薄膜电路

2020-05-18 7683

3.1产品特性  Features

  薄膜电路,指的是在陶瓷基片上通过光刻,电镀等半导体工艺,将电阻、金属导带等集成为一体,形成特定功能的电路。主要有以下特点:

   A thin film circuit is fabricated by sputtering photolithography , plating as well as other standard semiconductor process . Film resistor , film inductor , film conductor and other distributed circuit components are integrated in one ceramic substrate . The features of the thin film circuits are as f0llows:

u 高集成度、小体积 High integrity and small size

u 高精度、提供优异的元器件性能   

High precision of the line , excellent component performance

u 优异的温度稳定特性以及频率特性,使用频率至毫米波

Excellent temperature and frequency characteristic , working frequency up to millimeter wave band

3.2产品运用 Applications

u 通讯领域:微波毫米波通讯、光通讯、5G通讯、无线电通讯

Communications applications: Microwave &millimeter wave communications , Optical communications and Telecommunications

u LED大功率照明领域  LED power lighting applications

u 传感技术领域  Sensors applications

u 医疗成像领域  Medical imaging applications

u 生物技术领域  Biotech applications

3.3产品概述  Overview

3.3.1产品金属层结构  Product  metallayers


3.4.2陶瓷基片  Ceramic Substrate

基片材料及参数  Substrate parameters

项目

纯度

表面粗糙度

介电常数

介质损耗

热导率

密度

热膨胀系数

单位

%

Ra(μm)

@1MHz

@1MHz

W/m·K

g/cm3

10-6mm/℃

即烧氧化铝

96

0.2~0.5

9.5±0.2

0.0003

24.7

3.7

6.5~8.0

(25℃~800℃)

即烧氧化铝

99.6

0.1~0.2

9.9±0.1

0.0001

26.9

3.87

7.0~8.3

(25℃~1000℃)

抛光氧化铝

99.6

0.03~0.08

9.9±0.1

0.0001

26.9

3.87

7.0~8.3

(25℃~1000℃)

即烧氮化铝

99

0.1~0.2

8.8±0.2

0.001

180~230

3.28

4.6

(25℃~300℃)

抛光氮化铝

99

0.03~0.08

8.8±0.2

0.001

180~230

3.28

4.6

(25℃~300℃)

抛光钛酸盐

N/A

0.1~0.3

20~300

0.0005~0.01

N/A

N/A

N/A

3.4.3常规厚度及代码

代码

05

10

15

20

25

30

40

厚度(mm)

0.127±0.02

0.254±0.03

0.381±0.03

0.508±0.05

0.635±0.05

0.762±0.05

1.016±0.05

注:基片的选择:基片的选择主要取决于介电常数,介电常数会决定导线的特征尺寸。电路具有精细的导线结构时应选用99.6%氧化铝,此款材料具有很精细的颗粒结构。在功率较大的电路运用中应选择99%氮化铝,此款材料具有很好的热导率。

厚度选择:基片的厚度会直接影响产品的使用频率,以99.6%氧化铝为例最佳的使用频率为:

基片厚度为0.635mm,最高使用频率到6GHz;基片厚度为0.508mm,最高使用频率到12GHz;

基片厚度为0.381mm,最高使用频率到18GHz;基片厚度为0.254mm,最高使用频率到40GHz;

基片厚度为0.127mm时最高使用频率可超过40GHz。

3.4.4 金属体系  Metal system  

本公司为客户提供了4种金属体系选择,若电路中含有电阻,必需选择含有TaN的金属体系:

 

金属体系

功能

焊接方式

金属层厚度

TiW/Au

微带线

适用AuSn、AuGe、AuSi、导电胶等焊料,不适用PdSn焊料

Au层厚度:0.5~5μm

Ni层厚度:0.1~0.3μm

TiW层厚度:0.05~0.1μm

TaN层厚度:0.02~0.1μm

金层厚度可按照客户要求控制,公差为±0.5μm。氮化钽厚度符合方阻要求为准。

TiW/Ni/Au

微带线

适用AuSn、AuGe、AuSi、导电胶、PdSn等焊料

TaN/TiW/Au

微带线、电阻

适用AuSn、AuGe、AuSi、导电胶等焊料,不适用PdSn焊料

TaN/TiW/Ni/Au

微带线、电阻

适用AuSn、AuGe、AuSi、导电胶、PdSn等焊料

 

 

3.4.5 表面金属化

通孔金属化:为方便接地,本公司可提供带金属化通孔的薄膜电路,金属化通孔电阻小于等于50毫欧姆。

孔径与基片厚度的最佳比例为1:1,可加工的最小金属化通孔孔径为基片厚度的0.8倍,孔位最小偏差为50μm,详细要求如下(T为基片厚度):


金属图形化及性能精度:

项目

典型值

极限值

图形化

最小线宽

50μm

20μm

最小缝宽

50μm

20μm(带金属化通孔极限值为50μm)

套刻精度

10μm

5μm

线条精度

±10μm

±3μm

性能

方阻值

50Ω

10Ω~200Ω

电阻精度

±10%

±5%

电极耐温

400℃×6min

400℃×10min

 

3.4.6薄膜电阻设计规则  Resistor Design Formula