Al、Ti、Ta、Cr、Ru、Pt，或Al、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Pt、Zn、C，或Al、Ti、Ta、Cr、Mn、Ru、Pt、Zn、Si。
2.根据权利要求1所述的薄膜电阻材料，其特征在于，包括15～37wt％的M。
3.一种薄膜电阻，包括：
支撑体；
沉积于所述支撑体上的薄膜电阻层，所述薄膜电阻层为由权利要求1～2任意一项所述的薄膜电阻材料形成。
4.根据权利要求3所述的薄膜电阻，其特征在于，所述薄膜电阻层的厚度为5nm～5000nm。
5.根据权利要求3所述的薄膜电阻，其特征在于，所述支撑体为导电支撑体或绝缘支撑体。
6.根据权利要求5所述的薄膜电阻，其特征在于，所述绝缘支撑体选自环氧树脂或双马来酰亚胺－三嗪树脂。
7.一种薄膜电阻的制备方法，包括：通过物理气相沉积，将权利要求1～2任意一项所述的薄膜电阻材料沉积于支撑体上，得到薄膜电阻。
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