Способ изготовления прецизионных резисторов Советский патент 1983 года по МПК H01C17/00 

05

sl

00

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРЕЦИЗИОННЫХ РЕЗИСТОРОВ, вкгаочаю1ц11й формирование, термощкпврование. « ЕООЮаНАТ I Mi-aiwпоцгонку, герметнзацню ii эпешротермО тренировку, отпичаюш,нвся тем, что, с целью п(жьпиеквя времшжов ста льности параметров резисторов, послегерметизации резисторы охпажцают цо температуры жицкого азота и электро- термотренировку осуществляют путем нагрева резисторов пропусканием поотоанного тока величиной, в 5-10 раз превышающей номинальную, в течение емеш{ релаксации величины сопроти ления резисторов.

.

,

™ :5&5-нчз-трк

Изобретение относится к текнопогии изготовиения прецизионных резисторов.

Известен способ изготовления резиоTopoBs пкточающий импульсную тренировку серией импульсов нагфяжения постоянной амппитуць переменной полярности Cl

Указанный способ обладает нецостат ком, связанным с низкой временной ста- бильностью параметров резистора.

Для повышения временной стабильности в технологии изготовления интегральных схем испотгьзуется эпектротёрмотрешфовка, закгаочающаяся в воздействии электрических нагрузок в условиях повышенной температуры. Однако указанный способ не позволяет цостичь требуемой временной стабильности для интегральных схем (а также резисторов), эксплуатируемых при пониженных и повышенных температурах.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ изготовления прецизионных резисторов, включающий формирование, термоциклирование, подгонку, герметизацию, элекгротренировку, и повторное термоциклирование, в котором термоциклирование проводят и интервале температур от нормальной до температуры, превышающей на 5О- . температуру рекристаллизации материала резистивного элемента, .электротренкров1су осуществляют при температуре рекристаллизации в течение 48-Збб а повторное термоциклирование проводят в диапазоне температур, верхний предел которого на 100-200 С ниже температуры рекристаллизации 2 .

Недостатком данного способа является неудовлетворительная временная стабильностъ параметров резисторов, эксплу- атируемых при пониженных и повышенных температурах,

Это обусловлено тем, что электротермотренировка проводится при постоянной температуре, а это приводит к постоянству температурного градиента, . действующего на материал резистора. В свою очередь постоянство градиента температуры не приводит к максимальной разориентации субзерен и субграниц и не активирует малоподвиншые и задержави.тие ся дислокации, т. е. не повышает временную стабильность.

Кроме того, не обеспечивается временная стабильность параметров резистора при эксплуатации на циклически изменяюиихся пони ;енных и повышенных температурах. Это связано с тем, что циклически меняющийся высокий градиент температуры приводит к изменению структуры материала резистора. .

Сдедуюишм недостатком является то, что электротермотренировка приводитсяпри номинапьной помощности рассеяния, а это не обеспечивает выгорание местных утоньшений резисгивной пленки на этапе испытаний резистора. Указанные утоньщения резис тивной плен (раковины, пустоты пленки) приводятк скочкообразному измене- нию номинала резистора при его эксплуатации. Также процесс электротермотрекировкк очень длителен - 4-3 6О ч, что нетехнологично.

Цель изобрет-ения - повышение вре менной стабильности параметров,

Указанная цель достигается тем, что согласно способу изготовления прецизионных резисторов, включающему формирование, термоциклирование, подгонку, герметизацию и электротермотре- нировку, после герметизации резисторы охлаждают до температуры жидкого азота к эпектротермотренировку осуществляю путем нагрева резисторов пропусканием постоянного тока величиной в 5-10 раз превышающей номинальную, s течение времени релаксации валичинь сопротивления резиС1Юров.

Использование электронагрева резистора при температуре жидкого азота позволяет эффективно выявить резисторы со .слабой адгезией (поТенцкально надежнь1е резисторы бракуются), так как происходит разрушение резистора, локальные учас1ки со слабой адгезией выжигаются. Это приводит к повышению стабильности резистора.

Использование электронагрева резиотора постоянным током обеспечивает эффективное раскрытие и развитие микротрешин материала резистора, а затем последую-щее выжигание пленки резиотора в дефектном листе. Электронагрев , переменным г - током не позволяет достич положительный эффект, так как в этом случае микротрещины резиС1юра не выявляются.

Электронагрев резистора током менее чем -в 5 раз превышающий номинальный не позволяет выявить дефекты формирования резистора (участки со слабой адгезией, резистивные слои с нарушенным состоянием поверхности риски, царапины).

Электронагрев резистора током, в 10 раз превышающим ном1шальный, не обеспечивает достижение положительного 31О эффекта, так как в этом случае снижается выход гоцных резисторов после проведения эпектротренировки. Эпектронагрев резистора током, в 1О раз превышающий номинальный, создает температуру, привоцяшую к разрушению резистора. Эпектронагрев резистора при температуре жнцкого азота осуществляется в течение времени релаксации величины сопротивления резистора. Время репаксации величины сопротивления резистора в прецпоженных условиях зависит от приспо собления (корпуса), в котором заключают резистор при испытании и составляет практически 5-15 мин. Выцержка резистора более времени релаксации величины сопротивления не привоаит к дополнительному эффекту, так как. установившееся значение величины сопротивпения резистора свидетельствует о закан чивании процесса трешинообразования I резистора. При меньшем времени выдержки не происходит расскрытие треишн что не позволяет достичь эффекта. Высокая плотность тока ( в 510 раз вьтше номинальной) в сочетаНИИ со скоростным нагревом и .захолаживанием обеспечивают наибольшую .разорйентацию субзерен и субграниц, ак- ,Пониженная рабочая (жидкого азота)

Пониженная рабочая (жидкого азота)

. Нормальная 22°С

1О 7 1

8,3

О 5,6

10 + 1 15 + 1 8 тивизацию малоподвижных и задержавшихся дислокаций., и образование ячеистой мелкозернистой структуры резистора, а также приводит к снижению внутренних напряжений в его материале. Это обеспечивает повышение временной стабильности резисторов. Пример. Формирование, термостабипизашпо и ; подгонку резистора . осуществляют йэвестным способом. Электротермотренировку проводят 8-10 цкклов, по режиму, приведенному в таблице. Стабильность ( х 1ОО %) метапло. пленочных резисторов из материала Х2ОП75Ю, лзготовленных по извеср-. ному способу, после выдержки на воздухе при ЗООС в течение 8 составила 0,1% ло предлагаемому- 0,05%. Использование предлагаемого изгото&пения прецизионных резисторов в микроэлектронике, производстве радиоаппаратуры позволит повысить выход годных при изготовлении, а также повысит надежHocib изделий. Трудоемкость электротермотренировки по предлагаемому 5-6 ч. что намного меньше, чем по известному.