薄膜混合电路的制造工艺( 三 )


(1)NiCr薄膜电阻 。
这一电阻是最早被深入研究的金属薄膜电阻 , 他具有温度系数小 , 噪声低 , 寿命长等特点 。 常用的NiCr薄膜电阻有圆筒形和方形板型 。
制造过程为:首先在绝缘衬底上由蒸发和溅射方法淀积NiCr合成膜 。 然后通过修编技术来调整阻值圆形电阻用机械方法切割螺旋线来修正阻值 , 达到调阻目的 , 平行板可采用机械或激光方法来调阻 。 最后焊上引线并封装即可 。
(2)钽薄膜电阻
钽是熔点高金属 , 但单质钽的温度系数及稳定性都不太好 , 所以后来研究了钽的氮化物(TaN)TaN膜一般是在高纯氮气中利用溅射方法制成 , 其电阻与NiCr薄膜电阻膜相近 , 其稳定性好但是钽是稀有金属所以成本会比较高 , 对大量生产不利 ,, 故分立元件推广不多 , 但是在会和电路中可获得非常优越的性质 , 被优先考虑 。
(3)技术陶瓷薄膜电阻
虽然NiCr薄膜电阻和钽薄膜电阻的特性都具有非常高的指标 , 但是有一个明显的缺点是阻值不易做高 。 为了弥补这一点 , 可采用技术和无机物混合即金属陶瓷 ,
根据各组成相所占百分比不同 , 金属陶瓷分为以陶瓷为基质和以金属为基质两类 。 陶瓷基金属陶瓷主要有:①氧化物基金属陶瓷 。 以氧化铝、氧化锆、氧化镁、氧化铍等为基体 , 与金属钨、铬或钴复合而成 , 具有耐高温、抗化学腐蚀、导热性好、机械强度高等特点 , 可用作导弹喷管衬套、熔炼金属的坩埚和金属切削刀具 。 ②碳化物基金属陶瓷 。 以碳化钛、碳化硅、碳化钨等为基体 , 与金属钴、镍、铬、钨、钼等金属复合而成 , 具有高硬度、高耐磨性、耐高温等特点 , 用于制造切削刀具、高温轴承、密封环、捡丝模套及透平叶片 。 ③氮化物基金属陶瓷 。 以氮化钛、氮化硼、氮化硅和氮化钽为基体 , 具有超硬性、抗热振性和良好的高温蠕变性 , 应用较少 。 但是从重复性和稳定性来看目前可实用的仅限于Cr-SiO 。 Cr-SiO金属陶瓷实用快速争渡方法制成 , 其方阻特性随Cr和SiO的比例变化很大 , 一般来讲 , Cr含量越高TCR越小 。 而方阻随Si增多而增大 。 而在实际比例中为1:1 , 此时方阻约为1K欧姆/□ , 因此用同一图形做出阻值约为Cr-SiO五倍 。 但寿命不是十分理想 , 所以此类材料只用在M欧级电阻上 。 3.3.2薄膜电容
电容器依着介质的不同 , 它的种类很多 , 例如:电解质电容、纸质电容、薄膜电容、陶瓷电容、云母电容、空气电容等 。 但是在音响器材中使用最频繁的 , 当属电解电容器和薄膜(Film)电容器 。 电解电容大多被使用在需要电容量很大的地方 , 例如主电源部份的滤波电容 , 除了滤波之外 , 并兼做储存电能之用 。 而薄膜电容则广泛被使用在模拟信号的交连 , 电源噪声的旁路(反交连)等地方 。 薄膜电容器是以金属箔当电极 , 将其和聚乙酯 , 聚丙烯 , 聚笨乙烯或聚碳酸酯等塑料薄膜 , 从两端重叠后 , 卷绕成圆筒状的构造之电容器 。 而依塑料薄膜的种类又被分别称为聚乙酯电容(又称Mylar电容) , 聚丙烯电容(又称PP电容) , 聚苯乙烯电容(又称PS电容)和聚碳酸电容 。
薄膜电容器由于具有很多优良的特性 , 因此是一种性能优秀的电容器 。 它的主要等性如下:无极性 , 绝缘阻抗很高 , 频率特性优异(频率响应宽广) , 而且介质损失很小 。 基于以上的优点 , 所以薄膜电容器被大量使用在模拟电路上 。 尤其是在信号交连的部份 , 必须使用频率特性良好 , 介质损失极低的电容器 , 方能确保信号在传送时 , 不致有太大的失真情形发生 。 在所有的塑料薄膜电容当中 , 又以聚丙烯(PP)电容和聚苯乙烯(PS)电容的特性最为显著 , 当然这两种电容器的价格也比较高 。 然而近年来音响器材为了提升声音的品质 , 所采用的零件材料已愈来愈高级 , 价格并非最重要的考量因素 , 所以近年来PP电容和PS电容被使用在音响器材的频率与数量也愈来愈高 。 读者们可以经常见到某某牌的器材 , 号称用了多少某某名牌的PP质电容或PS质电容 , 以做为在声音品质上的背书 , 其道理就在此 。
通常的薄膜电容器其制法是将铝等金属箔当成电极和塑料薄膜重叠后卷绕在一起制成 。 但是另外薄膜电容器又有一种制造法 , 叫做金属化薄膜(MetallizedFilm) , 其制法是在塑料薄膜上以真空蒸镀上一层很薄的金属以做为电极 。 如此可以省去电极箔的厚度 , 缩小电容器单位容量的体积 , 所以薄膜电容器较容易做成小型 , 容量大的电容器 。 例如常见的MKP电容 , 就是金属化聚丙烯膜电容器(MetailizedPolypropyleneFilmCapacitor)的代称 , 而MKT则是金属化聚乙酯电容(MetailizedPolyester)的代称 。