本發(fā)明涉及一種片式薄膜固定電阻器的制作方法，尤其是涉及一種片式薄膜固定電阻器的低阻保護(hù)層的制作方法。
背景技術(shù)：
原片式薄膜固定電阻器通過(guò)濺射沉積電阻體膜層后，未采用其他方式進(jìn)行保護(hù)，直接印刷低溫樹(shù)脂類(lèi)漿料進(jìn)行包封。
中國(guó)專(zhuān)利，公告號(hào)：102820111A，名稱(chēng)：片式膜固定電阻器及其制作方法對(duì)此公開(kāi)。
片式薄膜固定電阻器采用鎳鉻靶材濺射電阻的低阻產(chǎn)品，在耐焊接熱方面，因不同靶材制作方式不同，熱處理溫度差異大，耐焊性差異大，有約50％批次耐焊不能滿(mǎn)足規(guī)范(ΔR≤±0.2％R+0.01Ω)要求，所以如何提高低阻部分產(chǎn)品的耐焊性，成為我們面臨急需解決的問(wèn)題。
從批生產(chǎn)方面來(lái)說(shuō)，由于低阻在進(jìn)行高溫?zé)崽幚磉^(guò)程中會(huì)與空氣中的氧發(fā)生反應(yīng)，形成氧化物，在氧化過(guò)程中電阻體膜層表面反應(yīng)不均勻，從而使電阻溫度系數(shù)為Y(±10ppm/℃)的批次合格率只能達(dá)到70％。
本發(fā)明創(chuàng)造的目的：通過(guò)對(duì)射頻磁控濺射工藝的摸索和研究，采用SiO2靶材射頻濺射的工藝技術(shù)，在電阻體膜層上沉積一層均勻的SiO2保護(hù)膜層，增加片式薄膜固定電阻器在高溫濕度的嚴(yán)酷環(huán)境下的能力，對(duì)臺(tái)灣低阻不含Si電阻體起保護(hù)作用。提高低阻熱處理的一致性，解決臺(tái)灣低阻靶材存在耐焊不合格的問(wèn)題；從而使片式薄膜固定電阻器低阻值段的TCR合格率得到較大提升，提高了產(chǎn)品的發(fā)貨效率，提升了低阻方面的產(chǎn)品可靠性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，目的是提供一種片式薄膜固定電阻器的低阻保護(hù)層的制作方法，為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
一種片式薄膜固定電阻器的低阻保護(hù)層的制作方法，其特征在于：該方法采用SiO2作為靶材，射頻磁控濺射法在鎳鉻電阻體膜層上沉積一層均勻的SiO2保護(hù)膜層。
所述射頻磁控濺射法在真空度達(dá)到2.0x10-3Pa～6.0x10-4Pa，以20sccm～50sccm通入Ar，基片旋轉(zhuǎn)為10Hz～30Hz，射頻電源的輸出功率至800W～2000W進(jìn)行。
在射頻電源的輸出功率為1000W～2000W條件下進(jìn)行，效果更好。
作為改進(jìn)：還包括將濺射SiO2的電阻器采用高溫精密熱風(fēng)烤箱350℃～400℃，熱處理2h～8h的步驟。
進(jìn)一步改進(jìn)：用氮化硅替換SiO2。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明使產(chǎn)品的穩(wěn)定性和可靠性得到較大提升；對(duì)產(chǎn)品在高溫高濕的嚴(yán)酷環(huán)境下使用有較明顯的改善作用；臺(tái)灣低阻靶材濺射的產(chǎn)品耐焊性有顯著的改善；提高低阻熱處理的一致性，使熱處理溫度提高，并且對(duì)產(chǎn)品的正負(fù)TCR無(wú)影響，能夠達(dá)到在±5ppm/℃以?xún)?nèi)，所以該方法可以在薄膜電阻溫度特性為±5ppm/℃的產(chǎn)品上應(yīng)用，使片式薄膜固定電阻器低阻值段的TCR合格率得到較大提升，提升了產(chǎn)品的發(fā)貨效率。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。
實(shí)施該方法采用SiO2作為靶材，射頻磁控濺射法在鎳鉻電阻體膜層上沉積一層均勻的SiO2保護(hù)膜層，具體步驟如下：
1、將具有表、背電極及阻擋層(或掩膜層)的基片，采用直流磁控濺射方式沉積鎳鉻電阻體膜層；
2、將濺射后的基片放入SCP-6型射頻磁控濺射鍍膜機(jī)，并裝入SiO2靶材，然后開(kāi)啟設(shè)備；
3、當(dāng)本低真空度達(dá)到2.0x10-3Pa～6.0x10-4Pa，通入Ar(20sccm～50sccm)，開(kāi)啟基片旋轉(zhuǎn)(10Hz～30Hz)，打開(kāi)射頻電源(RF2500W，15.6MHz)和自動(dòng)匹配器，將自動(dòng)匹配器開(kāi)啟“auto”自動(dòng)匹配模式，開(kāi)啟射頻電壓“on”；
4、緩慢調(diào)節(jié)旋鈕，增加射頻電源的輸出功率至1000W～2000W，開(kāi)始濺射沉積SiO2保護(hù)膜層；
5、將濺射完SiO2保護(hù)膜層的電阻器采用高溫精密熱風(fēng)烤箱350℃～400℃，熱處理2h～8h；
6、最后將熱處理后的產(chǎn)品用去離子水(＞1MΩ)清洗阻擋層，測(cè)量產(chǎn)品的阻值及電阻溫度系數(shù)(TCR)。
本發(fā)明主要采用絕緣，性能穩(wěn)定的材料二氧化硅，通過(guò)真空濺射的方式在電阻體膜層上沉積均勻、穩(wěn)定的保護(hù)膜層。由于該材料為絕緣材料，還可以采用離子濺射的方式沉積，但是沉積速率較低。另外保護(hù)層的材料可以是其他材料(如氮化硅等)，并且通過(guò)實(shí)驗(yàn)摸索，當(dāng)射頻功率大于800W后可以沉積SiO2膜層，但是1000W～2000W范圍內(nèi)，效果較好。
通過(guò)對(duì)相同的電阻體膜層上，對(duì)比濺射SiO2保護(hù)膜層與未濺射的產(chǎn)品，效果對(duì)比試驗(yàn)：(1)以±10ppm/℃為目標(biāo)，進(jìn)行熱處理對(duì)比試驗(yàn)，看產(chǎn)品TCR的合格率及阻值的均勻性；(2)將各自經(jīng)過(guò)后工序制作后的半成品進(jìn)行耐焊接熱對(duì)比試驗(yàn)；(3)采用高溫蒸煮試驗(yàn)(加速老化試驗(yàn))，通過(guò)阻值變化率對(duì)比驗(yàn)證兩種產(chǎn)品的可靠性。
1、濺射SiO2保護(hù)層后的鎳鉻(含微量Si)低阻產(chǎn)品熱處理均勻性從70％以?xún)?nèi)提高至90％；熱處理溫度從320℃～350℃提高至370℃～400℃，解決了之前半成品耐焊接熱試驗(yàn)合格率只有50％的問(wèn)題，提高到95％以上；通過(guò)對(duì)比高溫蒸煮試驗(yàn)，濺射保護(hù)層的產(chǎn)品阻值變化率為0.01％～0.03％。而未濺射保護(hù)層0.04～0.07％，所以產(chǎn)品的穩(wěn)定性和可靠性得到較大提升。
2、通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，對(duì)于鎳鉻(含微量A1)低阻靶材濺射的產(chǎn)品，高溫蒸煮試驗(yàn)的阻值變化率在0.048％～0.079％，且有10％的產(chǎn)品阻值變化率超過(guò)0.1％。而濺射SiO2保護(hù)層后的產(chǎn)品阻值變化率在0.017％～0.025％。所以該工藝技術(shù)對(duì)產(chǎn)品在高溫高濕的嚴(yán)酷環(huán)境下使用有較明顯的改善作用。
3、采用濺射SiO2保護(hù)層的低阻產(chǎn)品，由于電阻體表面的SiO2保護(hù)層在熱處理時(shí)，有效地阻止了電阻體膜層直接跟氧反應(yīng)，從而使產(chǎn)品熱處理均勻性提高，產(chǎn)品在正溫(+125℃)和負(fù)溫(-56℃)下的阻值變化率趨于一致，最終通過(guò)該工藝技術(shù)的應(yīng)用，是片式薄膜固定電阻的電阻溫度特性達(dá)到±5ppm/℃。
4、采用濺射SiO2保護(hù)層的低阻產(chǎn)品，按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行鑒定試驗(yàn)，結(jié)果驗(yàn)證了該產(chǎn)品的可靠性，從環(huán)境性和電應(yīng)力試驗(yàn)來(lái)看，阻值變化率更低。