thin film technology applied in field of passive components

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1、薄膜科技在被动元件领域的应用R&D:JoyYang2008.5被动元件被动元件（PassiveComponents）的定义：电子产品本身无法主动提供电子相关起动、开关、速度及功能控制，配合电子主动元件运作的元器件通称为被动元件。它不需要能量的来源就能实行特定的功能。依功能上的差异可分为电阻、电容器、电感、振荡器、滤波器等。也称为无源器件。当外部电压或电流改变的时候，容值、阻抗、感抗都不会发生变化。不同行业的需求不同：各项电子产品所要求的被动元件精密度、适合的频率、对环境的适应性不尽相同。1.消费类电子产品设计必须小巧，更轻，成本较低，功能更多，并且能够以更快的方式推向市场。2.汽车电子

2、设计必须经受严苛环境，包括高温、潮湿环境。3.医疗电子设备必须承受电和通常设计中考虑不到的其他环境。4.电源依旧推动着功耗技术的极限，其趋势是更小，更轻的封装但同时又有更多的功能。解决方案通常存在折中，而折中时常会有不可预见的长期或短期的影响。5.目前被动元件工艺水平已经能制造出01005（0.25mmX0.15mm）尺寸的元件了。2薄膜技术在被动元件领域的应用被动元件行业的发展趋势电子技术的产业趋势：1.我们的数码产品、通讯产品、家电产品、IT产品都越来越趋向小型化、超薄、超轻、集成度高、高可靠性、低成本。在电子设计越来越复杂、功能越来越多样的情况下，我们需要电路板上的电子元器件更小

3、，甚至能将很多元件集成在一个模块中，以实现强大的功能。2.被动元件的生产技术，在经历小型化的磨练之后，进入了第三个世代，也就是朝向高整合和嵌入式的发展。高值、高集成度。3.由于电子产品朝向轻薄短小发展，如何缩小电子元件的呎吋、体积均是元器件厂商急于思考的课题。而整合型的被动元件亦是一个发展方向，不但能减少元件的所占空间大小，亦可提高电子产品的可靠度，并能符合对高频特性的需求。而目前较大的发展技术有低温共烧陶瓷（LTCC）、薄膜技术与内嵌式印刷电路板技术。3薄膜技术在被动元件领域的应用目前被动元件制造工艺厚膜技术薄膜技术LTCC------低温共烧陶瓷MLCC------多层陶瓷电容HT

4、CC------高温共烧陶瓷嵌入式4薄膜技术在被动元件领域的应用薄膜技术是利用半导体采用已久的物理气相沉积技术（PVD），包括溅镀（SputterDeposition）、蒸镀（Evaporation）等制程，与化学气相沉积技术（CVD）来生成薄膜，由于这些制程并不像网版印刷具有区域选择性的镀膜特性，所需的图案通常需要经由事后的光微影蚀刻（PhotoLithography）技术来形成。薄膜是一种特殊的物质形态，由于其在厚度这一特定方向上尺寸很小，只是微观可测的量，而且在厚度方向上由于表面、界面的存在，使物质连续性发生中断，由此使得薄膜材料产生了与块状材料不同的独特性能。薄膜技术涉及的范围

5、很广，它包括以物理气相沉积和化学气相沉积为代表的成膜技术，以离子束刻蚀为代表的微细加工技术，成膜、刻蚀过程的监控技术，薄膜分析、评价与检测技术等等。现在薄膜技术在电子元器件、集成光学、电子技术、红外技术、激光技术以及航天技术和光学仪器等各个领域都得到了广泛的应用，它们不仅成为一间独立的应用技术，而且成为材料表面改性和提高某些工艺水平的重要手段。薄膜电路是将整个电路的晶体管、二极管、电阻、电容和电感等元件以及它们之间的互连引线，全部用厚度在１微米以下的金属、半导体、金属氧化物、多种金属混合相、合金或绝缘介质薄膜，并通过真空蒸发、溅射和电镀等工艺制成的集成电路。更多的实用化的薄膜集成电路采

6、用混合工艺，即用薄膜技术在玻璃、微晶玻璃、镀釉和抛光氧化铝陶瓷基片上制备无源元件和电路元件间的连线，再将集成电路、晶体管、二极管等有源器件的芯片和不使用薄膜工艺制作的功率电阻、大容量的电容器、电感等元件用热压焊接、超声焊接、梁式引线或凸点倒装焊接等方式，就可以组装成一块完整的集成电路。5薄膜技术在被动元件领域的应用厚膜技术与薄膜技术比较工艺比较---最大的差异就在于产生的膜厚厚膜工艺（ThickFilmTechnique）厚膜制程采用网印技术，藉由刮刀挤压的方式将电阻性材料印刷在绝缘基体（例如玻璃或氧化铝陶瓷）上，再经干燥、烧结等制程，其产品线宽达100μm以上，其厚度亦达5~10μm

7、左右，在尺寸的微缩与产品稳定度的提升有其技术上的极限与困难度。厚膜是采用丝网印刷将淀积在上，然后烧结形成。薄膜工艺（ThinFilmTechnique）薄膜制程以硅或已经抛光过的氧化铝为基板，采用微影蚀刻技术描绘电路，线宽可控制在10μm以下，产品厚度可控制在0.01~1μm的范围内，相较厚膜制程，对于产品体积微缩以及提升精密度的设计上有更多可能性，符合电子系统产品朝向高精密化、轻薄可携及体积微缩的发展趋势。成本比较：厚膜工艺成熟，成本低；薄膜