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第1章 绪论 5
R=[(ρ±10%)×(L±2%)]/[(d±10%)×(w±2%)] （3） 从式（3）可以计算出R的范围应为：
[(1–10%)×(1–2%)]/[(1+10%)×(1+2%)][(1+10%)×(1+2%)]/[(1–10%)×(1–2%)]=0.786 1～1.272 1，即R的偏差一般可控制为：–21.39%～+27.21%，此偏差可以大致折合为±27%。也就是说，按常规的厚膜制版与成膜工艺技术,在不进行激光微调的情况下，埋置电阻的最高控制精度可以达到±27%。由式（3）可以看出，当通过实验测定ρ的值后再设计电阻时，可以有效地提高埋置电阻的精度。
可见，薄层电阻与（）成正比，比例系数（），这个比利系数叫方
块电阻，用R口表示，（）成为方数。即R = R口。R口的单位为欧姆，用
符号??/口表示。当L = W时，有R = R口，这时R口 表示一个正方形薄层电阻，它与正方形边长的大小无关，故称为方块电阻。
方块电阻的测量方法，四探针法：用四根间距相等的探针与待测薄层电阻表面接触，外面一对探针间通过电流I,从中间一对探针间测量电压V。R口 = C(
)，
式中C称为修正因子，是一个与探针间距，样品尺寸等因数均有关的数，具体数值可查表得到。
电阻浆料是用来制作厚膜电阻的材料，一般包含三部分：功能相、粘结相和有机载体，其中有机载体主要是分散功能相和粘结相，使浆料具有一定的粘度适于丝网印刷。它通常包含溶剂、增塑剂和添加剂（如触变剂、活性剂等）。有机载体应具有以下特点：粘度适中，保证浆料有一定的流动性适合丝网印刷；触变性，印刷后能使浆料保持好的形态；润湿性，均匀的分散粘结相和功能相而不产生团聚沉淀；挥发性，具有层次性而不是集中在某一温度范围以避免出现孔隙或裂痕。
6 烧结温度对厚膜电阻的影响研究
1.2.2用途
集成电路可以分成两类，一类是半导体集成电路，另一类是混合集成电路。混合IC有两种：一种是薄膜IC，它是应用真空蒸发喷射法的薄膜技术制造的；一种是厚膜IC，它是应用丝网印刷厚膜技术制造的。随着微电子技术的发展，当然包括集成电路的快速发展，厚膜电阻主要应用在厚膜IC中。用丝网印刷方法形成厚膜IC的导体及厚膜电阻、电容与薄膜形成技术制作的电阻、电容器比较，用厚膜制造容易，可靠性好，而且所需生产设备投资少。
1.3厚膜电阻的发展历程
早在上世纪50年代就有美国杜邦公司（DuPond）首先开发出了Pd/Ag—PdO为主的厚膜电阻浆料,应用于IBM公司的360计算机上。60年代开发出了Ru2O电阻浆料,70年代出现了钌酸盐系列的电阻。厚膜电阻浆料的组分复杂，可分为导电相（Pb2Ru2O6，Bi2Ru2O7，BaPbO3，Ru2O,Pd/Ag—PdO等）；玻璃相（如硼硅酸盐玻璃，铅、硼、铝硅酸盐玻璃等）；有机粘合剂（有机树脂与溶剂等）和改性剂。国内对厚膜电阻（尤其是钌系厚膜电阻）的研究起步不晚，昆明贵金属所等多家单位早在70年代初期就开始研究，并有了一定的成果和应用。中科院合肥智能所上世纪80年代中期研究厚膜力敏传感器，对钌酸盐电阻进行了一定的研究。近几年，华中科技大学东南大学昆明贵金属所等在导电机理研究方面取得一定进展，如提出用肖效应来解释应变系数与表面电阻率的变化关系，台湾国立成功大学用有效介质理论来建立BaPbO3基厚膜电阻的传导模型，解释了温度特性和电场特性等。
第2章 厚膜电阻的工艺流程及导电机理 7
第2章 厚膜电阻的工艺流程及导电机理
2.1工艺流程
厚膜电阻的结构如图1所示，其制作工艺过程如下：
陶瓷基板准备→导体浆料（导电油墨）准备→制作丝网印版→导体浆料丝网印刷→干燥→电阻浆料（电阻油料墨）准备→电阻浆料丝网印刷→干燥→电阻烧
结→电阻调整（激光调整）→检验→成品。
图1 1—厚膜电阻 2—玻璃涂层 3—导体
4—引线孔及孔的连接端子 5—基板
2.1.1基片的选择
在混合集成电路中，基片起着承载薄厚膜元件、互连、外贴元件和器件以及包封等作用。在大功率电路中基片还有散热的作用。在通常的混合电路中薄厚膜阻容元件、互连导电带等是直接淀积在基片上的，而一些外贴的阻容元件、晶体管、半导体集成电路等，则按照电路设计被“贴”在基片上的一定部位从而成为混合集成电路，然后再封装。
8 烧结温度对厚膜电阻的影响研究
在混合集成电路中，基片是直接与薄厚膜元件相接触的，因此，基片本身的性质对混合集成电路的性能，生产中特别是可靠性和可重复性等关系非常密切。在混合集成电路生产中，基片通常是外购的，对于混合集成电路的设计者和制造者来说，关键在于怎样选择、正确应用和充分发挥基片材料的特性，使得制造出的电路既稳定可靠，又成本便宜。
混合集成电路对基片的要求：
1.基片平整度、光洁度高。目前的薄厚膜集成电路大部分直接做在基片上，为了保证能得到和好的工艺重复性和便于自动化生产，几篇表面一定要非常平整。例如，对膜厚为10—25微米的厚膜，基片的光洁度应小于3微米。
2.良好的电气性能。基片应该具有良好的绝缘性能，即要有高的电阻率。基片还应有小的介电常数S和低的介质损耗。否则会产生过大的寄生电容。
3.高的导热性。随着集成度的提高和运用功率的增加，在一些功耗元器件特别是大功率晶体管和电阻器附近，会发生大量的焦耳热，如果这些热量不及时散发出去，将使电路过热而损坏。因此高的导热系数有时成为大功率电路选择基片的重要条件。
4.与其他材料相匹配的热膨胀系数。这种膨胀系数的匹配，可以减少温度循环、温度冲击、焊接和电路功耗变化等引起的热应力。在实践中发现，如果基片与膜装材料的热膨胀系数相差较大（不匹配），热应力足以把膜从基片上剥落下来，或使电路不稳定。基片的热膨胀系数对膜状电阻器阻值的一致性相电阻温度系数（TCR）比有直接关系。
5.良好的机械性能。基片应具有高的机械强度，除搭载元器件外，也能作为支持构件使用，加工性好，尺度精确性高，容易实现多层化，能承受冲击、离心试验时的强应力和焊接、封装、温度循环等的热冲击。
6.高稳定性。基片应对清洗、光刻、阳极氧化等工艺过程中使用的各种化学试剂稳定，不被腐蚀。在中温和高温下，基片应不向外挥发物质，再结晶温度高，基本上保证表面结构不随温度而变，并且与淀积材料不发生明显的化学反应和互扩散等作用。
7.良好的加工性能。随着淀积技术的提高，有时为了降低成本而采用大片工艺，即在在一片较大的基片上制作出许多块相同的无源膜网络，然后再将它切割划片成一个个的小片。这种情况所选用的基片应当便于切割；或者从工艺上考