埋入式薄膜电阻材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种埋入式薄膜电阻材料及其制备方法。该埋入式薄膜电阻材料按原子百分比计，包括镍50～76%、铬10～18%、碳10～30%和钨0.5～5%。通过磁控溅射技术把镍、铬、碳和钨原子沉积于铜箔衬底上得到镍铬碳钨薄膜，经实验表明，使用该镍铬碳钨薄膜的埋入式薄膜电阻器件的电性能较稳定，方阻值较高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子材料与电子元器件
，特别是涉及一种。
技术介绍
电子元器件高性能、小型化的发展趋势，要求印刷电路板单位面积贴装的电子元器件数量不断增加，造成印刷电路板表面积超饱和。与传统分立式电阻相比，埋入式薄膜电阻器件(埋阻)能节省布线距离，减少贴装元器件数量，降低电路板尺寸与重量；能减小信号传输过程中的寄生电感和表面贴装或插件加工中产生的感抗；能提高线路的阻抗匹配能力；能降低信号串扰、噪声和电磁干扰。埋入式薄膜电阻器件可靠性高，电阻值稳定，损耗小。埋入式薄膜电阻器件是把薄膜电阻材料压贴在专用半固化树脂板上，经蚀刻后形成薄膜电阻，然后层压入到印刷电路板内部。国外现代表性的埋入式薄膜电阻材料有:0hmega Ply公司采用电镀法生产的NiP埋阻材料，GOULD Electronics公司采用磁控溅射法生产的NiCr，这些材料方阻值公差小，电性能稳定，但方阻值偏小，使用范围有限，各方面性能也还有提升的空间。国内，埋入式薄膜电阻材料多处于研发阶段，还没完全进入产业化。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种能够提高埋入式薄膜电阻器件的电性能稳定性和提高方阻值的埋入式薄膜电阻材料。一种埋入式薄膜电阻材料，按原子百分比计，包括:镍50 ~76%、铬 10 ~18%、碳 10 ~30% 和钨 0.5 ~5%。—种埋入式薄膜电阻材料，包括镍铬碳钨薄膜，所述镍铬碳钨薄膜的元素按原子百分比计，包括镍50~76%、铬10~18%、碳10~30%和钨0.5~5%。在其中一个实施例中，还包括衬底，所述镍铬碳钨薄膜沉积于所述衬底上。在其中一个实施例中，所述衬底为低轮廓柔性铜箔。在其中一个实施例中，所述镍铬碳钨薄膜的厚度为85纳米~200纳米。一种埋入式薄膜电阻材料的制备方法，包括如下步骤:提供衬底；及采用溅射法在所述衬底上形成镍铬碳钨薄膜，得到埋入式薄膜电阻材料，其中，所述镍铬碳钨薄膜的元素按原子百分比计，包括镍50~76%、铬10~18%、碳10~30%和钨0.5 ~5%。在其中一个实施例中，所述采用溅射法在所述衬底上形成镍铬碳钨薄膜的步骤后，还包括将所述镍铬碳钨薄膜进行高温退火的步骤。在其中一个实施例中，所述高温退火的步骤是在保护气体氛围中，于250°C~400°C下退火480秒~720秒。在其中一个实施例中，所述采用溅射法在所述衬底上形成镍铬碳钨薄膜的步骤是采用镍铬合金靶材、碳靶材和钨靶材，将镍铬、碳和钨溅射至所述衬底上，在所述衬底上沉积镍铬碳钨薄膜。在其中一个实施例中，所述采用溅射法在所述衬底上形成镍铬碳钨薄膜的步骤中，所述镍铬合金靶材的电流为2~5安，所述碳靶材的电流为I安~1.5安，所述钨靶材的电流为0.1安~0.3安。在其中一个实施例中，所述采用溅射法在所述衬底上形成镍铬碳钨薄膜的步骤中，在所述衬底上施加30伏~120伏的偏压。在其中一个实施例中，所述采用溅射法在所述衬底上形成镍铬碳钨薄膜的步骤中，所述衬底旋转，所述旋转的速度为4转/分钟。上述埋入式薄膜电阻材料，按原子百分比计，包括镍50~76%、铬10~18%、碳10~30%和钨0.5~5%。通过磁控溅射技术把镍、铬、碳和钨原子沉积于铜箔衬底上得到镍铬碳钨薄膜，经实验表明，使用该镍铬碳钨薄膜的埋入式薄膜电阻器件的电性能较稳定，方阻值较高。【附图说明】图1为一实施方式的埋入式薄膜电阻材料的制备方法的流程图；图2为实施例1的埋入式薄膜电阻材料和对比例I的埋入式薄膜电阻材料的电阻温度系数(TCR)随温度的变化曲线；图3为实施例2的埋入式薄膜电阻材料和对比例2的埋入式薄膜电阻材料的电阻温度系数(TCR)随温度的变化曲线`；图4为实施例3的埋入式薄膜电阻材料和对比例I的埋入式薄膜电阻材料的电阻温度系数(TCR)随温度的变化曲线；图5为实施例4的埋入式薄膜电阻材料和对比例2的埋入式薄膜电阻材料的电阻温度系数(TCR)随温度的变化曲线；图6为实施例1的埋入式薄膜电阻材料和对比例I的埋入式薄膜电阻材料的极化曲线；图1为实施例2的埋入式薄膜电阻材料和对比例2的埋入式薄膜电阻材料的极化曲线；图8为实施例1制备的镍铬碳钨(NiCrCW)薄膜在质量百分比浓度为60%的H2S04中浸泡85小时以后SEM形貌图；图9为对比例I中制备的镍铬(NiCr)薄膜在质量百分比浓度为60%的H2S04中浸泡85小时以后SEM形貌图。【具体实施方式】为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的【具体实施方式】做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似改进，因此本专利技术不受下面公开的具体实施的限制。一实施方式的埋入式薄膜电阻材料，按原子百分比计，包括镍50~76%、铬10~18%、碳10~30%和钨0.5~5%。使用上述的合金材料制备镍铬碳钨薄膜，该镍铬碳钨薄膜能够用于制备电性能较稳定、方阻值较高埋入式薄膜电阻器件。另一实施方式的埋入式薄膜电阻材料，包括镍铬碳钨薄膜。镍铬碳钨薄膜的材料以镍(Ni)和铬(Cr)作为主体材料，掺杂适量的碳(C)和钨(W)。其中，按原子百分比计，镍占50~76%，铬占10~18%，碳占10~30%，钨占0.5%~5% o优选地，镍铬碳钨薄膜的厚度为85纳米~200纳米。该镍铬碳钨薄膜以Ni和Cr作为主体材料，掺杂适量的C元素和微量的W元素，使得该镍铬碳钨薄膜具有稳定的电性能，大的方阻值，高的硬度，好的耐腐蚀性和耐磨性，比现有的镍铬薄膜电阻材料具有更好的性能。碳元素在镍铬碳钨薄膜主要以非晶和纳米晶的混合结构形式存在，它们的混合界面可以促进镍铬合金中铬元素的扩散，从而使铬更容易在表面形成致密的三氧化二铬保护膜，使镍铬碳钨薄膜的耐腐蚀性能较高。钨元素的化学性质稳定，即使在加热的情况下，也不会与盐酸、硫酸等强酸作用，甚至不会溶解在王水里，只有腐蚀性极强的氢氟酸和硝酸的混合物，才能溶解钨。钨元素进一步提高了镍铬碳钨薄膜的耐腐蚀性能。优选地，埋入式薄膜电阻材料还包括衬底，镍铬碳钨薄膜沉积于衬底上。衬底为陶瓷衬底或金属衬底，优选为低轮廓(VLP)柔性铜箔。低轮廓柔性铜箔的相对的两个表面分别为光面和毛面，毛面的粗糙度较为均匀。优选地，镍铬碳钨薄膜沉积于低轮廓柔性铜箔的毛面上，不仅可以增加镍铬碳钨薄膜的方阻值，还可以提高镍铬碳钨薄膜与衬底的结合力，有利于制备方阻值高、稳定性好的埋入式薄膜电阻器件。经实验表明，上述埋入式薄膜电阻材料具有较高的电性能稳定性和较高的方阻值，并且，具有较高的硬度、较高的耐腐蚀性能和较高耐磨性，使得该埋入式薄膜电阻材料具有较高的应用价值，应用范围较宽。应用该埋入式薄膜电阻材料时，将该埋入式薄膜电阻材料进行刻蚀得到需要的埋阻器件，然后层压到印刷电路板内部。将镍铬碳钨薄膜刻蚀成埋阻器件后，埋阻两端所保留的低轮廓柔性铜箔可以作为埋阻的电极，省去了另外制备电极的步骤，有利于降低成本。并且，采用低轮廓(VLP)柔性铜箔为衬底，在制备镍铬碳钨薄膜时，可实现圈绕式镀膜，适合工业化生产。请参阅图1，一实施方式的埋入式薄膜电阻材料的制备方法，包括如下步骤:步骤SllO:提供衬底。衬底优选为低轮廓柔性铜箔。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种埋入式薄膜电阻材料，其特征在于，按原子百分比计，包括：镍50～76%、铬10～18%、碳10～30%和钨0.5～5%。

【技术特征摘要】
1.一种埋入式薄膜电阻材料，其特征在于，按原子百分比计，包括: 镍50~76%、铬10~18%、碳10~30%和钨0.5~5%。2.一种埋入式薄膜电阻材料，其特征在于，包括镍铬碳钨薄膜，所述镍铬碳钨薄膜的元素按原子百分比计，包括镍50~76%、铬10~18%、碳10~30%和钨0.5~5%。3.根据权利要求2所述的埋入式薄膜电阻材料，其特征在于，还包括衬底，所述镍铬碳钨薄膜沉积于所述衬底上。4.根据权利要求3所述的埋入式薄膜电阻材料，其特征在于，所述衬底为低轮廓柔性铜箔。5.根据权利要求2所述的埋入式薄膜电阻材料，其特征在于，所述镍铬碳钨薄膜的厚度为85纳米~200纳米。6.一种埋入式薄膜电阻材料的制备方法，包括如下步骤: 提供衬底；及 采用溅射法在所述衬底上形成镍铬碳钨薄膜，得到埋入式薄膜电阻材料，其中，所述镍铬碳钨薄膜的元素按原子百分比计，包括镍50~76%、铬10~18%、碳10~30%和钨0.5~5% 。7.根据权利要求6所述的埋入式薄膜电阻材料的制备方法，其特征在于，所述采用溅射法在所述衬底上形成镍铬碳钨薄膜的步骤后，还包...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙蓉，赖莉飞，符显珠，
申请(专利权)人：中国科学院深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：