热处理:
电阻薄膜的热处理的目的是在薄膜中形成一定数量的绝缘相从而改善薄膜的温度性能,提高薄膜的长期稳定性。电阻薄膜的制造往往是高温短时过程,因此大量的非平衡缺陷和一些介稳态结构被保留下来,致使薄膜在长期工作过程中,由于这些缺陷的逐渐消失和介稳态的逐渐转变,薄膜的性能逐渐发生变化。通过热处理,可以使沉积过程中产生的一些位错自行移动到表面消失,晶界缺陷数量下降,这样,薄膜的结构得到很大的改善,薄膜由亚稳态转变为稳定状态,薄膜性能趋向稳定。另外,由于薄膜和基片常常是两种截然不同的材料,因此在其界面处不可避免地要发生相互扩散和化学反应,从而引起电阻薄膜性能的逐渐变化。类似地,在薄膜表面,也由于扩散和反应,使薄膜性能随着时间发生变化。
从上述看出,未经热处理的电阻薄膜,其性能是不够稳定的,所以必须选择合适的热处理工艺条件,如温度、时间和气氛。一般来说,要选用高温,因为只有在高温下,才能在有限的热处理时间内,完成薄膜中的多个过程。同时要在薄膜表面形成密实的保护层,除了选用合适的热处理温度和时间以外,还要选用必要的热处氛。例如,用氧化性或者氮化性气氛。这样形成的绝缘相可以达到较其细微的分散结构,如分子线度的微细分散,从而使得薄膜的稳定性和温度性能达到。
薄膜电阻种类
1、碳膜电阻器
碳膜电阻碳膜电阻(碳薄膜电阻)为早期也普遍使用的电阻器,利用真空喷涂技术在瓷棒上面喷涂一层碳膜,再将碳膜外层加工切割成螺旋纹状,依照螺旋纹的多寡来定其电阻值,螺旋纹愈多时表示电阻值愈大。后在外层涂上环氧树脂密封保护而成。其阻值误差虽然较金属皮膜电阻高,但由于价钱便宜。碳膜电阻器仍广泛应用在各类产品上,是目前电子,电器,设备,资讯产品之基本零组件。
2、金属膜电阻器
金属膜电阻金属膜电阻(金属拍摄电阻)同样利用真空喷涂技术在瓷棒上面喷涂,只是将炭膜换成金属膜(如镍铬) ,并在金属膜车上螺旋纹做出不同阻值,并且于瓷棒两端度上贵金属。虽然它较碳膜电阻器贵,但低杂音,稳定,受温度影响小,精确度高成了它的优势。因此被广泛应用于音响器材,电脑,仪表,*及太空设备等方面。
3、金属氧化膜电阻器
某些仪器或装置需要长期在高温的环境下操作,使用一般的电阻会未能保持其安定性。在这种情况下可使用金属氧化膜电阻(金属氧化膜电阻化物薄膜电阻器) ,它是利用高温燃烧技术于高热传导的瓷棒上面烧附一层金属氧化薄膜(用锡和锡的化合物喷制成溶液,经喷雾送入500~500℃的恒温炉,涂覆在旋转的陶瓷基体上而形成的。材料也可以氧化锌等) ,并在金属氧化薄膜车上螺旋纹做出不同阻值,然后于外层喷涂不燃性涂料。其性能与金属膜电阻器类似,但电阻值范围窄。它能够在高温下仍保持其安定性,其典型的特点是金属氧化膜与陶瓷基体结合的更牢,电阻皮膜负载之电力亦较高。耐酸碱能力强,抗盐雾,因而适用于在恶劣的环境下工作。它还兼备低杂音,稳定,高频特性好的优点。
4、合成膜电阻器
将导电合成物悬浮液涂敷在基体上而得,因此也叫漆膜电阻。由于其导电层呈现颗粒状结构,所以其噪声大,精度低,主要用他制造高压, 高阻, 小型电阻器。
薄膜电阻这一概念的使用,与电阻或者电阻率相对,是它直接用四终端感应测量法(也称为四点探针测量法)来测量。薄膜电阻用欧姆/平方来计量,可被应用于将薄膜考虑为一个二维实体的二维系统。它与三维系统下所用的电阻率的概念对等。当使用到薄膜电阻一词的时候,电流必须沿着薄膜平面流动,而非与其垂直。
什么是薄膜电阻?
采用薄膜技术制备的电阻。用诸如真空蒸发、磁控溅射等工艺方法,将具有一定电阻率的材料沉积在绝缘基体上,形成具有一定厚度的导电膜层,如碳膜、金属膜(NiCr、TaN2、SiCr等)、金属氧化膜等。
膜式电阻,为关键的工艺,是电阻膜层制备。
平常所说的薄膜电阻,指的是片式薄膜电阻器(Thin Film Resistor)。
电阻膜层厚度<1μm的膜称为薄膜;厚度>10μm的膜称为厚膜。
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