厚膜集成電路絲網(wǎng)印刷工藝技術(shù)

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1、薄厚膜集成電路工藝????作者：韓鑫摘??要重點介紹了厚膜集成電路中的絲印技術(shù)及厚膜混合電路、薄膜中的物理氣相淀積技術(shù)關(guān)鍵詞?厚膜絲印?厚膜混合電路薄膜物理氣相淀積??引言?厚膜技術(shù)與薄膜技術(shù)是電子封裝中重要的工藝技術(shù)，厚膜技術(shù)使用網(wǎng)印與燒結(jié)方法，薄膜技術(shù)使用鍍膜光刻、物理淀積等方法。薄膜電路的主要特點是：制造精度比較高，可實現(xiàn)小孔金屬化，可方便的采用介質(zhì)制造多層電路，厚膜電路是應電子小型產(chǎn)品化發(fā)展起來的應用比較廣泛且體積小具有很大的發(fā)展?jié)摿?。隨著技術(shù)的發(fā)展，厚膜混合集成電路使用范圍日益擴大，逐漸在各個領(lǐng)域滲透。1、薄厚集成電路概述??薄厚集成電路大體上可分為兩大類：?半導體集成

2、電路和混合集成電路，而混合集成電路又可分為兩種，一種是薄膜混合集成電路，它是應用真空噴射法的薄膜技術(shù)制造。另一種是厚膜集成電路，是應用絲網(wǎng)印刷厚膜技術(shù)制造。所謂薄膜是指1?μm左右的膜層厚度，厚膜是指10～25?μm的膜層厚度，無論是薄膜還是厚膜都有各自的優(yōu)點。??2、厚膜集成電路絲網(wǎng)印刷工藝??2.1陶瓷板??使用90%～96%的氧化鋁陶瓷基板，是一種以氧化鋁(Al2O3)為主體的材料，有較好的傳導性、機械強度和耐高溫性。制作厚膜時應注意陶瓷板的材質(zhì)、尺寸、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。??2.2漿料??????有導體漿料、電阻漿料和絕緣漿料3種

3、，漿料一般由貴金屬和低熔點玻璃組成。制作漿料時要注意漿料的材質(zhì)、粘度和膨脹系數(shù)等。印刷厚膜電路所使用的漿料，其成分有金、銀、鉑、鈀等。上述金屬粉末分散在有機樹脂粘合劑中調(diào)成糊狀，然后通過絲網(wǎng)印版印在陶瓷基板上。經(jīng)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(zhì)的作用而密合在基板上。這層膜可作為厚膜線路、厚膜電阻、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、銀的混合物做導電材料。??????????(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、屬粉末。??????????(3)小型電容

4、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。??42.3絲網(wǎng)印版的制作??(1)網(wǎng)框：?印刷厚膜電路的絲網(wǎng)網(wǎng)框多采用硬鋁及鋁合金，網(wǎng)框規(guī)格一般為100?mm×150?mm和150?mm×200?mm。網(wǎng)框形狀通常為矩形。??(2)絲網(wǎng)：?印刷厚膜電路的絲網(wǎng)多采用不銹鋼絲網(wǎng)或尼龍絲網(wǎng)。一般電路印刷200～300目絲網(wǎng)；多層布線或要求精度更高時，可采用300目以上的絲網(wǎng)。??(3)感光膠：?由于厚膜電路絲印要求得到較厚的墨膜(漿料膜)，所以要求使用能將光膜涂至20～30?μm厚的感光膠，但顯影后不得出現(xiàn)邊緣缺陷。??2.4厚膜絲印??集成電路

5、的絲網(wǎng)印刷圖像是微型的，要求印刷精度高，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°或60°，刮板角為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，其它工序自動完成，如信息產(chǎn)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(wǎng)印刷機，具有印刷精度小于0.01?mm，刮板壓力和印刷速度可以調(diào)節(jié)，真空工

6、作臺x、y、θ三維精密調(diào)整，整機PLC控制等，各項指標均達到或超過國外同類設(shè)備技術(shù)水平，是國內(nèi)厚膜集成電路生產(chǎn)廠家的首選設(shè)備。??2.5厚膜電路的印后加工??????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(jù)情況可適當交叉進行玻璃涂層的印刷，在印刷后還要進行下述加工或處理。??攤平過程：?印刷后將印刷品放置5～7?min至網(wǎng)紋消失為止。??干燥處理：?用100?℃左右的溫度進行干燥。??燒制：?用約650～670?℃的溫度進行燒制。這一道工序非常重要，所以要隨時調(diào)整爐溫，保持適合漿料燒結(jié)的溫度。??調(diào)整：?調(diào)整電阻值，一般采用向電路板噴砂或用激光調(diào)整電

7、阻體的方法進行調(diào)整。??包封：?對制成的內(nèi)接元件起到保護作用。??2.6厚膜電阻器絲印制作工藝??厚膜印刷與一般絲網(wǎng)印刷相似，只是厚膜印刷的產(chǎn)品是厚膜電阻器、電容器等電路元件。厚膜電阻器的精度、電氣穩(wěn)定性和可焊性等技術(shù)指標，與厚膜絲印質(zhì)量有關(guān)，墨膜厚度有微小變化，產(chǎn)品就不能使用。因此，厚膜電阻器膜厚的均勻性將直接影響產(chǎn)品的成品率。普通的厚膜電阻器是厚度約20?μm的立方體，如果控制其厚度一定，則可用長寬之比來決定該電阻器的電阻值。厚膜電阻器的長寬比以最大10∶1至最小1∶10，對