CN110085383A - 一种厚膜电阻阻值控制的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种厚膜电阻阻值控制的方法，根据厚膜电阻设计方向进行阻值调整，所述方法包括以下步骤：S1，当厚膜电阻版图设计长度方向与刮板运行方向相一致时，将厚膜电阻阻值按照设计值减小1.7％～1.9％进行设计；S2，当厚膜电阻版图设计长度、方向与刮板运行方向相垂直时，将厚膜电阻阻值按照设计值增大1.7％～1.9％进行设计；S3，厚膜电阻周围有加厚膜层时的阻值调整，当周围加厚膜层厚度在8μm～12μm范围时，厚膜电阻阻值按照设计值增大2.7％～2.9％进行设计；S4，当周围加厚膜层厚度在12μm～15μm范围时。本发明结构合理，不仅可以减少试阻时间且可以增加成品合格率，也有效增加了对厚膜电阻印刷时阻值的一致性，大大降低生产成本。

Description

一种厚膜电阻阻值控制的方法

技术领域

本发明涉及后膜电阻技术领域，尤其涉及一种厚膜电阻阻值控制的方法。

背景技术

厚膜电阻主要是指采用厚膜工艺印刷而成的电阻。这种电阻有长方形，带型，曲线形或者是其他的形状。常用在精密电阻，功率电阻的制造中。

常用的厚膜电阻采用金属钌系电阻浆料印刷烧结而成。电阻浆料包含氧化钌，有机溶剂和玻璃珠，烧结后的电阻由两方面组成：氧化钌本身的电阻和势垒电阻。

厚膜混合集成电路工艺常用在功率电路、环境苛刻等使用中。

厚膜电阻与分立电阻器一样也是由基体、电阻体、引出端等主要部分组成膜电阻中，基体即绝缘基片，电阻体即电阻膜层，引出端即厚膜端接导体。在结构上，后膜电阻的主要特点有如下两点:

a、厚膜电阻通常不以单个电阻出现，而是根据混合集成电路的需要，按一定的组合、排列，集成在同一绝缘基片上的电阻网络。

b、厚膜电阻是一种小型化的平面状电阻，也称模式电阻，共膜厚度，其厚度只有十几至几十微米。

厚膜电热电阻元件是采用厚膜丝网印刷工艺，在不锈钢或者陶瓷的基板上印刷绝缘介质、加热电阻、导体、玻璃保护釉等材料，通过高温烧结而成的新型元器件，具有体积小、重量轻、热效率高、加热速度快、使用寿命长、节能环保、机械强度高、抗振动、安全可靠等优点，应用在小家电和各类工业类加热设备中，广泛应用在注塑工艺加热；飞机、车、船用密封胶条硫化生产线；汽车电子加热部件等；工业用热交换机；耐高温450摄氏度，可用于冶金、化工、药品食品加工、种植养殖保温等领域。

现有印刷技术中厚膜电阻生产过程中存在以下问题：

(1)生产试阻时间长、废片多、成品合格率低，增加了生产成本；

(2)阻值一致性差(难以将厚膜电阻阻值在75％～95％范围内)、生产效率低下的缺点。

如何有效缩短试阻周期，提高成品合格率，为生产企业大大节约材料成本与人工成本是亟需解决的，因此我们发明了一种厚膜电阻阻值控制的方法来解决以上问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中生产试阻时间长、废片多、成品合格率低和阻值一致性差的问题，而提出的一种厚膜电阻阻值控制的方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种厚膜电阻阻值控制的方法，包括根据厚膜电阻设计方向进行阻值调整，所述方法包括以下步骤：

S1，当厚膜电阻版图设计长度方向与刮板运行方向相一致时，将厚膜电阻阻值按照设计值减小1.7％～1.9％进行设计；

S2，当厚膜电阻版图设计长度、方向与刮板运行方向相垂直时，将厚膜电阻阻值按照设计值增大1.7％～1.9％进行设计；

S3，厚膜电阻周围有加厚膜层时的阻值调整，当周围加厚膜层厚度在8μm～12μm范围时，厚膜电阻阻值按照设计值增大2.7％～2.9％进行设计；

S4，当周围加厚膜层厚度在12μm～15μm范围时，厚膜电阻阻值按照设计值增大5.1％～5.3％进行设计。

优选地，在实际加工过程中，因所采购不同厂家、不同批次的厚膜电阻浆料方阻存在差异，根据大量实验数据分析，再对电阻浆料方阻进行膜厚调整。

优选地，根据所述S3和S4得出的厚膜电阻膜厚控制典型值，在厚膜电阻首件试阻时和生产过程控制时对电阻膜厚进行测量，要求膜厚测量值应与厚膜电阻膜厚控制典型值误差≤1μm，从而保证厚膜电阻阻值在75％～95％范围内。

优选地，根据厚膜电阻设计方向进行阻值调整，所述方法包括以下步骤：

S1，当厚膜电阻版图设计长度方向与刮板运行方向相一致时，将厚膜电阻阻值按照设计值减小1.8％进行设计；

S2，当厚膜电阻版图设计长度、方向与刮板运行方向相垂直时，将厚膜电阻阻值按照设计值增大1.8％进行设计；

S3，厚膜电阻周围有加厚膜层时的阻值调整，当周围加厚膜层厚度在8μm～12μm范围时，厚膜电阻阻值按照设计值增大2.8％进行设计；

S4，当周围加厚膜层厚度在12μm～15μm范围时，厚膜电阻阻值按照设计值增大5.2％进行设计。

本发明与现有技术相比，其有益效果为：

本发明，通过厚膜电阻设计方向进行阻值调整，可以保证厚膜电阻印刷时阻值具有较好的一致性；通过控制厚膜电阻加厚膜层的厚度，可以对厚膜电阻阻的值调整；如此设计，不仅可以减少试阻时间且可以增加成品合格率，也有效增加了对厚膜电阻印刷时阻值的一致性，大大降低生产成本。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

本发明提出的一种厚膜电阻阻值控制的方法，根据厚膜电阻设计方向进行阻值调整，通过理论分析和实际验证可知，厚膜混合集成电路中厚膜电阻的膜厚与其电阻阻值之间存在关联性：当厚膜电阻膜厚越厚时，其阻值越小；厚膜电阻膜厚越薄时，其阻值越大。根据这一规律，将传统厚膜电阻制作方法进行技术改进，由原来试阻方式改进为通过膜厚控制直接印刷方式，使加工效率和成品率大大提高，同时厚膜电阻阻值控制在75％～95％，使厚膜电阻质量一致性得到很大提高；方法包括以下步骤：

S1，当厚膜电阻版图设计长度方向与刮板运行方向相一致时，将厚膜电阻阻值按照设计值减小1.7％～1.9％进行设计；

S2，当厚膜电阻版图设计长度、方向与刮板运行方向相垂直时，将厚膜电阻阻值按照设计值增大1.7％～1.9％进行设计；

S3，厚膜电阻周围有加厚膜层时的阻值调整，当周围加厚膜层厚度在8μm～12μm范围时，厚膜电阻阻值按照设计值增大2.7％～2.9％进行设计；

S4，当周围加厚膜层厚度在12μm～15μm范围时，厚膜电阻阻值按照设计值增大5.1％～5.3％进行设计。

根据厚膜电阻设计方向进行阻值调整，所述方法包括以下步骤：

S1，当厚膜电阻版图设计长度方向与刮板运行方向相一致时，将厚膜电阻阻值按照设计值减小1.8％进行设计；

S2，当厚膜电阻版图设计长度、方向与刮板运行方向相垂直时，将厚膜电阻阻值按照设计值增大1.8％进行设计；

S3，厚膜电阻周围有加厚膜层时的阻值调整，当周围加厚膜层厚度在8μm～12μm范围时，厚膜电阻阻值按照设计值增大2.8％进行设计；

S4，当周围加厚膜层厚度在12μm～15μm范围时，厚膜电阻阻值按照设计值增大5.2％进行设计。

在实际加工过程中，因所采购不同厂家、不同批次的厚膜电阻浆料方阻存在差异，根据大量实验数据分析，再对电阻浆料方阻进行膜厚调整；在厚膜电阻设计时，按照厚膜电阻设计计算式，并结合厚膜电阻设计曲线图，计算出产品所需要的厚膜电阻长、宽尺寸；计算式如下：

R＝R_口N(L/W)式中，R是电阻值；R_口是方阻，是所采购厚膜电阻浆料1mm²的阻值；W是厚膜电阻宽度。

例如，用方阻R_口为2KΩ/_口的电阻浆料设计一个电阻值为4KΩ的厚膜电阻。按标称值的90％(3.6KΩ)来设计这个电阻；当电阻宽度W 为1mm，电阻长度L为1.5mm时，N值为3。通过公式R＝R_口N(L/W)得到电阻值R＝1.8KΩ，即阻值为2KΩ的厚膜电阻，其设计长度为1.5mm，宽度为0.5mm。

在厚膜电阻加工时，图形尺寸已由版图设计所确定，其印刷出来的厚膜电阻长度和宽度与版图设计图形相同，此时厚膜电阻阻值大小只与实际使用的厚膜电阻浆料方阻及加工膜层厚度有关，具体如下。

膜厚越厚，其阻值越小，反之阻值越大；方阻越大，其阻值越大，反之阻值越小；因此，应根据不同方阻的厚膜电阻浆料来调整厚膜电阻加工膜厚，以保证厚膜电阻阻值能得到有效控制。具体控制办法如下：

通过对电路所需不同的厚膜电阻进行测试，得出了其阻值控制在 75％～95％的范围内的平均值；同时，根据实际所使用的厚膜电阻浆料方阻，对厚膜电阻的膜厚进行调整；具体公式如下：

测量人员可以在实际厚度最值基础上加或减相对应的误差数(±1μm)。

根据所述S3和S4得出的厚膜电阻膜厚控制典型值，在厚膜电阻首件试阻时和生产过程控制时对电阻膜厚进行测量，要求膜厚测量值应与厚膜电阻膜厚控制典型值误差≤1μm，从而保证厚膜电阻阻值在 75％～95％范围内。

通过上述公式：对不同的厚膜电阻浆料方阻选择测试，求出实际厚度的最值，即最大值和最小值(范围值)；经过多组数据测量，最大值和最小值与厚膜电阻膜厚控制典型值误差≤1μm，保证厚膜电阻阻值在75％～95％范围内，实现对厚膜电阻厚度的控制，其一致性好，厚膜电阻的质量得到了有效的保障，提高了成品的合格率。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种厚膜电阻阻值控制的方法，其特征在于，根据厚膜电阻设计方向进行阻值调整，所述方法包括以下步骤：

S1，当厚膜电阻版图设计长度方向与刮板运行方向相一致时，将厚膜电阻阻值按照设计值减小1.7％～1.9％进行设计；

S2，当厚膜电阻版图设计长度、方向与刮板运行方向相垂直时，将厚膜电阻阻值按照设计值增大1.7％～1.9％进行设计；

S3，厚膜电阻周围有加厚膜层时的阻值调整，当周围加厚膜层厚度在8μm～12μm范围时，厚膜电阻阻值按照设计值增大2.7％～2.9％进行设计；

S4，当周围加厚膜层厚度在12μm～15μm范围时，厚膜电阻阻值按照设计值增大5.1％～5.3％进行设计。

2.根据权利要求1所述的一种厚膜电阻阻值控制的方法，其特征在于，在实际加工过程中，因所采购不同厂家、不同批次的厚膜电阻浆料方阻存在差异，根据实验数据分析，再对电阻浆料方阻进行膜厚调整。

3.根据权利要求1所述的一种厚膜电阻阻值控制的方法，其特征在于，根据所述S3和S4得出的厚膜电阻膜厚控制典型值，在厚膜电阻首件试阻时和生产过程控制时对电阻膜厚进行测量，要求膜厚测量值应与厚膜电阻膜厚控制典型值误差≤1μm，从而保证厚膜电阻阻值在75％～95％范围内。

4.据权利要求1所述的一种厚膜电阻阻值控制的方法，其特征在于，根据厚膜电阻设计方向进行阻值调整，所述方法包括以下步骤：

S1，当厚膜电阻版图设计长度方向与刮板运行方向相一致时，将厚膜电阻阻值按照设计值减小1.8％进行设计；

S2，当厚膜电阻版图设计长度、方向与刮板运行方向相垂直时，将厚膜电阻阻值按照设计值增大1.8％进行设计；

S3，厚膜电阻周围有加厚膜层时的阻值调整，当周围加厚膜层厚度在8μm～12μm范围时，厚膜电阻阻值按照设计值增大2.8％进行设计；

S4，当周围加厚膜层厚度在12μm～15μm范围时，厚膜电阻阻值按照设计值增大5.2％进行设计。