Резистивные сплавы в порошках РС-1714 в Минске


Резистивные сплавы в порошках РС-1714: прецизионный материал для тонкоплёночных резисторов

Порошок РС-1714 — диспергированный резистивный сплав на основе никеля и хрома с контролируемыми легирующими добавками, предназначенный для вакуумного и магнетронного напыления тонкоплёночных резистивных элементов. Гранулометрический состав порошка обеспечивает стабильное распыление мишени и воспроизводимость удельного поверхностного сопротивления плёнки в диапазоне 50–300 Ом/ при толщине слоя 0,05–0,3 мкм. Материал поставляется в виде газо- или водно-атомизированного порошка с фракцией 10–63 мкм и содержанием кислорода не более 0,15 %.

Технические характеристики порошка РС-1714

ПараметрЗначениеМетод контроляВлияние на процессПримечание
Фракционный состав10–63 мкмситовой анализстабильность распыленияосновная фракция 85 %
Насыпная плотность3,8–4,6 г/смГОСТ 19440засыпка тигля, подачазависит от атомизации
Содержание кислорода 0,15 %восстановительная плавкаТКС плёнкиминимизация окислов
Удельное сопротивление плёнки50–300 Ом/четырёхзондовыйноминал резисторапри 0,1 мкм
ТКС плёнки25 ppm/Cтермоциклированиетемпературная стабильностьдиапазон –60…+125 C
Температура испарения1450–1550 Cтермогравиметриярежим электронно-лучевого испаренияв вакууме 10 Па

Области применения

  • Тонкоплёночные чип-резисторы и резистивные сборки в производстве печатных плат для телекоммуникационного оборудования.
  • Гибридные интегральные микросхемы (ГИС) и модули СВЧ-диапазона, включая аттенюаторы и согласующие цепи.
  • Прецизионные делители напряжения в измерительных приборах и АЦП/ЦАП высокой разрядности.
  • Резистивные элементы датчиков давления и тензорезисторов, работающих в условиях термоциклирования.
  • Напыляемые нагревательные элементы для медицинского и лабораторного оборудования.
  • Тонкоплёночные резисторы в автомобильной электронике с требованиями AEC-Q200.

Технологические особенности напыления

Порошок РС-1714 применяется в установках магнетронного распыления с мишенями диаметром 50–200 мм и в системах электронно-лучевого испарения с тиглями из нитрида бора или вольфрама. Для получения однородной плёнки рекомендуется предварительное вакуумирование камеры до 5 10 Па и подложка с температурой 200–350 C. Скорость осаждения составляет 0,5–2 нм/с, что позволяет контролировать толщину с точностью 5 %. Отжиг плёнки при 400–450 C в течение 30–60 минут стабилизирует ТКС и снижает внутренние механические напряжения.

Совместимость с подложками и последующей обработкой

  • Сигал, поликор, AlO-керамика — адгезия без подслоя.
  • Кремниевые пластины с подслоем SiO — требуется буферный слой Ti или Cr толщиной 10–20 нм.
  • Полиимидные подложки — напыление при пониженной мощности для исключения деградации полимера.
  • Фотолитографическая обработка — травление в растворах на основе Ce(NH)(NO) или ионное травление Ar.

Вопросы и ответы

Какое удельное поверхностное сопротивление обеспечивает плёнка из порошка РС-1714?

При толщине 0,1 мкм удельное поверхностное сопротивление составляет 50–300 Ом/ в зависимости от режима напыления и последующего отжига. Для точной подгонки номинала применяют лазерную подстройку или термический отжиг.

Какой ТКС достигается после отжига?

После отжига при 400–450 C в течение 30–60 минут ТКС стабилизируется на уровне 25 ppm/C в диапазоне –60…+125 C, что соответствует требованиям прецизионных резисторов класса 0,1 %.

Можно ли использовать РС-1714 для магнетронного распыления без предварительного спекания мишени?

Да, порошок засыпается непосредственно в мишень-держатель или предварительно прессуется в таблетки. Для стабильного разряда рекомендуется вакуум не хуже 5 10 Па и плотность тока 10–30 мА/см.

Какие примеси лимитируются в порошке РС-1714?

Ограничивается содержание кислорода ( 0,15 %), углерода ( 0,05 %), серы ( 0,02 %) и железа ( 0,3 %). Превышение этих примесей приводит к росту ТКС и нестабильности сопротивления во времени.