貼片電阻生產工藝流程解析

前言

貼片電阻叫片式固定電阻器，是從Chip Fixed Resistor直接翻譯而來的，特點是耐潮溼、耐高溫、可靠度高、外觀尺寸均勻，精確且溫度係數與阻值公差小。 按生產工藝分厚膜片式電阻和薄膜片式電阻兩種。厚膜貼片電阻是採用絲網印刷將電阻性材料澱積在絕緣基體（例如氧化鋁陶瓷）上，然後燒結形成的。我們常見且我司在大量使用的基本都是厚膜片式電阻，精度範圍在±0.5%~10%之間，溫度係數在±200ppm/℃~±400ppm/℃。薄膜片式電阻，通常為金屬薄膜電阻，是在真空中採用蒸發和濺射等工藝將電阻性材料濺鍍（真空鍍膜技術）在絕緣基體上製成，特點是溫度係數低，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

1． 生產流程 常規厚膜片式電阻的完整生產流程大致如下：

2．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。

2.1背導體印刷

【功能】背面電極作為連接PCB板焊盤使用。

【製造方式】背面導體印刷烘乾

Ag膏—》 140°C /10min，將Ag膏中的有機物及水分蒸發。

基板大小：通常0402/0603封裝的陶瓷基板是50x60mm， 1206/0805封裝的陶瓷基板是60x70mm。

2.2正導體印刷

【功能】正面電極導體作為內電極連接電阻體。

【製造方式】正面導體印刷烘乾高溫燒結

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

CTQ：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））。

2.3電阻層印刷

【功能】電阻主要初 R值決定。

【製造方式】電阻層印刷烘乾高溫燒結

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

CTQ：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。

2.4一次玻璃保護

【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 大範圍破壞。

【製造方式】一次保護層印刷烘乾高溫燒結

玻璃膏 —》 140°C /10min —》 600°C /35min 燒結

CTQ：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。

2.5鐳射修整

【功能】修整初 R 值成所需求的阻值。 【製造方式】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。

2.6二次玻璃保護

【功能】對切割後的電阻層進行二次保護，保護層需具備抗酸鹼的功能， 使電阻不受外部環境影響。

【製造方式】二次保護層印刷烘乾 玻璃膏/樹脂（要求穩定性更好） —》 140°C /10min CTQ：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。

2.7阻值碼字印刷

【功能】將電阻值以數字碼標示

【製造方式】阻值碼油墨印刷烘乾燒結 黑色油墨（主要成分環氧樹脂）—》 140°C /10min —》 230°C /30min

CTQ：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。

2.8折條

 

【功能】將前段字碼燒結後的基板按條狀進行分割。

【製造方式】用折條機按照基板上原有的分割痕將基板折成條。

CTQ：1、折條機分割壓力；

 

2.9端面真空濺渡

【功能】作為側面導體使用。

【製造方式】將堆疊好的折條放入真空濺鍍機進行濺鍍乾燥燒結 Ag/Ni-Cr合金—》140°C/10min —》 230°C/30min 原理：先進行預熱，預熱溫度110°C ，然後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，並且鍍鎳產品外觀美觀、乾淨，主要用在電鍍行業。

CTQ：1、折條傳輸速度； 2、真空度； 3、鍍膜厚度（膜厚測量進行監控）。

2.10折粒

 

【功能】將條狀之工件分割成單個的粒狀。

【製造方式】使用膠輪與軸心棒搭配皮帶來進行分割。

CTQ： 1、膠輪與軸心棒之間的壓力大小；

2、傳輸皮帶的速度。

2.11電鍍

 

【功能】Ni：保護讓電極端不被浸蝕。 Sn：增加焊錫性。

【製造方式】

1、利用滾筒於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。

2、將電鍍好後的電阻放入到熱風烤箱進行乾燥，乾燥溫度140°C約10min。 CTQ： 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。

2.12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。

2.13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。

2.14編帶包裝

【功能】將電阻裝入紙帶包裝成卷盤

【製造方式】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。

CTQ： 上面膠帶拉力以及衝程壓力。

疑問：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雷射點檢器，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。

行業使用狀況及生產廠商

由於價格便宜，生產工藝成熟，能大面積減少PCB面積，減小產品外觀尺寸，現在已取代絕大部分傳統引線電阻。目前絕大部分電阻產品都以0402、0603、0805尺寸為主，而像手機、PDA等為代表的高精度電子產品則多使用0201、0402的器件，一些要求穩定和安全的電子產品，如醫療器械、汽車電子等多採用1206、1210等尺寸偏大的電阻。

目前，全球貼片電阻主要生產廠家大部分分布在臺灣、中國大陸、日本及韓國等，歐美幾乎不再生產，主要的生產廠商幾乎都在中國建立生產基地。臺灣國巨（Yageo）為全球第一大生產商，臺灣主要的生產廠商有國巨（Yageo）、華科（ Walsin）、大毅（TA-I）、厚生等；日本企業則生產一些如0201、0402、高精度、高電壓，具有工藝難度，利潤高的序列，如ROHM羅姆、KOA等；韓國品牌如三星等；國內大陸廠商則多生產常規序列產品，如風華高科。

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