[發明專利]一種預制金錫焊料的微小尺寸功率電阻及制備方法

在審

• 申請號: 202011102812.9
• 申請日: 2020-10-15
• 公開（公告）號: CN112242382A
• 公開（公告）日: 2021-01-19
• 發明（設計）人: 丁蕾;劉凱;陳靖;葉雯燚;任衛朋;王立春
• 申請（專利權）人: 上海航天電子通訊設備研究所
• 主分類號: H01L23/64
• 分類號: H01L23/64
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 賀姿;胡晶

本發明公開了一種預制金錫焊料的微小尺寸功率電阻，包括AlSi襯底及位于AlSi襯底兩側的薄膜電阻層、Ti/Pt/Au膜層和預制金錫焊料層，預制金錫焊料層設置于Ti/Pt/Au膜層上，預制金錫焊料層依次包括第一電鍍Au膜層、電鍍Sn膜層及濺射Au膜層，本發明采用高導熱AlSi材料作為基板襯底，有利于功率電阻的散熱、接地性能；引入串聯小電阻串聯設計，以及采用薄膜、光刻、刻蝕等技術，可實現功率電阻可調節設置；同時將功率電阻和預制金錫焊料層集成為一體，能夠有效地控制金錫共晶焊料量，簡化微波組件制造工藝步驟并降低工藝難度，實現微小尺寸的高精度貼裝，適用于各種復雜系統的預制金錫焊料的微小尺寸功率電阻的制作。

技術領域

本發明屬于微電子封裝領域，尤其涉及一種預制金錫焊料的微小尺寸功率電阻及制備方法。

背景技術

當前，微波電路系統必須滿足高強度對抗，高工作頻率，高功率密度，小尺寸，小質量的要求。面對如此高要求的微波電路系統，唯有散熱性能更好、集成度更高、小型化程度更高的微波薄膜器件才能滿足相關要求。射頻功率電阻是應用于微波領域的、能負載較大功耗的電阻器，適用于射頻電路中的功率分配器、隔離電阻和終端負載電阻，廣泛應用于航空、航天、雷達、電臺及廣播通訊等設備領域。當前由于微波電路系統功能復雜性、高功率密度，以及有限空間內的分離元件安裝受限等迫切要求，使得該射頻功率電阻在使用過程中要承受較大功率，以及小尺寸便攜安裝方便，熱可靠性能等都是應該考慮的重要因素。

采用薄膜工藝在基板表面制作電阻是當今開發微波集成電路非常重要的手段。TaN薄膜功率電阻是目前微波薄膜器件中最常用的功率電阻，具有自鈍化、溫度電阻系數小、抗潮濕性好、穩定性高、工作頻率高、承載功率大等優點，在微波功率薄膜電阻材料中得到大量的應用。

常用的TaN薄膜功率電阻主要采用AlN基板材料，采用薄膜沉積、光刻、電鍍等技術制備得出，應用于大功率微波器件時，其背面需要采用高熔點焊料進行共晶貼裝。而一般功率電阻尺寸較大時，金錫焊料需要進行一定縮小尺寸的裁剪后方可進行共晶貼裝，而當功率電阻尺寸較小時，對共晶貼裝精度要求更高，其貼裝工序更為復雜。

在TaN薄膜功率功率電阻制作中，中國專利局公開的發明專利申請號CN201710469224.0的一種用于高溫環境的TaN薄膜電阻及其制備方法，CN201410136822.2的鉭源前驅體及其制備方法和TaN薄膜電阻的制備方法，都是采用薄膜沉積、光刻、電鍍等技術制備得出，涉及到的基板為AlN或BeO陶瓷基板，且未說明其TaN薄膜電阻的共晶貼裝情況。

發明內容

本發明的目的是提供一種預制金錫焊料的微小尺寸功率電阻及制備方法，以解決微小尺寸貼裝精度差、散熱性能差等問題，實現功微小尺寸的高精度貼裝與散熱、接地性能，同時小電阻串聯設計，可實現功率電阻可調節設置，滿足微波電路系統等小型化、高功率、高可靠集成需求。

為解決上述問題，本發明的技術方案為：

一種預制金錫焊料的微小尺寸功率電阻，包括AlSi襯底及位于所述AlSi襯底兩側的薄膜電阻層、Ti/Pt/Au膜層和預制金錫焊料層：

所述AlSi襯底包括AlSi基板，所述AlSi基板包括相對的第一表面和第二表面，所述AlSi基板的第一表面上覆蓋有第一薄膜絕緣層，所述AlSi基板的第二表面上覆蓋有第二薄膜絕緣層；

所述薄膜電阻層包括TaN電阻層和若干個薄膜電極，所述TaN電阻層設置于所述第一薄膜絕緣層上，若干個所述薄膜電極平行等間距設置于所述TaN電阻層上，將所述TaN電阻層分隔為若干個串聯的TaN電阻；

所述Ti/Pt/Au膜層設置于所述第二薄膜絕緣層上；

所述預制金錫焊料層設置于所述Ti/Pt/Au膜層上，所述預制金錫焊料層依次包括第一電鍍Au膜層、電鍍Sn膜層及濺射Au膜層，且所述第一電鍍Au膜層靠近所述Ti/Pt/Au膜層；