ブログ

マイクロエレクトロニクスのパッケージング技術の発展に伴い、電子部品の出力と密度が増加し、単位体積あたりの熱が増加しているため、新世代の回路基板の放熱能力（つまり、熱伝導率）に対する要件が高まっています。もより厳しくなります。現在、開発されている高熱伝導率セラミック基板は、AlN、SiC、BeOである。 BeO は有毒であり、環境保護に貢献しません。 SiC の誘電率は基板として使用するには高すぎます。 AlN は、Si に近い熱膨張係数と適度な誘電率のため、大きな注目を集めています[9]。 <10> <11> <12>従来の厚膜スラリーは<13>Al2O3基板<14>をベースに開発されており、その組成は<15>AlN基板<16>と反応しやすい ガスが発生し、厚膜回路のパフォーマンスに壊滅的な影響を与えます。さらに、AlN 基板の熱膨張係数は Al2O3 基板の熱膨張係数よりも低く、AlN 基板上で焼結された従来のスラリーには熱膨張の不一致の問題があります。したがって、Ａｌ２Ｏ３基板に適用されている材料系や製造プロセスをそのままＡｌＮ基板の製造プロセスにコピーすることは不可能である。この論文では、AlN 基板上の抵抗の製造プロセスを紹介し、抵抗の性能を研究します。<17> <18> <19> <20>抵抗生成プロセスの研究<21> <22>抵抗の推奨厚さ（12μm）に合わせて、抵抗のスクリーン板は直径75μmのステンレスメッシュで、膜厚は25μmです。スクリーン印刷の際、印刷パラメータを調整することで抵抗体の膜厚を調整できます。湿潤膜、乾燥膜、焼成膜の間には一定の対応関係があります。圧力、印刷速度、メッシュ間隔などの印刷パラメータを調整することで、耐刷性ペーストの湿潤膜厚を制御でき、膜厚計を使用して測定し、湿潤膜と湿潤膜の対応関係を測定します。焼成後のドライフィルムも対応可能です。<23> <24> <25><26> <27>金の導体、抵抗、低温媒体は厚膜プロセスによって製造されます (図 1 を参照)。印刷時の抵抗値のウェット膜厚は35μmに制御されます。抵抗が焼成された後、レーザー調整の特性、抵抗温度係数 (TCR)、および抵抗の安定性がチェックおよび検証されます。<28> <29> <30> <31>焼結プロセス条件<32> <33>抵抗ペーストは、導電相、接着相、有機キャリアから構成されます。結合相は焼成過程で流動し、その後の冷却過程で膜状に固化してセラミック基板表面に付着し、セラミック基板との接着と導電鎖を支える役割を果たします。技術データの推奨によれば、AlN 基板の抵抗焼結プロセスは次のように決定されます: ピーク温度 850℃、保持時間 10 分、総焼結時間 60 分。 <35> <36>図2に抵抗ペースト印刷後の外観を示します。このとき、抵抗膜は遊離した酸化ルテニウム（またはパラジウム、銀）が有機樹脂の作用により一定の結合力で結合して形成されており、表面は凹凸を有している。バインダーの絶縁効果により、抵抗膜層の抵抗値は非常に大きい。焼結中、焼結温度の上昇に伴い、膜中の有機成分が徐々に燃焼・揮発し（500℃で有機接着剤が完全に放出される）、酸化ルテニウム粒子が徐々に引き寄せられ、互いに結合していきます。連続的な導電パスを形成します。抵抗焼結後の形態を図 3 に示します。焼結後にフィルム層が明らかに収縮し、緻密化していることがわかります [37]。 <38> <39> <40> <41>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継続的な進歩に伴い、回路基板の放熱性能の要求がますます高まっています。 AlN 基板は、その熱膨張係数と Si に近い適度な誘電率により、研究のホットスポットとなっています。しかし、Al2O3 基板に基づく従来の厚膜スラリーと製造プロセスは、AlN 基板に直接適用できず、重大な熱膨張の不一致と反応性の問題があります。この論文では、AlN基板上の抵抗の製造プロセスについて詳しく議論します。スクリーン印刷のパラメータを調整し、抵抗膜の厚さを制御し、焼結プロセス条件を最適化することにより、AlN基板上に抵抗を形成することに成功しました。研究結果は、合理的なプロセス制御を通じて安定した性能を備えた抵抗を製造できることを示しており、これにより新世代回路基板の放熱と性能に対する高い要件を満たし、マイクロエレクトロニクスのパッケージング技術の開発を強力にサポートすることができます。< 42>