SU1109814A1 - Способ изготовлени пленочных цилиндрических резисторов - Google Patents

Description

со сх Изсбретение относитс  к резисто , роСтроению, в частности к технологи изготовлени  пленочных цилиндрических резисторов с применением вакуумно-термического испарени  керметных резистивных материалов, Известен и широко используетс  способ изготовлени  тонкопленочных резисторов, включающий напыление в вакууме на керги гические основани  сплавов и отжиг на воздухе полученных заготовок резисторов Недостатком этого способа  вл ет то, что изготавливаеглые по нему резисторы имеют большие абсолютные значени  температурного коэффициент сопротивлени  (более 150 ). Наиболее близким к изобретению  вл етс  способ изготовлени  пленоч ных цилиндрических резисторов, вклю Чсцощий испарение и нанесение в вакууме на керамическое основание кер метного материала и последующий отжиг на воздухе полученных резистивных пленок С 2 3. Недостатком данного способа  вл  етс  малый процент выхода годных за готовок резисторов с заданными номинальными значени ми сопротивлений и ТКС, что св зано с недостаточной воспроизводимостью процесса напылени  керметных резистивных материало из-за фракционировани  исходных ком понентов в процессе термического на пылени  с резистивных испарителей. Целью изобретени   вл етс  повыш ние выхода годных резисторов с зада ними электрическими параметрами. Указанна  цель достигаетс  тем, что согласно способу изготовлени  пленочных цилиндрических резисторов включающему испарение и нанесение в вакууме на керамическое основание к метного материала и последующий отжиг на воздухе полученных резистивных пленок, испарение провод т по двухступенчатому режиму с добавлени ем к керметному материалу металла и его окисла, имеющего температуру ис парени  выше температуры испарени  металла, в количестве 10-40% от количества исходного керметного материала при соотношении металла и его окисла 1:1-3:1 соответственно, причем На первой ступени осуществл ют испарение части керметного материал и введенного металла, а на второй испар ют оставшийс  керметный материал и введенный окисел металла,при этом температуру второй ступени испарени  поддерживают по крайней мере Б 1,5 раза выше первой. Введение по предлагаемому способ металла и окисла этого металла, отличающихс  температурами испарени , создает услови , при которых вводимые компоненты испар ютс  в пр цессе проведени  всего двухступенчатого цикла напылени  керметного материала . На первой ступени испарени  испар етс  часть керметного материала и введенный металл, а на второй ступени испарени  - остатки керметного материала и введенный окисел металлаY После отжига пленки происходит частичное окисление введенного металла до окисла, в результате такого способа достигаетс  относительно равномерное распределение определенного элемента, например де, Zr- , по толщине получаемой резистивной пленки I что приводит к повышению воспроизводимости заданных параметров резисторов , т.е. к увеличению выхода годных. Оптимальное количество вводимой смеси металла и его окисла и соотношение между металлом и его окислом определ етс  опытным путем по достижени 1 наилучшей воспроизводимости результатов и получении требуемых значений сопротивлени  и ТКС. Пример 1, К порошку керметного резистивного материала, представл ющего собой механическую смесь металла и диэлектрика C -5lO2, добавл етс  смесь порошков алюмини  и его окисла в количестве 28% от керметного материсша при соотношении металла и его окисла 2:1, Полученна  смесь порошков после тщательного перемешивани  наноситс  на испаритель в коли честве, обеспечивающем требуемую толщину резистивной пленки. Испаритель с нанесенным резистив .ным материалом помещаетс  в камеру вакуумного напылени  и вокруг него размещаютс  керамические основани  резисторов, По достижении в камере вакуума пор дка торриспаритель постепенно разогреваетс  путем увеличени  величины подаваемого на него электрического тока и провод т двухступенчатый режим испарени . Перва  ступень испарени  за1{анчиваетс  по достижении тока 55 Айв этом режиме происходит полное испарение введенного в резистивный материал металла ,т.е. алюмини  и частичное испарение остальных компонентов резистивного материала. Затем.производ т сброс тока до нул  дл  восстановлени  требуемого вакуума в. системе, после чего прово д т. вторую ступень испарени , довод  величину тока до 62 А, т.е. на второй ступени испарени  температура испарени  должна быть существенно выше,, чем на первой, При этой температуре испарител  происходит полное испарение оставшихс  компонентов резистив кого материала и введввной окиси алюмини .

Полученные таким образом заготовки резисторов отжигаютс  на воздухе при температуре свыше 400°С. При этом происходит частичное окисление

М

до О, , т.е. образуетс  достаточно равномерна  по толщине пленки матрица, состо ща  из окиси алюмини .

В описываемом примере введенные в исходный резистивный материал алюминий и его окись в сочетании с проведенным двухступенчатым режимом его испарени  создают необходимые услови  при которых повышаетс  равномерность распределени  элемента А( по толщине , конденсируемой на основании резистора пленки.

В табл. 1 привод тс  полученные в данном примере результаты, подтверждающие положительный эффект от использовани  предлагаемого способа изготовлени  тонкопленочных резисторов . Проведено п ть циклов напылени  по предлагаемому способу , (с добавлением к напыленному керметному резистивному материалу, содержащему хром и двуокись KpeivfHHH, смеси порошков алюмини  и окиси алюмини  в соотношении 2:1 h пров едением двухступенчатого режима испарени  ) и параллельно п ть циклов напьолени  по известному способу с использованием принапыпении резистивного материала, включающего хром и двуоКись кремни , и испар е1 опо двухкратным испарением при токе 65 А.Необходимо было получить резисторы с сопротивлением 5-15 кОм.

Таблица

Способ

Из табл. 1 видно, что предлагаемый способ позвол ет повысить воспроизводимость результатов по величи Не. сопротивлений заготовок резисторов , полученных в разных циклах напылени , и увеличить выход годных заготовок с заданными значени ми сопротивлений в 2 раза с одновременным уменьшением величины ТКС. Пример 2. к напыл емому реЗИСтивному материалу, содержащему хром и окись кремни , по предлагаемому спос бу добавл етс  порошок циркони  и окиси циркони  в количестве 13% от керметного материала и в соотношении 1;1. Двухступенчатый режим напылени  следукмдийг 58 А - ток первой стгщии испарени , при котором происходит испарение введенного циркони  и частичное испарение основных кс «1онеитов керметного резистивного материала , 67 А - ток второй ступени испарени , при которой испар етс  введенна  окись циркони  и оставша с  часть компонентов. Полученные реэистивные пленки отжигаютс  на воздухе в диапазоне температур 450-550°С. В данном примере достигаетс  равномерность распределени  элемента Zf . по толщине резистивной пленки, за счет чего обеспечиваетс  знач;.тельное повышение воспроизводимости -получени  заданных параметров резисторов , т.е. увеличение выхода годных, В табл, 2 приведены сравнительные результаты по среднему проценту выхода годных резисторов в диапазон требye ыx значений ТКС (+50- 10- О, изготовленных в п ти циклах напылени  по предлагаемому способу и известному , включающему напыдение керметного резистивного материала (хром, окись кремни  двукратным испарением при токе 65 А.

80

50-200 Таким образом, предлагаемый спо- . соб позвол ет повысить воспроизводимость результатов по величине сопроТивлений заготовок резисторов, полу-. ценных в разных циклах напылени , и

Таблица2

30

50-200 увеличить выход годных заготовок с заданным значение М сопротивлений в 2.раза с одновременным уменьшением величины ТКС.

Claims (1)

1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЛЕНОЧНЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ РЕЗИСТОРОВ, включающий испарение и нанесение в вакууме на керамическое основание керметного материала и последующий . отжиг на воздухе полученных резистивных пленок, отличающийся < тем, что, с целью повышения выхода годных резисторов с заданными электрическими параметрами, испарение проводят по двухступенчатому режиму с добавлением к керметному материалу . металла и его окисла, имеющего темпе'ратуру испарения выше температуры испарения металла, в количестве 1040% от количества исходного керметного материала при соотношении металла и его окисла 1:1-3:1 соответственно, причем на первой ступени осуществляют испарение части керметного материала и введенного металла, а на второй испаряют оставшийся керметный <g материал и введенный окисел металла, при этом температуру второй ступени испарения поддерживают по крайней мере в 1,5 раза выше первой.

   SU .,„1109814