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      貼片電阻生產工藝流程簡介

      發布時間:2020-02-27 責任編輯:xueqi

      【導讀】貼片電阻(SMDResistor)學名叫片式固定電阻器,是從Chip Fixed Resistor直接翻譯而來的,特點是耐潮濕、耐高溫、可靠度高、外觀尺寸均勻,精確且溫度系數與阻值公差小。
       
      按生產工藝分厚膜片式電阻(ThickFilm Chip Resistor)和薄膜片式電阻(Thin Film Chip Resistor)兩種。厚膜貼片電阻是采用絲網印刷將電阻性材料淀積在絕緣基體(例如氧化鋁陶瓷)上,然后燒結形成的。常見的厚膜片式電阻精度范圍在±0.5%~10%之間,溫度系數在±200ppm/℃~±400ppm/℃。薄膜片式電阻,通常為金屬薄膜電阻,是在真空中采用蒸發和濺射等工藝將電阻性材料濺鍍(真空鍍膜技術)在絕緣基體上制成,特點是溫度系數低,溫漂小,電阻精度高。
       
      按封裝分01005、0201、0402、0603、0805、1206、1210、2010、2512等,其常見序列的精度為±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
       
      生產流程
       
      常規厚膜片式電阻的完整生產流程大致如下:
       
       
      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。
      第一步、準備陶瓷基板(氧化鋁,結構圖中的①)
       
      第二步、背導體印刷:在一面兩邊電極增加導體(結構圖中的③)
       
       
      【功能】背面電極作為連接PCB板焊盤使用。
      【制造方式】背面導體印刷  烘干
      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。
       
      第三步、正導體印刷:翻一面,再在兩邊增加導體(結構圖中的②)
       
       
      【功能】正面電極導體作為內電極連接電阻體。
      【制造方式】正面導體印刷 烘干 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
      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))。
       
       
      第四步、電阻層印刷:(結構圖中的④)
       
       
      【功能】電阻主要初 R值決定。
      【制造方式】電阻層印刷 烘干 高溫燒結
      R膏(RuO2)—>140°C/10min—>850°C/40min 燒結固化
      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。
       
      第五步、一次玻璃保護:(結構圖中的⑤)
       
       
      【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范圍破壞。
      【制造方式】一次保護層印刷  烘干  高溫燒結
      玻璃膏 —>140°C /10min —>600°C /35min 燒結
      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。
       
      第六步、鐳射修整
       
       
      【功能】修整初 R 值成所需求的阻值。
       
      【制造方式】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為宜);
      3.鐳射機切割的速度。 
       
      第七步、二次玻璃保護(結構圖中的⑥)
       
      【功能】對切割后的電阻層進行二次保護,保護層需具備抗酸堿的功能,使電阻不受外部環境影響。
      【制造方式】二次保護層印刷 烘干
      玻璃膏/樹脂(要求穩定性更好) —> 140°C /10min
      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。
       
      第八步、阻值碼字印刷
      【功能】將電阻值以數字碼標示
      【制造方式】阻值碼油墨印刷 烘干  燒結
      黑色油墨 (主要成分環氧樹脂)—> 140°C /10min —> 230°C /30min
      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。
       
      第九步、折條
       
       
      【功能】將前段字碼燒結后的基板按條狀進行分割。
      【制造方式】用折條機按照基板上原有的分割痕將基板折成條。
      1.折條機分割壓力;
      2.基板堆疊位置,折條原理如圖。
       
      第十步、端面真空濺
       
       
      【功能】作為側面導體使用。
      【制造方式】將堆疊好的折條放入真空濺鍍機進行濺鍍 干燥 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 ,然后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,并且鍍鎳產品外觀美觀、干凈,主要用在電鍍行業。 
      1.折條傳輸速度;
      2.真空度;
      3.鍍膜厚度(膜厚測量進行監控)。
       
      第十一步、折粒
       
       
      【功能】將條狀之工件分割成單個的粒狀。
      【制造方式】使用膠輪與軸心棒搭配皮帶來進行分割。
      1、膠輪與軸心棒之間的壓力大小;
      2、傳輸皮帶的速度。
       
      第十二步、電鍍
       
       
      【功能】Ni:保護讓電極端不被浸蝕。Sn:增加焊錫性。
      【制造方式】
      1、利用滾筒于電鍍液中進行點解電鍍,滾筒端作為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金屬作為陽極失電子氧化成Ni2+/Sn2+ ,進而補充電解液中的鎳/錫離子。
      2、將電鍍好后的電阻放入到熱風烤箱進行干燥,干燥溫度140°C約10min。
      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。
       
      第十三步、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。
       
      第十四步、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。
       
      第十五步、編帶包裝
       
       
      【功能】將電阻裝入紙帶包裝成卷盤
       
      【制造方式】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。上面膠帶拉力以及沖程壓力。
       
      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為字碼面朝上。
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