本發(fā)明涉及電子元件領(lǐng)域,具體而言,涉及一種薄膜電阻熱處理工藝方法與制造工藝方法。
背景技術(shù):
薄膜電阻器是用類蒸發(fā)的方法將一定電阻率材料蒸鍍于絕緣材料表面制成,薄膜電阻常用的絕緣材料是陶瓷基板。薄膜電阻常用于各類儀器儀表,醫(yī)療器械,電源,電力設(shè)備,電子數(shù)碼產(chǎn)品,與厚膜電阻不同的是,厚膜電阻一般采用絲網(wǎng)印刷工藝,薄膜電阻采用的是真空蒸發(fā)、磁控濺射等工藝方法。厚膜電阻一般精度較差,10%,5%,1%是常見精度,而薄膜電阻則可以做到0.01%萬分之一精度,0.1%千分之一精度等。同時厚膜電阻的溫度系數(shù)上很難控制,一般較大,同樣的,薄膜電阻則可以做到非常低的溫度系數(shù),這樣電阻阻值隨溫度變化非常小,阻值穩(wěn)定可靠。
現(xiàn)有技術(shù)中,在對薄膜電阻進(jìn)行熱處理的過程中,對于薄膜電阻熱處理技術(shù)一般設(shè)定最佳的熱處理溫度和在此溫度下的保溫時間,生產(chǎn)的產(chǎn)品性能能滿足生產(chǎn)和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。然而還是至少存在如下幾點不足:第一點:在經(jīng)激光調(diào)阻后阻值離散度大,影響產(chǎn)品的阻值合格率;第二點:產(chǎn)品在進(jìn)行高溫暴露試驗中由于膜層的不穩(wěn)定,會造成阻值偏移較大,高溫暴露阻值變化率較差,高溫環(huán)境使用性能欠佳;第三點:在進(jìn)行加電瞬時過負(fù)載時,由于膜層存在的較大應(yīng)力,加上激光調(diào)阻時造成的應(yīng)力,會造成部分產(chǎn)品耐過電應(yīng)力和耐過電疲勞性能差。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種薄膜電阻熱處理工藝方法與制造工藝方法,其旨在改善上述的問題。
本發(fā)明提供一種技術(shù)方案:
第一方面,本發(fā)明實施例提供了一種薄膜電阻熱處理工藝方法,所述薄膜電阻熱處理工藝方法包括:
利用熱處理箱對薄膜電阻加熱至第一溫度點,維持所述第一溫度點預(yù)設(shè)定的加熱時間;
在預(yù)設(shè)定的加熱時間后,采用至少一個第二溫度點對薄膜電阻進(jìn)行降溫處理預(yù)設(shè)定的降溫時間,所述預(yù)設(shè)定的降溫時間包括有與所述第二溫度點數(shù)量相同的降溫時間段,其中,每個第二溫度點分別對應(yīng)一個降溫時間段,且所述第二溫度點低于所述第一溫度點,且所述至少一個第二溫度點按照降溫時間段的先后順序依次遞減。
進(jìn)一步地,所述在預(yù)設(shè)定的加熱時間后,采用至少一個第二溫度點對薄膜電阻進(jìn)行降溫處理的步驟包括:
所述在預(yù)設(shè)定的加熱時間后,采用三個第二溫度點對薄膜電阻進(jìn)行降溫處理。
進(jìn)一步地,所述在預(yù)設(shè)定的加熱時間后,采用三個第二溫度點對薄膜電阻進(jìn)行降溫處理的步驟包括:
在預(yù)設(shè)定的加熱時間后,將溫度降低至300~350攝氏度對薄膜電阻加熱,并維持第一時間段;
在第一時間段后,將溫度降低至250~300攝氏度對薄膜電阻加熱,并維持第二時間段;
在第二時間段后,將溫度降低至200~250攝氏度對薄膜電阻加熱,并維持第三時間段;
停止加熱,在薄膜電阻的溫度降低到預(yù)設(shè)定的溫度后,將薄膜電阻從熱處理箱取出,待自然冷卻。
進(jìn)一步地,所述在預(yù)設(shè)定的加熱時間后,采用三個第二溫度點對薄膜電阻進(jìn)行降溫處理的步驟包括:
在預(yù)設(shè)定的加熱時間后,將溫度降低至325攝氏度對薄膜電阻加熱,并維持第一時間段;
在第一時間段后,將溫度降低至275攝氏度對薄膜電阻加熱,并維持第二時間段;
在第二時間段后,將溫度降低至225攝氏度對薄膜電阻加熱,并維持第三時間段;
停止加熱,在薄膜電阻的溫度降低到預(yù)設(shè)定的溫度后,將薄膜電阻從熱處理箱取出,待自然冷卻。
進(jìn)一步地,在預(yù)設(shè)定的加熱時間后,將溫度降低至300~350攝氏度對薄膜電阻加熱,并維持1h~3h;
在第一時間段后,將溫度降低至250~300攝氏度對薄膜電阻加熱,并維持1h~3h;
在第二時間段后,將溫度降低至200~250攝氏度對薄膜電阻加熱,并維持1h~3h;
停止加熱,在薄膜電阻的溫度降低到預(yù)設(shè)定的溫度后,將薄膜電阻從熱處理箱取出,待自然冷卻。
進(jìn)一步地,所述第一時間段、所述第二時間段以及所述第三時間段均為2h。
進(jìn)一步地,所述利用熱處理箱對薄膜電阻加熱至第一溫度點,維持所述第一溫度點預(yù)設(shè)定的加熱時間的步驟包括:
利用熱處理箱對薄膜電阻加熱至390~450攝氏度,維持所述390~450攝氏度2h~7h。
進(jìn)一步地,所述利用熱處理箱對薄膜電阻加熱至第一溫度點,維持所述第一溫度點預(yù)設(shè)定的加熱時間的步驟包括:
利用熱處理箱對薄膜電阻加熱至425攝氏度,維持425攝氏度4.5h。
第二方面,本發(fā)明實施例還提供了一種薄膜電阻制造工藝方法,所述薄膜電阻制造工藝方法包括:
采用印刷的方式在一陶瓷基板基制備電極;
在所述陶瓷基板的部分區(qū)域印刷絕緣阻擋層;
將具有一定電阻率的電阻材料采用磁控濺射法濺射到陶瓷基板剩余的裸露區(qū)域從而制備出初始薄膜電阻;
利用上述的薄膜電阻熱處理工藝方法對初始薄膜電阻進(jìn)行熱處理;
將絕緣阻擋層清除;
對初始薄膜電阻進(jìn)行激光調(diào)阻;
對初始薄膜電阻進(jìn)行封裝并燒結(jié)端電極。
進(jìn)一步地,所述在預(yù)設(shè)定的加熱時間后,采用三個第二溫度點對薄膜電阻進(jìn)行降溫處理的步驟包括:
在預(yù)設(shè)定的加熱時間后,將溫度降低至300~350攝氏度對薄膜電阻加熱,并維持第一時間段;
在第一時間段后,將溫度降低至250~300攝氏度對薄膜電阻加熱,并維持第二時間段;
在第二時間段后,將溫度降低至200~250攝氏度對薄膜電阻加熱,并維持第三時間段;
停止加熱,在薄膜電阻的溫度降低到預(yù)設(shè)定的溫度后,將薄膜電阻從熱處理箱取出,待自然冷卻。
本發(fā)明提供的薄膜電阻熱處理工藝方法與制造工藝方法的有益效果是:通過利用熱處理箱對薄膜電阻加熱至第一溫度點,維持第一溫度點預(yù)設(shè)定的加熱時間;然后在預(yù)設(shè)定的加熱時間后,采用至少一個第二溫度點對薄膜電阻進(jìn)行降溫處理預(yù)設(shè)定的降溫時間,預(yù)設(shè)定的降溫時間包括有與溫度點數(shù)量相同的降溫時間段,至少一個第二溫度點按照降溫時間段的先后順序依次遞減,從而實現(xiàn)了使得最終生產(chǎn)出的薄膜電阻的阻值精度一致性更好,合格率更高,且提升了薄膜電阻的耐過電性能、耐疲勞性能以及高溫暴露性能。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案,下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹,應(yīng)當(dāng)理解,以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實施例,因此不應(yīng)被看作是對范圍的限定,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。
圖1為本發(fā)明實施例提供的薄膜電阻熱處理工藝方法的流程圖;
圖2為本發(fā)明實施例提供的對薄膜電阻進(jìn)行熱處理時溫度隨著時間變化的走勢圖;
圖3為本發(fā)明實施例提供的薄膜電阻制造工藝方法的流程圖。
具體實施方式
為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計。
因此,以下對在附圖中提供的本發(fā)明的實施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍,而是僅僅表示本發(fā)明的選定實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
應(yīng)注意到:相似的標(biāo)號和字母在下面的附圖中表示類似項,因此,一旦某一項在一個附圖中被定義,則在隨后的附圖中不需要對其進(jìn)行進(jìn)一步定義和解釋。
在本發(fā)明的描述中,需要理解的是,術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,或者是該發(fā)明產(chǎn)品使用時慣常擺放的方位或位置關(guān)系,或者是本領(lǐng)域技術(shù)人員慣常理解的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述,而不是指示或暗示所指的設(shè)備或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對本發(fā)明的限制。
此外,術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等僅用于區(qū)分描述,而不能理解為指示或暗示相對重要性。
在本發(fā)明的描述中,還需要說明的是,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語“設(shè)置”、“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
實施例一
請參閱圖1,本發(fā)明實施例提供了一種薄膜電阻熱處理工藝方法,所述薄膜電阻熱處理工藝方法包括:
步驟s101:利用熱處理箱對薄膜電阻加熱至第一溫度點,維持所述第一溫度點預(yù)設(shè)定的加熱時間。
例如,利用熱處理箱對薄膜電阻加熱至390~450攝氏度,維持所述390~450攝氏度2h~7h。當(dāng)然地,第一溫度點可以為390攝氏度或425攝氏度或450攝氏度,在此不多做限制,只要在390~450攝氏度均可,加熱時間可以為2h或4.5h或7h,在此不做限制,只要在2h~7h的范圍內(nèi)均可。
步驟s102:在預(yù)設(shè)定的加熱時間后,采用至少一個第二溫度點對薄膜電阻進(jìn)行降溫處理預(yù)設(shè)定的降溫時間。
其中,所述預(yù)設(shè)定的降溫時間包括有與所述第二溫度點數(shù)量相同的降溫時間段,每個第二溫度點分別對應(yīng)一個降溫時間段,且所述第二溫度點低于所述第一溫度點,且所述至少一個第二溫度點按照降溫時間段的先后順序依次遞減。
具體地,步驟s102包括:在預(yù)設(shè)定的加熱時間后,采用三個第二溫度點對薄膜電阻進(jìn)行降溫處理。
例如,如圖2所示,步驟s102包括:
步驟s1021:在預(yù)設(shè)定的加熱時間后,將溫度降低至300~350攝氏度對薄膜電阻加熱,并維持第一時間段。
步驟s1022:在第一時間段后,將溫度降低至250~300攝氏度對薄膜電阻加熱,并維持第二時間段。
步驟s1023:在第二時間段后,將溫度降低至200~250攝氏度對薄膜電阻加熱,并維持第三時間段。
步驟s1024:停止加熱,在薄膜電阻的溫度降低到預(yù)設(shè)定的溫度后,將薄膜電阻從熱處理箱取出,待自然冷卻。
本實施例中,維持第一時間段的溫度可以為300攝氏度或325攝氏度或350攝氏度,只要在300~350攝氏度的范圍內(nèi)均可,在此不做限制;其中,第一時間段為1h~3h,例如,第一時間段為1h或2h或3h,只要在1h~3h的范圍內(nèi)均可,在此并不多做限制。
維持第二時間段的溫度可以為250攝氏度或375攝氏度或300攝氏度,在此不做限制;其中,第二時間段為1h~3h,例如,第二時間段為1h或2h或3h,在此并不多做限制,只要在1h~3h的范圍內(nèi)均可;維持第三時間段的溫度可以為200攝氏度或225攝氏度或250攝氏度,在此不做限制,只要在200~250攝氏度的范圍內(nèi)均可;其中,第三時間段為1h~3h,例如,第三時間段為1h或2h或3h,只要在1h~3h的范圍內(nèi)均可,在此并不多做限制。
需要說明的是,本實施例中,第一溫度點優(yōu)選為425攝氏度,加熱時間優(yōu)選為4.5h。維持第一時間段的溫度優(yōu)選為325攝氏度,第一時間段優(yōu)選為2h,維持第二時間段的溫度優(yōu)選為275攝氏度,第二時間段優(yōu)選為2h,維持第三時間段的溫度優(yōu)選為225攝氏度,第三時間段優(yōu)選為2h,利用上述的溫度與時間對薄膜電阻進(jìn)行熱處理后的薄膜電阻的薄膜電阻的阻值精度一致性與合格率以及耐過電性能、耐疲勞性能、高溫暴露性能最佳。當(dāng)然地,本實施例的第二溫度點不僅僅可以為3個,也可以為2個、4個、5個等等,在此不多做限制。
本實施例中,可以在薄膜電阻的溫度降低到150攝氏度后,將薄膜電阻從熱處理箱取出,待自然冷卻。
實施例二
請參閱圖3,本發(fā)明實施例還提供了一種薄膜電阻制造工藝方法,所述薄膜電阻制造工藝方法包括:
步驟s301:采用印刷的方式在一陶瓷基板基制備電極。
步驟s302:在所述陶瓷基板的部分區(qū)域印刷絕緣阻擋層。
步驟s303:將具有一定電阻率的電阻材料采用磁控濺射法濺射到陶瓷基板剩余的裸露區(qū)域從而制備出初始薄膜電阻。
步驟s304:利用上述的薄膜電阻熱處理工藝方法對初始薄膜電阻進(jìn)行熱處理。
步驟s305:將絕緣阻擋層清除。
例如,利用清水將絕緣阻擋層洗除。
步驟s306:對初始薄膜電阻進(jìn)行激光調(diào)阻。
步驟s307:對初始薄膜電阻進(jìn)行封裝并燒結(jié)端電極。
綜上所述,本發(fā)明提供的薄膜電阻熱處理工藝方法與制造工藝方法通過利用熱處理箱對薄膜電阻加熱至第一溫度點,維持第一溫度點預(yù)設(shè)定的加熱時間;然后在預(yù)設(shè)定的加熱時間后,采用至少一個第二溫度點對薄膜電阻進(jìn)行降溫處理預(yù)設(shè)定的降溫時間,預(yù)設(shè)定的降溫時間包括有與溫度點數(shù)量相同的降溫時間段,至少一個第二溫度點按照降溫時間段的先后順序依次遞減,從而實現(xiàn)了使得最終生產(chǎn)出的薄膜電阻的阻值精度一致性更好,薄膜電阻的w級中心值比例從現(xiàn)有技術(shù)的50%提升至62.5%,合格率更高,阻值精度跳動幅度由現(xiàn)有技術(shù)的大于0.01%降低至跳動幅度小于0.01%,且提升了薄膜電阻的耐過電性能、耐疲勞性能以及高溫暴露性能。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已,并不用于限制本發(fā)明,對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。