Способ подгонки величины сопротивления пленочных резисторов

 

Изобретение относится к микроэлектронике и электронной технике, в частности к технологическим процессам изготовления пленочных резисторов. Предложен способ подгонки величины сопротивления пленочных резисторов, основанный на воздействии электроискрового разряда на резистивную пленку, отличающийся тем, что процесс осуществляют в диэлектрической жидкости, при этом толщина слоя диэлектрической жидкости составляет 0,1 - 0,5 мм, а между разрядным электродом и данным слоем жидкости имеется воздушный промежуток. В качестве диэлектрической жидкости может использоваться керосин, уайт-спирит, деионизованная вода. Предлагаемый способ электроискровой подгонки с использованием слоя жидкого диэлектрика позволяет увеличить скорость подгонки в 2-3 раза при одновременном улучшении стабильности подогнанных резисторов в 1,5-3 раза. Способ распространяется на подгонку тонко- и толстопленочных резисторов. 3 ил., 1 табл.

Изобретение относится к микроэлектронике и электронной технике, в частности к технологическим процессам изготовления пленочных резисторов.

Известен способ индивидуальной подгонки толстопленочных резисторов и устройство для его осуществления, основанные на воздействии серий высоковольтных импульсов напряжения на резистивный слой.

Наиболее близким к заявляемому является способ подгонки сопротивления тонкопленочных резисторов в номинал, основанный на удалении резистивного материала под воздействием напряжения, приложенного к резистору и электроду, разделенным воздушным слоем (А.св. 402073, H O1 C 17/00).

Известные способы электроискровой подгонки реализуются в воздушной среде с зазором между электродом и резистором (0,1 - 2,5) мм. Однако недостаточная в ряде случаев скорость подгонки V, определяемая как величина процентного изменения величины сопротивления в единицу времени V= (R_п-R_х)·100% / R_х·t, где R_п - сопротивление резистора после подгонки; R_х - сопротивление резистора до подгонки; t- время подгонки, что особенно характерно для низкоомных и крупногабаритных резисторов (Захаров Ю. В, Леухин В.Н. Построение физической и математической моделей процесса электроискровой подгонки резисторов Р1-17. //Электронная техника. Сер.8.-1991, вып. 3.-С. 39-45), вызывает необходимость повышения данного показателя.

Побочным негативным воздействием при электроискровой обработке пленочных резистивных структур является ухудшение стабильности величины сопротивления.

Предлагаемый способ электроискровой подгонки пленочных резисторов позволяет увеличить скорость подгонки при одновременном улучшении стабильности сопротивления резисторов после подгонки. Это достигается тем, что способ подгонки величины сопротивления пленочных резисторов основан на воздействии электроискрового разряда, причем новым является то, что процесс осуществляют в диэлектрической жидкости, при этом толщина слоя диэлектрической жидкости на поверхности резистора составляет 0,1 - 0,5 мм, а между разрядным электродом и данным слоем жидкости имеется воздушный промежуток.

На фиг. 1 показаны возможные варианты реализации способа: фиг. 1а представляет нанесение на поверхность резистора капли диэлектрической жидкости с сохранением воздушного зазора между электродом и резистором; фиг. 1б представляет создание тонкого (порядка 0,1 - 0,5 мм) слоя диэлектрической жидкости при погружении подложки с резистором в ванночку и расположением электрода в воздушной среде; фиг. 1в представляет полное погружение резистора в диэлектрическую жидкость с образованием слоя жидкости толщиной 1-3 мм и расположением разрядного электрода в жидкой среде.

На фиг. 2 показана диаграмма соотношения скорости подгонки для случая подгонки в воздушной среде и при использовании диэлектрической жидкости.

На фиг. 3 показан дрейф величины сопротивления для различных вариантов сопротивления подгонки.

Предлагаемый способ подгонки пленочных резисторов реализован для тонкопленочных и толстопленочных резисторов, подгоняемых как путем изменения геометрии, так и путем изменения структуры (для толстопленочных резисторов). Подгонка путем изменения геометрии основана на удалении части резистивного материала при воздействии электроискрового разряда квазидуговой формы, возникающего при частоте следования разрядных импульсов свыше 5 кГц. Подгонка путем изменения структуры основана на воздействии электроискрового разряда, имеющего дискретную форму. Данный вид разряда возникает при частоте следования разрядных импульсов от десятков Гц до 3 кГц (Леухин В.Н. Выбор режимов электроискровой подгонки толстопленочных резисторов // Техника средств связи. Серия ТПО. 1990. Вып. 2. С. 36-45.) В качестве диэлектрической жидкости использовали керосин, уайтспирит, деионизованную воду.

Возможны следующие варианты проведения процесса электроискровой подгонки с использованием диэлектрических жидкостей:
а) нанесение на поверхность резистора капли диэлектрической жидкости (которая обычно растекается очень тонким слоем по поверхности подложки) с сохранением воздушного зазора между электродом и резистором (см. фиг. 1а);
б) создание тонкого (порядка 0,1-0,5 мм) слоя диэлектрической жидкости при погружении подложки с резистором в ванночку и расположением электрода в воздушной среде (см.фиг 1б);
в) полное погружение резистора в диэлектрическую жидкость с образованием слоя жидкости в 1-3 мм и расположением разрядного электрода в жидкой среде (см. фиг. 1в).

Применение первого варианта возможно при непродолжительном (до 10 с) времени подгонки и для резисторов небольшой площади (до нескольких мм²). Возрастание времени подгонки приводит к частичному испарению жидкости и ее разгону к краям резистора (подложки) под воздействием искрового разряда.

Полное погружение подложки и разрядного электрода в жидкость вызывает обильное газовыделение, что затрудняет целенаправленное изменение геометрии резистора.

Наиболее предпочтительным вариантом является создание тонкого слоя жидкости при погружении резистора в ванночку и расположении электрода в воздушной среде.

В таблице приведены данные, характеризующие реализацию способа для различных резистивных материалов и вариантов использования.

Предлагаемый способ электроискровой подгонки с использованием слоя жидкого диэлектрика позволяет увеличить скорость подгонки в 2-3 раза при одновременном улучшении стабильности резисторов после подгонки в 1,5-3 раза.

Формула изобретения

Способ подгонки величины сопротивления пленочных резисторов, основанный на воздействии электроискрового разряда, отличающийся тем, что процесс осуществляют в диэлектрической жидкости, при этом толщина слоя диэлектрической жидкости на поверхности резистора составляет 0,1 - 0,5 мм, а между разрядным электродом и данным слоем жидкости находится воздушный промежуток.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4