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在基片上制造厚膜网路的主要工艺是印刷、烧结和调阻。常用的印刷方法是丝网印刷。丝网印刷的工艺过程是先把丝网固定在印刷机框架上,再将模版贴在丝网上;或者在丝网上涂感光胶,直接在上面制造模版,然后在网下放上基片,把厚膜浆料倒在丝网上,用刮板把浆料压入网孔,漏印在基片上,形成所需要的厚膜图形。常用丝网有不锈钢网和尼龙网,有时也用聚四氟乙烯网。在烧结过程中,有机粘合剂完全分解和挥发,固体粉料熔融,分解和化合,形成致密坚固的厚膜。厚膜的质量和性能与烧结过程和环境气氛密切相关,升温速度应当缓慢,以保证在玻璃流动以前有机物完全排除;烧结时间和峰值温度取决于所用浆料和膜层结构。为防止厚膜开裂,还应控制降温速度。常用的烧结炉是隧道窑。为使厚膜网路达到性能,电阻烧成以后要进行调阻。常用调阻方法有喷砂、激光和电压脉冲调整等。
为了提高厚膜电路的精度,必须进行阻值调整。由于厚膜丝网印刷操作固有的不准确性,基板表面的不均匀及烧结条件的不重复性,厚膜电阻常出现正负误差,如果阻值超过标称值将无法修正,但是,一般情况下印刷烧成后阻值低于目标值的大约30%,所以要通过激光调整达到目标值。
厚膜混合集成电路的发展
目前,厚膜混合集成电路也受到巨大竞争威胁。印刷线路板的不断改进追逐着厚膜混合集成电路的发展。在变化迅速和竞争激烈的情况下,必须进一步探索厚膜混合集成电路存在的问题与对应采取的措施:
· 开发价廉质优的各种新型基板材料、浆料与包封材料,如 SIC 基板、瓷釉基板、 G-10 环氧树脂板等,贱金属系浆料、树脂浆料等,高温稳定性良好的包装材料与玻璃低温包封材料等。
· 采用各种新型片式元器件,如微型封装结构器件(SOT),功率微型模压管,大功率晶体管,各种半导体集成电路芯片,各种片式电阻器、电容器、电感器与各种片式可调器件、 R 网络、 C 网络、 RC 网络、二极管网络、三极管网络等。
· 开发应用多层布线、高密度组装和三维电路,向具有单元系统功能的大规模厚膜混合集成电路发展。
· 充分发挥厚膜混合集成电路的特长,继续向多功能、大功率方向发展,并不断改进材料和工艺,进一步提高产品的稳定性和可靠性,降低生产成本,以增强厚膜混合集成电路的生命力和在电子产品市场的竞争能力。
· 在利用厚膜集成技术的基础上,综合运用表面组装技术、薄膜集成技术、半导体微细加工技术和各种特殊加工技术,制备多品种、多功能、、低成本的微型电路,如厚膜微片电路、厚薄膜混合集成电路、厚膜传感器及其它各种新型电路等。
推广 CAD、CAM与CAT 技术在厚膜混合集成电路设计和制造过程中的应用,生产工艺逐步向机械化、半自动化、全自动化方向过渡,不断提高生产效率、降低生产成本与改善厚膜混合集成电路的可靠性
五. 字符处理时主要考虑字符上焊盘及相关标记的添加。
由于元件布局越来越密,并且要考虑字符印刷时不可上焊盘,至少保证字符到焊盘在0.15mm以上距离,元件框和元件符号有时根本无法完整分布在线路板上,好在现在贴片大部分由机器完整,因此设计时如果实在无法调整,可以考虑只印字符框,不印元件符号。
标记添加的内容常见有,供应商标识、UL论证标识、阻燃等级、防静电标志、生产周期,客户标识等等。必须弄清楚各标识的含意,留出并加放位置。
六.
PCB的表面涂(镀)层对设计的影响:
目前应用比较广泛的常规表面处理方式有
OSP 镀金 沉金 喷锡
我们可以从成本、可焊性,耐磨性、耐氧化性和生产制作工艺不同,钻孔及线路修改等几个方面比较各自优缺点。
OSP工艺:成本低,导电性和平整性较好,但耐氧化性差,不利于保存。钻孔补偿常规按0.1mm制作,HOZ铜厚线宽补偿0.025mm。考虑到极易氧化和沾染灰尘,OSP工序加工放在成形清洗以后完成,当单片尺寸小于80MM时须考虑拼连片形式交货。
电镀镍金工艺:耐氧化性、耐磨性好,用于插头或接触点时,金层厚度大于或等于1.3um,用于焊接的金层厚度常规在0.05-0.1um,但相对可焊性较差。钻孔补偿按0.1mm制作,线宽不做补偿,注意铜厚1OZ以上制作金板时,表面金层下的铜层极易造成蚀刻过度而塌陷造成可焊性的问题。镀金因需要电流辅助,镀金工序设计在蚀刻前,完整表面处理的同时也起到蚀阻的作用,蚀刻后减少了退除蚀阻的流程,这也是线宽不做补偿的原因。
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