[发明专利]微波薄膜电阻器、微波薄膜电阻网络模块及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电路元件，尤其是涉及一种微波薄膜电阻器和一种由数个微波薄膜电阻器在一个模块上集成，使之形成的微波薄膜电阻器网络模块。

同时，本发明还涉及上述微波薄膜电阻器的制造方法及上述微波薄膜电阻器网络模块的制造方法。

背景技术

电阻器是电路中应用最为广泛的无源元件之一，在电路中主要起电源去耦、晶体管工作点偏置、网络匹配以及间级耦合等作用。随着电子产品不断向高频化和小型化方向的发展，要求电阻元件尺寸越来越小、使用频率越来越高(20GHz以上)、电阻精度和可靠性越来越高、电阻温度变化率为ppm/℃级。

传统的薄膜电阻器采用端电极的形式，即电阻器的两端被电极所包裹，如图1所示，例如：公开号为CN1507635A、CN1822251A、CN1525498A、CN1918675A、CN1977347A、CN1524275A和CN101203922A等专利公开的电阻器的电极形式均为端电极这种电阻器采用导电胶贴装或者合金焊膏在有保护气体的条件下贴装，虽然装配自动化程度比较高，但工艺繁琐，装配带来的串联电阻增大，影响电阻器的阻抗频率特性。而且，由于存在端电极，使得电阻电极长度变长，电阻微波损耗增大，影响微波性能；由于存在端电极，使得电极之间相对面积加大，同时端电极之间含有较高介电常数的陶瓷介质，导致电阻器寄生电容变大，影响器件微波性能。针对端电极薄膜电阻器的这一缺点，出现了表面电极电阻器。

现有的表面电极电阻器，如公开号为CN1323044A的专利，虽然可以形成表面电极。但是，该专利的制造方法是先形成导体层图案，然后在导体层间隙形成电阻层，导体层下并无电阻层，导体层与电阻层之间只是通过边缘接触部分相连，导体层与电阻层之间很容易开路，这种连接方式可靠性差，不能满足高可靠性的要求。

公开号为CN101295569A的专利，虽然表面有电极，但又通过金属化孔与内部电阻层相连，即整个电阻器不但有表面电极，而且还有内电极，这样不但增加了金属的长度，从而增大了寄生电感，而且内电极是通过通孔实现，工艺繁杂，并导致电阻可靠性下降。

公开号为CN101253631A的专利所述的电阻器从形式上看虽然是表面电极，如图2所示，该电阻材料虽然方阻可达900Ω/□，但是并不具备优良的微波特性，而且制备过程中需要在衬底与电阻层之间有绝缘层，工艺繁杂。

此外，现有利用有源器件(如Pin管等)构成的衰减器，频率特性差、温度稳定性差，尺寸难以小型化。传统的分布元件(如微带线、波导等)构成的衰减器工艺繁琐，尺寸庞大，频率使用范围狭窄。采用厚膜工艺制作的衰减器由于其图形精度差，使用频率低，目前只能达到几GHz，而且很难满足高稳定性、微型化的要求，端电极形式的电阻网络衰减器微波性能不良。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是一种提供可靠高、工艺简单的表面电极微波薄膜电阻器及制造方法。该电阻器精度高、使用频率高、电阻稳定性高。

本发明所要解决的另外一个技术问题是提供一种由上述多个电阻器构成的表面电极微波薄膜电阻器网络模块及其制造方法。该微波薄膜电阻器网络模块图形精度高、材料稳定性好、寄生参数小，电极结构合理，使用频率宽，温度稳定性优异，可靠性优异，同时能够满足小型化的要求。

为了解决第一个技术问题，本发明提供一种微波薄膜电阻器，所述微波薄膜电阻器包括陶瓷基板、附着于陶瓷基板上表面的薄膜电阻层以及附着于薄膜电阻层上的电极层。

其中，所述的电极层被分成两个或两个以上的电极块，附着于电阻层之上，所有的电极块之间通过电阻层相连接在同一个表面上，起键合作用和导电作用。陶瓷基板为电阻器的载体，提供整个元件的结构强度以及散热作用。

所述的电阻层为TaN薄膜或NiCr薄膜。

所述的陶瓷基板为三氧化二铝陶瓷基板、氮化铝陶瓷基板以及氧化铍陶瓷基板或玻璃陶瓷基板。

优选地所述陶瓷基板下表面有背面金属化层1，金属化层用于焊接。背面金属化层的存在，可以保证元件更加牢固的焊接。

优选地所述的背面金属化层或电阻层或电极层有留边5，可以减少装配时导电胶对电极或电阻的影响。

为了解决第一个技术问题，本发明还提供一种微波薄膜电阻器的制造方法，包括如下步骤：

(1)根据产品要求，制作若干光刻掩膜。若为不留边产品，则只需要一块掩膜；若电极和电阻层不留边，背面金属化层有留边，则需要两块掩膜；若电极层和或电阻层有留边，背面不留边或无背面金属化层，需要两块掩膜；若电极层和或电阻层有留边，金属化层也有留边，需要三块掩膜。