厚膜集成电路丝网印刷工艺技术.pdfVIP

薄厚膜集成电路工艺

作者：韩鑫

摘要重点介绍了厚膜集成电路中的丝印技术及厚膜混合电

路、薄膜中的物理气相淀积技术

关键词厚膜丝印厚膜混合电路薄膜物理气相淀积

引言厚膜技术与薄膜技术是电子封装中重要的工艺技术，厚膜技术使用

网印与烧结方法，薄膜技术使用镀膜光刻、物理淀积等方法。薄膜电路的主要

特点是：制造精度比较高，可实现小孔金属化，可方便的采用介质制造多层电

路，厚膜电路是应电子小型产品化发展起来的应用比较广泛且体积小具有很大

的发展潜力。随着技术的发展，厚膜混合集成电路使用范围日益扩大，逐渐

在各个领域渗透。

1、薄厚集成电路概述

薄厚集成电路大体上可分为两大类：半导体集成电路和混合集成电路，而

混合集成电路又可分为两种，一种是薄膜混合集成电路，它是应用真空喷射法的

薄膜技术制造。另一种是厚膜集成电路，是应用丝网印刷厚膜技术制造。所谓薄

膜是指1μm左右的膜层厚度，厚膜是指10～25μm的膜层厚度，无论是

薄膜还是厚膜都有各自的优点。

2、厚膜集成电路丝网印刷工艺

2.1陶瓷板

使用90%～96%的氧化铝陶瓷基板，是一种以氧化铝(Al2O3)为主体的材

料，有较好的传导性、机械强度和耐高温性。制作厚膜时应注意陶瓷板的材质、

尺寸、粗糙度、翘曲以及表面的缺陷与污染等，并在净化间进行超声波清洗。

2.2浆料

有导体浆料、电阻浆料和绝缘浆料3种，浆料一般由贵金属和低熔

点玻璃组成。制作浆料时要注意浆料的材质、粘度和膨胀系数等。印刷厚膜电路

所使用的浆料，其成分有金、银、铂、钯等。上述金属粉末分散在有机树脂粘合

剂中调成糊状，然后通过丝网印版印在陶瓷基板上。经高温烧制，有机树脂粘合

剂被燃烧掉，剩下的几乎都是纯粹的贵金属，由于玻璃质的作用而密合在基板上。

这层膜可作为厚膜线路、厚膜电阻、厚膜电容及半导体集成电路用的底层金属

片。

(1)用银做导电材料其电阻是很低的，因此有时也使用银—钯、银的混合物

做导电材料。

(2)为了在基板上形成电阻膜，所用的电阻材料主要是银、金、钯、属粉

末。

(3)小型电容器的导电体、电极等是由重叠印刷法制造出来的。电极材料以

铂—金、钯—金、银等为主体组成。

2.3丝网印版的制作

(1)网框：印刷厚膜电路的丝网网框多采用硬铝及铝合金，网框规格一般

为100mm×150mm和150mm×200mm。网框形状通常为矩

形。

(2)丝网：印刷厚膜电路的丝网多采用不锈钢丝网或尼龙丝网。一般电路

印刷200～300目丝网；多层布线或要求精度更高时，可采用300目以上的丝

网。

(3)感光胶：由于厚膜电路丝印要求得到较厚的墨膜(浆料膜)，所以要求使

1/9

用能将光膜涂至20～30μm厚的感光胶，但显影后不得出现边缘缺陷。

2.4厚膜丝印

集成电路的丝网印刷图像是微型的，要求印刷精度高，所以印刷机、印板、

承印物(基板)、油墨等都需要高精度，印刷场所也一定要保持恒温，并清除尘

埃。

刮板材料一般为聚胺脂橡胶或氟化橡胶，硬度为邵氏A70°～A80°。另外，

选择刮板的形状及硬度时，应考虑电路板上欲印什么

图案这个因素。一般情况下，刮板刃部为90°或60°，刮板角为70°～75°

印刷厚膜集成电路的丝印机有半自动和全自动两类。半自动丝印机只有基板供给

是用手工完成的，其它工序自动完成，如信息产业部电子第四十五研究所开发研

制的WY-155型、WY-203型等精密丝网印刷机，具有印刷精度小于

0.01mm，刮板压力和印刷速度可以调节，真空工作台x、y、θ三维精密调

整，整机PLC控制等，各项指标均达到或超过国外同类设备技术水平，是国内

厚膜集成电路生产厂家的首选设备。

2.5厚膜电路的印后加工

一般印刷厚膜电路板，首先进行导