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2012型超高阻片式厚膜固定电阻器研制

2012型超高阻片式厚膜固定电阻器研制

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作者：王锁柱西安电子科技大学

学位级别：硕士

随着军、民电子电路的不断发展,对体积小、重量轻的超高阻值电阻器需求增加,结合市场需求和公司发展,本文研制了 2012型,阻值1GΩ的超高阻片式厚膜固定电阻器,阻值精度±5%,最大工作电压150V。首先,分析对比五种高阻浆料的性能参数,其... 详细信息

随着军、民电子电路的不断发展,对体积小、重量轻的超高阻值电阻器需求增加,结合市场需求和公司发展,本文研制了 2012型,阻值1GΩ的超高阻片式厚膜固定电阻器,阻值精度±5%,最大工作电压150V。首先,分析对比五种高阻浆料的性能参数,其中方阻为109Ω高阻浆料,西安红星生产的R-4819电性能较好,方阻为1.26GΩ,VCR 值范围-810ppm/V～-1250ppm/V,TCR 值范围-700ppm/℃～-1690ppm/℃;方阻为108Ω高阻浆料,贺立氏生产的R-9181电性能较好,方阻为107MΩ,VCR值范围-450ppm/V～-750ppm/V,TCR 值范围-132ppm/℃～-321ppm/℃。根据欧姆定律,设计了电阻体结构,通过增加电阻体长度和减小电阻体宽度实现电阻体方数增大,设计出长度为1.5mm,宽度为0.15mm的S型电阻体结构。电阻浆料经真空脱泡,使电阻体烧结致密性更好。使用S型结构和R-9181高阻浆料制作2012型电阻器,阻值范围为0.920 GΩ～1.066 GΩ,VCR值为-315ppm/V～-420ppm/V,TCR 值为-322ppm/℃～-461ppm/℃。电阻器制造时,阻值合格率受丝网印刷工艺、烧成工艺和激光调阻工艺的关键参数影响。经实验研究分析得出,丝网制作最佳工艺参数分别为,丝网目数325目,网版张力为(20±1)N,网版厚度为(60±1)μm;丝网印刷最佳印刷参数分别为压力2.8kg/cm2,印刷速度80mm/s。电阻体烧结时,在电阻体基板前后各摆放5排以上空白基板陪烧,可以有效改善炉温均匀性,电阻体烧结时更加致密,提高电阻体阻值均匀性。高阻基板与低阻值或导体基板时会受到污染,导体粒子进入高阻导电链中,导致阻值离散,降低阻值合格率,因此,高阻值电阻基板烧结时禁止与低阻值或带有导体的基板混烧。受测量系统限制,激光调阻采用盲调工艺。经实验统计分析,采用“十三点”法测量阻值,统计分析结果准确性较好,可以有效提高调阻合格率。经实验分析,抽样片数影响调阻合格率,根据每批电阻器投产数量,决定抽样数量,抽样方案包括(1)批次数量小于等于30片时,抽样1片;(2)批次数量大于30片,小于等于50片时,抽样2片;(3)单批数量大于50片,小于等于100片时,抽样3片;(4)批次数量大于100片时,抽样4片。采用该抽样方案可有效提高调阻合格率。激光调阻长度对电阻体阻值影响,激光刻槽长度每增加5 μ m,阻值增大3%～5%。严格控制盲调工艺,实现激光调阻阻值合格率大于65%。最后,使用设计的S型电阻体结构和R-9181高阻浆料,按照实验研究分析出的工艺参数,生产了 10批2012型1GΩ超高阻电阻器,阻值精度±5%,统计生产合格率,每批合格率都大于55%。按照2012型超高阻片式厚膜电阻器企业规范规定的实验项目,进行实验验证分析,分析实验结果显示,批量生产的2012型超高阻电阻器的短时过载实验、温度冲击实验和寿命实验等试验项目满足企业规范要求。

关键词：片式电阻器超高阻值厚膜电阻器丝网印刷激光调阻

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