集成电路封装技术(3).ppt

阻挡材料当金用作导体材料时，金与电阻之间需要一种阻挡材料，因为金直接淀积在NiCr合金上时，Cr具有一种通过金扩散到表面的倾向，既影响引线键合，也影响芯片的共晶键合。为了减轻这个问题，在NiCr上淀积薄薄一层纯镍，同时镍还可以显著改善表面的可焊性。金与Ta2N2的粘接是非常差的，为了提供必需的粘结性，可以在金与Ta2N之间加入薄薄一层90Ti/10W。导体材料金有很高的化学稳定性，因而是薄膜混合电路中最常用的导体材料。在某些情况下，也常常用到铝和铜。它们可以直接与陶瓷基板粘结，而金需要一个或几个中间层，因为它并不能形成粘结所必需的氧化物。薄膜材料第三章厚薄膜技术3.4薄膜技术薄膜基板虽然在薄膜淀积过程中，也要给基板升温，但这个温度相比于厚膜烧结温度要低的多。这样，就使薄膜工艺可选择的基板材料更多，可以使用像玻璃和低温陶瓷这类材料。最好的材料是高纯（99.5%）氧化铝，即蓝宝石，氧化铝的一种，使用在重要的高频领域。用作薄膜基板必须具有比厚膜更平整的表面，CLA（表面粗糙度的中线平均值）大约0.6～1.02μm。烧结后的基本要优于抛光的基板，因为在抛光过程中往往带来表面的麻坑。光洁的表面对得到一致和可靠的产品是分成关键的。因为即使是达到0.6～1.02μm，淀积膜的厚度仍远远小于表面起伏，这样电阻的稳定性就会变差。此外，导体在有污点的地方会比较薄，将导致引线键合和芯片粘结的失效。某些新材料，例如AlN，一开始更适合用在薄膜工艺中，因为不需要对基板进行特殊处理。薄膜材料第三章厚薄膜技术3.4薄膜技术厚膜与薄膜的比较尽管薄膜工艺提供了较好的线条边缘清晰度，更小的线条几何尺寸以及更优良的电阻特性，但是它与厚膜比较而言有以下几个缺点：薄膜材料第三章厚薄膜技术3.4薄膜技术①由于要增加更多的操作，薄膜工艺几乎总比厚膜贵。只有当许多薄膜电路能够制造在单个基板上时才能使薄膜工艺在价格上有竞争力。②很难制作多层结构。它们能够用多层淀积和刻蚀工艺，但这种工艺十分昂贵，并且是劳动密集型工艺，因此只限于很少的应用中。③在大多数情况下，由于受限于单一的方电阻率，这样制造大阻值和小阻值的电阻时都需要大面积的区域。一是薄膜材料的方电阻率本身低，二是更换其它合适的方电阻率材料不如厚膜那么容易，花费的成本也高。常用的做法是在厚膜基板上的性能或空间有局限的地方利用薄膜电路。*可编辑感谢下载*结构厚膜电阻的结构是不均匀的相结构，因为均匀的分散相，则导电颗粒被绝缘颗粒隔开，就没有电导，如果导电相浓度上升，相互连接的电导将大大地上升，出现突变。无法改变成分含量来改变阻值，故必须采用不均匀的分散相。其办法是使用玻璃粉的颗粒要求比导电颗粒要粗，这样，在湿的浆料中，每个玻璃颗粒被许多小的导体颗粒所包围。这就需要其中的玻璃在烧结过程中不完全熔化和产生流动，这时才使膜中的导电颗粒保持链状结构厚膜电阻的结构和导电机制第三章厚薄膜技术3.3厚膜材料导电机制由于RuO2的优越性能，常用作为厚膜电阻的材料。低阻值厚膜电阻体中的RuO2在烧结过程中相互连接，形成网络结构，构成导电通路。但在高阻值情况下RuO2并不连接在一起。厚膜电阻的结构和导电机制第三章厚薄膜技术3.3厚膜材料厚膜电阻器电特性的主要参数：方电阻电阻温度系数非线性噪声和稳定性厚膜电阻的主要参数及基本性能第三章厚薄膜技术3.3厚膜材料方电阻简称方阻，也称膜电阻。它是指厚度均匀的一块正方形膜，电流从一边流向另一边时所具有的阻值。用Rs表示，单位为?/方或?/□。根据上面的方阻定义，可以得出方阻Rs与膜厚度t及材料电阻率ρ的关系。对于下图所示的任意一块厚膜，其电阻值R可用下式来表示：ρ为电阻膜的体积电阻率（??cm）；l为膜的长度；s为膜的横截面积；w和t分别为膜的宽度和厚度。方电阻第三章厚薄膜技术3.3厚膜材料（式3.1）如果膜的长宽相等，即为正方形时，l=w,则上式变为根据方阻的定义，此时膜的电阻R即为方阻Rs，因此方阻的大小只与膜材料的性质（ρ）有关，而与正方形膜的尺寸大小，即正方形的大小无关，因而方阻Rs表征了厚膜的电阻特性。引入方阻后，3.1式的电阻值可写成：式中：N是电阻膜的长宽比，称为方数。一般厚膜电阻的阻值由材料的方阻Rs和膜的几何尺寸决定，可以通过不同方阻值的厚膜材料和不同