Способ термической обработки тонкопленочных резисторов

 

(72) Авторы изобретения

В. А, Демьяненко, В. Ф. Шумейко и А. Н. Сердюков (71) Заявитель (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ТОНКОПЛЕНОЧНЫХ

РЕЗИСТОРОВ

Изобретение относится к тонкопленочной. технологии и может быть использовано при. термической обработке тонкопленочных резисторов и тонкопленочных резисторных схем из металлосилицидных сплавов.

Известен способ термической обработки резисторов и резисторных схем из металлосилицидных cBJIRBQB с контактными площадками,из неблагородных металлов и медными проволочными выводами (1).

Однако этот способ не позволяет получать 10 резисторы с высокими метрологическими ха-. рактеристиками, и в первую очередь с высокой стабильностью и малым ТКС.

Наиболее. близким к предлагаемому явш ется способ термической обработки тонко1$ пленочных резисторов на основе металлосилицидных сплавов, включающий нагрев, изотермическую выдержку и охлаждение до комнатной температуры (2).

Однако известный способ термической обработки не позволяет применять его для резисторов с контактными площадками и то. коподводами из неблагородных металлов. Это связано с тем; что во время термической;об- работки контактные узлы или контактные площадки интенсивно окисляются, что уменьшает надежность резисторов и резисторных схем в процессе эксплуатации, приводит к плохой свариваемости контактных, площадок, и проволочных выводов, снижает.выход годных на операции присоединения выводов;

Цель изобретения — увеличение выхода годных изделий путем уменьшения окисления контактных узлов.

Поставленная цель достигается тем, что в способе термической обработки тонкопленочных резисторов на основе металлосилицидных сплавов, включающем нагрев, изотермическую выдержку и охлаждение до комнатной температуры, операции нагрев, изотермическая выдержка и охлаждение до комнатной температуры осуществляют в замкнутом герметичном. объеме с удельной нормой воздуха в диапазоне от 0,005 до 0,02 см /ем поверхности обрабатываемых слоев.

Изотермическую выдержку осуществляют при 325 С в течение 60 мин. Время охлаждеИз табл. 1 видно, что оптимальным режимом термической обработки является предлагаемый. Меньшее: время охлаждения приводит к нестабильности, большее — нецелесообраз35 но.

На чертеже представлено приспособление для термической обработки подложек с реэистоТаблица 1

ТКС х 10, 1/ q

Время охлаж дения, ч

Изотермическая выдержк

Стабильность эа 8 ч при

70 С, %

Температура, С

Время, мин

325

17

-0,08

0,012

337

17

-14,73

0,025

325

17

Ю,60

0,028

308

17

-4,30

+44;80

0,021

337

17

0,015 ния определяется естественным охлаждением отключенной муфельной лечи типа МП-2УМ.

Через 17 ч с момента отключения температуэа обрабатываемых резисторных схем не превышает 40 С.

Термическая обработка. резистивной плен.и на воздухе приводит к снятию внутренних, .:апряжений и ускорению реакций между комгонентами пленки и подложки, к увеличению аморфной фазы за счет окисления резистивной пленки кислородом, и в результате — к стабилизащ и метрологических параметров резисторов и резисторных схем из металлосилицидных сплавов. Ограничение объема воздуха с удельной нормой не более 0,02 см /см поверхности обрабатываемых слоев при термической обработке приводит к достаточному уменьшению окисления контактных площадок.

Степень окисления контактных площадок тем меньше, чем меньше воздуха остается в приспособлении. При+этом обычно сохраняется адсорбированный на обрабатываемой поверхности резистивной пленки кислород, необходимый и . достаточный для окисления резистивной пленки и стабилизации метрологических параметров резисторных схем.

Определение оптимального режима термической обработки в ограниченном объеме воздуха, проведенное симплексным методом, представлено в табл. 1.

886068

4 рами и резисторными схемами на основе металлосилицидного сплава.

Подложки 1 с напыленными резисторами размещаются внутри вкладыша 2 в корпусе

3 и закрываются крышкой 4 с прокладкой

5 из алюминиевой фольги. Крышка прижимается шестью винтами. Температура измеряется термопарой, горячий спай которой размещается в канале, высверленном в крышке.

1п II р и м е р. Проводят термическую обработку тонкопленочных резисторов на основе металлосилицидного сплава РС вЂ 37.

Режим проведения обработки и характеристики резисторов приведены в табл. 2.

1ч Как следует иэ табл. 2, сварка токоподводов с контактными площадками выполнена после термообработки. Сварка токоподводов с контактными площадками в предлагаемом способе может производиться и до термообработки, однако это не удобно в производстве.

Использование предлагаемого способа термической обработки резисторов и резисторных схем на основе металлосилицидных сплавов с контактами из неблагородных металлов д обеспечивает по сравнению с существующим промышленным способом термообработки повышение выхода годных на операции присоединения выводов после термической обработки до 96%, что дает экономический эффект 25 тыс. руб. При этом температурйый

30 коэффициент сопротивления резисторов не хуже 30 ° 10 1/ С, стабильность не хуже

0,15% за 500 ч при 75 С, повышается надежность резисторов в процессе эксплуатации.

Кроме того, термообработка предлагаемым способом исключает необходимость использования в контактном узле благородных металлов (золота).

8860б8

1 а.

I ca

° И Ф 1

IA

° М о

СЧ о

О

o" о

3Г) I !

1 ь

00 1 1 о о о ю

С ). о Я а о@ и 4 <р

35 5

РЪ

И д (es ио Ыо

Ю ь . оо ои м

I O

1 М » о зс

М ф

5 ай

3 4 е о. ц

Ю и

Ot Я )4

Ig р, 1 34 э

Ig > ci, g ct

1Оой(Мщ

1

1 g б и

1

@ci.

3 м р

С 4

0 оо

ОНОГО

В,оО

886068

Формула изобретения

Составитель О. Чернышев

Техред Ж.Кастелевич Корректор I . OraP

Редактор E. Дичинская

Заказ 10567/81 Тираж 787 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Способ термической обработки тонкопленочных резисторов на основе металлосилицидных сплавов, включающий нагрев, изотермическую

/ выдержку и охлаждение до комнатной температуры, о т л и ч а ю .шийся тем, что, :с целью увеличения выхода годных изделий путем уменьшения окисления контактных узлов, операции нагрев, изотермическая выдержка и охлаждение до комнатной температурь1 осуществляют в замкнутом герметичномом объеме с удельной нормой воздуха в диапазоне от 0,005 до

0,02 см Ь/см поверхности обрабатываемых слоев.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Демьяненко В. А. и Губа Н, Г. Иссле-. дование процесса термостабилизацни тонко-! пленочных делителей напряжения на основе металлосилицндного сплава. Печатные реэисто. ры и приборы на их основе. Тезисы докладов Всесоюзной научно-технической конференции. М., 1973. щ 2. Ермолаев Г. А. Влияние термической обработки на электрофиэические свойства тонких резистивных пленок. сплава РС-3710.

Прецизионные печатные и тонкопленочные резисторы. Тезисы докладов конференции. по технологии приборостроения. Кишинев, 1972 (прототип).