厚薄膜技术
CH3-厚薄膜技术
环氧树脂系导体浆料
树脂浆料
优点
导电材料 块体材料 1 便宜 电阻率的 /Ω•cm 1.63×10-6
第三章 厚薄膜技术 3.3 厚膜材料
导电性粉末的种类及特性
平均粒径 /μm
粒子形状
2 所用设备投资少
1～3 球状、片状
所制成导电 浆料的电阻率 / Ω•cm
用途
印制电路板，键盘开 关，芯片安装，片式 元件电极，LTCC 印制电路板，LTCC 印制电路板，键盘开 关，电磁屏蔽 电磁屏蔽
Ag-Pd ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ-钯导体
使用Ag-Pd导体时，通常进行下述试验：
第三章 厚薄膜技术 3.3 厚膜材料
①测定电阻值 （按需要有时也包括TCR） ②浸润性。测量导体膜上焊料液滴的展宽直径。 ④迁移性。在导体图形间滴上水滴，并施加一定电压测量达 到短路今后经过的时间。 ⑤结合强度。在导体膜焊接引线，沿垂直于膜面方向拉伸， 测量拉断时的强度，确定破断位臵，分析断面形貌结构等。 ⑥热老化后的强度。焊接后，在150℃下放臵48小时，测量导 线的结合强度等。
氧化铝陶瓷基板 目前用的比较多的基板，它的主要成分是Al2O3，基板 中Al2O3的含量通常为92-99.9%，Al2O3的含量愈高基板的 性能愈好，但与厚膜的附着力较差，因此一般采用94-96% Al2O3的陶瓷。 这种氧化铝陶瓷板要在1700℃以上高温下烧成，因而 成本比较高。所以国内外也有采用85%和75% Al2O3陶瓷的 ，虽然它们的性能稍差些，但成本低，在一般的电路生产 中可采用。
第三章 厚薄膜技术
3.2 厚膜技术 厚膜技术是用丝网印刷或喷涂等方法，将导体浆料、 电阻浆料和介质浆料等涂覆在陶瓷基板上制成所需图形， 再经过烧结或聚合完成膜与基板的粘接。它的基本内容是 印刷和烧结，但目前已发展成综合性很高的一种技术。它 的范围和内容越来越广泛，包括互连技术，制造元器件技 术和组装封装技术。
第3章 厚薄膜技术
常用薄膜导体
过渡金属
Mo、Ir、Ni、Pd、Fe、Pt、W、Ta、Cr、Ti、Zr 导电性差；仅用作复合金属膜
2、电阻薄膜材料
常用的电阻薄膜材料电阻率多发布在 100~2000μΩ·cm 电阻薄膜材料主要有三大类：金属类、合金 类、陶瓷类。
薄膜电阻材料的基本要求 与其他薄膜元件如电容、导线的制造工艺 兼容 良好的工艺性 稳定的电性能 化学稳定性好，材料和工艺成本低
厚膜导体的附着机理
附着机理 金属粒子由热扩散和粘性流动而连接，形 成网状结构 但金属与陶瓷基片的结合很弱 熔化的玻璃可以润湿陶瓷基片表面，产生 连接 玻璃渗入金属网状结构中，形成机械连接
厚膜导体表面形态
厚膜集成电路
采用丝网漏印、等离子喷涂和高温烧结等 技术在绝缘基片上制作的集成电路；
厚薄膜电路的材料-基片材料
分为两大类： 高介电常数介电体：介电常数在数百以 上，主要用于制造厚膜电容器； 低介电常数介电体：ห้องสมุดไป่ตู้电常数在10以下， 用于表面钝化、交叉绝缘层、多层布线绝 缘层及低容量电容器。
高介电常数介电体
高介电常数厚膜电容器主要为：BaTiO3、 Pb（Fe2/3W1/3）x（Fe1/2N1/2）和 TizO3 等。近年继续以BaTiO3钛酸钡为主进行开 发，只是将Ba和Ti由Pb、Ca、Fe等替 代，其介电常数可高达3000~5000。 除介电体材料特性外，烧成温度、时间、 电极材料和尺寸对电容器的特性都用较大 影响。
直流溅射—制备各类金属膜 射频溅射—各类金属与非金属膜 磁控溅射–-是一种淀积速度高、工作气压低的溅射 技术，提高了淀积速度及膜质量， 反应溅射—采用纯金属作为靶材，在气体中混入适 量的活性气体，获得不同的化合物薄膜。
集成电路芯片封装技术第三章厚薄膜技术
• 厚膜导体材料基本类型：
• 可空气烧结厚膜导体：主要是指不容易形成
氧化物的金属材料(Au和Ag等）
• 可氮气烧结厚膜导体：通常是指在部分低含
氧量状态下易于氧化的材料（Cu、Ni和Al等）
• 须还原气氛烧结厚膜导体：难熔材料M和W
，防止烧结过程中，其他物质热分解后被氧化
。
集成电路芯片封装技术第三章厚薄膜 技术
• 聚合物厚膜材料：包含带有导体、电阻或绝缘颗粒的 聚合物材料混合物，通常在85-300摄氏度范围内固化。 聚合物导体主要是C和Ag，常用于有机基板材料上。
• 金属陶瓷厚膜：玻璃陶瓷和金属的混合物，通常在 850-1000摄氏度的范围内烧结。
集成电路芯片封装技术第三章厚薄膜 技术
•传统厚膜浆料的主要成分
技术
•厚膜导体材料
•厚膜导体在混合电路中实现的功能： • 【提供电路节点间的导电布线功能】 • 【提供后续元器件焊接安装区域】 • 【提供电互连：元器件、膜布线和更高级组装互连】 • 【提供厚膜电阻的端接区】 • 【提供多层电路导体层间的电气连接】
集成电路芯片封装技术第三章厚薄膜 技术
•厚膜导体材料
集成电路芯片封装技术 第三章厚薄膜技术
2021/1/5
集成电路芯片封装技术第三章厚薄膜 技术
•前课回顾
1.芯片互连技术的分类
2.WB技术、TAB技术与FCB技术的概念 3.三种芯片互连技术的对比分析
集成电路芯片封装技术第三章厚薄膜 技术
•芯片互连技术对比分析
集成电路芯片封装技术第三章厚薄膜 技术
•传统的金属陶瓷厚膜浆料具有四种主要成分： • 有效物质—决定膜功能 • 粘结成分—提供膜与基板间的粘结以及使有效物 质保持悬浮状态的基体； • 有机粘结剂—提供丝网印刷时的合适流动性能； • 溶剂或稀释剂—决定运载剂的粘度
第3章 厚薄膜电路
溅射蚀刻优点
（1）膜下的材料不存在任何钻蚀问题，气体离 子以基板的法线方向撞击基板。这就意味着没有 任何离子从切线方向撞击膜，因而侧面平直，与 其相反，化学蚀刻的速率在切线方向与法线方向 是相同的。因此，造成与薄膜厚度相等的钻蚀。
（2）由于不再需要用来蚀刻薄膜的烈性化学物 质，所以对人员的危害较小，而且没有污水处理 的问题。
电阻丝蒸发与电子束蒸发（2）
电子束蒸发法具有很多的优点。通过电场 加速的电子流在进入磁场后倾向与呈弧线运动， 利用这种现象，把高能电子流直接作用在蒸发 物质上。当它们轰击到蒸发剂时，电子的动能 转变成热。因为舟的电阻并不是一个影响因素， 而控制电子能量的参数是容易测量和控制的， 所以电子束蒸发是更容易控制的。此外，热将 更集中和强烈，使得在高于10-2torr温度下蒸发 成为可能，也减轻了蒸发剂与舟之间的反应。
图 电子束蒸发装置示意图
2、溅射法—可制备各类金属、合金、化合物薄 膜。
直流溅射—制备各类金属膜
磁控溅射–-是一种淀积速度高、工作气压低的溅射 技术，提高了淀积速度及膜质量，
反应溅射—采用纯金属作为靶材，在气体中混入适 量的活性气体，获得不同的化合物薄膜。
溅射淀积薄膜
如图所示，在一个大约10Pa压力的局部真空里形 成一个导电的等离子体，用于建立等离子体所用的气 体通常是与靶材不发生反应的某种惰性气体，例如氩 气。基板和靶材置于等离子体中，基板接地，而靶材 具有很高的AC或DC负电位，高电位把等离子体中的 气体离子吸引到靶材上，具有足够动能的这些离子与 靶材碰撞，撞击出具有足够残余动能的微粒，使其运 动到达基板并黏附其上。
第3章
厚/薄膜技术
概述
厚膜技术使用丝网印、干燥与烧结三种工艺方法。 薄膜技术是一种减法技术，使用镀膜、光刻与刻蚀方法。 均用于制作电阻、电容、基板上的布线导体等。
薄膜生产工艺(3篇)
第1篇一、引言薄膜是一种具有特殊结构和功能的材料，广泛应用于电子、光学、能源、包装、建筑等领域。
薄膜生产工艺是指将高分子材料通过一定的加工方法制备成薄膜的过程。
本文将从薄膜生产工艺的原理、分类、设备、工艺流程等方面进行详细介绍。
二、薄膜生产工艺原理薄膜生产工艺的基本原理是将高分子材料通过加热、熔融、拉伸、冷却等过程，使其分子链在分子间力作用下重新排列，形成具有一定厚度的薄膜。
以下是几种常见的薄膜生产工艺原理：1. 流延法：将高分子材料熔融后，通过一定的速度和压力，使其在流动状态下形成薄膜，然后冷却固化。
2. 挤压法：将高分子材料熔融后，通过挤压机将其挤出成薄膜，然后冷却固化。
3. 喷涂法：将高分子材料溶解或熔融后，通过喷枪将其喷涂在基材上，形成薄膜。
4. 真空镀膜法：将高分子材料在真空条件下蒸发或溅射，形成薄膜。
5. 离子镀膜法：利用高能离子束轰击高分子材料表面，使其蒸发或溅射，形成薄膜。
三、薄膜生产工艺分类根据高分子材料种类、加工方法、用途等因素，薄膜生产工艺可分为以下几类：1. 按高分子材料种类分类：聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）、聚酯（PET）、聚偏氟乙烯（PVDF）等。
2. 按加工方法分类：流延法、挤压法、喷涂法、真空镀膜法、离子镀膜法等。
3. 按用途分类：电子薄膜、光学薄膜、能源薄膜、包装薄膜、建筑薄膜等。
四、薄膜生产工艺设备薄膜生产工艺所需设备主要包括：1. 熔融设备：如挤出机、流延机、熔融挤出机等。
2. 冷却设备：如冷却辊、冷却水槽、冷却风等。
3. 拉伸设备：如拉伸机、拉伸辊等。
4. 收卷设备：如收卷机、收卷辊等。
5. 辅助设备：如预热装置、输送装置、切割装置等。
五、薄膜生产工艺流程以下是常见的薄膜生产工艺流程：1. 原料准备：根据所需薄膜的规格、性能要求，选择合适的高分子材料。
2. 熔融：将高分子材料加热至熔融状态。
3. 流延/挤压：将熔融的高分子材料通过流延机或挤压机，形成薄膜。
高分子薄膜制备工艺的厚度均匀性与机械强度控制
高分子薄膜制备工艺的厚度均匀性与机械强度控制高分子薄膜是一种具有很多应用领域的重要材料，比如在电子器件、光学器件、生物医学等领域都有广泛应用。
在实际应用中，薄膜的厚度均匀性和机械强度是非常重要的控制参数。
本文将介绍高分子薄膜制备工艺中的厚度均匀性控制和机械强度控制的方法和技术。
首先，厚度均匀性是高分子薄膜制备中一个重要的性能指标。
高分子薄膜的厚度均匀性好坏直接影响着其在不同应用场景中的性能。
在制备过程中，通过控制涂覆液的浓度、扩展速度以及涂布方式等参数，可以有效地控制薄膜的厚度均匀性。
此外，利用预涂法、转印法等特殊的薄膜制备技术，也可以实现高度均匀的薄膜。
其次，机械强度是高分子薄膜在实际应用中需要考虑的一个关键因素。
高分子薄膜的机械强度主要取决于分子链的结晶度、交联度、分子量以及薄膜的制备工艺等因素。
通过调节薄膜中的交联剂用量、控制制备温度和压力等参数，可以改变高分子薄膜的分子链排列形态，从而改善薄膜的机械强度。
同时，合理选择高分子材料，如聚酰亚胺、聚酮、聚醚酰亚胺等，也可以提高薄膜的机械强度。
此外，制备高分子薄膜还需考虑到其他因素，如基底表面的处理，涂覆液中添加剂的控制等。
基底表面的处理可以通过氧等离子体、UV辐照、溶剂清洗等方法实现，以提高薄膜与基底之间的附着力。
添加剂的控制可以通过调节添加剂的浓度、粒径等参数，来改变薄膜的聚集态和表面性质。
综上所述，高分子薄膜制备工艺中的厚度均匀性和机械强度的控制是实现高品质薄膜的关键。
通过合理选择制备参数和调整材料配方，可以实现高分子薄膜的均匀厚度和优良机械强度。
同时，在薄膜制备过程中，还需注意基底表面处理和添加剂的控制等，以进一步提升薄膜的质量。
这些控制方法和技术在高分子薄膜制备中具有广泛应用前景。
高分子薄膜的厚度均匀性在很多应用中至关重要。
厚度均匀性的好坏直接关系到薄膜的光学、电学和机械性能。
为了获得厚度均匀的高分子薄膜，制备工艺需要注意以下几个方面。
厚薄膜混合集成电路课件-4-5-6厚膜工艺
※ 4.1.7 低温共烧陶瓷（LTCC）
表4-3 低温共烧LTCC超过其他厚膜工艺的优点
超过HTCC的优点
较低的烧成温度（850-950℃对12001500℃）
标准的良好的烧成环境（空气对氢/氮气） 使用低电阻率的导体的能力（金、银和 铜对钨或钼） 不需要电镀
能共烧和集成无源元件（电阻、电容、 电感器）
※ 4.1.1 丝网印刷
丝网印刷所产生 的图形取决于使 用正的或负的原 图和已在丝网上 正的或负的光敏 乳胶
※4.1.1 丝网印刷
影响厚膜电路质量的因素
丝
流厚
网
性膜
本
和浆
身
流料
的
动的
质
性液
量
※4.1.1 丝网印刷
➢丝网是由贴到网框上的拉紧的网布，再加上光敏乳胶。 ➢丝网的目数：每英寸长的丝网布中的开口孔数，它决定了导体和电阻的 尺寸及它们的公差，导线之间的间隔和孔的尺寸。
气保护炉内烧成。 允许使用金、银等高导电率的导体浆料，适用于高速电路，如RF
电路； 无源器件能与陶瓷共烧，埋入单片结构中。 2）通过用LTCC将互连基片、封装和引线一体化的设计方法，能产生非常 扁薄的封装 3） 可产生复杂形状或三维电子线路和封装。
用LTCC工艺生产部件有如下缺点： 由于有高的玻璃含量（50%或更大），所以热传导率非常低（2-3 W/m∙K） 较低的结构强度，原因仍是由于高的玻璃含量； 当烧成时瓷带收缩。
低的介电常数
CTE与硅器件更匹配
更好的尺寸和翘曲度控制
超过顺序烧成厚膜工艺的优点 成批层压和共烧
做多层基片时层数可以做的更多 工艺步骤少，成本低
高密度互联基片能与密封封装集成 能形成空腔和特定形状的基片 能与埋入的无源器件共烧 导体有更大的附着力
薄膜厚度测试方法
薄膜厚度测试方法薄膜厚度测试方法薄膜是一种非常薄的材料，广泛应用于电子产品、光学设备、食品包装等各个领域。
薄膜的厚度是决定其性能和功能的重要指标之一。
因此，准确测量薄膜厚度对于生产和研发过程至关重要。
下面将介绍一些常见的薄膜厚度测试方法。
1. 光学显微镜法：这是一种简单直观的测量方法。
通过光学显微镜观察薄膜的表面形貌，再利用光学原理计算出厚度。
这种方法适用于较厚的透明薄膜。
但是，由于光学显微镜的分辨率限制，对于较薄的薄膜可能无法得到准确的结果。
2. 非接触式光学测厚仪法：这种方法利用光学干涉原理测量薄膜的厚度。
其基本原理是通过两束光的干涉现象来计算薄膜的厚度。
该方法在测量过程中不接触样品，不会对薄膜造成破坏，适用于薄膜材料的在线测量。
3. 厚度计法：使用厚度计是一种常见且简便的方法。
通过将薄膜放置在厚度计上，利用压力或力传感器测量薄膜下方的厚度，从而得到薄膜厚度的数据。
这种方法适用于较厚的薄膜，但对于较薄的薄膜可能会存在测量误差。
4. 散射光测量法：这种方法利用光的散射现象来测量薄膜的厚度。
通过照射薄膜并测量散射光的强度和角度，可以计算出薄膜的厚度。
这种方法适用于透明的薄膜。
5. X射线荧光光谱法：这是一种利用X射线的方法来测量薄膜厚度的技术。
通过照射薄膜样品，观察其所产生的特定荧光，再根据荧光的特性来计算薄膜的厚度。
这种方法适用于一些特殊材料的测量。
综上所述，薄膜厚度的测量方法多种多样，我们需要根据实际情况选择合适的方法。
在选择之前，我们需要考虑薄膜的材料特性、厚度范围和对测量精度的要求。
合理选择和应用薄膜厚度测试方法，不仅有助于确保产品质量，还能提高生产效率，降低成本，推动科学研究的进展。
吹塑薄膜自动厚度控制技术
吹塑薄膜自动厚度控制技术评论:0 条查看:605 次airring发表于2009-12-15 16:28直到2002年,一直在寻找自动厚度控制技术的吹塑薄膜加工厂商才有了分段式机头装置、IBC基装置和几种分段式风环供选用。
现在,至少有9种自动厚度控制机头(包括两种用于高颈膜泡的机头)和多种风环面世,据称它们都能提高薄膜厚度的均匀度,但又有所区别。
美国的吹塑薄膜加工厂商在如何生产平整度更高的薄膜方面落后于欧洲同行5~8年。
几乎100%的欧洲吹塑薄膜厂商的生产线上都采用了重量控制技术,而且许多生产线上都采用了薄膜自动厚度控制技术。
”而在美国,采用重量控制的加工厂商只有30%,采用厚度控制的不到5%。
美国加工厂商大多采用国产的老式吹塑薄膜生产线,使用的是摆动机头,数量多得惊人,这限制了想进行自动厚度控制装置更新的机器的数量。
自动机头厚度控制不能与摆动式机头配套使用,分段式风环与摆动式机头配套使用不如与固定机头和摆动式牵引设备配套使用有效。
自动厚度控制技术在美国应用的另一个障碍是其膜卷销售传统上是以磅为单位,而欧洲是以面积为单位来销售的。
ISOPoly薄膜公司的车间主任Tom Saxton解释说,“我们约有85%的用户仍旧以磅为单位来购买膜卷”。
ISOPolv两条最先进的薄膜生产线(从W&H公司购买的三层共挤装置)采用了自动机头厚度控制技术。
ISOPoly公司投资自动厚度控制技术是为了获得竞争优势,因为均匀度更高的薄膜在后续的复合和印刷中会运行得更快更好。
将自己生产的薄膜加工成袋及复合产品的厂商如Plassein国际公司等急于改用自动厚度控制技术,因为这将直接转化成更高的产率。
Plassein公司使用的单层和三层共挤高颈HDPE薄膜生产线是从Hosokawa Alpine公司购买的,生产线上配备了Plast—Control公司的风环自动厚度控制装置和重量控制技术。
HDPE膜泡的缺点是弹性大,难以控制,但Plassein公司将其厚度保持在标准设定值的±10%之内,实际厚度变化范围为±13%~15%。
薄膜厚度检测原理及系统
薄膜厚度检测原理及系统摘要：本文对目前常用的薄膜厚度光学测量方法进行了深入的研究和讨论，总结并归纳了每一种测量方法的优缺点、以及使用条件。
基于原子力显微镜的薄膜厚度检测系统，该系统得到薄膜厚度，能够精确测量各种不同性质的薄膜的厚度。
关键词：薄膜厚度；测量；原子力显微镜Abstract: In this paper, the advantage and disadvantage, usable condition of many usually used optical measurement methods of thin film thickness which are analyzed and discussed in detail ,are been summarized. A measuring system of film thickness based on atomic force microscope has been developed, based on this system could measure the thickness of various films.Key words：film thickness ; measurement; AFM1引言随着科技的发展以及精密仪器等技术的迅速发展，薄膜技术的应用变得更为广泛，不仅在光学领域，也被广泛地应用于微电子技术、通讯、宇航工程等各种不同的领域。
薄膜的厚度很大程度上决定了薄膜的力学性能，电磁性能，光电性能和光学性能，薄膜厚度又是薄膜设计和工艺制造的关键参数之一，为了制备出合乎要求的薄膜也离不开高精度的薄膜厚度检测，因此薄膜厚度的测量一直是人们密切关注和不断研究改进的课题。
在众多类检测方法当中，由于光学检测方法具有非接触性、高灵敏度性、高精度性、快速、准确、不损伤薄膜等优点，成为目前被应用最广泛的方法。
在对薄膜厚度检测的理论中，按照测量方法所依据的光学原理进行分类，可分为干涉、衍射、透射、反射、偏振等方法，也可根据光源分为激光测量和白光测量[1]。
集成电路芯片封装技术第三章 厚薄膜技术
服了上述两种粘结剂的缺点，称之为混合粘结系统。
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第三章
传统金属陶瓷厚膜浆料成分—有机粘结剂
有机粘接剂通常是一种触变的流体，作用： 可使有效物质和粘接成分保持悬浮态直到膜烧制完 成； 可为浆料提供良好的流动特性以进行丝网印刷。
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球磨设备和临界速率
第三章
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厚膜浆料的参数
第三章
厚膜浆料的参数： 粒度（FOG 细度计测量） 固体粉末百分比含量（400℃煅烧测量） 粘度（锥板或纺锤粘度计测量）。
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厚膜技术
第三章
厚膜技术是采用丝网印刷、干燥和烧结等工艺，将传统 无源元件及导体形成于散热良好的陶瓷绝缘基板表面,并用 激光处理达到线路所需之精密度, 再采用SMT技术, 将IC或 其他元器件进行安装, 构成所需要的完整线路, 最后采用多 样化引脚和封装方式, 实现模块化的集成电路——厚膜混 合集成电路（HIC，Hybrid Integrated Circuit）。
溶剂或稀释剂用于烧结前的有机粘结剂的稀释， 烘干和烧结时挥发掉。
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厚膜浆料的制备
第三章
配制浆料时，须将各成分按一定比例充分混合。制造 过程开始于粉末态的物质，通过从化学溶液中沉淀出来 的金形成的金粉末与细筛的玻璃粉混合，加入运载剂 （由适当的溶剂、增稠剂或胶混合）后用球磨机使混合 物充分混合来减小玻璃料和其他脆性材料的颗粒尺寸， 最后由三辊轧膜机将浆料的组分弥散开，保证颗粒尺寸 均匀。
厚膜印刷所用材料是一种特殊材料——浆料，而薄膜技 术则是采用镀膜、光刻和刻蚀等方法成膜。
厚膜集成电路丝网印刷工艺技术
薄厚膜集成电路工艺作者：韩鑫摘要重点介绍了厚膜集成电路中的丝印技术及厚膜混合电路、薄膜中的物理气相淀积技术关键词厚膜丝印厚膜混合电路薄膜物理气相淀积引言厚膜技术与薄膜技术是电子封装中重要的工艺技术，厚膜技术使用网印与烧结方法，薄膜技术使用镀膜光刻、物理淀积等方法。
薄膜电路的主要特点是：制造精度比较高，可实现小孔金属化，可方便的采用介质制造多层电路，厚膜电路是应电子小型产品化发展起来的应用比较广泛且体积小具有很大的发展潜力。
随着技术的发展，厚膜混合集成电路使用范围日益扩大，逐渐在各个领域渗透。
1、薄厚集成电路概述薄厚集成电路大体上可分为两大类：半导体集成电路和混合集成电路，而混合集成电路又可分为两种，一种是薄膜混合集成电路，它是应用真空喷射法的薄膜技术制造。
另一种是厚膜集成电路，是应用丝网印刷厚膜技术制造。
所谓薄膜是指1μm左右的膜层厚度，厚膜是指10～25μm的膜层厚度，无论是薄膜还是厚膜都有各自的优点。
2、厚膜集成电路丝网印刷工艺2.1陶瓷板使用90%～96%的氧化铝陶瓷基板，是一种以氧化铝(Al2O3)为主体的材料，有较好的传导性、机械强度和耐高温性。
制作厚膜时应注意陶瓷板的材质、尺寸、粗糙度、翘曲以及表面的缺陷与污染等，并在净化间进行超声波清洗。
2.2浆料有导体浆料、电阻浆料和绝缘浆料3种，浆料一般由贵金属和低熔点玻璃组成。
制作浆料时要注意浆料的材质、粘度和膨胀系数等。
印刷厚膜电路所使用的浆料，其成分有金、银、铂、钯等。
上述金属粉末分散在有机树脂粘合剂中调成糊状，然后通过丝网印版印在陶瓷基板上。
经高温烧制，有机树脂粘合剂被燃烧掉，剩下的几乎都是纯粹的贵金属，由于玻璃质的作用而密合在基板上。
这层膜可作为厚膜线路、厚膜电阻、厚膜电容及半导体集成电路用的底层金属片。
(1)用银做导电材料其电阻是很低的，因此有时也使用银—钯、银的混合物做导电材料。
(2)为了在基板上形成电阻膜，所用的电阻材料主要是银、金、钯、属粉末。
集成电路芯片封装技术第三章 厚薄膜技术(二)
第三章
厚膜介质材料
厚膜介质材料是以多层结构形式用作导体层间的绝缘体， 可在介质层上留有开口区或通孔以便相邻导体层互连。 厚膜介质材料通常是结晶或可再结晶的，介质材料在较低 温度下熔化后和玻璃相物质混合形成熔点比烧结温度更高的 均匀组分，在随后烧结过程中保持固态，提供稳定的基础。
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第三章
初始电阻性能—电阻温度系数 初始电阻性能 电阻温度系数TCR 电阻温度系数
材料电阻随温度变化的特性称为电阻温度系数 电阻温度系数，温度电阻温度系数 电阻之间的变化关系通常是非线性关系。
dR(T ) TCR (T ) = dT
∆R TCR = ∆T
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第三章
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第三章
初始电阻性能—电阻电压系数 初始电阻性能 电阻电压系数VCR 电阻电压系数
电阻电压系数表征电阻对高电压的敏感性，电阻 漂移-电压梯度之间也是非线性关系。
R (V2 ) − R (V1 ) VCR = ×106 (×10−6 / V ) R (V1 ) (V2 − V1 )
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第三章
厚膜电阻工艺控制
为了控制厚膜电阻电性能，厚膜电阻的印刷和烧 结工艺很关键，烧结过程中某一温度下停留时间的 烧结过程中某一温度下停留时间的 微小改变或烧结气氛参数控制不良均会对电阻阻值 造成显著影响。 造成显著影响 厚膜电阻的制作对烧结气氛要求很高，空气烧结 的电阻系统要具有很强的氧化气氛，以防止还原性 气氛里将金属氧化物还原为金属。高阻值电阻比低 阻值电阻对气氛要求更加敏感。
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第三章
厚膜导体材料基本类型 可空气烧结厚膜导体：主要是指不容易形成氧化物
薄膜厚度的检测技术有哪些
薄膜厚度的检测技术有哪些对于薄膜厚度的准确测量，取决于使用什么样的厚度传感器，目前在线薄膜厚度的检测技术主要有几种方式：1、贝它探头，是最早用于薄膜检测的传感器，使用贝它放射源作为信号源，技术成熟。
但是需要办理放射源使用许可证，进出口手续比较复杂。
有半衰期的使用年限限制，且检测精度会随着放射源的衰减而降低。
2、红外探头，利用特定红外线波段在特定的塑料薄膜中被强烈吸收的原理测量薄膜的厚度。
该传感器检测稳定，不受坏境变化影响，但对添加剂及颜色的变化敏感，在同一生产线上要生产多种产品不能适应。
3、X线探头，利用X线管通电产生X线作为信号源来检测塑料薄膜的厚度。
有诸多优点：飞放射性物质；低能量无需使用许可证；测量范围广；测量精度高；各种塑料都可测量，不受添加剂和色母料的影响。
薄膜均匀性主要决定于三个方面：1、生产线工艺状况及设备自身的稳定性。
这取决于组成生产线的各主要部件的品质和给部分是否准确配合、协调运行，以及是否合适的生产工艺条件。
2、对薄膜厚度准确的检测。
只有准确的检测，才能真实的反应实际厚度的变化。
3、准确，有效，稳定的剖面调节控制。
薄膜从模头流出到现成的薄膜过程中会有一定的拉伸，螺栓的位置会发生变化，特别是对于双向拉伸薄膜，怎样把拉伸后的薄膜区域准确地对应到相应的模头螺栓并进行有效的调节特别重要。
随着薄膜生产线技术的不断提高，生产线的速度都越来越快、产品的幅度也越来越宽，对厚度均匀性调控的要求也越来越高，手动调整螺栓的速度，准确度无法满足生产要求。
配置螺栓控制系统最重要的目的是要把测量的厚度剖面面准确对应到模头螺栓的位置上。
测厚仪对应螺栓的方法主要有：1、在不同螺栓处划线做记号，然后在测厚仪扫描架上找到对应的地方，以确定螺栓的位置。
由于实际生产时的速度会发生变化，薄膜的收缩量会有不同，或者由于生产薄膜宽幅。
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厚膜薄膜技术的区别
相对于三维块体材料，从一般意义上讲，所谓膜，由 于其厚度尺寸小，可以看着是物质的二维形态。在膜 中又有薄膜和厚膜之分。
按膜厚的经典分类认为，小于1μm的为薄膜，大于1μm 的为厚膜。
另一种认为，厚膜与薄膜的概念并不单指膜的厚度， 而主要是还是指制造工艺技术的不同。厚膜是通过丝 网印刷（或喷涂）和烧结（聚合）的方法，而薄膜是 通过真空蒸发、溅散、气相化学淀积、电镀等方法而 形成。
印刷多层法
它是在生的氧化铝陶瓷基板上 印刷和干燥Mo、W等导体层，然 后再其上印刷和干燥与基板成分 相同的Al2O3介质浆料，反复进行 这种工序到所需层数，再将这种 基板在1500-1700的还原气氛中烧 成，基板烧成后，在导体部分镀 镍、金以形成焊区，焊接外接元 件。
பைடு நூலகம்
生板（片）叠层法
它是在冲好通孔的氧化铝生片上印刷Mo、W等导体 ，然后将这种印好导体图形的生片合叠到所需层数， 在一定的压力和温度下压紧，再放到1500-1700℃的还 原气氛中烧结成一个坚固的整体。
（3） 厚膜浆料的烧结
在干燥以后，零件被放在带式炉的传送带上，与干燥 的工作曲线一样，每一种浆料的制造商都为他们的产 品设计了精确的曲线，应该向他们咨询最新的信息。
厚膜的烧结炉必须能够具备以下几点： （1）清洁的烧结炉环境； （2）一个均匀可控的温度工作曲线； （3）均匀可控的气氛。
厚膜材料
多层陶瓷基板
所谓多层陶瓷基板，就是呈多层结构，它是用来作多层 布线用的。目前用的最多的主要是氧化铝多层陶瓷基 板。多层化的方法有三种：
厚膜多层法—用烧成的Al2O3板 印刷多层法—用未烧成（生）的基板 生板（片）叠层法—用生板（带有通孔）
厚膜多层法
厚膜多层法是在烧成的氧化铝基
板上交替地印刷和烧结厚膜导体 （如Au、Ag-Pd等）与介质浆料 而制成，导体层之间的连接是在 介质层上开孔并填入导体浆料， 烧结后而相互连接起来。
厚膜物质组成
（1）有效物质 （2）粘贴成分 （3）有机粘贴剂 （4）溶剂或稀释剂
（1）有效物质
浆料中的有效物质决定了烧结膜的电性能，如果有效 物质是一种金属，则烧结膜是一种导体；如果有效物 质是一种绝缘材料，则烧结膜是一种介电体。有效物 质通常制成粉末形状，其颗粒尺寸为1～10m，平均 颗粒直径约5m。颗粒的形貌可以是各种各样的，主 要取决于生产金属颗粒的方法。从粉末制造工艺可以 得到球状的、鳞片状的、圆片状的（非晶态和晶态两 种）颗粒。结构形状和颗粒的形貌对达到所需要的电 性能是非常关键的，必须严格控制颗粒的形状、尺寸 和分布以及保证烧结膜性能的一致性。
厚膜工艺技术
厚膜混合电路与厚膜元器件
Tantalum Chip Capacitor MLCC Chip Resistor Chip Inductor
厚膜技术
厚膜技术是用丝网印刷或喷涂等方法，将导体浆料、 电阻浆料和介质浆料等涂覆在陶瓷基板上制成所需图 形，再经过烧结或聚合完成膜与基板的粘接。它的基 本内容是印刷和烧结，但目前已发展成综合性很高的 一种技术。它的范围和内容越来越广泛，包括互连技 术，制造元器件技术和组装封装技术。
厚膜技术工艺流程
（1）丝网印刷
丝网印刷工艺把浆料涂布在基板上，干燥工艺是在烧结前从浆料中去 除挥发性的溶剂。烧结工艺使粘贴机构发挥作用，使印刷图形粘贴到 基板上。
厚膜浆料是通过不锈钢网的网孔印刷涂布到基板上。在设计过程中， 产生每层对应的原图，这些原图用来使涂有感光材料，即感光胶的丝 网曝光，产生图形。没有被掩膜暗区保护的感光胶受到紫外线作用而 交联硬化，受到保护的部分可以用水溶液直接冲洗掉，留下与掩膜暗 区对应的感光胶的开口图形区。
厚膜材料包括基板、导体材料、电阻材料、介质材料 。
陶瓷
厚膜基板
金属
树脂
陶瓷基板包括： 氧化铝陶瓷基板、氧化铍陶瓷基板、特种陶 瓷基板（高介电系数的钛酸盐、锆酸盐，和 具有铁磁性的铁氧体陶瓷等，主要作传感器 和磁阻电路用）、氮化铝基板和碳化硅陶瓷 基板。
氧化铝陶瓷基板
目前用的比较多的基板，它的主要成分是Al2O3，基板 中Al2O3的含量通常为92-99.9%，Al2O3的含量愈高基 板的性能愈好，但与厚膜的附着力较差，因此一般采 用94-96% Al2O3的陶瓷。 这种氧化铝陶瓷板要在1700℃以上高温下烧成，因而 成本比较高。所以国内外也有采用85%和75% Al2O3陶 瓷的，虽然它们的性能稍差些，但成本低，在一般的 电路生产中可采用。
流平后，零件要在70～150℃的温度范围内强制干燥大约15 min。干燥通常是 在低温的链式烘干炉中进行的。对于小规模的生产或实验室研究而言，干燥可 以在间歇式的强制空气干燥炉中或者把基板放在一块热板上进行。在生产环境 中有一个把溶剂蒸发排除的抽风系统是非常重要的。某些溶剂具有强烈的气味 ，如果还停留在烧结炉附近时可能对烧结气氛产生有害的作用。
商品的丝网印刷机设计成丝网平行且贴近于基板，使用刮板施力迫使 浆料通过开口图形区转移到基板上。工艺步骤如下：
（1）将丝网固定在丝网印刷机上； （2）基板直接放在丝网下方； （3）将浆料涂布在丝网上面。
（2）厚膜浆料的干燥
两种有机组分组成了印刷膜的粘贴剂：可挥发组分和不挥发组分。在印刷以后 ，厚膜材料是悬浮在黏稠的黏合剂中的一些离散的玻璃或金属的颗粒，并且有 粘性和易碎性。挥发的组分必须在烧结前就在低温下去除，挥发的溶剂在温度 超过100℃就会迅速蒸发，并可使暴露于高温下的烧结膜产生严重孔洞。
在印刷后，零件通常要在空气中“流平”一段时间（通常5～15 min）。流平 的过程使得丝网筛孔的痕迹消失，某些易挥发的溶剂在室温下缓慢地挥发。流 平工艺对烧结成膜的精度非常重要，由于浆料的触变性使得它在印刷过程中黏 度降低很多，印刷以后，黏度是相当低的，需要一定的时间使得它在干燥前恢 复到较高的黏度。如果在印刷后就立刻把膜暴露在高温中，黏度将降低更多， 浆料就会在基板表面铺展开来，使印刷膜的边缘清晰度受到破坏。