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厚膜集成電路
閱讀�26852時間�2011-05-02 22:43:10

  厚膜集成電路是一種應用絲網印刷厚膜技術在同一基片上制作無源網�,并在其上組裝分立的半導�器件芯片或單片集成電路或微型元件,再外加封裝而成的混合集成電�,厚膜指的是10~25微米的膜層厚��

工藝

  1陶瓷�

  使用90%�96%的氧化鋁陶瓷基板,是一種以氧化�(Al2O3)為主體的材料,有較好的傳導�、機械強度和耐高溫性。制作厚膜時應注意陶瓷板的材�、尺�、粗糙度、翹曲以及表面的缺陷與污染等,并在凈化間進行超聲波清洗�

  2漿料

  有導體漿�、電阻漿料和絕緣漿料3�,漿料一般由貴金屬和低熔點玻璃組�。制作漿料時要注意漿料的材質、粘度和膨脹系數(shù)等�

  印刷厚膜電路所使用的漿�,其成分有金、銀、鉑、鈀�。上述金屬粉末分散在有機樹脂粘合劑中調成糊狀,然后通過絲網印版印在陶瓷基板�。經高溫燒制,有機樹脂粘合劑被燃燒掉,剩下的幾乎都是純粹的貴金屬,由于玻璃質的作用而密合在基板上。這層膜可作為厚膜線路、厚膜電�、厚膜電容及半導體集成電路用的底層金屬片�

  (1)用銀做導電材料其電阻是很低的,因此有時也使用銀—鈀、銀—鈀—鉑的混合物做導電材��

  (2)為了在基板上形成電阻膜,所用的電阻材料主要是銀、金、鈀、鐃等金屬粉��

  (3)小型電容器的導電體、電極等是由重疊印刷法制造出來的。電極材料以鉑—金、鈀—金、銀等為主體組成�

  3絲網印版的制�

  (1)網框� 印刷厚膜電路的絲網網框多采用硬鋁及鋁合金,網框規(guī)格一般為100 mm×150 mm�150 mm×200 mm。網框形狀通常為矩��

  (2)絲網� 印刷厚膜電路的絲網多采用不銹鋼絲網或尼龍絲網。一般電路印�200�300目絲�;多層布線或要求精度更高時,可采�300目以上的絲網�

  (3)感光膠: 由于厚膜電路絲印要求得到較厚的墨�(漿料�),所以要求使用能將光膜涂�20�30 μm厚的感光膠,但顯影后不得出現(xiàn)邊緣缺陷�

  4厚膜絲印

  集成電路的絲網印刷圖像是微型的,要求印刷精度�,所以印刷機、印板、承印物(基板)、油墨等都需要高精度,印刷場所也一定要保持恒溫,并清除塵埃�

  刮板材料一般為聚胺脂橡膠或氟化橡膠,硬度為邵氏A70°~A80°。另外,選擇刮板的形狀及硬度時,應考慮電路板上欲印什么圖案這個因素。一般情況下,刮板刃部為90°�60°,刮板角�70°�75°�

  印刷厚膜集成電路的絲印機有半自動和全自動兩類。半自動絲印機只有基板供給是用手工完成的,其它工序自動完�,如信息產業(yè)部電子第四十五研究所開發(fā)研制的WY-155型、WY-203型等精密絲網印刷�,具有印刷精度小�0.01 mm,刮板壓力和印刷速度可以調節(jié),真空工作臺x、y、θ三維精密調�,整機PLC控制�,各項指標均達到或超過國外同類設備技術水平,是國內厚膜集成電路生產廠家的設備�

  5厚膜電路的印后加�

  一般印刷厚膜電路板,首先進行導體印刷,再反復印刷電阻2�3次,有時根據情況可適當交叉進行玻璃涂層的印�,在印刷后還要進行下述加工或處��

  (1)攤平過程� 印刷后將印刷品放�5�7 min至網紋消失為��

  (2)干燥處理� �100 ℃左右的溫度進行干燥�

  (3)燒制� 用約650�670 ℃的溫度進行燒制。這一道工序非常重�,所以要隨時調整爐溫,保持適合漿料燒結的溫度�

  (4)調整� 調整電阻�,一般采用向電路板噴砂或用激光調整電阻體的方法進行調整�

  (5)包封� 對制成的內接元件起到保護作用�

與薄膜集成電路的比較

  無論是薄膜還是厚膜都有各自的�(yōu)�。比如說,薄膜技術,不論是有源元件還是無源元件都是根據其各自的技術特點直接加工成集成電路。但�(xiàn)在厚膜技術還不能把有源元件直接加工到電路�,因此,只好把這些元件進行焊接,隨著今后研究工作的進展是會實現(xiàn)直接加工的。此�,就成本而言,厚膜比薄膜要低得多,利用絲網印刷方法形成導體及厚膜電阻、電容,與用薄膜形成技術制作的電阻、電容器比較,用厚膜技術制造容�,可靠性好,而且所需生產設備投資��

典型應用

  1.電源厚膜集成電�

  開關電源電路使用的厚膜集成電路主要用于脈沖寬度控�、穩(wěn)壓控制及開關振蕩等�

  自激式開關電源電路常用的厚膜集成電路有STR-S6308、STR-S6309、STR-S5941、STR59041等型�。它激式開關電源電路中常用的厚膜集成電路有STR-S6708、STR-S6709等型��

  2.音頻功放厚膜集成電�

  音頻功放集成電路的主要作用是對輸入的音頻信號進行功率放大,推動揚聲器�(fā)��

  常用的音頻功放厚膜集成電路有STK4803、STK4042、STK4171、STK4191、STK4152、STK4843、STK3048A、STK6153等型��

  市場上流行的“傻瓜”型厚膜集成電路也稱功率模塊,是將半導體功放集成電路及其外外圍的電阻器、電容器、電感器等元器件封裝在一起構成的,常用的有皇后AMP1200、傻�175及超級傻瓜D-100、D-150、D-200等型號。這種厚膜集成電路只要接通音�、電源和揚聲器即可工�,不用外加其它元器件�

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