貼片電阻製造流程

貼片電阻叫片式固定電阻器,是從Chip Fixed Resistor直接翻譯而來的,特點是耐潮溼、耐高溫、可靠度高、外觀尺寸均勻,精確且溫度係數與阻值公差小。 按生產工藝分厚膜片式電阻和薄膜片式電阻兩種。厚膜貼片電阻是採用絲網印刷將電阻性材料澱積在絕緣基體(例如氧化鋁陶瓷)上,然後燒結形成的。我們常見且我司在大量使用的基本都是厚膜片式電阻,精度範圍在±0.5%~10%之間,溫度係數在±200ppm/℃~±400ppm/℃。薄膜片式電阻,通常爲金屬薄膜電阻,是在真空中採用蒸發和濺射等工藝將電阻性材料濺鍍(真空鍍膜技術)在絕緣基體上製成,特點是溫度係數低,溫漂小,電阻精度高。 按封裝分01005、0201、0402、0603、0805、1206、1210、2010、2512等,其常見序列的精度爲±1%、±5%,標準阻值有E24和E96序列,常見功率有1/20W、1/16W、1/8W、1/4W、1/2W、1W等。

 貼片電阻的結構

 貼片的電阻主要構造如下:

貼片電阻生產工藝流程

1. 生產流程 常規厚膜片式電阻的完整生產流程大致如下:

 

2.生產工藝原理及CTQ 針對上述的厚膜片式電阻生產流程中的相關生產工序的功能原理及CTQ介紹如下。

2.1背導體印刷

 

【功能】背面電極作爲連接PCB板焊盤使用。

【製造方式】背面導體印刷烘乾

Ag膏—》 140°C /10min,將Ag膏中的有機物及水分蒸發。

基板大小:通常0402/0603封裝的陶瓷基板是50x60mm, 1206/0805封裝的陶瓷基板是60x70mm。

2.2正導體印刷

 

【功能】正面電極導體作爲內電極連接電阻體。

【製造方式】正面導體印刷烘乾高溫燒結

Ag/Pd膏 —》 140°C /10min,將Ag/Pd膏中的有機物及水分蒸發—》 850°C /35min 燒結成型

CTQ:1、電極導體印刷的位置(印刷機定位要精確);

2、Ag/Pd(鈀)膏印刷厚度(通過鋼網厚度進行控制);

3、爐溫曲線,傳輸鏈速(5.45~6.95IPM(英寸/分))。

 

2.3電阻層印刷

 

【功能】電阻主要初 R值決定。

【製造方式】電阻層印刷烘乾高溫燒結

R膏(RuO2) —》 140°C /10min —》 850°C /40min 燒結固化

CTQ:1、R膏的目標阻值(目標阻值的R膏是通過多種原純膏按一定比例混合 調配而成,常見原純膏有1R、4R7、10R 、47R 、100R 、1K 、 4K7 、47K等);

2、電阻層印刷的位置(印刷機定位要精確);

3、R膏印刷厚度(通過鋼網厚度進行控制);

4、R膏的解凍攪拌及使用時間(1周使用完);

5、爐溫曲線,傳輸鏈速。

2.4一次玻璃保護

 

【功能】對印刷的電阻層進行保護,防止下道工序鐳射修整時對電阻層造成 大範圍破壞。

【製造方式】一次保護層印刷烘乾高溫燒結

玻璃膏 —》 140°C /10min —》 600°C /35min 燒結

CTQ:1、玻璃膏印刷的位置(印刷機定位要精確);

2、玻璃膏印刷厚度(通過鋼網厚度進行控制);

3、爐溫曲線,傳輸鏈速。

2.5鐳射修整

 

【功能】修整初 R 值成所需求的阻值。 【製造方式】以鐳射光點切割電阻體改變電阻的長寬比,使初R

值升高到需 求值。R=ρl/s,ρ:材料的電阻率,l:電阻材料的長度,s:

截面面積。

CTQ:1、切割的長度(機器);

2、切割的深度(以剛好切斷電阻深度爲宜); 3、鐳射機切割的速度。

2.6二次玻璃保護

 

【功能】對切割後的電阻層進行二次保護,保護層需具備抗酸鹼的功能, 使電阻不受外部環境影響。

【製造方式】二次保護層印刷烘乾 玻璃膏/樹脂(要求穩定性更好) —》 140°C /10min CTQ:1、玻璃膏印刷的位置(印刷機定位要精確);

2、玻璃膏印刷厚度(通過鋼網厚度進行控制); 3、爐溫曲線,傳輸鏈速。

2.7阻值碼字印刷

 

【功能】將電阻值以數字碼標示

【製造方式】阻值碼油墨印刷烘乾燒結 黑色油墨(主要成分環氧樹脂)—》 140°C /10min —》 230°C /30min

CTQ:1、油墨印刷的位置(印刷機定位要精確);

2、爐溫曲線,傳輸鏈速。

2.8折條

 

【功能】將前段字碼燒結後的基板按條狀進行分割。

【製造方式】用折條機按照基板上原有的分割痕將基板折成條。

CTQ:1、折條機分割壓力;

 

2.9端面真空濺渡

 

【功能】作爲側面導體使用。

【製造方式】將堆疊好的折條放入真空濺鍍機進行濺鍍乾燥燒結 Ag/Ni-Cr合金—》140°C/10min —》 230°C/30min 原理:先進行預熱,預熱溫度110°C ,然後利用真空高壓將液態的Ni濺渡到端面上,形成側面導體。Ni具有良好的耐腐蝕性,並且鍍鎳產品外觀美觀、乾淨,主要用在電鍍行業。

CTQ:1、折條傳輸速度; 2、真空度; 3、鍍膜厚度(膜厚測量進行監控)。

2.10折粒

 

【功能】將條狀之工件分割成單個的粒狀。

【製造方式】使用膠輪與軸心棒搭配皮帶來進行分割。

CTQ: 1、膠輪與軸心棒之間的壓力大小;

2、傳輸皮帶的速度。

2.11電鍍

 

【功能】Ni:保護讓電極端不被浸蝕。 Sn:增加焊錫性。

【製造方式】

1、利用滾筒於電鍍液中進行點解電鍍,滾筒端作爲電解的陰極得電子在陰極端還原成鎳/錫,電解槽端用Ni金屬/Sn金屬作爲陽極失電子氧化成Ni2+/Sn2+ ,進而補充電解液中的鎳/錫離子。

2、將電鍍好後的電阻放入到熱風烤箱進行乾燥,乾燥溫度140°C約10min。 CTQ: 1、電鍍液的濃度及PH值(PH《7)、電鍍時間(2小時);

2、鍍膜厚度(抽檢5pcs/筒,鍍層厚度測試儀);

3、焊錫性。

注意事項:在電鍍前一般加入Al2O3球和Steel鋼球,AL2O3球使攪拌更均勻,鋼球的作用是使得導電性更好。

2.12磁性篩選

 

【功能】利用鎳的磁性將不良品篩選出來。

【原理】不良品的磁性小,吸引力小,進行篩選時會自動掉落到不良品盒, 良品掉落到良品盒。

2.13電性能測試

 

【功能】利用自動測試機對兩電極端的阻值進行測試,按不同精度需求篩選 出合格產品。 【原理】將自動檢測機的電阻表上%數先設定好(一般設5%、1%、0.1%等),自動檢測機上分別安置5%精度盒、1%精度盒、0.1%精度盒等以及不良品盒。當測試到的產品阻值是精度5%的則利用氣壓嘴將產品吹入到5%精度盒,1%、0.1%類同,當測試到阻值精度不在設定 5%、1%/0.1%,則將其打入到不良品盒。

2.14編帶包裝

 

【功能】將電阻裝入紙帶包裝成卷盤

【製造方式】全自動機器利用熱熔膠上下帶將電阻封裝到紙帶孔內做成卷盤。

CTQ: 上面膠帶拉力以及衝程壓力。

疑問:如何確保編帶時電阻字碼面朝上?—》在將電阻體裝入紙帶前裝有激光點檢器,當字碼面朝上時檢測OK通過,當字碼面朝下時利用氣壓嘴將其矯正爲字碼面朝上。

行業使用狀況及生產廠商

由於價格便宜,生產工藝成熟,能大面積減少PCB面積,減小產品外觀尺寸,現在已取代絕大部分傳統引線電阻。目前絕大部分電阻產品都以0402、0603、0805尺寸爲主,而像手機、PDA等爲代表的高精度電子產品則多使用0201、0402的器件,一些要求穩定和安全的電子產品,如醫療器械、汽車電子等多采用1206、1210等尺寸偏大的電阻。

目前,全球貼片電阻主要生產廠家大部分分佈在臺灣、中國大陸、日本及韓國等,歐美幾乎不再生產,主要的生產廠商幾乎都在中國建立生產基地。臺灣國巨(Yageo)爲全球第一大生產商,臺灣主要的生產廠商有國巨(Yageo)、華科( Walsin)、大毅(TA-I)、厚生等;日本企業則生產一些如0201、0402、高精度、高電壓,具有工藝難度,利潤高的序列,如ROHM羅姆、KOA等;韓國品牌如三星等;國內大陸廠商則多生產常規序列產品,如風華高科。

 

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