一种片式薄膜电阻网络制造技术

本实用新型专利技术属于片式薄膜电阻技术领域，具体涉及一种片式薄膜电阻网络，包括陶瓷基片，所述陶瓷基片正面溅镀有电阻膜层，电阻膜层由激光划线切割成若干电阻个体，每个电阻个体表面设有两个正面电极，所述正面电极由下到上包括阻挡层、电极底层和电极表层，所述电阻个体表面位于正面电极之间的部分设有钝化层。本实用新型专利技术相比现有技术具有以下优点：通过溅射钨钛膜层作为阻挡层，能够保护作为正面电极的稳定性，杜绝硫化现象；加工过程条件可控，所得片式薄膜电阻网络的电阻个体的绝对精度达到

【技术实现步骤摘要】
一种片式薄膜电阻网络


[0001]本技术属于片式薄膜电阻
，具体涉及一种片式薄膜电阻网络。

技术介绍

[0002]薄膜片式电阻器是近几年来发展最迅速、应用范围最广、前景最被看好的新一代片式电阻器，相比厚膜片式电阻器而言，薄膜片式电阻器的电阻膜层主要成分为镍铬合金，经过精密加工和后期处理，阻值精度可达
±
0.5%，温度系数可达
±
5ppm/℃，稳定度可达0.02%，是代替低精度的厚膜片式电阻器及传统高精度、高稳定柱状带引线电阻器的理想产品；电阻器的阻止会随温度变化而变化，电阻网络往往要求电阻器的精度较高、温度系数小，尤其要求各个电阻器的阻值偏差一致性好，即匹配精度高；而且各个电阻器的阻值-温度特性一致好，即跟踪温度系数小；而分立电阻器由于不能保证使用完全相同的电阻材料和在严格一致的工艺条件下生产，即使是同一批生产的电阻器，其温度系数也总有较大差别，例如，有一批电阻器温度系数为
±
5ppm/℃，任意从中取出两只组成分压器，其跟踪温度系数最大可达10ppm/℃，因为有可能其中一只是﹢5ppm/℃，另一只是-5ppm/℃，可见，用分立电阻器构成的电阻网络难以满足上述要求，因而近来趋向于用同样的材料和工艺在同一基片上同时制作出网络中的各个电阻器，由于采用了同一基片，而且所用材料和工艺具有严格的一致性，因而网络中各个电阻器的温度特性一致性好，但是即便如此，由于在加工过程中由于加工条件限制，现有电阻网络的相对温度系数只能达到
±5×
10-6
/K，不能满足特殊顾客的使用需求，因此，需要对如何提高电阻网络的相对温度系数进行研究。

技术实现思路

[0003]本技术的目的是针对现有薄膜电阻网络相对温度系数不能满足使用要求的问题，提供了一种片式薄膜电阻网络。
[0004]本技术是通过以下技术方案实现的：一种片式薄膜电阻网络，包括陶瓷基片，所述陶瓷基片正面溅镀有电阻膜层，所述电阻膜层为镍铬合金膜，电阻膜层由激光划线切割成若干电阻个体，每个电阻个体表面设有成对设置、互相分离的两个正面电极，所述正面电极由下到上包括阻挡层、电极底层和电极表层，所述电阻个体表面位于正面电极之间的部分设有钝化层；
[0005]所述阻挡层为溅射钨钛膜层，电极底层为溅射金层，电极表层为电镀金层；电极底层和电极表层的厚度和不小于3μm，溅射金层的厚度小于1μm；
[0006]所述钝化层为电子束蒸发二氧化硅得到，钝化层厚度不小于1μm。
[0007]一种片式薄膜电阻网络的制造方法，包括以下步骤：
[0008]S1、在已知片式薄膜电阻网络目标阻值的前提下，对设有电阻膜层的陶瓷基片进行设计，得到若干由若干个电阻个体组成的电阻网络单元，即片式薄膜电阻网络；具体设计片式薄膜电阻网络中电阻个体以及相应电极的图形、位置与尺寸，并计算电阻网络单元的初始方阻，使所得初始方阻接近目标阻值；
[0009]S2、采用激光划线，设定条件：功率50W、速度150mm/s、频率4000H
Z
，按照S1中设计切割出所需电阻网络单元；
[0010]S3、采用溅射镀膜工艺，依次在陶瓷基片上溅射的膜系为镍铬、钨钛、金，设定条件溅射功率500-800W、真空度4-6
×
10-6
/k、时间30分钟-90分钟（根据目标阻值调节），其中镍铬为电阻膜层，钨钛为阻挡层，金为电极底层，其中电极底层的厚度小于1μm；
[0011]S4、采用电镀金工艺将在电极底层表面加工电极表层，电极底层和电极表层的厚度和≥3um；
[0012]S5、按照S1步骤中设计方案进行光刻，光刻的工艺步骤是：匀胶—预烘—曝光—显影—坚膜—刻蚀—去胶，光刻出的电阻个体和电极的图形、位置与尺寸误差≤5 um，得到片式薄膜电阻的半加工件；
[0013]S6、采用电子束蒸发二氧化硅，在片式薄膜电阻的半加工件表面进行钝化保护，钝化条件为：真空度4-6
×
10-6
/k、热烘温度300℃
±
10℃、时间30分钟、蒸发速度20
Å
/s、氧气含量15mL/min，得到二氧化硅膜层；所得二氧化硅膜层厚度≥1um；
[0014]S7、再次光刻去除满足设计以外的二氧化硅膜层，使电阻个体表面位于正面电极之间的部分设有钝化层，并且保证钝化层边沿覆盖正面电极20μm；得到钝化层后对其进行稳定化处理，处理条件为：温度290℃-400℃，时间2-4小时；同时调节绝对温度系数到
±5×
10-6
/K；
[0015]S8、片式薄膜电阻网络采用激光打断的方式依次对初始阻值进行粗调和精调，粗调后使电阻个体的相对精度达到
±
0.05%，然后进行170℃、96小时的热处理，使电阻消除内应力后，进行精调，同时调整电阻个体的相对精度达到
±
0.02%；
[0016]S9、使用裂条机和碎粒机，裂片得到单独电阻网络单元，即得到所述片式薄膜电阻网络。
[0017]需要注意的是，一个电阻网络单元中的不同电阻个体为多种阻值或跨度大的多种阻值，由于相对精度达到了较高水平，不同电阻个体在温度同时变化的环境下，能使电阻相对精度趋于一致；所述片式薄膜电阻网络通过键合金丝键合到线路板上，所述电阻个体和正面电极在陶瓷基片的同一面。
[0018]现有的薄膜电阻器的电极由Ag/Pd浆料制成，含钯量为0.5%左右，由于二次保护层和焊接端头之间有微量的缝隙，当空气中含有大量硫化气体时，硫化气体会沿着缝隙与内电极基础，银被硫化成硫化银，由于硫化银不导电，随着电极被硫化，电阻值逐渐增加，最终成为开路，导致电阻器失效；为了避免电极硫化，通常通过改善二次保护包覆层设计，在底层电极外覆盖上二次保护，可以减少微量缝隙，但只是减缓了硫化速度，不能完全做到防硫化；本技术中产品由于要求较高，电极底层和电极表层均为金层，配合阻挡层的合理设置，能够有效避免出现硫化现象。
[0019]本技术相比现有技术具有以下优点：通过溅射钨钛膜层作为阻挡层，能够保护作为正面电极的稳定性，杜绝硫化现象；钝化层边沿覆盖正面电极20μm，能够有效保护电极表层，使产品更稳定；
[0020]正面电极除了阻挡层还设置了电极底层和电极表层，通过不同的加工方式进行设置，电极底层通过溅射保证其致密性和牢固性，电极表层在设置电极底层的基础上能与电极底层稳定结合，同时能够有效控制正面电极的厚度，进而保证片式薄膜电阻网络通过键
合金丝键合到线路板上的稳定性；
[0021]在得到钝化层后对其进行稳定化处理，能够实现对调节片式薄膜电阻网络绝对稳定系数的稳定调节；采用激光打断方式，减少对膜层的损伤，在粗调后在特定条件下进行热处理，能够消除电阻个体的内应力，保证精调时的稳定性；
[0022]所得片式薄膜电阻网络的电阻个体的绝对精度达到
±
0.05%，且对温度系数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种片式薄膜电阻网络，包括陶瓷基片，所述陶瓷基片正面溅镀有电阻膜层，所述电阻膜层为镍铬合金膜，电阻膜层由激光划线切割成若干电阻个体，其特征在于，每个电阻个体表面设有成对设置、互相分离的两个正面电极，所述正面电极由下到上包括阻挡层、电极底层和电极表层，所述电阻个体表面位于正面电极之间的部分设有钝化层；所述阻挡层为溅射钨钛膜层，电极底层为溅射金层，电极表层为电镀金层；电极底层和电极表层的厚度和不小于3μm，溅射金层的厚度小于1μm；所述钝化层为电子束蒸发二氧化硅得到，钝化层厚度不小于1μm。2.如权利要求1所述一种片式薄膜电阻网络，其特征在于，在已知片式薄膜电阻网络目标阻值的前提下，对设有电阻膜层的陶瓷基片进行设计，得到若干由若干个电阻个体组成的电阻网络单元，即片式薄膜电阻网络...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐建建，李福喜，黄明怀，李精喆，
申请(专利权)人：贝迪斯电子有限公司，
类型：新型
国别省市：