Способ термической обработки тонкопленочных резисторов

вторыбретения В, А, Демьяненко, В, Ф. Шумейко и А, Н, Сердюков1) Заявите ЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ТОНКОПЛЕНОЧНЫХ СТОРОВ(54 СПОСОБ ТЕРМ лучать1 фхае со- пля 1 Изобретение относится к тонкопленочной. технологии и может быть использовано при. термической обработке тонкопленочных резне. торов и тонкопленочных резисторных схем из металлосилицидных сплавов.Известен способ термической обработки резисторов и резисторных схем из металлосилицидных сплавов с контактными площадками,из неблагородных металлов и медными проволочными выводами 1.Однако этот способ не позволяет по резисторы с высокими метрологическими рактеристиками, и в первую очередь с вы кой стабильностью и малым ТКС.Наиболее. близким ж предлагаемому я ется способ термической обработки тонкопленочных резисторов на основе металлоси. лицидных сплавов, включающий нагрев, изо. термическую выдержку и охлаждение до ком. натной температуры Р 1,Однако известный способ термической обработки не позволяет применять его дпя резисторов с контактными площадками и то. . коподводами нз неблагородных металлов. Это связано с тем, что во время термической;об-работки контактные узлы или контактныеплощадки интенсивно окисляются, что уменьшает надежность резисторов и резисторныхсхем в процессе эксплуатации, приводит кплохой свариваемости контактных, площадок,и проволочных выводов, снижает, выход год.ных на операции присоединения выводов;Цель изобретения - увеличение выхода годных изделий путем уменьшения окисленияконтактных узлов,Поставленная цель достигается тем, что вспособе термической обработки тонкопленочных резисторов на основе металлосилицид.ных сплавов, включающем нагрев, изотерми.ческую выдержку и охлаждение до комнат.ной температуры, операции нагрев, изотермическая выдержка и охлаждение до комнат.ной температуры осуществляют в замкнутомгерметичном. объеме с удельной нормой воздуха в диапазоне от 0,005 до 0,02 смз(емуповерхности обрабатываемых слоев,Изотермическую выдержку осуществляютпри 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 - нецелесообраз 3 но.На чертеже представлено приспособление для термической обработки подложек с реэистоТаблица 1 ТКС х 10, 1/ С Время охлаж дения, ч Изотермическая выдержк Стабильностьэа 8 ч при70 С, % Температура, С Время,мин 325 60 170,08 0,022 337 70 17+44;80 0,021 337 50 17 0,015 ния определяется естественным охлаждениемотключенной муфельной лечи типа МПУМ.Через 17 ч с момента отключения температуэа обрабатываемых резисторных схем незревышает 40 С.Термическая обработка. резистивной плен:и на воздухе приводит к снятию внутренних,гапряжений и ускорению реакций между комонентами пленки и подложки, к увеличениюаморфной фазы за счет окисления резистивной пленки кислородом, и в результате - кстабилизащюи метрологических параметров резисторов и резисторных схем из металлосилицидных сплавов. Ограничение объема воздухас удельной нормой не более 0,02 см/смповерхности обрабатываемых слоев при термической обработке приводит к достаточномууменьшению окисления контактных площадок.Степень окисления контактных площадок темменьше, чем меньше воздуха остается в приспособлении. ПриФэтом обычно сохраняется адсорбированный на обрабатываемой поверхностирезистивной пленки кислород, необходимый и, достаточный для окисления резистивной пленки и стабилизации метрологических парамет.ров резисторных схем,Определение оптимального режима термической обработки в ограниченном объеме воздуха, проведенное симплексным методом,представлено в табл. 1. 8860684рами и резисторными схемами на основе металлосилицидного сплава,Подложки 1 с напыленными резисторамиразмещаются внутри вкладыша 2 в корпусе3 и закрываются крышкой 4 с прокладкой5 из алюминиевой фольги. Крышка прижимается шестью винтами. Температура измеряетсятермопарой, горячий спай которой размещается в канале, высверленном в крышке.1 п П р и м е р. Проводят термическую обработку тонкопленочных резисторов на осно.ве металлосилицидного сплава РС - 3710.Режим проведения обработки и характеристики резисторов приведены в табл. 2.1 З Как следует иэ табл. 2, сварка токоподводов с контактными площадками выполненапосле термообработки. Сварка токоподводовс контактными площадками в предлагаемомспособе может производиться и до термообработки, однако это не удобно в производстве.Использование предлагаемого способа термической обработки резисторов и резисторныхсхем на основе металлосилицидных сплавовс контактами из неблагородных металлов д обеспечивает по сравнению с существующимпромышленным способом термообработки по.вышение выхода годных на операции присоединения выводов после термической обработки до 96%, что дает экономический эффект 25 тыс. руб. При этом температурйый 30коэффициент сопротивления резисторов нехуже 30 10 1/С, стабильность не хуже0,15% за 500 ч при 75 С, повышается надежность резисторов в процессе эксплуатации.Кроме того, термообработка предлагаемымспособом исключает необходимость использования в контактном узле благородных металлов (золота).886068 Способ термической обработки тонкопленочных резисторов на основе металлосилицидных сплавов, включающий нагрев, изотермическую/выдержку и охлаждение до комнатной темпе. ратуры, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, .с целью увеличения выхода годных изделий путем уменвпюния окисления контактных узлов, операции нагрев, изотермическая выдержка и охлаждение до комнатной темпера- турМ осуществляют в замкнутом герметичномом объеме с удельной нормой воздуха в диапазоне от 0,005 до 0,02 смз/смф поверхности обрабатываемых слоев.1 оставнтель О. Чернышевехред Ж,Кастелевич Корректор Г. Огар Редактор Е. Дичинская каз 10567/81 Тираж 787 ВНИИПИ Государственного комитета ССС по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж - 35, Раушская наб д, 4/5ПодписноР ПП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная Формула изобретения Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Демьяненко В. А, и Губа Н, Г. Исследование процесса термостабилизацни тонкопленочных делителей напряжения на основеметаллосилицндного сплава. Печатные реэисторы и приборы на их основе. Тезисы докла.дов Всесоюзной научно-технической конференции. М., 1973.щ 2, Ермолаев Г. А, Влияние термическойобработки на электрофиэические свойстватонких резистивных пленок сплава РС.Прецизионные печатные и тонкопленочные резисторы. Тезисы докладов конференции;потехнологии приборостроения. Кишинев, 1972