射频功率电阻器技术工艺发展分析

第一节 射频功率电阻器基本生产技术、工艺或流程

1、下料

注意检查电阻材料是否有折痕、擦花。

平面电阻材料有单面和双面之分，对于普遍使用的单面电阻材料来说，需于下料工序下料时，注意标记具有电阻介质的一面，切忌盲目乱下，否则会造成图形制造的失败，甚至导致电阻材料的报废。

2、覆膜

需保证足够的厚度和精度。

对于有金属化孔制造的电阻材料来说，还需根据工艺需要，选择具有一定膜厚的掩孔干膜进行图形转移制作。

3、曝光、显影

注意图形转移的精确性。

在先期定位孔制作的基础上，通过定位曝光、显影，以实现图形转移制作的顺利完成。定位曝光的重要性，不言而喻可为保证层间图形的重合精度打下坚实的基础。

4、第一次蚀刻（蚀刻铜）

可采用传统的减成法工艺，可选择酸性或碱性蚀刻。

（1）此次蚀刻图形比较重要，图形必须精确；

（2）蚀刻因子F4，Undercut和增缩越少越好；

（3）当露出灰色电阻层后，应立即停止蚀刻，以免影响下步蚀刻电阻层；

（4）可建议采用酸性氯化铜蚀刻法。

5、第二次蚀刻（蚀刻电阻层）

蚀刻电阻液组成：浓CuSO45H2O：250g/l

浓H2SO4：2ml/l

温度：90C左右

时间：3~15分钟（由药水新旧和电阻材料规格决定）

（1）为了避免槽体和加热棒干扰蚀刻效果，要求使用PP或CPVC槽，加热器和钩挂架，采用绝缘材料；

（2）为了防止电阻层因曝露而氧化，第一次蚀刻完成后，应马上进行第二次蚀刻。

6、黑化

粗化铜表面，增加层压时的结合力。

（1）如果表面铜为双面处理过的铜，就不需黑化；

（2）此过程可能会引起电阻值的增加，可以通过原始图像进行补偿；

（3）粗化后的铜，下一步的光致抗蚀膜较难去除。

7、二次曝光、显影

注意图形转移的精确性。

在先期定位孔制作的基础上，通过定位曝光、显影，以实现多次图形转移制作的顺利完成。

8、三次蚀刻

采用水平式碱性氯化铜蚀刻液，温度：48~54C，PH值：7.6~8.4，含铜量：1.17~1.19g/l，喷淋压力：18~22PSI。

（1）电阻层在碱性蚀刻液中会被慢慢蚀刻，所以在蚀刻液里的时间越长，电阻值偏离就越大，其误差就越大。该误差可以通过改变蚀刻图形来补偿。

（2）蚀刻液PH值误差应控制在0.1之间，可以通过氨水自动添加仪和PH值控制器来实现。

（3）如果待处理板上只有一面有电阻，蚀刻时的电阻面应向下，以免蚀刻液聚集在电阻面上。

（4）批量生产前，应做试板以优化蚀刻条件。

（5）不要触摸和刮伤曝露的电阻层。

2.2.9层压（埋电阻）

（1）层压时，不能划伤电阻元件；

（2）过高的压力会导致电阻值微增。

第二节 射频功率电阻器新技术研发、应用情况

CJ10974-0063-0001 一种高频大功率微波薄膜电阻器：

该发明属于微波电子器件中的一种高频大功率微波薄膜电阻器，包括基片、设于基片上的输入导电接点及与之连接的并具有阻抗匹配功能的功率分配电路，与分配电路各输出端连接且并联设置的电阻膜组，分别与各电阻膜的输出端连接的导电接点，接地膜。该薄膜电阻器可将由输入端输入的高频率、大功率微波信号，分配成若干个高频率的小功率微波信号、通过并联的各电阻膜分别将其功率吸收。因而，本发明微波大功率薄膜电阻器具有结构简单、安全可靠，适应范围宽，可在高频率和高功率的工作环境下使用等特点；克服了常规微波功率电阻器所存在的在高频率与高功率之间不能同时兼顾、适应范围窄等

第三节 射频功率电阻器国外技术发展现状

Stackpole推出新型钝化精密膜电阻器技术：

Stackpole Electronics公司已推出了防蚀精密芯片电阻器的新生产线，其排除了与典型的镍铬精密电阻相关的湿度方面的担忧。

其被称为RNCS系列，可用于行业标准的0402和2512之间的尺寸且其电阻范围在25欧姆至60万欧姆之间，其容限小至±0.01%且电阻温度系数低至5ppm/°C。该RNCS系列的工作温度范围在-55°C到+155°C之间。 

制造工艺的重大改变使该新型RNCS系列的生产成为可能。抗镍铬铁合金元素和环氧保护膜之间运用了专利钝化层，确保其在最恶劣最潮湿环境下具备稳定的性能和持久的寿命。在MIL-STD-202湿度测试中，RNCS系列展示了长时间卓越的稳定性并在1000个小时的寿命测试后（温度85°C、湿度85%）未发生明显的电阻改变。

过去几年里，标准镍铬铁合金电阻的湿度磁化系数发生了很大改变。这一专门钝化、抗湿技术的开发来改进标准镍铬铁合金芯片，并作为具备较长前置时间（指订单发出到物资入库的时间）的高定价钽氮化物电阻的替代品。

Stackpole Electronics公司已完成了广泛的湿度对比测试。RNCS系列在各种情况下都胜过标准镍铬铁合金芯片电阻，并展示了与昂贵的钽氮化物电阻产品相同的防蚀特性。

第四节 射频功率电阻器技术开发热点、难点分析

射频功率电阻器的应用领域决定了要求其体积小、功率大，因此，研发的技术热点及难点主要是缩小产品体积，提高功率性能。

第五节 射频功率电阻器未来技术发展趋势

高功率、小型化、高稳定、高精度将是射频功率电阻器的发展方向，同时它将降低电流噪声和增加附加值，数字化技术的发展开拓新的应用领域，其精密型、超精密型产品不是其他电阻器所能取代的。