一種柔性精密電阻器及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種柔性精密電阻器及其制備方法，其從下至上由第一陶瓷纖維層、電阻薄膜層、第二陶瓷纖維層以及保護(hù)層構(gòu)成，電阻體外部包覆有鈍化保護(hù)層；電極的電極連接部穿過鈍化保護(hù)層、保護(hù)層以及第二陶瓷纖維層與電阻薄膜層相連。第一陶瓷纖維層和第二陶瓷纖維層為柔韌性良好的陶瓷纖維層；電阻薄膜層為可提供高精度、低溫漂系數(shù)的金屬、合金材料層；保護(hù)層以及鈍化保護(hù)層為可以提供鈍化保護(hù)的無機(jī)、有機(jī)化合物薄膜層。本發(fā)明在金屬電阻薄膜層上下包覆陶瓷纖維層，而陶瓷纖維熱穩(wěn)定性能良好，同時(shí)具有均勻、連續(xù)、致密，柔韌性良好等力學(xué)性能，制成的電阻器也具有柔韌性良好、高精度以及低溫漂系數(shù)的優(yōu)點(diǎn)，可適用于打線連接的集成電路產(chǎn)品。
【專利說明】一種柔性精密電阻器及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]本發(fā)明涉及電子元器件【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說是涉及一種柔性精密電阻器及其制備方法。
【背景技術(shù)】:
[0002]現(xiàn)有的精密貼片電阻大多采用片式電阻的生產(chǎn)工藝，在陶瓷基底上沉積合金電阻材料層，形成電極及保護(hù)層，其利用陶瓷與合金相結(jié)合組成高精密度、低溫漂系數(shù)的片式電阻器。中國專利CN201576518U、CN101872667A等即公開了幾種貼片電阻及其制造方法，這些片式電阻不具備柔性特征。
[0003]可查見的柔性電阻是基于柔性的絕緣膜上涂覆、印刷、沉積合金電阻層，如中國專利CN2777716Y公開了一種粘貼式柔性電阻，其是通過印刷方法在絕緣的薄膜上印刷高阻薄膜層，在高阻薄膜層一端或兩端印刷上導(dǎo)電膜，使高阻薄膜與導(dǎo)電膜相連，并且在絕緣薄膜反面涂敷或者貼上不干膠從而形成可粘貼的柔性電阻，但是該粘貼式柔性電阻無法達(dá)到高精密性、低溫度系數(shù)的效應(yīng)。
[0004]現(xiàn)有的柔性電阻主要是將金屬電阻體制作在柔性/可延性塑料或薄金屬基板上，在具備柔性的同時(shí)卻少能同時(shí)兼?zhèn)潆娮璧母呔苄约暗蜏仄禂?shù)等高性能特性。精密電阻被廣泛應(yīng)用于各種電子產(chǎn)品之中，隨著柔性電子技術(shù)的發(fā)展，市場對具備柔性精密電阻的需求日益增長，因此，研制具有高精密度及低溫漂系數(shù)的柔性精密電阻也成為迫切需要。

【發(fā)明內(nèi)容】
:
[0005]本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處，提供一種柔性精密電阻器及其制備方法，該柔型精密電阻器具有柔韌性良好、高精度以及低溫漂系數(shù)的優(yōu)點(diǎn)，適用于打線連接的集成電路產(chǎn)品。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的柔性精密電阻器的制備方法包括有如下步驟:
[0007](I)、首先在襯底表面沉積一層犧牲層；
[0008](2)、將可形成陶瓷纖維膜的凝膠可織性溶膠旋涂至犧牲層表面；
[0009](3)、高溫煅燒凝膠可織性溶膠，形成第一陶瓷纖維層；
[0010](4)、在陶瓷纖維層表面采用物理氣相或化學(xué)氣相沉積金屬或合金成分的電阻薄膜層；
[0011](5)、再次將可形成陶瓷纖維膜的凝膠可織性溶膠旋涂至電阻薄膜層表面；
[0012](6)、高溫煅燒凝膠可織性溶膠，形成第二陶瓷纖維層；
[0013](7)、在第二陶瓷纖維層表面沉積保護(hù)層；
[0014](8)、旋涂光刻膠并且光刻、干法刻蝕將電阻圖形化，之后去除殘留光刻膠；
[0015]( 9 )、沉積鈍化保護(hù)層；
[0016](10)、旋涂光刻膠并且光刻、干法刻蝕形成電極與電阻薄膜層的連接孔，之后去除殘留光刻膠；[0017](11)、在鈍化保護(hù)層表面以及連接孔內(nèi)部通過物理氣相或化學(xué)氣相沉積導(dǎo)電材料于連接孔至電阻薄膜層，形成電極及電極連接部；
[0018](12)、去除襯底犧牲層。
[0019]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述的犧牲層材料可以為鍺，或者是其它可以通過后續(xù)工藝加以去除的材料。
[0020]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(2)和步驟(5)中所述的可形成陶瓷纖維膜的凝膠可織性溶膠可為沉積氧化鋁的鋁氧凝膠可織性溶膠，也可以是可形成其它陶瓷纖維膜的凝膠。
[0021]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述的鋁氧凝膠可織性溶膠可采用如下比例、方法配置:將六水合氯化招3g、正娃酸四乙酯0.26ml、異丙醇招4.6g、無水乙醇8ml、冰醋酸
0.8ml、鹽酸2ml、聚乙烯吡咯烷酮0.2g加去離子水?dāng)嚢柚镣该骷纯傻玫戒X氧凝膠可織性溶膠。
[0022]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(3)和步驟(6)中所述的高溫煅燒凝膠可織性溶膠，形成氧化鋁陶瓷纖維層，也可以是可形成其它成分的陶瓷纖維；采用的高溫煅燒方法如下:先以2°C /min升溫到600。。,保溫120min,再以5 °C /min升溫到800。。，恒溫120min,可得到Y(jié)-Al2O3纖維，然后直接將其放入1400°C高溫爐煅燒120min，可獲得a-Al2O3氧化鋁陶瓷纖維。
[0023]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(4)中所述的電阻薄膜層可以是采用物理氣相沉積成分比例為50:50的CrNi合金，也可以是其它可提供高精度、低溫漂系數(shù)的金屬、合金材料。
[0024]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(7)中所述的保護(hù)層可以為氧化硅、氮化硅、氮氧化硅等，也可以是其它無機(jī)、有機(jī)化合物薄膜層。
[0025]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(9)中所述的鈍化保護(hù)層可以為氧化硅、氮化硅、氮氧化硅等，也可以是其它無機(jī)、有機(jī)化合物薄膜層。
[0026]本發(fā)明的柔性精密電阻器，包括有電阻體和電極，所述的電阻體從下至上由第一陶瓷纖維層、電阻薄膜層、第二陶瓷纖維層以及保護(hù)層構(gòu)成，電阻體外部包覆有鈍化保護(hù)層；電極的電極連接部穿過鈍化保護(hù)層、保護(hù)層以及第二陶瓷纖維層與電阻薄膜層相連。
[0027]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述的第一陶瓷纖維層和第二陶瓷纖維層為氧化鋁陶瓷纖維層或其它的陶瓷纖維膜；電阻薄膜層為可提供高精度、低溫漂系數(shù)的金屬、合金材料層；保護(hù)層以及鈍化保護(hù)層為可以提供鈍化保護(hù)的無機(jī)、有機(jī)化合物薄膜層。
[0028]本發(fā)明的有益效果在于:其在金屬電阻薄膜層上下包覆陶瓷纖維層，而陶瓷纖維熱穩(wěn)定性能良好，同時(shí)具有均勻、連續(xù)、致密，柔韌性良好等力學(xué)性能，制成的電阻器也具有柔韌性良好、高精度以及低溫漂系數(shù)的優(yōu)點(diǎn)，可適用于打線連接的集成電路產(chǎn)品。
【專利附圖】

【附圖說明】:
[0029]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明:
[0030]圖1為本發(fā)明的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖2為本發(fā)明的制備方法流程圖之一；
[0032]圖3為本發(fā)明的制造方法流程圖之二 ；[0033]圖4為本發(fā)明的制造方法流程圖之三；
[0034]圖5為本發(fā)明的制造方法流程圖之四；
[0035]圖6為本發(fā)明的制造方法流程圖之五；
[0036]圖7為本發(fā)明的制造方法流程圖之六；
[0037]圖8為本發(fā)明的制造方法流程圖之七；
[0038]圖9為本發(fā)明的制造方法流程圖之八；
[0039]圖10為本發(fā)明的制造方法流程圖之九；
[0040]圖11為本發(fā)明的制造方法流程圖之十；
[0041]圖12為本發(fā)明的制造方法流程圖之十一。
【具體實(shí)施方式】:
[0042]以下所述為體現(xiàn)本發(fā)明原理的一個(gè)較佳實(shí)施例，需要說明的是:附圖是本發(fā)明理想化實(shí)施例的示意圖，其中各部分所示的形狀和大小并不代表實(shí)際形狀和尺寸。但其還是完整反映了區(qū)域與各個(gè)部分之間的相互位置，特別是組成部分之間的上下和相鄰關(guān)系。
[0043]見圖1所示:本發(fā)明的柔性精密電阻器包括電阻體10以及電極20，電阻體10從下至上由第一陶瓷纖維層11、電阻薄膜層12、第二陶瓷纖維層13以及保護(hù)層14構(gòu)成，電阻體10外部還包覆有鈍化保護(hù)層15 ；電極20的電極連接部21穿過鈍化保護(hù)層15、保護(hù)層14以及第二陶瓷纖維層13與電阻薄膜層12相連。
[0044]下面通過實(shí)施例簡敘一下本發(fā)明的柔性精密電阻器的制備方法，需要說明的是:本發(fā)明可能通過很多種方法制備，以下所述的實(shí)施例只是描述了一個(gè)由本發(fā)明所公開的柔性精密電阻器的制備方法中的部分工序。
[0045](一)、首先，先在襯底100表面沉積一層犧牲層110，如圖2所示，該犧牲層110可以是鍺，或者其它可以通過后續(xù)的工藝加以去除的材料；
[0046](二)、將沉積氧化鋁的鋁氧凝膠可織性溶膠旋涂至表面，如圖2所示，也可以是可形成其它的陶瓷纖維膜的凝膠。其中鋁氧凝膠可織性溶膠可以采用如下比例、方法配制:將六水合氯化招3g、正娃酸四乙酯0.26ml、異丙醇招4.6g、無水乙醇8ml、冰醋酸0.8ml、鹽酸2ml、聚乙烯吡咯烷酮0.2g加去離子水?dāng)嚢柚镣该?，即可得到鋁氧凝膠可織性溶膠；其中具體的比例可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整。
[0047](三)、高溫煅燒鋁氧凝膠可織性溶膠，形成a-Al2O3氧化鋁第一陶瓷纖維層12，也可以是可形成其它成分的陶瓷纖維?？刹捎玫母邷仂褵椒梢允?先以2V /min升溫到600。。，保溫120min，再以5°C /min升溫到800。。，恒溫120min，可得至Ij y -Al2O3纖維，然后直接將其放入1400C高溫爐煅燒120min，可獲得a -Al2O3陶瓷纖維；其中具體的工藝時(shí)間、溫度可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整。
[0048](四)、沉積電阻薄膜層12，如圖2所示，可以是物理氣相沉積、也可以是化學(xué)氣相沉積的金屬或合金成份的電阻薄膜層。采用的電阻薄膜層可以是采用物理氣相沉積的成份比例為50:50的CrNi合金，也可以是其它比例的如CrNiS1、CrSi等多種可提供高精度、低溫漂系數(shù)的金屬或合金材料；
[0049](五)、如圖2所示，再次將可沉積氧化鋁的鋁氧凝膠可織性溶膠旋涂至電阻薄膜層12表面，也可以是可形成其它成分的陶瓷纖維，其中鋁氧凝膠可織性溶膠可以采用如下比例、方法配制:將六水合氯化招3g、正娃酸四乙酯0.26ml、異丙醇招4.6g、無水乙醇8ml、冰醋酸0.8ml、鹽酸2ml、聚乙烯吡咯烷酮0.2g加去離子水?dāng)嚢柚镣该?，即可得到鋁氧凝膠可織性溶膠；其中具體的比例可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整。
[0050](六)、如圖2所示，高溫煅燒形成氧化鋁(C1-Al2O3)第二陶瓷纖維層13，也可以是可形成其它成分的陶瓷纖維?？刹捎玫母邷仂褵椒梢允?先以2°C /min升溫到600°C保溫120min，再以5°C /min升溫到800°C恒溫120min可得到Y(jié) -Al2O3纖維，然后直接將其放入1400C高溫爐煅燒120min，可獲得a -Al2O3陶瓷纖維；其中具體的工藝時(shí)間、溫度可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整。
[0051](七)、如圖2所示:沉積較薄的保護(hù)層14，可以是氧化硅、氮化硅、氮氧化硅等無機(jī)化合物薄膜層，厚度可以為IOnm?500um ；
[0052](八)、如圖3所示:旋涂光刻膠30，并且光刻、干法刻蝕將電阻合金層圖形化，形成光阻圖案區(qū)域A ;之后，如圖4所示去除殘留光刻膠30 ；
[0053](九)、如圖5所示:沉積鈍化保護(hù)層15，鈍化保護(hù)層15可以是氧化硅、氮化硅、氮氧化硅等，也可以是提供鈍化保護(hù)的無機(jī)、有機(jī)化合物薄膜層，厚度可以為IOnm?IOOOum;
[0054](十)、如圖6所示:在鈍化保護(hù)層15上旋涂光刻膠40，并且光刻、干法刻蝕形成光阻圖案區(qū)域B，光阻圖案區(qū)域B即為電極與電阻體的連接孔；之后，如圖7所示去除殘留光刻膠40 ；
[0055](十一)、如圖8所示:在鈍化保護(hù)層15表面以及連接孔B內(nèi)部通過物理氣相或化學(xué)氣相沉積導(dǎo)電材料于連接孔B至電阻薄膜層12，形成電極20及電極連接部21 ；
[0056](十二)、如圖9所示:旋涂光刻膠50，并且光刻、干法刻蝕將電阻合金層圖形化，先光刻形成如圖10所示的光阻圖案區(qū)域C;之后，如圖11所示，采用干法刻蝕露出獨(dú)立的電極20 ；
[0057](十三)、如圖12所示:去除襯底100和犧牲層110，對于可選用的鍺襯底犧牲層，可采用雙氧水處理直至電阻器與襯底100完全剝離；
[0058](十四)、最后，切割形成如圖1所示的獨(dú)立的由陶瓷纖維包裹電阻體的電阻器。
[0059]以上內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在【具體實(shí)施方式】及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
【權(quán)利要求】
1.一種柔性精密電阻器的制備方法，其特征在于包括有如下步驟: (1)、首先在襯底表面沉積一層犧牲層； (2)、將可形成陶瓷纖維膜的凝膠可織性溶膠旋涂至犧牲層表面； (3)、高溫煅燒凝膠可織性溶膠，形成第一陶瓷纖維層； (4)、在陶瓷纖維層表面沉積金屬或合金成分的電阻薄膜層； (5)、再次將可形成陶瓷纖維膜的凝膠可織性溶膠旋涂至電阻薄膜層表面； (6)、高溫煅燒凝膠可織性溶膠，形成第二陶瓷纖維層； (7)、在第二陶瓷纖維層表面沉積保護(hù)層； (8)、旋涂光刻膠并且光刻、干法刻蝕將電阻圖形化，之后去除殘留光刻膠； (9)、沉積鈍化保護(hù)層； (10)、旋涂光刻膠并且光刻、干法刻蝕形成電極與電阻薄膜層的連接孔，之后去除殘留光刻膠； (11)、在鈍化保護(hù)層表面以及連接孔內(nèi)部通過沉積導(dǎo)電材料于連接孔至電阻薄膜層，形成電極及電極連接部； (12)、去除襯底犧牲層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性精密電阻器的制備方法，其特征在于:所述的犧牲層材料可以為鍺，或者是其它可以通過后續(xù)工藝加以去除的材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性精密電阻器的制備方法，其特征在于:步驟(2)和步驟(5)中所述的可形成陶瓷纖維膜的凝膠可織性溶膠可為沉積氧化鋁的鋁氧凝膠可織性溶膠，也可以是可形成其它陶瓷纖維膜的凝膠。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的柔性精密電阻器的制備方法，其特征在于:所述的鋁氧凝膠可織性溶膠可采用如下比例、方法配置:將六水合氯化鋁3g、正硅酸四乙酯0.26ml、異丙醇鋁4.6g、無水乙醇8ml、冰醋酸0.8ml、鹽酸2ml、聚乙烯吡咯烷酮0.2g加去離子水?dāng)嚢柚镣该骷纯傻玫戒X氧凝膠可織性溶膠。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的柔性精密電阻器的制備方法，其特征在于:步驟(3)和步驟(6)中所述的高溫煅燒凝膠可織性溶膠，形成氧化鋁陶瓷纖維層，也可以是可形成其它成分的陶瓷纖維；采用的高溫煅燒方法如下:先以2°C /min升溫到600°C，保溫120min，再以50C /min升溫到800°C，恒溫120min，可得到Y(jié) -Al2O3纖維，然后直接將其放入1400°C高溫爐煅燒120min,可獲得a -Al2O3氧化招陶瓷纖維。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性精密電阻器的制備方法，其特征在于:步驟(4)中所述的電阻薄膜層可以是采用物理氣相沉積成分比例為50:50的CrNi合金，也可以是其它可提供高精度、低溫漂系數(shù)的金屬、合金材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性精密電阻器的制備方法，其特征在于:步驟(7)中所述的保護(hù)層可以為氧化硅、氮化硅、氮氧化硅等，也可以是其它無機(jī)、有機(jī)化合物薄膜層。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性精密電阻器的制備方法，其特征在于:步驟(9)中所述的鈍化保護(hù)層可以為氧化硅、氮化硅、氮氧化硅等，也可以是其它無機(jī)、有機(jī)化合物薄膜層。
9.由權(quán)利要求1所述的制備方法得到的柔性精密電阻器，包括有電阻體和電極，其特征在于:所述的電阻體從下至上由第一陶瓷纖維層、電阻薄膜層、第二陶瓷纖維層以及保護(hù)層構(gòu)成，電阻體外部包覆有鈍化 保護(hù)層；電極的電極連接部穿過鈍化保護(hù)層、保護(hù)層以及第二陶瓷纖維層與電阻薄膜層相連。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種柔性精密電阻器，其特征在于:所述的第一陶瓷纖維層和第二陶瓷纖維層為柔韌性良好的陶瓷纖維層；電阻薄膜層為可提供高精度、低溫漂系數(shù)的金屬、合金材料層；保護(hù)層以及鈍化保護(hù)層為可以提供鈍化保護(hù)的無機(jī)、有機(jī)化合物薄膜 層。
【文檔編號(hào)】H01C7/00GK103680787SQ201310681881
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月12日
【發(fā)明者】彭坤, 劉開鋒, 劉紅元 申請人:蘇州智權(quán)電子科技有限公司