贴片电阻生产工艺流程简介

贴片电阻生产工艺流程简介一、引言贴片电阻（SMDResistor）学名叫片式固定电阻器，是从ChipFixedResistor直接翻译而来的，特点是耐潮湿、耐高温、可靠度高、外观尺寸均匀，精确且温度系数与阻值公差小。按生产工艺分厚膜片式电阻（ThickFilmChipResistor）和薄膜片式电阻（ThinFilmChipResistor）两种。厚膜贴片电阻是采用丝网印刷将电阻性材料淀积在绝缘基体（例如氧化铝陶瓷）上，然后烧结形成的。我们常见且我司在大量使用的基本都是厚膜片式电阻，精度范围在±0.5%~10%之间，温度系数在±200ppm/℃~±400ppm/℃。薄膜片式电阻，通常为金属薄膜电阻，是在真空中采用蒸发和溅射等工艺将电阻性材料溅镀（真空镀膜技术）在绝缘基体上制成，特点是温度系数低，温漂小，电阻精度高。按封装分01005、0201、0402、0603、0805、1206、1210、2010、2512等，其常见序列的精度为±1%、±5%，标准阻值有E24和E96序列，常见功率有1/20W、1/16W、1/8W、1/4W、1/2W、1W等。二、贴片电阻的结构贴片的电阻主要构造如下：三、贴片电阻生产工艺流程结构层主要成分①陶瓷基片Substrate三氧化二铝Al2O3②面电极FaceElectrode银-钯电极Ag-Pd③背电极ReverseElectrode银电极Ag④电阻体ResistiveElement氧化钌、玻璃Rutheniumoxide，glass⑤一次保护层1stprotectivecoating玻璃Glass⑥二次保护层2stprotectivecoating玻璃/树脂Glass/Resin⑦标记Marking玻璃/树脂Glass/Resin⑧端电极Termination银电极/镍铬合金Ag/Ni-Cr⑨中间电极BetweenTermination镍层NiPlating⑩外部电极OuterTermination锡层SnPlating1．生产流程常规厚膜片式电阻的完整生产流程大致如下：2．生产工艺原理及CTQ针对上述的厚膜片式电阻生产流程中的相关生产工序的功能原理及CTQ介绍如下。2.1背导体印刷【功能】背面电极作为连接PCB板焊盘使用。【制造方式】背面导体印刷烘干Ag膏—140°C/10min，将Ag膏中的有机物及水分蒸发。基板大小：通常0402/0603封装的陶瓷基板是50x60mm，1206/0805封装的陶瓷基板是60x70mm。2.2正导体印刷【功能】正面电极导体作为内电极连接电阻体。【制造方式】正面导体印刷烘干高温烧结Ag/Pd膏—140°C/10min，将Ag/Pd膏中的有机物及水分蒸发—850°C/35min烧结成型CTQ：1、电极导体印刷的位置(印刷机定位要精确)；2、Ag/Pd(钯)膏印刷厚度(通过钢网厚度进行控制)；3、炉温曲线，传输链速(5.45~6.95IPM(英寸/分))。2.3电阻层印刷【功能】电阻主要初R值决定。【制造方式】电阻层印刷烘干高温烧结R膏(RuO2)—140°C/10min—850°C/40min烧结固化CTQ：1、R膏的目标阻值(目标阻值的R膏是通过多种原纯膏按一定比例混合调配而成，常见原纯膏有1R、4R7、10R、47R、100R、1K、4K7、47K等)；2、电阻层印刷的位置(印刷机定位要精确)；3、R膏印刷厚度(通过钢网厚度进行控制)；4、R膏的解冻搅拌及使用时间(1周使用完)；5、炉温曲线，传输链速。2.4一次玻璃保护【功能】对印刷的电阻层进行保护，防止下道工序镭射修整时对电阻层造成大范围破坏。【制造方式】一次保护层印刷烘干高温烧结玻璃膏—140°C/10min—600°C/35min烧结CTQ：1、玻璃膏印刷的位置(印刷机定位要精确)；2、玻璃膏印刷厚度(通过钢网厚度进行控制)；3、炉温曲线，传输链速。2.5镭射修整【功能】修整初R值成所需求的阻值。【制造方式】以镭射光点切割电阻体改变电阻的长宽比，使初R值升高到需求值。R=ρl/s，ρ:材料的电阻率，l:电阻材料的长度，s:截面面积。CTQ：1、切割的长度（机器）；2、切割的深度（以刚好切断电阻深度为宜）；3、镭射机切割的速度。2.6二次玻璃保护【功能】对切割后的电阻层进行二次保护，保护层需具备抗酸碱的功能，使电阻不受外部环境影响。【制造方式】二次保护层印刷烘干玻璃膏/树脂(要求稳定性更好)—140°C/10minCTQ：1、玻璃膏印刷的位置(印刷机定位要精确)；2、玻璃膏印刷厚度(通过钢网厚度进行控制)；3、炉温曲线，传输链速。2.7阻值码字印刷【功能】将电阻值以数字码标示【制造方式】阻值码油墨印刷烘干烧结黑色油墨(主要成分环氧树脂)—140°C/10min—230°C/30minCTQ：1、油墨印刷的位置(印刷机定位要精确)；2、炉温曲线，传输链速。2.8折条【功能】将前段字码烧结后的基板按条状进行分割。【制造方式】用折条机按照基板上原有的分割痕将基板折成条。CTQ：1、折条机分割压力；2、基板堆叠位置，折条原理如图。2.9端面真空溅渡【功能】作为侧面导体使用。【制造方式】将堆叠好的折条放入真空溅镀机进行溅镀干燥烧结Ag/Ni-Cr合金—140°C/10min—230°C/30min原理：先进行预热，预热温度110°C，然后利用真空高压将液态的Ni溅渡到端面上，形成侧面导体。Ni具有良好的耐腐蚀性，并且镀镍产品外观美观、干净，主要用在电镀行业。CTQ：1、折条传输速度；2、真空度；3、镀膜厚度(膜厚测量进行监控)。2.10折粒【功能】將条状之工件分割成单个的粒状。【制造方式】使用胶轮与轴心棒搭配皮带来进行分割。CTQ:1、胶轮与轴心棒之间的压力大小；2、传输皮带的速度。2.11电镀【功能】Ni：保护让电极端不被浸蚀。Sn：增加焊锡性。【制造方式】1、利用滚筒于电镀液中进行点解电镀，滚筒端作为电解的阴极得电子在阴极端还原成镍/锡，电解槽端用Ni金属/Sn金属作为阳极失电子氧化成Ni2+/Sn2+，进而补充电解液中的镍/锡离子。2、将电镀好后的电阻放入到热风烤箱进行干燥，干燥温度140°C约10min。CTQ:1、电镀液的浓度及PH值(PH7)、电镀时间(2小时)；2、镀膜厚度(抽检5pcs/筒，镀层厚度测试仪)；3、焊锡性。注意事项：在电镀前一般加入Al2O3球和Steel钢球，AL2O3球使搅拌更均匀，钢球的作用是使得导电性更好。2.12磁性筛选【功能】利用镍的磁性将不良品筛选出来。【原理】不良品的磁性小，吸引力小，进行筛选时会自动掉落到不良品盒，良品掉落到良品盒。2.13电性能测试【功能】利用自动测试机对两电极端的阻值进行测试，按不同精度需求筛选出合格产品。【原理】将自动检测机的电阻表上%数先设定好(一般设5%、1%、0.1%等)，自动检测机上分别安置5%精度盒、1%精度盒、0.1%精度盒等以及不良品盒。当测试到的产品阻值是精度5%的则利用气压嘴将产品吹入到5%精度盒，1%、0.1%类同，当测试到阻值精度不在设定5%、1%/0.1%，则将其打入到不良品盒。2.14编带包装【功能】将电阻装入纸带包装成卷盘【制造方式】全自动机器利用热熔胶上下带将电阻封装到纸带孔内做成卷盘。CTQ:上面胶带拉力以及冲程压力。疑问：如何确保编带时电阻字码面朝上？—在将电阻体装入纸带前装有激光点检器，当字码面朝上时检测OK通过，当字码面朝下时利用气压嘴将其矫正为字码面朝上。四、行业使用状况及生产厂商由于价格便宜，生产工艺成熟，能大面积减少PCB面积，减小产品外观尺寸，现在已取代绝大部分传统引线电阻。目前绝大部分电阻产品都以0402、0603、0805尺寸为主，而像手机、PDA等为代表的高精度电子产品则多使用0201、0402的器件，一些要求稳定和安全的电子产品，如医疗器械、汽车电子等多采用1206、1210等尺寸偏大的电阻。目前，全球贴片电阻主要生产厂家大部分分布在台湾、中国大陆、日本及韩国等，欧美几乎不再生产，主要的生产厂商几乎都在中国建立生产基地。台湾国巨（Yageo）为全球第一大生产商，台湾主要的生产厂商有国巨（Yageo）、华科（Walsin）、大毅（TA-I）、厚生等；日本企业则生产一些如0201、0402、高精度、高电压，具有工艺难度，利润高的序列，如ROHM罗姆、KOA等；韩国品牌如三星等；国内大陆厂商则多生产常规序列产品，如风华高科。