一種片式阻容網絡模塊及其製造方法
2023-07-09 22:21:16
一種片式阻容網絡模塊及其製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種片式阻容網絡模塊及其製造方法，包括片式電阻器、電容器和介於電容器和電阻器之間的粘結物，所述電阻器包括電阻陶瓷基板、附著於所述電阻陶瓷基板下表面的電阻下電極、附著於電阻陶瓷基板上表面的電阻體和附著於電阻陶瓷基板上表面且互相分離設置在所述電阻體兩端的第一電阻上電極、第二電阻上電極，所述電容器包括電容陶瓷基板、附著於所述電容陶瓷基板上表面的電容上電極和附著於所述電容陶瓷基板下表面的電容下電極。本發明的片式阻容網絡模塊極大的提高了元器件的封裝密度，降低了寄生係數，高頻特性和可靠性顯著提高。
【專利說明】一種片式阻容網絡模塊及其製造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種電路元件，尤其涉及一種片式阻容網絡模塊及其製造方法。
【背景技術】
[0002]電阻器和電容器是電路中應用最為廣泛的無源元件。電阻器在電路中主要起電源去耦、電晶體工作點偏置、網絡匹配以及間級耦合等作用；電容器主要起濾波、去耦、耦合等作用。一般情況下，電路中電阻和電容配套使用。傳統的工藝是當需要同時使用電阻器和電容器時，在電路中通過一定的封裝工藝將單個的電阻器和電容器按設計裝配到電路中，這種方法操作麻煩，效率低，電阻和電容至少要封裝兩次，而且封裝過程中不可避免地引入了寄生參數，影響電路的性能，並且這種封裝方式降低了元件的密度，不利於電路向高集成方向發展。
[0003]中國專利號為ZL98124228.6的專利公開了一種平板電阻電容及其製造方法，該方法是利用壓板技術在高介電係數的基板上形成銅膜，並通過光阻塗布、影像轉移以及刻蝕技術形成平板電容器，最後將具有高電阻係數的導電層印刷在適當的位置形成平板電阻。該方法製造出的平板電阻器電容器組件，雖然可以釋放印刷電路的表面空間，提高被動元件的密度，有助於降低寄生參數，但由於電極為銅，容易在空氣中氧化，影響電路的高頻特性心及可靠性，而且，電阻層是通過印刷的方法得到，與光刻刻蝕工藝相比，圖形精度差，影響電路的聞頻特性。
[0004]中國專利號為201210039537.X的專利，公開了一種阻容網絡模塊及其製造方法，但該專利將電阻器和電容器集成在同一個陶瓷基片上，一個電容器只配一個電阻器，封裝密度無法得到提高。
【發明內容】
[0005]本發明的第一個目的在於提供一種極大提高元器件的封裝密度，降低寄生係數，高頻特性和可靠性顯著提高的片式阻容網絡模塊。
[0006]本發明的第二個目的提供一種片式阻容網絡模塊的製造方法。
[0007]本發明的第一個目的採用如下技術方案:
一種片式阻容網絡模塊，包括片式電阻器、電容器和介於電容器和電阻器之間的粘結物，所述電阻器包括電阻陶瓷基板、附著於所述電阻陶瓷基板下表面的電阻下電極、附著於電阻陶瓷基板上表面的電阻體和附著於電阻陶瓷基板上表面且互相分離設置在所述電阻體兩端的第一電阻上電極、第二電阻上電極，所述電容器包括電容陶瓷基板、附著於所述電容陶瓷基板上表面的電容上電極和附著於所述電容陶瓷基板下表面的電容下電極。
[0008]進一步，所述電阻器為片式電阻器，且為一個或一個以上，通過粘結物粘結在所述電容器上表面。
[0009]進一步，所述電阻陶瓷基板為氧化鋁、氮化鋁、氧化鈹、鐵氧體、二氧化鋁或微晶玻璃陶瓷基板。[0010]進一步，所述電阻體為氮化鉭、鉻化鎳或矽化鎳電阻體，且為矩形。
[0011]進一步，所述電容陶瓷基板的介電常數為9.6?50000。
[0012]進一步，所述電阻下電極、第一電阻上電極、第二電阻上電極、電容上電極和電容下電極包括一層或一層以上金屬層，所述金屬層為金、鈦/金、鈦/銅/金、鶴化鈦/金、鶴化鈦/鎳/金、鉻化鎳/金或鉻化鎳/鎳/金的單一金屬層或複合金屬層。
[0013]進一步，所述粘結物為導電膠、焊料或焊膏。
[0014]本發明的第二個目的採用如下技術方案:
一種片式阻容網絡模塊的製造方法，包括如下步驟:
步驟一:在電容陶瓷基板的上下兩個表面，通過濺射、蒸發或印刷工藝，製備出電容上電極和電容下電極；
步驟二:將製備好上下電極的電容陶瓷基板按設計的尺寸，劃切成一塊一塊的電容
器；
步驟三:對劃切出的電容器進行容量、介質損耗、絕緣電阻、耐電壓和外觀的分選，挑選出性能符合要求的電容器；
步驟四:在電阻陶瓷基板的上表面，通過濺射或蒸發工藝，製備出電阻體和所述電阻體兩端的第一電阻上電極、第二電阻上電極；
步驟五:在電阻陶瓷基板的下表面，通過濺射、蒸發或印刷工藝，製備出附著於電阻陶瓷基板下表面的電阻下電極；
步驟六:對製備好上下電極的電阻陶瓷基板的第一電阻上電極、第二電阻上電極和電阻體進行光刻刻蝕，製備出上電極圖形和電阻體圖形；
步驟七:對製備好上電極圖形和電阻體圖形的電阻陶瓷基板按設計的尺寸劃切，得到一塊一塊的片式電阻器；
步驟八:對劃切出的片式電阻器進行阻值和外觀的分選，挑選出性能符合要求的片式電阻器；
步驟九:在電容器的電容上電極表面，通過印刷、塗覆或粘貼工藝製備粘結物；
步驟十:在粘結物表面貼上片式電阻器，與電容器結合為一體，然後置於加熱爐中加熱，控制溫度在150°C _400°C之間，加熱時間控制在25秒-180秒之間；
步驟十一:從加熱爐中取出粘結有電容器的片式電阻器並冷卻，即得由片式電阻器和電容器組成的片式阻容網絡模塊。
[0015]進一步，上述製備方法中所述電阻下電極、第一電阻上電極、第二電阻上電極、電容上電極和電容下電極電極表面的金層可根據需要通過電鍍加厚到2.5微米?5.0微米。
[0016]與現有技術相比，本發明的片式阻容網絡模塊由電阻器和電容器組成，極大的提高了元器件的封裝密度，降低了寄生係數，高頻特性和可靠性顯著提高。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1為本發明的整體結構示意圖；
圖2為圖1的A-A剖面圖。
【具體實施方式】[0018]下面結合附圖和具體實施例對本發明對本發明進行詳細說明。
[0019]請參閱圖1和圖2，一種片式阻容網絡模塊，包括片式電阻器1、電容器2和介於電容器I和電阻器2之間的粘結物3，所述電阻器I為片式電阻器，且為一個或一個以上，通過所述粘結物3粘結在所述電容器2上表面，所述粘結物3為導電膠、焊料或焊膏，所述電阻器I包括電阻陶瓷基板11、附著於所述電阻陶瓷基板11下表面的電阻下電極12、附著於電阻陶瓷基板11上表面的電阻體13和附著於電阻陶瓷基板11上表面且互相分離設置在所述電阻體13兩端的第一電阻上電極14、第二電阻上電極15，所述電阻陶瓷基板11為氧化鋁、氮化鋁、氧化鈹、鐵氧體、二氧化鋁或微晶玻璃陶瓷基板，所述電阻體12為氮化鉭、鉻化鎳或矽化鎳電阻體，且為矩形，所述電容器2包括電容陶瓷基板21、附著於所述電容陶瓷基板21上表面的電容上電極22和附著於所述電容陶瓷基板下表面的電容下電極23，所述電容陶瓷基板21的介電常數為9.6?50000，所述電阻下電極12、第一電阻上電極14、第二電阻上電極15、電容上電極22和電容下電極23包括一層或一層以上金屬層,所述金屬層為金、鈦/金、鈦/銅/金、鎢化鈦/金、鎢化鈦/鎳/金、鉻化鎳/金或鉻化鎳/鎳/金的單一金屬層或複合金屬層。
[0020]實施例1
本實施例的片式阻容網絡模塊的製造方法包括如下步驟:
步驟一:在介電常數為10的電容陶瓷基板21的上下兩個表面，通過濺射工藝，製備出金屬層為金的電容上電極22和電容下電極23 ；
步驟二:將製備好上下電極的電容陶瓷基板21按設計的尺寸，劃切成一塊一塊的電容器2 ；
步驟三:對劃切出的電容器2進行容量、介質損耗、絕緣電阻、耐電壓和外觀的分選，挑選出性能符合要求的電容器2 ；
步驟四:在氧化鋁電阻陶瓷基板11的上表面，通過濺射工藝，製備出氮化鉭電阻體13和所述電阻體13兩端的金屬層為金的第一電阻上電極14、第二電阻上電極15 ；
步驟五:在電阻陶瓷基板11的下表面，通過濺射工藝，製備出附著於電阻陶瓷基板11下表面的金屬層為金的電阻下電極12 ；
步驟六:對製備好上下電極的電阻陶瓷基板11的第一電阻上電極14、第二電阻上電極15和電阻體13進行光刻刻蝕，製備出上電極圖形和電阻體圖形；
步驟七:對製備好上電極圖形和電阻體圖形的電阻陶瓷基板11按設計的尺寸劃切，得到一塊一塊的片式電阻器I ;
步驟八:對劃切出的片式電阻器I進行阻值和外觀的分選，挑選出性能符合要求的片式電阻器I;
步驟九:在電容器2的電容上電極22表面，通過印刷工藝製備電膠粘結物3 ；
步驟十:在粘結物3表面貼上片式電阻器1，與電容器2結合為一體，然後置於加熱爐中加熱，控制溫度在180°C，加熱時間控制在50秒；
步驟十一:從加熱爐中取出粘結有電容器2的片式電阻器I並冷卻，即得由片式電阻器I和電容器2組成的片式阻容網絡模塊。
[0021]實施例2
本實施例的片式阻容網絡模塊的製造方法包括如下步驟: 步驟一:在介電常數為5000的電容陶瓷基板21的上下兩個表面，通過濺射工藝，製備出金屬層為鈦/金複合層的電容上電極22和電容下電極23 ；
步驟二:將製備好上下電極的電容陶瓷基板21按設計的尺寸，劃切成一塊一塊的電容器2 ；
步驟三:對劃切出的電容器2進行容量、介質損耗、絕緣電阻、耐電壓和外觀的分選，挑選出性能符合要求的電容器2 ；
步驟四:在氮化鋁電阻陶瓷基板11的上表面，通過濺射工藝，製備出鉻化鎳電阻體13和所述電阻體13兩端的金屬層為鈦/金複合層的第一電阻上電極14、第二電阻上電極15 ；步驟五:在電阻陶瓷基板11的下表面，通過濺射工藝，製備出附著於電阻陶瓷基板11下表面的金屬層為鈦/金複合層的電阻下電極12 ；
步驟六:對製備好上下電極的電阻陶瓷基板11的第一電阻上電極14、第二電阻上電極15和電阻體13進行光刻刻蝕，製備出上電極圖形和電阻體圖形；
步驟七:對製備好上電極圖形和電阻體圖形的電阻陶瓷基板11按設計的尺寸劃切，得到一塊一塊的片式電阻器I ;
步驟八:對劃切出的片式電阻器I進行阻值和外觀的分選，挑選出性能符合要求的片式電阻器I;
步驟九:在電容器2的電容上電極22表面，通過塗覆工藝製備焊料粘結物3 ；
步驟十:在粘結物3表面貼上片式電阻器1，與電容器2結合為一體，然後置於加熱爐中加熱，控制溫度在300°C，加熱時間控制在80秒；
步驟十一:從加熱爐中取出粘結有電容器2的片式電阻器I並冷卻，即得由片式電阻器I和電容器2組成的片式阻容網絡模塊。
[0022]實施例3
本實施例的片式阻容網絡模塊的製造方法包括如下步驟:
步驟一:在介電常數為10000的電容陶瓷基板21的上下兩個表面，通過蒸發工藝，製備出金屬層為鈦/銅/金複合層的電容上電極22和電容下電極23 ；
步驟二:將所述電容上電極22和電容下電極23表面的金層通過電鍍加厚到3微米；步驟三:將製備好上下電極的電容陶瓷基板21按設計的尺寸，劃切成一塊一塊的電容器2 ；
步驟四:對劃切出的電容器2進行容量、介質損耗、絕緣電阻、耐電壓和外觀的分選，挑選出性能符合要求的電容器2 ；
步驟五:在氧化鈹電阻陶瓷基板11的上表面，通過蒸發工藝，製備出矽化鎳電阻體13和所述電阻體13兩端的金屬層為鈦/銅/金複合層的第一電阻上電極14、第二電阻上電極15 ；
步驟六:在電阻陶瓷基板11的下表面，通過蒸發工藝，製備出附著於電阻陶瓷基板11下表面的金屬層為鈦/銅/金複合層的電阻下電極12 ；
步驟七:將第一電阻上電極14、第二電阻上電極15和電阻下電極12表面的金層通過電鍍加厚到3微米。
[0023]步驟八:對製備好上下電極的電阻陶瓷基板11的第一電阻上電極14、第二電阻上電極15和電阻體13進行光刻刻蝕，製備出上電極圖形和電阻體圖形；步驟九:對製備好上電極圖形和電阻體圖形的電阻陶瓷基板11按設計的尺寸劃切，得到一塊一塊的片式電阻器I ;
步驟十:對劃切出的片式電阻器I進行阻值和外觀的分選，挑選出性能符合要求的片式電阻器I;
步驟十一:在電容器2的電容上電極22表面，通過粘貼工藝製備焊膏粘結物3 ；
步驟十二:在粘結物3表面貼上片式電阻器1，與電容器2結合為一體，然後置於加熱爐中加熱，控制溫度在350°C，加熱時間控制在140秒；
步驟十三:從加熱爐中取出粘結有電容器2的片式電阻器I並冷卻，即得由片式電阻器I和電容器2組成的片式阻容網絡模塊。
[0024]以上結合最佳實施例對本發明進行了描述，但本發明並不局限於以上揭示的實施例，而應當涵蓋各種根 據本發明的本質進行的修改、等效組合。
【權利要求】
1.一種片式阻容網絡模塊，其特徵在於:包括片式電阻器、電容器和介於電容器和電阻器之間的粘結物，所述電阻器包括電阻陶瓷基板、附著於所述電阻陶瓷基板下表面的電阻下電極、附著於電阻陶瓷基板上表面的電阻體和附著於電阻陶瓷基板上表面且互相分離設置在所述電阻體兩端的第一電阻上電極、第二電阻上電極，所述電容器包括電容陶瓷基板、附著於所述電容陶瓷基板上表面的電容上電極和附著於所述電容陶瓷基板下表面的電容下電極。
2.如權利要求1所述的片式阻容網絡模塊，其特徵在於:所述電阻器為片式電阻器，且為一個或一個以上，通過粘結物粘結在所述電容器上表面。
3.如權利要求1所述的片式阻容網絡模塊，其特徵在於:所述電阻陶瓷基板為氧化鋁、氮化鋁、氧化鈹、鐵氧體、二氧化鋁或微晶玻璃陶瓷基板。
4.如權利要求1所述的片式阻容網絡模塊，其特徵在於:所述電阻體為氮化鉭、鉻化鎳或娃化鎳電阻體，且為矩形。
5.如權利要求1所述的片式阻容網絡模塊，其特徵在於:所述電容陶瓷基板的介電常數為9.6~50000。
6.如權利要求1所述的片式阻容網絡模塊，其特徵在於:所述電阻下電極、第一電阻上電極、第二電阻上電極、電容上電極和電容下電極包括一層或一層以上金屬層，所述金屬層為金、鈦/金、鈦/銅/金、鶴化鈦/金、 鶴化鈦/鎳/金、鉻化鎳/金或鉻化鎳/鎳/金的單一金屬層或複合金屬層。
7.如權利要求1所述的片式阻容網絡模塊，其特徵在於:所述粘結物為導電膠、焊料或焊膏。
8.一種片式阻容網絡模塊的製造方法，其特徵在於:包括如下步驟: 步驟一:在電容陶瓷基板的上下兩個表面，通過濺射、蒸發或印刷工藝，製備出電容上電極和電容下電極； 步驟二:將製備好上下電極的電容陶瓷基板按設計的尺寸，劃切成一塊一塊的電容器； 步驟三:對劃切出的電容器進行容量、介質損耗、絕緣電阻、耐電壓和外觀的分選，挑選出性能符合要求的電容器； 步驟四:在電阻陶瓷基板的上表面，通過濺射或蒸發工藝，製備出電阻體和所述電阻體兩端的第一電阻上電極、第二電阻上電極； 步驟五:在電阻陶瓷基板的下表面，通過濺射或蒸發或印刷工藝，製備出附著於電阻陶瓷基板下表面的電阻下電極； 步驟六:對製備好上下電極的電阻陶瓷基板的第一電阻上電極、第二電阻上電極和電阻體進行光刻刻蝕，製備出上電極圖形和電阻體圖形； 步驟七:對製備好上電極圖形和電阻體圖形的電阻陶瓷基板按設計的尺寸劃切，得到一塊一塊的片式電阻器； 步驟八:對劃切出的片式電阻器進行阻值和外觀的分選，挑選出性能符合要求的片式電阻器； 步驟九:在電容器的電容上電極表面，通過印刷、塗覆或粘貼工藝製備粘結物； 步驟十:在粘結物表面貼上片式電阻器，與電容器結合為一體，然後置於加熱爐中加熱，控制溫度在150°C _400°C之間，加熱時間控制在25秒-180秒之間； 步驟十一:從加熱爐中取出粘結有電容器的片式電阻器並冷卻，即得由片式電阻器和電容器組成的片式阻容網絡模塊。
9.如權利要求8所述的片式阻容網絡模塊的製造方法，其特徵在於:所述電阻下電極、第一電阻上電極、第二電阻上電極、電容上電極和電容下電極電極表面的金層可根據需要通過電鍍加厚到2.5微 米~5.0微米。
【文檔編號】H03H3/02GK103780218SQ201410033392
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年1月23日 優先權日:2014年1月23日
【發明者】楊俊鋒, 莊嚴, 莊彤, 李傑成, 丁明健 申請人:廣州天極電子科技有限公司