厚膜工藝在高精度軍用電子線路中的應(yīng)用
俞懷平 （西安微電機(jī)研究所710077）
應(yīng)用厚膜集成技術(shù)研制高精度軍用電子線路的方法分為三部分，即電路原理設(shè)計(jì)部分，厚膜工藝設(shè)計(jì)部分，元件選擇部分。三個(gè)部分的相互關(guān)系及每個(gè)部分的具體設(shè)計(jì)過程。
電路原理設(shè)計(jì)部分與典型的離散元件電子線拄各的原理設(shè)計(jì)是有明顯區(qū)別的。一些用離散元件不易實(shí)現(xiàn)的電路，采用厚膜集成技術(shù)后卻成了解決精度、溫度、可靠性指標(biāo)的優(yōu)選線路。一些用離散元件、雙面印刷線路板不易實(shí)現(xiàn)的抗干擾、去耦方法，在采用厚膜集成技術(shù)后就很容易實(shí)現(xiàn)。元件選擇部分也應(yīng)當(dāng)注意其與經(jīng)典離散元件線路元件選擇的差別。
l質(zhì)量控制點(diǎn)的確定原則
由于厚膜電路的生產(chǎn)過程是由計(jì)算機(jī)編程控制的，所以質(zhì)量控制點(diǎn)的確定是工藝實(shí)現(xiàn)過程中計(jì)算機(jī)編程的依據(jù)。
a．依據(jù)電子產(chǎn)品最終電氣精度指標(biāo)的要求．通過計(jì)算分析，將直接影響產(chǎn)品精度的由厚膜工藝所實(shí)現(xiàn)的電阻、電容及其它元件的參數(shù)列為控制點(diǎn)，并用計(jì)算機(jī)仿真的手段加以初步驗(yàn)證。
b．依據(jù)電子產(chǎn)品最終溫度指標(biāo)的要求，通過計(jì)算分析，將在厚膜工藝中采用的原材料（如各種漿料等）、電子元器件與溫度有關(guān)的參數(shù)列為質(zhì)量控制點(diǎn)，并通過計(jì)算機(jī)仿真的手段確定其中幾個(gè)主要的參數(shù)．將其考慮在生產(chǎn)控制程序的編制。
c．將厚膜版圖的設(shè)計(jì)列為控制點(diǎn)。這主要是因?yàn)榘鎴D的形狀與電子噪聲有關(guān)，直接影響電路的電氣精度指標(biāo)，包括各種導(dǎo)線、元件的形狀設(shè)計(jì)和交跨方式設(shè)計(jì)以及接地、屏蔽、去耦等設(shè)計(jì)。
d．將厚膜版圖的印制與燒結(jié)工藝列為控制點(diǎn)。
2 厚膜工藝中各質(zhì)量關(guān)鍵點(diǎn)的控制方法
在厚膜工藝中那些直接影響產(chǎn)品精度而在實(shí)施控制的過程中主要要依靠計(jì)算機(jī)仿真計(jì)算、厚膜生產(chǎn)工藝編程、樣品實(shí)際參數(shù)檢測、計(jì)算機(jī)綜合計(jì)算判定等手段保證。由于這些參數(shù)在整個(gè)控制過程中互相耦合，其耦合關(guān)系又隨具體產(chǎn)品不同而不同，因此只有綜合計(jì)算分析和實(shí)際檢測的各項(xiàng)參數(shù)才能實(shí)施有效的質(zhì)量控制。與溫度指標(biāo)有關(guān)的參數(shù)主要采取事前控制，提高等級，樣品成品后復(fù)檢的手段。例如，事先依據(jù)有關(guān)指標(biāo)選定相應(yīng)等級的厚膜漿料、綜合用量、單價(jià)、性能等指標(biāo)相應(yīng)提高實(shí)際使用的漿料等級。實(shí)踐證明，這樣可以相對減少生產(chǎn)工藝中對溫度參數(shù)變量的編程量，使總工藝文件及程序得以簡化。
2.1設(shè)計(jì)質(zhì)量的控制
厚膜版圖的設(shè)計(jì)與電路設(shè)計(jì)一樣，是控制厚膜版圖設(shè)計(jì)質(zhì)量的關(guān)鍵，電子線路是通過厚膜版圖設(shè)計(jì)而實(shí)現(xiàn)的。電子線路中的所不希望出現(xiàn)的一些干擾、熱噪聲、振蕩、耦合等，有些是厚膜工藝可以避免的，而有些則必須通過精心設(shè)計(jì)避免，這些設(shè)計(jì)是以電子線路設(shè)計(jì)提出的原則為依據(jù)的。例如，接地原則，地線層，垂直交越，交越屢數(shù)限制，等電位原則，最小方阻原則，導(dǎo)帶寬等具體控制原則，并形成工藝文件．會(huì)簽后貫徹到設(shè)計(jì)過程中去。實(shí)踐證明，這樣的控制是積極有效的。
2.2 厘膜版圖的印制與燒結(jié)工藝的質(zhì)量控制方法
包括印制方法的確定，印制絲網(wǎng)制作，目數(shù)選擇。另外燒結(jié)溫度、釉質(zhì)燒制、保護(hù)釉燒制等也相應(yīng)有印制絲網(wǎng)制作、目數(shù)選擇等項(xiàng)需要考慮。這個(gè)環(huán)節(jié)應(yīng)與厚膜工藝協(xié)調(diào)，應(yīng)考慮到綜合價(jià)格（比如目數(shù)高．印制質(zhì)量好，但高目數(shù)絲網(wǎng)價(jià)格高．漿料利用率低，而漿料是以克計(jì)價(jià)的）、性能要求、工藝水平等。
經(jīng)對比測試，認(rèn)為厚膜工藝的優(yōu)點(diǎn)為：
a．使在+85～-55℃范圍內(nèi)工作的小型電子設(shè)備的生產(chǎn)成為可能，而采用原有印刷線路板焊裝工藝，有些線路是不可能在性價(jià)比較優(yōu)的條件下，既滿足溫度指標(biāo)又滿足精度指標(biāo)的。
b．使產(chǎn)品小型化成為可能。相近，價(jià)格是同規(guī)格電機(jī)的1/10。
c．外觀、抗腐蝕、防潮等方面優(yōu)于傳統(tǒng)工藝。
d．為其它軍工產(chǎn)品的生產(chǎn)提供了可行的途徑，提高了試制成功率，節(jié)約了試制經(jīng)費(fèi)及試驗(yàn)費(fèi)用。
e．在厚膜工藝中可以進(jìn)行硬件加密。
f．就試驗(yàn)的產(chǎn)品而言，提高了其在全溫度范圍（-55～+85℃）的精度指標(biāo)。
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