厚膜絲網(wǎng)工藝

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1、薄厚膜電路工藝厚膜絲網(wǎng)印刷工藝作者：陜西國防工藝職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子信息學(xué)院西安市戶縣710300摘?要：重點介紹了厚膜集成電路的絲網(wǎng)印刷工藝技術(shù)和影響印刷質(zhì)量因素，并以厚膜電阻器為例，簡述其制作工藝過程，以及絲網(wǎng)印刷缺陷對厚膜電路的影響。關(guān)鍵詞：厚膜集成電路；厚膜絲?。缓衲る娮杵?；絲印缺陷?前言???絲網(wǎng)印刷作為一種古老的印刷方法，在我國電子工業(yè)、陶瓷貼花工業(yè)、紡織印染行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。隨著60年代電子時代的到來，絲網(wǎng)印刷被廣泛地應(yīng)用于印刷線路板、厚膜集成電路、太陽能電池、電阻、電容、壓電元件、光敏元件、熱敏元件、液晶顯示元件等等

2、的制造中，特別是進入80年代以來，各種新型材料和新技術(shù)的不斷應(yīng)用，與國外不斷開展的技術(shù)交流，以及高精密自動化新設(shè)備的不斷發(fā)展，大大提高了絲網(wǎng)印刷技術(shù)水平。下面僅介紹采用絲網(wǎng)印刷厚膜技術(shù)，制作厚膜集成電路的工藝技術(shù)。1集成電路概述???集成電路大體上可分為兩大類：半導(dǎo)體集成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(yīng)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(yīng)用絲網(wǎng)印刷厚膜技術(shù)制造。???所謂薄膜是指1μm左右的膜層厚度，厚膜是指10～25μm的膜層厚度，無論是薄膜還是厚膜都有各自的優(yōu)點

3、。比如說，薄膜技術(shù)，不論是有源元件還是無源元件都是根據(jù)其各自的技術(shù)特點直接加工成集成電路。但現(xiàn)在厚膜技術(shù)還不能把有源元件直接加工到電路上，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。此外，就成本而言，厚膜比薄膜要低得多，利用絲網(wǎng)印刷方法形成導(dǎo)體及厚膜電阻、電容，與用薄膜形成技術(shù)制作的電阻、電容器比較，用厚膜技術(shù)制造容易，可靠性好，而且所需生產(chǎn)設(shè)備投資少。?2厚膜集成電路絲網(wǎng)印刷工藝2.1陶瓷板-8-薄厚膜電路工藝???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

4、的傳導(dǎo)性、機械強度和耐高溫性。制作厚膜時應(yīng)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。2.1.1漿料???有導(dǎo)體漿料、電阻漿料和絕緣漿料3種，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?zé)?，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(dǎo)

5、體集成電路用的底層金屬片。(1)用銀做導(dǎo)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(dǎo)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、鐃等金屬粉末。(3)小型電容器的導(dǎo)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。2.1.2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100mm×150mm和150mm×200mm。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～

6、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20～30μm厚的感光膠，但顯影后不得出現(xiàn)邊緣缺陷。2.1.3厚膜絲印???-8-薄厚膜電路工藝集成電路的絲網(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(yīng)考慮電路板上欲印什么圖案這個因素。一般情況下，刮板

7、刃部為90°或60°(見圖1)，刮板角為70°～75°(見圖2)。θ圖1刮板刃口形狀a.方頭（90°）b.尖頭（θ=45°，60°，70°）c.圓頭（大，?。﹫D2機用刮板及刮印角1.刮板膠條2.刮板架a=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0.01mm，刮板壓力和印刷速度可以調(diào)節(jié)，真空工作臺x、y、θ三維精密調(diào)整，整機PLC控制等，各項指標(biāo)均達(dá)到或超

8、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。2.1.4厚膜電路的印后加工一般印刷厚膜電路板，首先進行導(dǎo)體印刷，再反復(fù)印刷電阻2～3次，有時根據(jù)情況可適當(dāng)交叉進行玻璃涂層的印刷，在印刷后還要進行下述加工