Резистивные сплавы в порошках РС-3001 в Минске

Резистивные сплавы в порошках РС-3001: прецизионные материалы для тонкоплёночных резисторов

Порошковый резистивный сплав РС-3001 — материал на основе системы никель–хром–кремний, легированный бором и алюминием, предназначенный для вакуумного и магнетронного напыления тонкоплёночных резистивных элементов. Сплав относится к классу прецизионных резистивных материалов с номинальным удельным электрическим сопротивлением 2,8–3,2 мкОмм в конденсатном состоянии и температурным коэффициентом сопротивления (ТКС) в диапазоне –50…+150 C не более 2510 К. Порошок РС-3001 получают методом газовой атомизации с последующим рассевом; гранулометрический состав фракции 40–100 мкм обеспечивает стабильную подачу в испарители и магнетронные распылительные системы.

Технические характеристики порошка РС-3001

Химический состав и структурные особенности

Сплав РС-3001 содержит никель (основа), хром 15–20 % масс., кремний 2–4 % масс., бор 1,5–2,5 % масс., алюминий до 1 % масс. Такое легирование обеспечивает аморфно-нанокристаллическую структуру конденсата при напылении на подложки из ситалла, поликора или оксидированного кремния. Мелкодисперсная фаза силицидов и боридов никеля подавляет рост зерна при термообработке до 400 C, что стабилизирует сопротивление резистивных слоёв после отжига.

• Никель — основа, обеспечивает проводимость и адгезию к диэлектрическим подложкам.
• Хром 15–20 % масс. — формирует пассивную оксидную плёнку, повышает коррозионную стойкость конденсата.
• Кремний 2–4 % масс. — снижает ТКС и стабилизирует фазовый состав.
• Бор 1,5–2,5 % масс. — способствует аморфизации при напылении.
• Алюминий до 1 % масс. — модифицирует структуру, улучшает равномерность травления.

Применение в промышленности

Порошок РС-3001 применяется в производстве тонкоплёночных резисторов, резистивных сборок и делителей напряжения для измерительной аппаратуры, а также в гибридных интегральных схемах (ГИС) и прецизионных аттенюаторах СВЧ-тракта. Материал востребован в авионике, где требуется стабильность номинала при вибрационных и температурных нагрузках, и в медицинской электронике — для резистивных датчиков и цепей усиления биопотенциалов.

• Тонкоплёночные резисторы для АЦП и ЦАП высокой разрядности.
• Резистивные элементы гибридных интегральных схем (ГИС).
• Делители напряжения в измерительных усилителях.
• Аттенюаторы и согласующие цепи СВЧ-диапазона.
• Датчики давления и температуры с плёночными тензорезисторами.
• Резистивные слои в многослойных печатных платах для аэрокосмической отрасли.

Технология напыления и совместимость

РС-3001 напыляют методами электронно-лучевого испарения и магнетронного распыления на постоянном токе. Рабочее давление в камере — 0,1–0,5 Па, скорость осаждения — 0,5–2 нм/с. Подложки из ситалла, поликора и оксидированного кремния обеспечивают адгезию не ниже 15 МПа по методу нормального отрыва. Для формирования рисунка применяют фотолитографию с жидкостным травлением в растворах на основе ортофосфорной кислоты.

Вопросы и ответы