厚膜技术
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厚膜技术
厚膜混合电路与厚膜元器件
Tantalum Chip Capacitor MLCC Chip Resistor Chip Inductor
3. 厚膜技术
3.1 厚膜混合电路定义 3.2 厚膜浆料的原材料及制备工艺 3.3 厚膜浆料的关键参数 3.4 不同的厚膜材料
3.4.1 厚膜导体材料 3.4.2 厚膜介质材料 3.4.3 釉面材料 3.4.4 功能厚膜材料 3.4.5 厚膜电阻
3.2 厚膜浆料的原材料及制备工艺
3.2.2 厚膜浆料的原材料
有效物质:功能性颗粒 粒径：1-10μm; 形貌：球状，圆片状等
3.2 厚膜浆料的原材料及制备工艺
3.2.2 厚膜浆料的原材料
粘贴成分：玻璃（铅硼硅玻璃）和金属氧化物；
作用： 提供物理化学结合； 提供功能相颗粒保持接触；
3.2 厚膜浆料的原材料及制备工艺
LK介电体:K值一般在10以下，多用于表面钝化、交叉绝 缘层、多层布线绝缘层以及低容量电容器等。主要有两类 即非晶玻璃系列和晶态系列的介电体.
3.4 不同的厚膜材料
3.4.3 釉面材料
可在较低温度下烧结的非晶玻璃（550℃）. 作用：提供机械、化学以及电气保护；
阻挡焊料散布； 改善厚膜电阻调阻后的稳定性.
3.4.1 厚膜导体材料
金导体：不易氧化，可用于高可靠性场合，如军事、医学等 金易于与锡合金化，并融入其中，形成金属间化合
物，因此金常与铂或者钯预先形成化合物以防止与锡作用。 银导体：最大的特点是电导率高，最大的缺点是易迁移；
利用钯和铂同样可使银的迁移速率降低（4：1）
3.4 不同的厚膜材料
3.4.1 厚膜导体材料
Mixing Milling Solid content Fineness Viscosity
Leabharlann Baidu
3.2 厚膜浆料的原材料及制备工艺
3.2.2 厚膜浆料的制备工艺
3.2 厚膜浆料的原材料及制备工艺
3.2.2 厚膜浆料的制备工艺
所用球磨介质为2mm玛瑙球
3.2 厚膜浆料的原材料及制备工艺
3.2.2 厚膜浆料的制备工艺
三辊研磨机
3.3 厚膜浆料的关键参数
3.3.1 颗粒粒度
3.3 厚膜浆料的关键参数
3.3.2 粘度与TI因子
粘度单位换算：厘泊（cP），1cP=1000Pa.S
3.3 厚膜浆料的关键参数
3.3.2 固含量
功能相与黏贴成分的质量与浆料总质量的比值。
作用： 保证烧成厚膜的密实度及性能可靠性； 使浆料具有良好的流动性，进而保证印刷质量
3.4 不同的厚膜材料
3.4.5 厚膜电阻 厚膜电阻的制备工艺
丝网印刷的原理
3.4 不同的厚膜材料
厚膜导体中的导体材料分贵金属和贱金属，厚膜与基板的 附着力或由导体金属自身的化学结合来实现，或由导体中添 加的百分之几的玻璃来实现.
金属要求：电导率高，且与温度的相关性小； 与介电体及电阻体相容性好，不发生迁移现象； 可以焊接及引线键合；不发生焊接浸蚀； 资源丰富，价格便宜；
3.4 不同的厚膜材料
3.2 厚膜浆料的原材料及制备工艺
3.2.1 厚膜浆料的特性及分类
流体类型
触变性
3.2 厚膜浆料的原材料及制备工艺
3.2.1 厚膜浆料的共性及分类 • 金属陶瓷厚膜 • 难熔材料厚膜（还原气氛，高温） • 聚合物厚膜 （有机基板）
3.2 厚膜浆料的原材料及制备工艺
3.2.2 厚膜浆料的原材料
有效物质； 粘贴成分； 有机粘贴剂； 溶剂或稀释剂.
3.2.2 厚膜浆料的原材料
有机粘贴剂：具有触变性流体； 乙基纤维素和各种丙烯酸树脂；
作用： 使功能颗粒与粘贴成分保持悬浮； 赋予良好流动性及可印刷性.
溶剂及稀释剂：松油醇，丁醇，增塑剂表面活性剂
作用：调整粘度，易于印刷；
3.2 厚膜浆料的原材料及制备工艺
3.2.2 厚膜浆料的制备工艺
Metal powder Binder Additive
3.4 不同的厚膜材料
3.4.1 厚膜导体材料
实现的功能：
（1）在电路节点之间提供导电布线； （2）提供多层电路导体层之间的电连接； （3）提供端接区以连接厚膜电阻； （4）提供元器件与膜布线以及更高一级组装的电互连； （5）提供安装区域，一边安装元器件.
3.4 不同的厚膜材料
3.4.1 厚膜导体材料
3.4 不同的厚膜材料
3.4.5 厚膜电阻 厚膜电阻的制备工艺
印刷正导与背导 所用基板为96%氧化铝基板
3.4 不同的厚膜材料
3.4.5 厚膜电阻 厚膜电阻的制备工艺
印刷电阻层
3.4 不同的厚膜材料
3.4.5 厚膜电阻 厚膜电阻的制备工艺
印刷G1即釉面材料
3.4 不同的厚膜材料
3.4.5 厚膜电阻
3.4 不同的厚膜材料
3.4.4 功能厚膜材料
传感器功能元器件
电子回路功能元器件
燃油传感器陶瓷电路板
3.4 不同的厚膜材料
3.4.5 厚膜电阻
3.4 不同的厚膜材料
3.4.5 厚膜电阻
3.4 不同的厚膜材料
3.4.5 厚膜电阻 厚膜电阻的结构
3.4 不同的厚膜材料
3.4.5 厚膜电阻 厚膜电阻的制备工艺
3.1 厚膜混合电路定义
厚膜混合电路是以陶瓷作为线路的基板，将导 体网路及主（被）动元件（如R，IC，Diode，Cap， Inductors，ASIC等）利用丝网印刷技术，印于基 板表面，通过互连封装作业连接输出引脚，而形 成一個功能完整，保密性高的应用IC, 我们通称 为厚膜混合電路(Thick Film Hybrid Circuit).
激光调阻
3.4 不同的厚膜材料
3.4.5 厚膜电阻 厚膜电阻的制备工艺
印刷G2
3.4 不同的厚膜材料
3.4.5 厚膜电阻 厚膜电阻的制备工艺
印刷mark
3.4 不同的厚膜材料
3.4.5 厚膜电阻 厚膜电阻的制备工艺
磁控溅射测导
3.4 不同的厚膜材料
3.4.5 厚膜电阻 厚膜电阻的制备工艺
电镀镍、锡
铜导体：具有很高的电导率、可焊接、耐迁移性、耐焊料
浸蚀性都好，而且价格便宜，但是Cu容易氧化，氧含量应
控制在几个ppm以下.
3.4 不同的厚膜材料
3.4.2 厚膜介质材料
HK介电体:K值在数百以上，主要用于厚膜电容器的介电 质， BaTiO3为主要成分,但烧成体为多孔质，耐湿性差。 目前随着助烧剂的改进，HK介电体又取得了重大进展；
厚膜混合电路与厚膜元器件
Tantalum Chip Capacitor MLCC Chip Resistor Chip Inductor
3. 厚膜技术
3.1 厚膜混合电路定义 3.2 厚膜浆料的原材料及制备工艺 3.3 厚膜浆料的关键参数 3.4 不同的厚膜材料
3.4.1 厚膜导体材料 3.4.2 厚膜介质材料 3.4.3 釉面材料 3.4.4 功能厚膜材料 3.4.5 厚膜电阻
3.2 厚膜浆料的原材料及制备工艺
3.2.2 厚膜浆料的原材料
有效物质:功能性颗粒 粒径：1-10μm; 形貌：球状，圆片状等
3.2 厚膜浆料的原材料及制备工艺
3.2.2 厚膜浆料的原材料
粘贴成分：玻璃（铅硼硅玻璃）和金属氧化物；
作用： 提供物理化学结合； 提供功能相颗粒保持接触；
3.2 厚膜浆料的原材料及制备工艺
LK介电体:K值一般在10以下，多用于表面钝化、交叉绝 缘层、多层布线绝缘层以及低容量电容器等。主要有两类 即非晶玻璃系列和晶态系列的介电体.
3.4 不同的厚膜材料
3.4.3 釉面材料
可在较低温度下烧结的非晶玻璃（550℃）. 作用：提供机械、化学以及电气保护；
阻挡焊料散布； 改善厚膜电阻调阻后的稳定性.
3.4.1 厚膜导体材料
金导体：不易氧化，可用于高可靠性场合，如军事、医学等 金易于与锡合金化，并融入其中，形成金属间化合
物，因此金常与铂或者钯预先形成化合物以防止与锡作用。 银导体：最大的特点是电导率高，最大的缺点是易迁移；
利用钯和铂同样可使银的迁移速率降低（4：1）
3.4 不同的厚膜材料
3.4.1 厚膜导体材料
Mixing Milling Solid content Fineness Viscosity
Leabharlann Baidu
3.2 厚膜浆料的原材料及制备工艺
3.2.2 厚膜浆料的制备工艺
3.2 厚膜浆料的原材料及制备工艺
3.2.2 厚膜浆料的制备工艺
所用球磨介质为2mm玛瑙球
3.2 厚膜浆料的原材料及制备工艺
3.2.2 厚膜浆料的制备工艺
三辊研磨机
3.3 厚膜浆料的关键参数
3.3.1 颗粒粒度
3.3 厚膜浆料的关键参数
3.3.2 粘度与TI因子
粘度单位换算：厘泊（cP），1cP=1000Pa.S
3.3 厚膜浆料的关键参数
3.3.2 固含量
功能相与黏贴成分的质量与浆料总质量的比值。
作用： 保证烧成厚膜的密实度及性能可靠性； 使浆料具有良好的流动性，进而保证印刷质量
3.4 不同的厚膜材料
3.4.5 厚膜电阻 厚膜电阻的制备工艺
丝网印刷的原理
3.4 不同的厚膜材料
厚膜导体中的导体材料分贵金属和贱金属，厚膜与基板的 附着力或由导体金属自身的化学结合来实现，或由导体中添 加的百分之几的玻璃来实现.
金属要求：电导率高，且与温度的相关性小； 与介电体及电阻体相容性好，不发生迁移现象； 可以焊接及引线键合；不发生焊接浸蚀； 资源丰富，价格便宜；
3.4 不同的厚膜材料
3.2 厚膜浆料的原材料及制备工艺
3.2.1 厚膜浆料的特性及分类
流体类型
触变性
3.2 厚膜浆料的原材料及制备工艺
3.2.1 厚膜浆料的共性及分类 • 金属陶瓷厚膜 • 难熔材料厚膜（还原气氛，高温） • 聚合物厚膜 （有机基板）
3.2 厚膜浆料的原材料及制备工艺
3.2.2 厚膜浆料的原材料
有效物质； 粘贴成分； 有机粘贴剂； 溶剂或稀释剂.
3.2.2 厚膜浆料的原材料
有机粘贴剂：具有触变性流体； 乙基纤维素和各种丙烯酸树脂；
作用： 使功能颗粒与粘贴成分保持悬浮； 赋予良好流动性及可印刷性.
溶剂及稀释剂：松油醇，丁醇，增塑剂表面活性剂
作用：调整粘度，易于印刷；
3.2 厚膜浆料的原材料及制备工艺
3.2.2 厚膜浆料的制备工艺
Metal powder Binder Additive
3.4 不同的厚膜材料
3.4.1 厚膜导体材料
实现的功能：
（1）在电路节点之间提供导电布线； （2）提供多层电路导体层之间的电连接； （3）提供端接区以连接厚膜电阻； （4）提供元器件与膜布线以及更高一级组装的电互连； （5）提供安装区域，一边安装元器件.
3.4 不同的厚膜材料
3.4.1 厚膜导体材料
3.4 不同的厚膜材料
3.4.5 厚膜电阻 厚膜电阻的制备工艺
印刷正导与背导 所用基板为96%氧化铝基板
3.4 不同的厚膜材料
3.4.5 厚膜电阻 厚膜电阻的制备工艺
印刷电阻层
3.4 不同的厚膜材料
3.4.5 厚膜电阻 厚膜电阻的制备工艺
印刷G1即釉面材料
3.4 不同的厚膜材料
3.4.5 厚膜电阻
3.4 不同的厚膜材料
3.4.4 功能厚膜材料
传感器功能元器件
电子回路功能元器件
燃油传感器陶瓷电路板
3.4 不同的厚膜材料
3.4.5 厚膜电阻
3.4 不同的厚膜材料
3.4.5 厚膜电阻
3.4 不同的厚膜材料
3.4.5 厚膜电阻 厚膜电阻的结构
3.4 不同的厚膜材料
3.4.5 厚膜电阻 厚膜电阻的制备工艺
3.1 厚膜混合电路定义
厚膜混合电路是以陶瓷作为线路的基板，将导 体网路及主（被）动元件（如R，IC，Diode，Cap， Inductors，ASIC等）利用丝网印刷技术，印于基 板表面，通过互连封装作业连接输出引脚，而形 成一個功能完整，保密性高的应用IC, 我们通称 为厚膜混合電路(Thick Film Hybrid Circuit).
激光调阻
3.4 不同的厚膜材料
3.4.5 厚膜电阻 厚膜电阻的制备工艺
印刷G2
3.4 不同的厚膜材料
3.4.5 厚膜电阻 厚膜电阻的制备工艺
印刷mark
3.4 不同的厚膜材料
3.4.5 厚膜电阻 厚膜电阻的制备工艺
磁控溅射测导
3.4 不同的厚膜材料
3.4.5 厚膜电阻 厚膜电阻的制备工艺
电镀镍、锡
铜导体：具有很高的电导率、可焊接、耐迁移性、耐焊料
浸蚀性都好，而且价格便宜，但是Cu容易氧化，氧含量应
控制在几个ppm以下.
3.4 不同的厚膜材料
3.4.2 厚膜介质材料
HK介电体:K值在数百以上，主要用于厚膜电容器的介电 质， BaTiO3为主要成分,但烧成体为多孔质，耐湿性差。 目前随着助烧剂的改进，HK介电体又取得了重大进展；