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マイクロエレクトロニクスのパッケージング技術の継続的な進歩に伴い、電子部品の出力と集積度が大幅に向上し、単位体積あたりの発熱量が大幅に増加し、放熱効率（つまり、放熱効率）に対する要件がより厳しくなりました。 、その熱伝導性能）を備えた新世代の回路基板。現在、研究者らは、窒化アルミニウム (AlN)、炭化ケイ素 (SiC)、酸化ベリリウムなど、熱伝導率の高いさまざまなセラミック基板材料の開発に取り組んでいます。 BeO)。ただし、BeO はその毒性により環境的に制限されています。 SiC は誘電率が高いため、基板材料としての使用には適していません。対照的に、AlN はシリコン (Si) 材料と同様の熱膨張係数と適度な誘電率を備えているため、基板材料として最適な選択肢です。[7] <8><9> <10>伝統的に、厚膜スラープは主に<11>アルミナ (Al2O3) 基板用に設計されています<12>しかし、これらのスラープの組成は、AlN 基板と接触すると化学反応を起こしやすく、ガスを生成するため、厚膜回路の安定性と性能に重大な脅威をもたらします。また、AlN基板の熱膨張係数はAl2O3基板に比べて低いため、Al2O3基板に適したスラリーや焼結プロセスをAlN基板に直接適用すると、熱膨張係数の不整合が問題となり、熱膨張係数がAl2O3基板に比べて低くなります。回路のパフォーマンスに影響を与えます。したがって、Ａｌ２Ｏ３基板の材料系や製造プロセスを単純に<１３>ＡｌＮ基板<１４>にコピーすることは得策ではない。この論文では、AlN 基板用に設計された抵抗の製造プロセスを詳細に説明し、抵抗の性能を研究および分析します。<15> <16> <17> <18>抵抗温度係数測定<19> <20>抵抗温度係数 (TCR) は、基準温度での DC 抵抗値に対するテスト温度での抵抗の DC 抵抗値の相対変化、つまり、温度 1 °C ごとの抵抗値の相対変化 ΔTCR を表します。試験温度と基準温度の間:<21> <22><23> <24> ここで、 R1 は基準温度での抵抗値です。 R2 は試験温度における抵抗値です。 T1 は基準温度です。 T2 は試験温度です。<25> <26> <27><28> <29>AlN基板上の厚膜抵抗をTCRにより測定した。高温温度係数 (HTCR) 試験データを表 1 に示し、低温温度係数 (CTCR) 試験データを表 2 に示します。試験データから、設計サイズが一定の影響を及ぼしていることがわかります。抵抗の温度係数について。すべての抵抗モデルは、この AlN 基板上で正の温度係数を持ち、FK9931M の TCR は 150×10-6/Å 未満であり、残りのモデルは 100×10-6/Å 未満です。< 30> <31> <32><33><34>抵抗安定性評価<35> <36>抵抗は、多数の導電性鎖から構成される三次元ネットワーク構造とみなすことができます。抵抗層に張力がかかると、脆弱な導電鎖が切れたり、局所的に伸びたりして、全体の導電容量が減少し、抵抗値が増加します。逆に、抵抗層の熱膨張係数が基板の熱膨張係数より明らかに小さい場合、抵抗層内部の応力は圧力となる。抵抗層に圧力がかかると、粒子間の接触がより緊密になり、新たな導電性鎖も追加され、厚膜抵抗体全体の導電性が向上し、マクロでの抵抗値が低下します。レベル。厚膜抵抗体は基板に強固に結合しており、応力の解放が遅いため、厚膜抵抗体を一定の温度で保管すると抵抗値が変化します。厚膜抵抗と基板との熱膨張係数の差が大きいほど、厚膜抵抗内部の応​​力が大きくなり、高温で保存したときの厚膜抵抗の変化率が大きくなる[37]。<38> <39> <40> <41>異なる設計サイズに従って、4種類の正方形の抵抗器をAlN基板上に印刷し、抵抗器をレーザーで調整しました。 150℃と1000時間の温度保存後、温度保存前後の抵抗値の変化を比較しました。各正方形の抵抗の抵抗値は、5 つの抵抗器の抵抗値を測定します。表４〜表６からわかるように、高温で保存した後の抵抗値変化率は１．５％未満である［４２］。 <43> <44> <45> <46><47> <48>要約すると、マイクロエレクトロニクス パッケージング技術の急速な発展に伴い、電子部品の能力と統合性は質的な飛躍を達成しましたが、同時に回路基板の放熱効率に対して前例のない課題も突きつけられています。研究者らは、高い熱伝導率を備えた一連のセラミック基板材料を探索および開発することで、この課題に積極的に対応してきました。その中でも、窒化アルミニウム (AlN) は、優れた熱膨張整合性と適度な誘電率を備え、多くの候補材料の中でも際立っており、最も優れた材料となっています。現在の研究の焦点。<49> <50> <51> <52>この論文では、AlN 基板の用途における従来の厚膜スラリーの限界を詳細に分析し、AlN 基板の特性に合わせて設計された抵抗製造プロセスについて詳細に説明します。実験結果は、AlN基板上の厚膜抵抗が安定した性能を持ち、その温度係数が許容範囲内にあり、高温保管後の抵抗変化率が非常に小さいことを示しており、製造プロセスの実現可能性と有効性が検証されています。 53> <54><55> <56>将来的には、AlN 基板とそれをサポートする製造プロセスのさらなる研究と最適化により、AlN 基板が高出力密度電子部品のパッケージングにおいてより重要な役割を果たすと信じる理由ができます。マイクロエレクトロニクス産業の発展を促進し、高性能化と高集積化を図る。<57>