贴片电阻生产工艺流程解析

前言

贴片电阻叫片式固定电阻器，是从Chip Fixed Resistor直接翻译而来的，特点是耐潮湿、耐高温、可靠度高、外观尺寸均匀，精确且温度系数与阻值公差小。 按生产工艺分厚膜片式电阻和薄膜片式电阻两种。厚膜贴片电阻是采用丝网印刷将电阻性材料淀积在绝缘基体（例如氧化铝陶瓷）上，然后烧结形成的。我们常见且我司在大量使用的基本都是厚膜片式电阻，精度范围在±0.5%~10%之间，温度系数在±200ppm/℃~±400ppm/℃。薄膜片式电阻，通常为金属薄膜电阻，是在真空中采用蒸发和溅射等工艺将电阻性材料溅镀（真空镀膜技术）在绝缘基体上制成，特点是温度系数低，温漂小，电阻精度高。 按封装分01005、0201、0402、0603、0805、1206、1210、2010、2512等，其常见序列的精度为±1%、±5%，标准阻值有E24和E96序列，常见功率有1/20W、1/16W、1/8W、1/4W、1/2W、1W等。

 贴片电阻的结构

 贴片的电阻主要构造如下：

 

贴片电阻生产工艺流程

1． 生产流程 常规厚膜片式电阻的完整生产流程大致如下：

2．生产工艺原理及CTQ 针对上述的厚膜片式电阻生产流程中的相关生产工序的功能原理及CTQ介绍如下。

2.1背导体印刷

【功能】背面电极作为连接PCB板焊盘使用。

【制造方式】背面导体印刷烘干

Ag膏—》 140°C /10min，将Ag膏中的有机物及水分蒸发。

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

2.2正导体印刷

【功能】正面电极导体作为内电极连接电阻体。

【制造方式】正面导体印刷烘干高温烧结

Ag/Pd膏 —》 140°C /10min，将Ag/Pd膏中的有机物及水分蒸发—》 850°C /35min 烧结成型

CTQ：1、电极导体印刷的位置（印刷机定位要精确）；

2、Ag/Pd（钯）膏印刷厚度（通过钢网厚度进行控制）；

3、炉温曲线，传输链速（5.45~6.95IPM（英寸/分））。

2.3电阻层印刷

【功能】电阻主要初 R值决定。

【制造方式】电阻层印刷烘干高温烧结

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

CTQ：1、R膏的目标阻值（目标阻值的R膏是通过多种原纯膏按一定比例混合 调配而成，常见原纯膏有1R、4R7、10R 、47R 、100R 、1K 、 4K7 、47K等）；

2、电阻层印刷的位置（印刷机定位要精确）；

3、R膏印刷厚度（通过钢网厚度进行控制）；

4、R膏的解冻搅拌及使用时间（1周使用完）；

5、炉温曲线，传输链速。

2.4一次玻璃保护

【功能】对印刷的电阻层进行保护，防止下道工序镭射修整时对电阻层造成 大范围破坏。

【制造方式】一次保护层印刷烘干高温烧结

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

CTQ：1、玻璃膏印刷的位置（印刷机定位要精确）；

2、玻璃膏印刷厚度（通过钢网厚度进行控制）；

3、炉温曲线，传输链速。

2.5镭射修整

【功能】修整初 R 值成所需求的阻值。 【制造方式】以镭射光点切割电阻体改变电阻的长宽比，使初R

值升高到需 求值。R=ρl/s，ρ：材料的电阻率，l：电阻材料的长度，s：

截面面积。

CTQ：1、切割的长度（机器）；

2、切割的深度（以刚好切断电阻深度为宜）； 3、镭射机切割的速度。

2.6二次玻璃保护

【功能】对切割后的电阻层进行二次保护，保护层需具备抗酸碱的功能， 使电阻不受外部环境影响。

【制造方式】二次保护层印刷烘干 玻璃膏/树脂（要求稳定性更好） —》 140°C /10min CTQ：1、玻璃膏印刷的位置（印刷机定位要精确）；

2、玻璃膏印刷厚度（通过钢网厚度进行控制）； 3、炉温曲线，传输链速。

2.7阻值码字印刷

【功能】将电阻值以数字码标示

【制造方式】阻值码油墨印刷烘干烧结 黑色油墨（主要成分环氧树脂）—》 140°C /10min —》 230°C /30min

CTQ：1、油墨印刷的位置（印刷机定位要精确）；

2、炉温曲线，传输链速。

2.8折条

 

【功能】将前段字码烧结后的基板按条状进行分割。

【制造方式】用折条机按照基板上原有的分割痕将基板折成条。

CTQ：1、折条机分割压力；

 

2.9端面真空溅渡

【功能】作为侧面导体使用。

【制造方式】将堆叠好的折条放入真空溅镀机进行溅镀干燥烧结 Ag/Ni-Cr合金—》140°C/10min —》 230°C/30min 原理：先进行预热，预热温度110°C ，然后利用真空高压将液态的Ni溅渡到端面上，形成侧面导体。Ni具有良好的耐腐蚀性，并且镀镍产品外观美观、干净，主要用在电镀行业。

CTQ：1、折条传输速度； 2、真空度； 3、镀膜厚度（膜厚测量进行监控）。

2.10折粒

 

【功能】將条状之工件分割成单个的粒状。

【制造方式】使用胶轮与轴心棒搭配皮带来进行分割。

CTQ： 1、胶轮与轴心棒之间的压力大小；

2、传输皮带的速度。

2.11电镀

 

【功能】Ni：保护让电极端不被浸蚀。 Sn：增加焊锡性。

【制造方式】

1、利用滚筒于电镀液中进行点解电镀，滚筒端作为电解的阴极得电子在阴极端还原成镍/锡，电解槽端用Ni金属/Sn金属作为阳极失电子氧化成Ni2+/Sn2+ ，进而补充电解液中的镍/锡离子。

2、将电镀好后的电阻放入到热风烤箱进行干燥，干燥温度140°C约10min。 CTQ： 1、电镀液的浓度及PH值（PH《7）、电镀时间（2小时）；

2、镀膜厚度（抽检5pcs/筒，镀层厚度测试仪）；

3、焊锡性。

注意事项：在电镀前一般加入Al2O3球和Steel钢球，AL2O3球使搅拌更均匀，钢球的作用是使得导电性更好。

2.12磁性筛选

【功能】利用镍的磁性将不良品筛选出来。

【原理】不良品的磁性小，吸引力小，进行筛选时会自动掉落到不良品盒， 良品掉落到良品盒。

2.13电性能测试

【功能】利用自动测试机对两电极端的阻值进行测试，按不同精度需求筛选 出合格产品。 【原理】将自动检测机的电阻表上%数先设定好（一般设5%、1%、0.1%等），自动检测机上分别安置5%精度盒、1%精度盒、0.1%精度盒等以及不良品盒。当测试到的产品阻值是精度5%的则利用气压嘴将产品吹入到5%精度盒，1%、0.1%类同，当测试到阻值精度不在设定 5%、1%/0.1%，则将其打入到不良品盒。

2.14编带包装

【功能】将电阻装入纸带包装成卷盘

【制造方式】全自动机器利用热熔胶上下带将电阻封装到纸带孔内做成卷盘。

CTQ： 上面胶带拉力以及冲程压力。

疑问：如何确保编带时电阻字码面朝上？—》在将电阻体装入纸带前装有激光点检器，当字码面朝上时检测OK通过，当字码面朝下时利用气压嘴将其矫正为字码面朝上。

行业使用状况及生产厂商

由于价格便宜，生产工艺成熟，能大面积减少PCB面积，减小产品外观尺寸，现在已取代绝大部分传统引线电阻。目前绝大部分电阻产品都以0402、0603、0805尺寸为主，而像手机、PDA等为代表的高精度电子产品则多使用0201、0402的器件，一些要求稳定和安全的电子产品，如医疗器械、汽车电子等多采用1206、1210等尺寸偏大的电阻。

目前，全球贴片电阻主要生产厂家大部分分布在***、中国大陆、日本及韩国等，欧美几乎不再生产，主要的生产厂商几乎都在中国建立生产基地。***国巨（Yageo）为全球第一大生产商，***主要的生产厂商有国巨（Yageo）、华科（ Walsin）、大毅（TA-I）、厚生等；日本企业则生产一些如0201、0402、高精度、高电压，具有工艺难度，利润高的序列，如ROHM罗姆、KOA等；韩国品牌如三星等；国内大陆厂商则多生产常规序列产品，如风华高科。