第4章厚膜工艺厚膜工艺是指将电子浆料通过丝网印刷等方法印制在陶瓷基板或者其他绝缘基板上，经干燥、烧结后形成厚度为几微米到数十微米的膜层。
在微电子领域中，用厚膜技术在基板上形成导体、电阻和各类介质膜层，并在基板上组装分立的半导体器件芯片、单片集成电路或微型元件，封装后构成厚膜混合集成电路。
厚膜混合集成电路能耐受较高的电压、较大的电流和功率，广泛用于民用无线产品、高可靠小批量的军用、航空航天产品中。
本章主要介绍几种主要的厚膜浆料及特性；厚膜图案形成工艺；厚膜的干燥和烧成等厚膜工艺。
§4.1 厚膜浆料厚膜浆料是由一种或多种无机微粒分散在有机高分子或低分子化合物溶液中组成的胶状体或悬浮体；有机化合物溶液称为有机载体。
4.1.1 厚膜浆料的特性和制备厚膜浆料是构成厚膜电路的关键材料，其组成、特性直接决定电路的电性能和工艺性能：如流变触变性、工艺重现性、相容性和烧结特性等。
1. 厚膜浆料的组成厚膜浆料一般都是由三种主要成分组成：功能相，粘结相和有机载体。
功能相决定厚膜的电性能。
根据功能相的不同，厚膜浆料可分为导体浆料，电阻浆料，介质(电容)浆料和磁性(电感)浆料等。
导体浆料的功能相一般是贵金属、贱金属或合金的混合物；在电阻浆料中，通常是导电氧化物、合金、化合物或盐类等；介质浆料的功能相一般是铁电体氧化物、盐类、玻璃、晶化玻璃或玻璃-陶瓷以及这些材料的混合物；磁性浆料中功能相主要是铁氧体材料。
粘结相的作用是将功能相粘结在一起，并使膜层与基片牢固结合。
粘结相通常是玻璃釉粉的混合物。
玻璃釉粉是由各种金属氧化物在高温下熔融淬火而得到的玻璃粉。
根据在玻璃中的主要作用，氧化物大致可分为三类：第一类为构成玻璃基本骨架的氧化物，如SiO2、B2O3等，它们能单独形成机械性能和电性能优良的玻璃；第二类是调节玻璃的物理、化学性能的氧化物，如Al2O3、PbO、BaO、ZnO等，它们可改善玻璃的热膨胀系数、机械强度、热和化学稳定性等；第三类是用于改进玻璃性能的氧化物，如PbO、BaO、B2O3、CaF2等，它们能降低玻璃的熔化温度，同时还保证玻璃的电性能和化学性能。
厚膜电路(HIC)技术基础知识随着半导体技术、小型电子元器件及印制板组装技术的进步，电子技术在近年来取得了飞速发展。
然而，过多的连线、焊点和接插件严重地阻碍了生产率和可靠性的进一步提高。
此外，工作频率和工作速度的提高进一步缩短信号在系统内部的传输延迟时间。
所以这些都要求从根本上改革电子系统的结构和组装工艺。
从上世纪六十年代开始，厚膜混合集成电路就以其元件参数范围广、精度和稳定度高、电路设计灵活性大、研制生产周期短、适合于多种小批量生产等特点，与半导体集成电路相互补充、相互渗透，业已成为集成电路的一个重要组成部分，广泛应用于电控设备系统中，对电子设备的微型化起到了重要的推动作用。
虽然在数字电路方面，半导体集成电路充分发挥了小型化、高可靠性、适合大批量低成本生产的特点，但是厚膜混合集成电路在许多方面，都保持着优于半导体集成电路的地位和特点：·低噪声电路·高稳定性无源网络·高频线性电路·高精度线性电路·微波电路·高压电路·大功率电路·模数电路混合随着半导体集成电路芯片规模的不断增大，为大规模与厚膜混合集成电路提供了高密度与多功能的外贴元器件。
利用厚膜多层布线技术和先进的组装技术进行混合集成，所制成的多功能大规模混合集成电路即为现在和将来的发展方向。
一块大规模厚膜混合集成电路可以是一个子系统，甚至是一个全系统。
厚膜混合集成电路的工艺过程厚膜混合集成电路通常是运用印刷技术在陶瓷基片上印制图形并经高温烧结形成无源网络。
制造工艺的工序包括：·电路图形的平面化设计：逻辑设计、电路转换、电路分割、布图设计、平面元件设计、分立元件选择、高频下寄生效应的考虑、大功率下热性能的考虑、小信号下噪声的考虑。
·印刷网板的制作：将平面化设计的图形用显影的方法制作在不锈钢或尼龙丝网上。
·电路基片及浆料的选择：制作厚膜混合集成电路通常选择 96% 的氧化铝陶瓷基片(特殊电路可以选择其它基片)，浆料一般选择美国杜邦公司、美国电子实验室、日本田中等公司的导带、介质、电阻等浆料。
