你的位置:首页 > 知识课堂 > 正文

薄(厚)膜集成电路的材料

发布时间:2014-03-30

薄膜集成电路的材料

薄膜集成电路
薄膜集成电路

本文的内容主要介绍了薄膜集成电路和厚膜集成电路内容,说明薄膜集成电路和厚膜集成电路的材料,并对其应用作了简要说明,希望大家好好阅览一下相关的内容,充实自己的知识宝库。

在薄膜电路中主要有四种薄膜:导电、电阻、介质和绝缘薄膜。导电薄膜用作互连线、焊接区和电容器极板。电阻薄膜形成各种微型电阻。介质薄膜是各种微型电容器的介质层。绝缘薄膜用作交叉导体的绝缘和薄膜电路的保护层。各种薄膜的作用不同,所以对它们的要求和使用的材料也不相同。

对导电薄膜的要求除了经济性能外,主要是导电率大,附着牢靠,可焊性好和稳定性高。因尚无一种材料能完全满足这些要求,所以必须采用多层结构。常用的是二至四层结构,如铬-金(Cr-Au)、镍铬-金(Ni Cr-Au)、钛-铂-金(Ti-Pt-Au)、钛-钯-金(Ti-Pd-Au)、钛-铜-金(Ti-Cu-Au)、铬-铜-铬-金(Cr-Cu-Cr-Au)等。

微型电容器的极板对导电薄膜的要求略有不同,常用铝或钽作电容器的下极板,铝或金作上极板。

对电阻薄膜的主要要求是膜电阻范围宽、温度系数小和稳定性能好。最常用的是铬硅系和钽基系。在铬硅系中有镍-铬(Ni-Cr)、铬-钴(Cr-Co)、镍-铬-硅(Ni-Cr-Si)、铬-硅(Cr-Si)、铬-氧化硅(Cr-SiO)、镍铬-二氧化硅(NiCr- )。属于钽基系的有钽(Ta)、氮化钽(Ta2N)、钽-铝-氮(Ta-Al-N)、 钽-硅(Ta-Si)、钽-氧-氮(Ta-O-N)、钽-硅-氧(Ta-Si-O)等。

对介质薄膜要求介电常数大、介电强度高、损耗角正切值小,用得最多的仍是硅系和钽系。即氧化硅(SiO)、二氧化硅、氧化钽和它们的双层复合结构: -SiO和 -SiO2。有时还用氧化钇,氧化铪和钛酸钡等。

为了减小薄膜网路中的寄生效应,绝缘薄膜的介电常数应该很小,因而采用氧化硅(SiO)、二氧化硅、氮化硼(BN)、氮化铝(AlN)、氮化硅等,适合于微波电路。

厚膜集成电路的材料

厚膜集成电路
厚膜集成电路

厚膜是指在基片上用印刷烧结技术所形成的厚度为几微米到数十微米的膜层。制造这种膜层的材料,称为厚膜材料。

厚膜材料是一类涂料或浆料,由一种或几种固体微粒(0.2~10微米)均匀悬浮于载体中而形成。为了便于印刷成形,浆料必须具有合适的粘度和触变性(粘度随外力而改变的性质)。固体微粒是厚膜的组成部分,决定膜的性质和用途。载体在烧结过程中分解逸出。载体至少含有三种成分,树脂或聚合物粘合剂、溶剂和表面活化剂。粘合剂给浆料提供基本的流变特性;溶剂稀释树脂,随后挥发掉,以使印刷图样干涸;活化剂使固体微粒被载体浸润并适当分散于载体中。

按厚膜的性质和用途,所用的浆料有五类:导体、电阻、介质、绝缘和包封浆料。

导体浆料用来制造厚膜导体,在厚膜电路中形成互连线、多层布线、微带线、焊接区、厚膜电阻端头、厚膜电容极板和低阻值电阻。焊接区用来焊接或粘贴分立元件、器件和外引线,有时还用来焊接上金属盖,以实现整块基片的包封。厚膜导体的用途各异,尚无一种浆料能满足所有这些用途的要求,所以要用多种导体浆料。对导体浆料的共同要求是电导大、附着牢、抗老化、成本低、易焊接。常用的导体浆料中的金属成分是金或者金-铂、钯-金、钯-银、铂-银和钯-铜-银。

在厚膜导体浆料中,除了粒度合适的金属粉或金属有机化合物外,还有粒度和形状都适宜的玻璃粉或金属氧化物,以及悬浮固体微粒的有机载体。玻璃可把金属粉牢固地粘结在基片上,形成厚膜导体。常用无碱玻璃,如硼硅铅玻璃。

厚膜电阻是厚膜集成电路中发展最早、制造水平最高的一种厚膜元件,可以制造各种电阻。对厚膜电阻的主要要求是电阻率大、阻值温度系数小、稳定性好。

与导体浆料相同,电阻浆料也有三种成分:导体、玻璃和载体。但是,它的导体通常不是金属元素,而是金属元素的化合物,或者是金属元素与其氧化物的复合物。常用的浆料有铂基、钌基和钯基电阻浆料。

厚膜介质用来制造微型厚膜电容器。对它的基本要求是介电常数大、损耗角正切值小、绝缘电阻大、耐压高、稳定可靠。

介质浆料是由低熔玻璃和陶瓷粉粒均匀地悬浮于有机载体中而制成的。常用的陶瓷是钡、锶、钙的钛酸盐陶瓷。改变玻璃和陶瓷的相对含量或者陶瓷的成分,可以得到具有各种性能的介质厚膜,以满足制造各种厚膜电容器的需要。

厚膜绝缘用作多层布线和交叉线的绝缘层。对它的要求是绝缘电阻高、介电常数小,并且线膨胀系数能与其他膜层相匹配。在绝缘浆料中常用的固体粉粒是无碱玻璃和陶瓷粉粒。

总而言之,本文讲解的薄膜集成电路和厚膜集成电路的材料内容,希望大家好好阅览,学海无涯,大家还得一如既往的努力踏实的学习,只有这样才能成为合格的人才。

浏览过本文<薄(厚)膜集成电路的材料>的人也浏览了:

厚膜集成电路特点、应用和主要工艺
http://baike.cntronics.com/abc/4689

薄膜电阻和厚膜电阻有什么区别?
http://baike.cntronics.com/abc/560

什么是薄膜集成电路?
http://baike.cntronics.com/abc/4438

特别推荐
技术文章更多>>
技术白皮书下载更多>>
热门搜索

关闭

关闭