Con el desarrollo de la tecnología de embalaje de microelectrónica, la potencia y la densidad de los componentes electrónicos aumentan, y el calor por unidad de volumen aumenta, y los requisitos para la capacidad de disipación de calor (es decir, la conductividad térmica) de la nueva generación de placas de circuito son también más estricto. En la actualidad, los sustratos cerámicos de alta conductividad térmica desarrollados son AlN, SiC y BeO. El BeO es tóxico y no favorece la protección del medio ambiente. La constante dieléctrica del SiC es demasiado alta para usarlo como sustrato. AlN ha atraído mucha atención debido a su coeficiente de expansión térmica cercano al Si y su constante dieléctrica moderada.
La suspensión de película gruesa tradicional se desarrolla en base al sustrato Al2O3, y su composición es fácil de reaccionar con el sustrato AlN y producir gas, lo que tiene un impacto desastroso en el rendimiento del circuito de película gruesa. Además, el coeficiente de expansión térmica del sustrato de AlN es menor que el del sustrato de Al2O3, y la suspensión tradicional sinterizada sobre el sustrato de AlN tiene el problema de un desajuste de expansión térmica. Por lo tanto, no es factible copiar directamente el sistema de materiales y el proceso de producción aplicado al sustrato de Al2O3 al proceso de producción del sustrato de AlN. En este artículo, se presenta el proceso de producción de resistencia sobre sustrato de AlN y se estudia el rendimiento de la resistencia.
Investigación del proceso de producción de resistencia
Según el espesor recomendado de la resistencia (12μm), la placa de pantalla de la resistencia está hecha de malla de acero inoxidable con un diámetro de 75μm y el espesor de la película es de 25μm. En el proceso de serigrafía, el espesor de la película de la resistencia se puede ajustar ajustando los parámetros de impresión. Existe una cierta correspondencia entre la película húmeda, la película secante y la película cocida. Mediante el ajuste de los parámetros de impresión, como la presión, la velocidad de impresión, el espaciado de la malla, se puede controlar el espesor de la película húmeda de la pasta de resistencia a la impresión y se utiliza el probador de espesor de la película para medirlo, y la relación correspondiente entre la película húmeda y la La película seca puede ser correspondiente después de la cocción.
El conductor de oro, la resistencia y el medio de baja temperatura se fabrican mediante un proceso de película gruesa (como se muestra en la Figura 1). Durante la impresión, el espesor de la película húmeda de la resistencia se controla a 35 μm. Después de disparar la resistencia, se verifican y verifican las características del ajuste del láser, el coeficiente de temperatura de la resistencia (TCR) y la estabilidad de la resistencia.
Condiciones del proceso de sinterización
La pasta de resistencia está compuesta de fase conductora, fase adhesiva y portador orgánico. En el proceso de sinterización, la fase de unión fluye y, en el proceso de enfriamiento posterior, se solidifica en una película, se adhiere a la superficie del sustrato cerámico y desempeña el papel de unirse con el sustrato cerámico y soportar la cadena conductora. Según la recomendación de los datos técnicos, el proceso de sinterización por resistencia del sustrato de AlN se determina de la siguiente manera: temperatura máxima 850 ℃, tiempo de retención 10 min y tiempo total de sinterización 60 min.
La Figura 2 muestra el aspecto tras la impresión de la pasta de resistencia. En este momento, la película de resistencia está formada por óxido de rutenio suelto (o paladio, plata) unido bajo la acción de una resina orgánica con cierta fuerza de unión, y tiene una superficie irregular. Debido al efecto aislante del aglutinante, el valor de resistencia de la capa de película de resistencia es muy grande. Durante la sinterización, con el aumento de la temperatura de sinterización, los componentes orgánicos de la película se queman y volatilizan gradualmente (a 500 ℃, el adhesivo orgánico se descarga por completo), de modo que las partículas de óxido de rutenio se juntan y conectan gradualmente entre sí para Forman un camino conductor continuo. La morfología después de la sinterización por resistencia se muestra en la Figura 3, y la capa de película obviamente se contrae y densifica después de la sinterización.
En resumen, con el progreso continuo de la tecnología de empaquetado de microelectrónica, el rendimiento de disipación de calor de la placa de circuito es cada vez más necesario. El sustrato de AlN se ha convertido en un punto de investigación debido a su coeficiente de expansión térmica y su constante dieléctrica moderada cercana al Si. Sin embargo, el proceso tradicional de producción y suspensión de película gruesa basado en sustrato de Al2O3 no se puede aplicar directamente al sustrato de AlN, existen importantes problemas de reactividad y desajuste de expansión térmica. En este artículo, se analiza en profundidad el proceso de producción de resistencia sobre sustrato de AlN. Al ajustar los parámetros de la serigrafía, se controla el espesor de la película de resistencia y se optimizan las condiciones del proceso de sinterización, se logra con éxito la producción de resistencia sobre sustrato de AlN. Los resultados de la investigación muestran que la resistencia con rendimiento estable se puede preparar mediante un control de proceso razonable, que puede cumplir con los altos requisitos de disipación de calor y rendimiento de la nueva generación de placas de circuito, y brindar un fuerte apoyo para el desarrollo de tecnología de empaque de microelectrónica. 42>
