贴片电阻、厚膜电阻以及薄膜电阻的可靠性评估.

厚膜电阻制造技术

PTF电阻使用标准厚膜制造技术制造。所有都使用 Electra Polymers & Chemical Ltd （表2）的电阻膏，黄色 PET网版（77T）和25 μm的吸附水膜网印。

调查了几种与导线连接的电阻的结构和材料，比如铜 （Cu）（图1a），不对称设计的铜（图1b），镍金（图 1c），和银（图1d）。不对称电阻导线连接设计是为了 补偿机械应力（图1b），而化学镀镍金层或银层是用来 保护铜面的。

介绍



随着元件越变越小，制造商和组装者在这类印制板的制造、组装、 检验、操作和费用控制等方面面临着许多挑战。由于减少了焊点数 量，内埋无源元件更加可靠。同时，内埋式元件增加了线路密度， 提升了电子设备的电气性能和功能。 虽然内埋无源元件有很多优势，但是依旧有一些问题，包括断裂分 层及各种埋置元件的稳定性问题。因为内埋元件通常需要多层叠构 设计，而不同材料的CTE不匹配将会产生较大的热应力。与分立式 元件不同，有缺陷的内埋式元件无法替换，这意味着即使一个小元 件出现问题也会造成整个线路板报废。所以，保持元件长期稳定和 可靠，是制造商运用这一技术的关注点。 内埋无源元件的概念在很多年前就已出现在线路板行业内。上世纪 60年代末，第一次试验制作内埋电容；
热效应实验Βιβλιοθήκη Baidu
3热效应实验 内埋式电阻作业时的热稳定性是埋电阻技术是否成功的关 键因素。电流通过电阻时产生热量，并且会迅速从印制板 扩散至周边环境。该过程热扩散采用FLIR A320热像仪测 试（两个精密镜头、HMP2020 HAMEG电源）。在温度测 量前，当设定好电阻层辐射率、环境温度和相对湿度等相 机参数后，相机会自动完成各种辐射源的补偿。 本文研究了表面薄膜电阻和内埋式薄膜电阻（条状、多 条状和弯曲状）及聚合厚膜条状电阻内部的温度分布热 成像状况，后者以压合RCC（覆树脂铜箔）作为最外层。
厚膜和薄膜电阻的热成像

图2为非内埋薄膜和厚膜条状电阻的热成像。 观察薄膜电阻所有热成像记录，沿电阻周边温度分布并 不完全相同。条状电阻的温度最高点通常出现在电阻的 中心部位。而高热量区域和差距明显的低温区域会互相 转换。连接铜导线区域的散热状况明显更好。薄膜电阻 中的弯曲状的电阻，热量聚集在拐角内部，因此这些区 域更易受到损伤。
贴片电阻、厚膜电阻以及薄膜电阻的可靠性评估
新晨阳电子
摘要

无源元件，可以节省有源元件安装面积，减小印制板尺 寸，提高设备功能、提升安全性，并降低制造成本。由 于制作完成后内埋式无源元件不可替换，元件是否拥有 长期稳定性和可靠性是制造商最关心的方面。文章给出 了内埋NiP薄膜电阻和聚合厚膜电阻持续作业的可靠性测 试结果，讨论了无铅焊接模拟和温度循环测试（40℃~+85℃）的温度对阻值的影响。 无源元件（线状和非线状电阻，电容，线圈，保险丝） 是每个电子设备的基本组成部分，并占用印制板大量表 面积。然而同时，小尺寸规格无源元件（如 0402和0201） 自动电装难度大，且焊点质量难以保证。多层板内埋无 源元件技术可以克服这些问题，在高端产品（比如手机） 制造中可有广阔应用。
薄膜电阻和厚膜电阻的三种结构

薄膜电阻和聚合厚膜条形电阻设计成三种结构，1.5 mm×4 square,1.0 mm×2 squares,和0.5 mm×1square.另 外，薄膜电阻设计成三种基本形状，条状，多条状，和 弯曲状，电阻线路宽度分别为1.4 mm、1 mm和0.75 mm. 测试板T1,160 mm×160 mm,使用Ohmega-Ply材料，内含 240个成形的薄膜电阻，电阻外部压合覆树脂铜箔 （RCC）。测试板T2,177 mm×192 mm,在FR4层压板上网 印189个厚膜电阻，外部压合RCC材料。
厚膜电阻材料和结构

厚膜（PTF）电阻通常是用聚合物电阻浆制作，适用于不同印制板基 材。一般，电阻浆组成是碳（炭黑和石墨）和/或混合聚合树脂的银 填料（含溶剂和稀释剂，有时加入绝缘粉末填料使之具有适当的流 变性能）。印制板上PTF电阻浆固化温度不应超过180 ℃，但一些制 造商可提供固化温度达到220 ℃的电阻膏。电阻浆和电阻膏的方阻 范围远大于薄膜电阻材料，但阻值公差较大，稳定性有限。聚合物 和铜层接触面间氧化层会引起阻值偏差，且更易发生CTE不匹配造成 的分层和断裂。 薄膜电阻制造技术是使用NiP作为电阻材料，压合在FR-4层压片上。 具体来说，该技术首先将镍（Ni）磷（P）合金薄层电镀于铜箔之上， 制成被称作RCM的电阻/导体复合金属箔，然后将其压合在FR-4基材 之上。最后使用减成法蚀刻出铜线路和平面电阻。 本研究使用电阻材料制作内埋电阻，方阻值分别为25 Ω/米和 100 Ω/米，压合在FR-4基材上。基本参数见表1.