С непрерывным развитием технологии изготовления корпусов микроэлектроники плотность мощности электронных компонентов значительно возросла, что привело к резкому увеличению тепловыделения на единицу объема, что привело к выдвижению более строгих стандартов производительности печатных плат нового поколения с точки зрения эффективности рассеивания тепла (теплопроводности). В настоящее время исследователи активно изучают и разрабатывают несколько керамических материалов подложек с высокой теплопроводностью, включая нитрид алюминия (AlN), карбид кремния (SiC) и оксид бериллия (BeO). ). Однако БЭО экологически ограничены из-за их потенциальной токсичности; SiC не считается идеальным материалом подложки из-за его высокой диэлектрической проницаемости. Напротив, AlN стал популярным материалом для подложек из-за его коэффициента теплового расширения, близкого к кремнию (Si), и умеренных свойств диэлектрической проницаемости.
Традиционно толстопленочные суспензии в основном разрабатывались на основе подложек из оксида алюминия (Al2O3), но компоненты этих суспензий склонны к химическим реакциям при контакте с подложками AlN и выделяют газ, что представляет серьезную угрозу стабильности и производительности толстых суспензий. киносхемы. Кроме того, поскольку коэффициент теплового расширения подложки AlN ниже, чем у подложки Al2O3, прямое использование процесса суспензии и спекания, разработанного для Al2O3, на подложке AlN приведет к несоответствию теплового расширения, что вызовет проблемы. Поэтому нецелесообразно просто переносить систему материалов и производственный процесс, применимые к подложке Al2O3, на подложку AlN. В этой статье основное внимание уделяется процессу изготовления резисторов на подложке AlN, подробно обсуждается процесс изготовления, а также подробно оцениваются и анализируются характеристики резисторов.
номер конструкции сопротивления
Чтобы определить взаимосвязь между значением сопротивления подложки AlN и количеством расчетных квадратов, была разработана пластина для испытания сопротивления (как показано на рисунке 4). Длина сопротивления колеблется от 500 до 2000 мкм, а ширина – от 500 до 2500 мкм. Резисторы четырех типов квадратного сопротивления были напечатаны на подложке AlN, пленка спечена при температуре 850°С и измерены значения сопротивления резисторов различных конструктивных размеров.
Измеряется значение сопротивления трех подложек одинакового размера, рассчитывается расчетное квадратное число размерного сопротивления, усредняется значение сопротивления трех резисторов и определяется соотношение между значением сопротивления и квадратичным числом сопротивления. формируется четыре вида квадратного сопротивления (как показано на рисунке 2).
Когда начальное значение резистивной печати обычно составляет 80% от номинального значения, это наиболее способствует улучшению регулировочного значения и выхода продукции. В сочетании с диаграммой зависимости между значением сопротивления и числом квадратов рассчитывается расчетная пропорция четырех квадратных резисторов (см. Таблицу 1).
процесс регулировки значения сопротивления
При фактическом производстве толстопленочного сопротивления, даже если состав суспензии, процесс печати, толщина пленки, обжиг и соответствие электродов строго контролируются, ошибка между значением сопротивления и целевым значением может достигать только ± 20%. Чтобы на основе изготовленного толстопленочного резистора получить значение сопротивления необходимой точности, величину можно лишь регулировать. С точки зрения повышения точности значений текучести и сопротивления корректировка значений является важной и важной технологией.
Параметры процесса регулировки сопротивления на подложке AlN следующие: ток 14,5 А, частота добротности 2500 Гц, расстояние между точками лазера 150. На основании анализа формы меток разреза после регулировки ширина меток резания сопротивления четырех Виды квадратного сопротивления превышают 30 мкм, а в метках разрезов нет сопротивления и мусора подложки, что соответствует соответствующим требованиям инспекционных документов.
Таким образом, с быстрым развитием технологии упаковки микроэлектроники требования к эффективности рассеивания тепла печатной платы растут, что способствует исследованию и разработке керамических материалов подложки с высокой теплопроводностью. Среди них нитрид алюминия (AlN) выделяется среди многих потенциальных материалов благодаря своим превосходным характеристикам теплового расширения и умеренным характеристикам диэлектрической проницаемости и стал популярным выбором для нового поколения материалов для печатных плат. Однако уникальность подложки AlN также требует от нас внесения соответствующих корректировок и оптимизации при выборе толстопленочной суспензии и производственного процесса, чтобы избежать проблем, вызванных той же системой материалов и процессом, что и подложка Al2O3.
В этой статье глубоко изучается технология изготовления сопротивления на подложке AlN путем разработки пластины для испытания сопротивления, измерения и анализа взаимосвязи между сопротивлением и числом квадратов, а также изучения технологии регулировки сопротивления. Результаты показывают, что сопротивление со стабильными характеристиками и высокой точностью может быть изготовлено на подложке AlN, если разумно подобрать соотношение размеров сопротивления и точно контролировать параметры процесса. Эти результаты исследований не только обеспечивают техническую поддержку для применения подложки AlN в области корпусов микроэлектроники, но также обеспечивают эффективное решение проблемы рассеивания тепла в электронных компонентах с высокой плотностью мощности в будущем. Благодаря постоянному развитию технологий улучшение подложки AlN и поддерживающего ее производственного процесса придаст новую жизнь устойчивому развитию микроэлектронной промышленности.
