貼片電阻生產流程、貼片電阻生產工藝的15個步驟

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貼片電阻(SMDResistor)學名叫片式固定電阻器,是從Chip Fixed Resistor直接翻譯而來的,特點是耐潮濕、耐高溫、可靠度高、外觀尺寸均勻,精確且溫度系數與阻值公差小。

按生產工藝分厚膜片式電阻(ThickFilm Chip Resistor)和薄膜片式電阻(Thin Film Chip Resistor)兩種。厚膜貼片電阻是采用絲網印刷將電阻性材料淀積在絕緣基體(例如氧化鋁陶瓷)上,然后燒結形成的。我們常見且我司在大量使用的基本都是厚膜片式電阻,精度范圍在±0.5%~10%之間,溫度系數在±200ppm/℃~±400ppm/℃。薄膜片式電阻,通常為金屬薄膜電阻,是在真空中采用蒸發和濺射等工藝將電阻性材料濺鍍(真空鍍膜技術)在絕緣基體上制成,特點是溫度系數低,溫漂小,電阻精度高。

按封裝分01005、0201、0402、0603、0805、1206、1210、2010、2512等,其常見序列的精度為±1%、±5%,標準阻值有E24和E96序列,常見功率有1/20W、1/16W、1/8W、1/4W、1/2W、1W等。

貼片電阻的結構

貼片的電阻主要構造如下:

    

貼片電阻生產工藝流程

生產流程

常規厚膜片式電阻的完整生產流程大致如下:

生產工藝原理及CTQ

針對上述的厚膜片式電阻生產流程中的相關生產工序的功能原理及CTQ介紹如下。

第一步、準備陶瓷基板(氧化鋁,結構圖中的①)

第二步、背導體印刷:在一面兩邊電極增加導體(結構圖中的③)

【功 能】背面電極作為連接PCB板焊盤使用。

【制造方式】背面導體印刷 烘干

Ag膏 —> 140°C /10min,將Ag膏中的有機物及水分蒸發。

基板大?。和ǔ?402/0603封裝的陶瓷基板是50x60mm,

1206/0805封裝的陶瓷基板是60x70mm。

第三步、 正導體印刷:翻一面,再在兩邊增加導體(結構圖中的②)

【功 能】正面電極導體作為內電極連接電阻體。

【制造方式】正面導體印刷 烘干 高溫燒結

Ag/Pd膏 —> 140°C /10min,將Ag/Pd膏中的有機物及水分蒸發—> 850°C /35min 燒結成型

1、電極導體印刷的位置(印刷機定位要精確);

2、Ag/Pd(鈀)膏印刷厚度(通過鋼網厚度進行控制);

3、爐溫曲線,傳輸鏈速(5.45~6.95IPM(英寸/分))。

第四步、電阻層印刷:(結構圖中的 ④)

【功 能】電阻主要初 R值決定。

【制造方式】電阻層印刷 烘干 高溫燒結

R膏(RuO2) —>140°C /10min —>850°C /40min 燒結固化

1、R膏的目標阻值(目標阻值的R膏是通過多種原純膏按一定比例混合

調配而成,常見原純膏有1R、4R7、10R 、47R 、100R 、1K 、 4K7 、47K等);

2、電阻層印刷的位置(印刷機定位要精確);

3、R膏印刷厚度(通過鋼網厚度進行控制);

4、R膏的解凍攪拌及使用時間(1周使用完);

5、爐溫曲線,傳輸鏈速。

第五步、一次玻璃保護:結構圖中的⑤

【功 能】對印刷的電阻層進行保護,防止下道工序鐳射修整時對電阻層造成大范圍破壞。

【制造方式】一次保護層印刷 烘干 高溫燒結

玻璃膏 —>140°C /10min —>600°C /35min 燒結

1、玻璃膏印刷的位置(印刷機定位要精確);

2、玻璃膏印刷厚度(通過鋼網厚度進行控制);

3、爐溫曲線,傳輸鏈速。

第六步、鐳射修整

【功 能】修整初 R 值成所需求的阻值。

【制造方式】以鐳射光點切割電阻體改變電阻的長寬比,使初 R值升高到需

求值。R=ρl/s,ρ:材料的電阻率,l:電阻材料的長度,s:截面面積。

CTQ:1、切割的長度(機器);

2、切割的深度(以剛好切斷電阻深度為宜);

3、鐳射機切割的速度。

第七步、二次玻璃保護(結構圖中的⑥)

【功 能】對切割后的電阻層進行二次保護,保護層需具備抗酸堿的功能,

使電阻不受外部環境影響。

【制造方式】二次保護層印刷 烘干

玻璃膏/樹脂(要求穩定性更好) —> 140°C /10min

1、玻璃膏印刷的位置(印刷機定位要精確);

2、玻璃膏印刷厚度(通過鋼網厚度進行控制);

3、爐溫曲線,傳輸鏈速。

第八步、阻值碼字印刷

【功 能】將電阻值以數字碼標示

【制造方式】阻值碼油墨印刷 烘干 燒結

黑色油墨 (主要成分環氧樹脂)—> 140°C /10min —> 230°C /30min

1、油墨印刷的位置(印刷機定位要精確);

2、爐溫曲線,傳輸鏈速。

第九步、折條

【功 能】將前段字碼燒結后的基板按條狀進行分割。

【制造方式】用折條機按照基板上原有的分割痕將基板折成條。

1、折條機分割壓力;

2、基板堆疊位置,折條原理如圖。

第十步、端面真空濺

【功 能】作為側面導體使用。

【制造方式】將堆疊好的折條放入真空濺鍍機進行濺鍍 干燥 燒結

Ag/Ni-Cr合金 —> 140°C/10min —> 230°C/30min

原 理:先進行預熱,預熱溫度110°C ,然后利用真空高壓將液態的Ni濺渡到端面上,形成側面導體。Ni具有良好的耐腐蝕性,并且鍍鎳產品外觀美觀、干凈,主要用在電鍍行業。

1、折條傳輸速度;

2、真空度;

3、鍍膜厚度(膜厚測量進行監控)。

第十一步、折粒

【功 能】將條狀之工件分割成單個的粒狀。

【制造方式】使用膠輪與軸心棒搭配皮帶來進行分割。

1、膠輪與軸心棒之間的壓力大小;

2、傳輸皮帶的速度。

第十二步、電鍍

【功 能】Ni:保護讓電極端不被浸蝕。

Sn:增加焊錫性。

【制造方式】1、利用滾筒于電鍍液中進行點解電鍍,滾筒端作為電解的陰極得電子在陰極端還原成鎳/錫,電解槽端用Ni金屬/Sn金屬作為陽極失電子氧化成Ni2+/Sn2+ ,進而補充電解液中的鎳/錫離子。

將電鍍好后的電阻放入到熱風烤箱進行干燥,干燥溫度140°C約10min。

1、電鍍液的濃度及PH值(PH<7)、電鍍時間(2小時);

2、鍍膜厚度(抽檢5pcs/筒,鍍層厚度測試儀);

3、焊錫性。

注意事項:在電鍍前一般加入Al2O3球和Steel鋼球,AL2O3球使攪拌更均勻,鋼球的作用是使得導電性更好。

第十三步、磁性篩選

【功 能】利用鎳的磁性將不良品篩選出來。

【原 理】

不良品的磁性小,吸引力小,進行篩選時會自動掉落到不良品盒,

良品掉落到良品盒。

第十四步、電性能測試

【功 能】利用自動測試機對兩電極端的阻值進行測試,按不同精度需求篩選 出合格產品。

【原 理】將自動檢測機的電阻表上%數先設定好(一般設5%、1%、0.1%等),自動檢測機上分別安置5%精度盒、1%精度盒、0.1%精度盒等以及不良品盒。當測試到的產品阻值是精度5%的則利用氣壓嘴將產品吹入到5%精度盒,1%、0.1%類同,當測試到阻值精度不在設定 5%、1%/0.1%,則將其打入到不良品盒。

第十五步、編帶包裝

【功 能】將電阻裝入紙帶包裝成卷盤

【制造方式】全自動機器利用熱熔膠上下帶將電阻封裝到紙帶孔內做成卷盤。

上面膠帶拉力以及沖程壓力。

如何確保編帶時電阻字碼面朝上?

在將電阻體裝入紙帶前裝有激光點檢器,當字碼面朝上時檢測OK通過,當字碼面朝下時利用氣壓嘴將其矯正為字碼面朝上。

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