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厚膜集成电路制备工艺一、实验目的1．了解厚膜集成电路的制备方法和流程。
2．掌握选择制备厚膜电路所需的仪器、基片、浆料、丝网等材料的思路和方法。
3. 掌握厚膜电路制备过程中关键工艺的主要参数。
4. 了解厚膜集成电路的特点和应用。
二、实验器材RSK3007Z网带式烧结炉，HGL600红外干燥炉，精密丝网印刷机，丝网，浆料，基片，刮刀。
三、实验说明1．干燥炉设置网带速度为220mm/min,炉温150℃。
2．烧结炉网带速度为120mm/min。
进口气幕和出口气幕为25L/min，进气一为30L/min，进气二为40L/min,排气为15L/min。
各温区温度根据所选浆料的烧结曲线设置。
四、实验内容和步骤1.准备试验材料，包括基片、浆料、丝网等。
2.固定对准。
将制作好的丝网装入丝网印刷机，固定。
打开真空泵，将陶瓷基片用镊子放到丝网印刷机平台中央，使之于平台吸合。
放下丝网到水平位置，调节平台高度使基片与丝网刚好接触，调节平台水平位置使丝网图形与基片精确对准，用紧固螺钉固定平台。
3.丝网印刷。
取适量电阻浆料放在丝网一端，用刮板将浆料刮过丝网图形。
注意用力适当，速度均匀，保证印出的图形完整，厚度均匀。
将印好的基片取下，水平放置约5分钟，使图形流平。
4.干燥。
将印刷有浆料图形的基片放入干燥炉干燥。
注意调节干燥的温度为150℃，时间约10min。
5.烧结。
将干燥后冷却的基片放入烧结炉，烧结过程中需要设置烧结温度为800℃，带速设置为100mm/min。
五、实验报告要求1．小结实验心得体会。
2．回答思考题a)基片的功能是什么？有哪些基本要求？b)浆料的基本成分有哪些？c)厚膜电路相对PCB电路和半导体集成电路有哪些特点？列举典型应用。
d)根据实验步骤考虑多层厚膜电路的制造流程和方法。
e)和基本的厚膜工艺相比，共烧陶瓷工艺有什么特点，简述基本方法和流程。
厚膜丝印工艺一、原理厚膜丝印技术是一种利用网板将油墨刮在材料表面上的印刷技术。
其原理是根据印版图案的凸凹不平，在板面上形成一个小型油墨库；然后利用刮刀将油墨刮入凹槽，再通过印刷机将图案转移到材料上。
厚膜丝印技术与普通印刷技术的区别在于，厚膜丝印印刷的油墨较浓，形成的图案比普通印刷要厚实，具有良好的耐久性、透明度和颜色亮度。
二、工艺流程厚膜丝印技术的工艺流程主要包括设计、制版、印刷和后处理四个过程。
1. 设计阶段：先将需要印刷的图案进行设计，确定图案的颜色、尺寸、形状等要素。
2. 制版阶段：将设计好的图案转移到印版上，形成凹凸不平的图案。
目前常用的印版为丝印网版。
3. 印刷阶段：将油墨刮入板面凹槽后，通过印刷机将印版上的油墨刷在材料表面上，形成图案。
4. 后处理阶段：印刷完成后，需要对材料表面上的印刷图案进行烤干、涂层、烤漆等后处理，以提高油墨的耐久性和颜色稳定性。
三、应用范围厚膜丝印技术可应用于各种材料表面的印刷，如塑料、玻璃、木材、陶瓷、金属、纸张等，广泛应用于电子、家电、汽车、玩具、工艺礼品、建筑材料等领域的印刷加工。
四、优缺点厚膜丝印技术具有以下优点：1. 可印刷具有良好防水、耐磨、耐腐蚀性能的产品。
2. 印刷图案质量高，有良好的耐久性和颜色稳定性。
3. 可印刷复杂的图案，图案纹路清晰美观。
4. 适用于各种材料表面的印刷，具有广泛的应用范围。
然而，厚膜丝印技术也存在以下缺点：1. 单价成本较高，适用于大批量生产。
2. 操作过程相对复杂，需要专业人员。
3. 对于某些材质的印刷效果不佳。
总之，厚膜丝印技术作为一种应用广泛的印刷技术，在工业生产中扮演着重要的角色。
通过对该技术的介绍，相信读者们对这项技术有了更深入的了解和认识。
丝网印刷工艺一、了解丝网丝网印刷是模版印刷，它被称为四大印刷之一，其他的有平印、凸印、凹印。
模版印刷包括书面版本镂花花瓣喷涂和丝网印刷。
模版印刷的原理是：印版（纸板或其他印版的孔径是通过墨水制成的）。
在打印过程中，墨水通过模板的孔通过一定的压力（纸张、陶瓷等）转移到基板上，形成图像或文本。
在印刷期间，通过挤压刮板的挤出将油墨通过图形部分的网眼转移到基底上，以形成与原件相同的图形。
简易丝网印刷设备易于操作，印刷易于制作，成本低，适应性强。
丝网印刷应用广泛应用于普通版画：彩绘、海报、名片、装订封面商品标志和印染纺织品。
二、丝印原理丝网印刷由五大要素组成，即丝网印刷、刮刀、墨水、印刷台和承印物。
丝网印刷的基本原理是利用丝网印刷部分的基本原理来穿透油墨，网格的非图像部分对印刷是不透明的。
在印刷期间将油墨倒在丝网印刷板的一端上，并且在朝向丝网印刷板的另一端移动的同时通过刮板刀片对丝网印刷板上的油墨部分施加一定的压力。
在移动过程中，刮板将油墨从图形部分的网孔挤压到基板上。
由于墨水的粘性作用，印记被固定在一定范围内。
在印刷过程中，刮板总是与丝网印刷板和基板线接触，并且由于丝网印刷板和基板，接触线随着刮板的移动而移动。
在它们之间保持一定的间隙，使得丝网印刷版在印刷时通过其自身的张力产生对刮板的反作用力，并且该反作用力被称为回弹力。
由于弹性，丝网印刷版和基板仅处于移动线接触，并且丝网印刷板的其他部分与基板分离。
墨水和屏幕被破坏并确保打印以确保尺寸精度并避免脏基板。
当刮刀刮擦整个布局时，它被抬起，并且筛板被抬起，墨水被轻轻地刮回到原始位置。
这是一次印刷之旅。
三、特点1、承印物广：由于印版采用丝网制作，柔软而富有弹性，所以承印物无论为平面还是曲面、硬或软、大或小都能进行印刷。
此外，丝印因压力小而适合印刷易碎，易变形承印物。
2、墨层厚且遮盖力强：丝印墨层之厚，其他印刷方法无可比。
用白色遮盖下面的底色时若采用普通印刷方法则需在同一部位上印3~4次，而丝印只要一次即可完成。
丝网印刷工艺技术丝网印刷工艺技术是一种常见的印刷技术，广泛应用于广告、包装、电子、玩具等行业。
该技术以丝网为基础，将油墨或颜料通过压力使其透过丝网上的孔洞印刷到需要印刷的材料上，从而形成图案或文字。
下面就丝网印刷工艺技术进行详细介绍。
首先，丝网印刷工艺技术主要包括三个主要步骤：制版、印刷和烘干。
其中，制版是最关键的步骤之一。
制版使用特制的丝网版材，通过在其表面涂覆一层感光胶，再将需要印刷的图案通过透明底片在感光胶上曝光，形成感光胶层中的图案。
曝光后，感光胶会固化，形成丝网版的图案。
接下来是印刷步骤。
制作好的丝网版放置在印刷机上，印刷机将其与印刷材料相接触，然后将油墨或颜料在丝网版上扫过，利用机械下压力使油墨或颜料通过丝网上的孔洞印刷到印刷材料上。
印刷材料可以是各种不同类型的材料，如纸张、塑料、金属等。
印刷时需要注意的是，对于不同类型的材料，需要选择适合的油墨或颜料，以确保印刷质量和附着力。
印刷完成后，需要进行烘干步骤。
烘干是为了使印刷的油墨或颜料迅速干燥，以提高印刷速度和质量。
烘干可以通过自然干燥、热风干燥或紫外线固化等方法进行。
不同的烘干方法适用于不同类型的油墨或颜料，需要根据实际情况选择合适的烘干方式。
除了以上的基本工艺步骤，丝网印刷工艺技术还有许多需要注意的细节。
首先是丝网的选择。
丝网的选择要根据印刷材料的要求来确定，包括丝网的孔径、丝径和网目等参数。
其次是印刷色彩的控制。
在丝网印刷中，可以通过调整油墨或颜料的浓度、施加的压力和印刷速度等参数来控制印刷颜色的深浅，以满足不同的印刷需求。
最后是印刷材料的处理。
一些特殊的印刷材料，如玻璃或金属，需要在印刷之前进行特殊处理，以提高印刷附着力和印刷效果。
总的来说，丝网印刷工艺技术是一种简单易学、应用广泛的印刷技术。
通过掌握好制版、印刷和烘干等步骤和技巧，可以实现高质量的印刷效果。
同时，随着科技的发展，丝网印刷工艺技术也在不断创新和进步，为各行各业的印刷需求提供更加完善的解决方案。
厚膜集成电路丝网印刷工艺技术
摘要重点介绍了厚膜集成电路的丝网印刷工艺技术和影响印刷质量因素，并以厚膜电阻器为例，简述其制作工艺过程，以及丝网印刷缺陷对厚膜电路的影响。
关键词厚膜集成电路厚膜丝印厚膜电阻器丝印缺陷
前言
丝网印刷作为一种古老的印刷方法，在我国电子工业、陶瓷贴花工业、纺织印染行业得到广泛的应用。
随着60年代电子时代的到来，丝网印刷被广泛地应用于印刷线路板、厚膜集成电路、太阳能电池、电阻、电容、压电元件、光敏元件、热敏元件、液晶显示元件等等的制造中，特别是进入80年代以来，各种新型材料和新技术的不断应用，与国外不断开展的技术交流，以及高精密自动化新设备的不断发展，大大提高了丝网印刷技术水平。
下面仅介绍采用丝网印刷厚膜技术，制作厚膜集成电路的工艺技术。
1集成电路概述
集成电路大体上可分为两大类：半导体集成电路和混合集成电路，而混合集成电路又可分为两种，一种是薄膜混合集成电路，它是应用真空喷射法的薄膜技术制造。
另一种是厚膜集成电路，是应用丝网印刷厚膜技术制造。
所谓薄膜是指1 μm左右的膜层厚度，厚膜是指10～25 μm的膜层厚度，无论是薄膜还是厚膜都有各自的优点。
比如说，薄膜技术，不论是有源元件还是无源元件都是根据其各自的技术特点直接加工成集成电路。
但现在厚膜技术还不能把有源元件直接加工到电路上，因此，只好把这些元件进行焊接，随着今后研究工作的进展是会实现直接加工的。
此外，就成本而言，厚膜比薄膜要低得多，利用丝网印刷方法形成导体及厚膜电阻、电容，与用薄膜形成技术制作的电阻、电容器比较，用厚膜技术制造容易，可靠性好，而且所需生产设备投资少。
2厚膜集成电路丝网印刷工艺
2.1陶瓷板
使用90%～96%的氧化铝陶瓷基板，是一种以氧化铝(Al2O3)为主体的材料，有较好的传导性、机械强度和耐高温性。
制作厚膜时应注意陶瓷板的材质、尺寸、粗糙度、翘曲以及表面的缺陷与污染等，并在净化间进行超声波清洗。
2.2浆料
有导体浆料、电阻浆料和绝缘浆料3种，浆料一般由贵金属和低熔点玻璃组成。
制作浆料时要注意浆料的材质、粘度和膨胀系数等。
印刷厚膜电路所使用的浆料，其成分有金、银、铂、钯等。
上述金属粉末分散在有机树脂粘合剂中调成糊状，然后通过丝网印版印在陶瓷基板上。
经高温烧制，有机树脂粘合剂被燃烧掉，剩下的几乎都是纯粹的贵金属，由于玻璃质的作用而密合在基板上。
这层膜可作为厚膜线路、厚膜电阻、厚膜电容及半导体集成电路用的底层金属片。
(1)用银做导电材料其电阻是很低的，因此有时也使用银—钯、银—钯—铂的混合物做导电材料。
(2)为了在基板上形成电阻膜，所用的电阻材料主要是银、金、钯、铙等金属粉末。
(3)小型电容器的导电体、电极等是由重叠印刷法制造出来的。
电极材料以铂—金、钯—金、银等为主体组成。
2.3丝网印版的制作
(1)网框：印刷厚膜电路的丝网网框多采用硬铝及铝合金，网框规格一般为100 mm×150mm和150 mm×200mm。
网框形状通常为矩形。
(2)丝网：印刷厚膜电路的丝网多采用不锈钢丝网或尼龙丝网。
一般电路印刷200～300目丝网；多层布线或要求精度更高时，可采用300目以上的丝网。
(3)感光胶：由于厚膜电路丝印要求得到较厚的墨膜(浆料膜)，所以要求使用能将光膜涂至20～30 μm 厚的感光胶，但显影后不得出现边缘缺陷。
2.4厚膜丝印
集成电路的丝网印刷图像是微型的，要求印刷精度高，所以印刷机、印板、承印物(基板)、油墨等都需要高精度，印刷场所也一定要保持恒温，并清除尘埃。
刮板材料一般为聚胺脂橡胶或氟化橡胶，硬度为邵氏A70°～A80°。
另外，选择刮板的形状及硬度时，应考虑电路板上欲印什么图案这个因素。
一般情况下，刮板刃部为90°或60°，刮板角为70°～75°。
印刷厚膜集成电路的丝印机有半自动和全自动两类。
半自动丝印机只有基板供给是用手工完成的，其它工序自动完成，如信息产业部电子第四十五研究所开发研制的WY-155型、WY-203型等精密丝网印刷机，具有印刷精度小于0.01 mm，刮板压力和印刷速度可以调节，真空工作台x、y、θ三维精密调整，整机PLC控制等，各项指标均达到或超过国外同类设备技术水平，是国内厚膜集成电路生产厂家的首选设备。
2.5厚膜电路的印后加工
一般印刷厚膜电路板，首先进行导体印刷，再反复印刷电阻2～3次，有时根据情况可适当交叉进行玻璃涂层的印刷，在印刷后还要进行下述加工或处理。
(1)摊平过程：印刷后将印刷品放置5～7 min至网纹消失为止。
(2)干燥处理：用100 ℃左右的温度进行干燥。
(3)烧制：用约650～670 ℃的温度进行烧制。
这一道工序非常重要，所以要随时调整炉温，保持适合
浆料烧结的温度。
(4)调整：调整电阻值，一般采用向电路板喷砂或用激光调整电阻体的方法进行调整。
(5)包封：对制成的内接元件起到保护作用。
2.6厚膜电阻器丝印制作工艺
厚膜印刷与一般丝网印刷相似，只是厚膜印刷的产品是厚膜电阻器、电容器等电路元件。
厚膜电阻器的精度、电气稳定性和可焊性等技术指标，与厚膜丝印质量有关，墨膜厚度有微小变化，产品就不能使用。
因此，厚膜电阻器膜厚的均匀性将直接影响产品的成品率。
普通的厚膜电阻器是厚度约20 μm的立方体，如果控制其厚度一定，则可用长宽之比来决定该电阻器的电阻值。
厚膜电阻器的长宽比以最大10∶1至最小1∶10，对电阻值相同的印刷油墨(电阻浆料)，其面电阻只能在10～1/10范围内变化。
要想获得这一范围以外的电阻值，则必须改用电阻值不同的浆料。
厚膜电阻，如图3所示。
2.7丝印缺陷对厚膜电路的影响
在制作厚膜印刷电路时，丝印缺陷对成品质量的影响是很大的。
表1列出了丝印缺陷对成品质量的影响。
3结束语
目前，我国丝印技术的应用虽然越来越广泛，但与国外先进技术水平相比，还有较大差距，本文较详细地论述了厚膜集成电路丝网印刷工艺技术的全过程，当然，优良的丝网印刷产品除了工艺技术因素之外，还得鉴于先进的机械设备，希望本文在印刷工作者中起到参考或借鉴作用，力求促进我国丝网印刷事业的大发展。
