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1、厚膜技术:用丝网印刷或喷涂等方法,将电子浆料涂覆在陶瓷基板上,制成所需图形,再经过烧结或聚合制造出厚膜元器件和集成电路的技术。
简称印—烧技术
2、厚膜技术的发展
厚膜技术起源于古代—唐三彩
•厚膜印—烧技术应用到电路上只有几十年的历史。
•1943年美国Centralab公司为的无线电引信生产了一种小型振荡-放大电路标志着厚膜混合微电路的诞生。
•1948年晶体管的发明使有源器件的体积大大缩小,促进了电路由体积型结构向平面型结构转化,产生了真正意义上的平面化的厚膜混合电路并开始在工业产品和消费类产品中应用。
•1959年大规模厚膜混合集成电路问世,并于1962年开始批量生产。
•1965年美国IBM公司首先将厚膜IC应用于电子计算机并获得成功,厚膜技术和厚膜IC进入成熟和大量应用。
•1975年厚膜导体浆料、介质浆料有了新发展,使细线工艺和多层布线技术有了突破,促进了厚膜IC的组装密度得到极大提高并使“二次集成”成为可能。
•1976年混合大规模厚膜IC出现。
•1980年至目前为超大规模混合集成阶段,现已能在厚膜技术基础上综合利用半导体技术、薄膜技术和其它技术成就,可以制造能完成功能很复杂的超大规模的功能块电路。
厚膜混合集成电路的工艺过程
厚膜混合集成电路通常是运用印刷技术在陶瓷基片上印制图形并经高温烧结形成无源网络。
制造工艺的工序包括:
· 电路图形的平面化设计:逻辑设计、电路转换、电路分割、布图设计、平面元件设计、分立元件选择、高频下寄生效应的考虑、大功率下热性能的考虑、小信号下噪声的考虑。
· 印刷网板的制作:将平面化设计的图形用显影的方法制作在不锈钢或尼龙丝网上。
· 电路基片及浆料的选择:制作厚膜混合集成电路通常选择 96% 的氧化铝陶瓷基片(特殊电路可以选择其它基片),浆料一般选择美国杜邦公司、美国电子实验室、日本田中等公司的导带、介质、电阻等浆料。
· 丝网印刷:使用印刷机将各种浆料通过制作好电路图形的丝网印刷在基片上。
· 高温烧结:将印刷好的基片在高温烧结炉中烧结,使浆料与基片间形成良好的熔合和网络互连,并使厚膜电阻的阻值稳定。
· 激光调阻:使用厚膜激光调阻机将烧结好的电路基片上印刷厚膜电阻阻值修调到规定的要求。
· 表面贴装:使用自动贴装机将外贴的各种元器件和接插件组装在电路基片上,并经再流焊炉完成焊接,包括焊接引出线等。
· 电路测试:将焊接完好的电路在测试台上进行各种功能和性能参数的测试。
· 电路封装:将测试合格的电路按要求进行适当的封装。
· 成品测试:将封装合格的电路进行复测。
· 入库:将复测合格的电路登记入库。
三.
线路制作主要考虑线路蚀刻造成的影响,
由于侧蚀的影响,生产加工时考虑铜厚及不同加工工艺,需要对线路进行一定预粗,喷锡和沉金板HOZ铜常规补偿0.025mm,1OZ铜厚常规补偿0.05-0.075mm,线宽/线距生产加工能力常规0.075/0.075mm。因此在设计时在考虑线宽/线距布线时需要考虑生产时的补偿问题。
镀金板由于蚀刻后不需要退除线路上面的镀金层,线条宽度没有减小,因此不需要补偿。但需注意由于侧蚀仍然存在,因此金层下面铜皮线宽会小于金层线宽,如果铜厚过厚或蚀刻过量极易造成金面塌陷,从而导致焊接不良的现象发生。
对于有特性阻抗要求的线路,其线宽/线距要求会更加严格。
四. 阻焊制作比较麻烦的就是过电孔上的阻焊处理方式上面:
由于过电孔除了导电功能外,PCB设计工程师会将它设计成装配元件后的成品在线测试点,甚至数还设计成元件插件孔。常规过孔设计时为防止焊接时沾锡会设计成盖油,如果做测试点或插件孔则必须开窗。
但喷锡板过孔盖油极易造成孔内藏锡珠,因此相当部分产品设计成过孔塞油,为便于封装位置也是按塞油处理。但当孔径大于0.6mm时,会增加塞油难度(塞不饱满),因此也有将喷锡板设计成开比孔径大单边0.065mm的半开窗形式,孔壁及孔边0.065mm范围内喷上锡。
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