[发明专利]大规模厚膜电阻网络的设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种大规模厚膜电阻网络的设计方法。

背景技术

电阻网络的研究是当今一大热点问题，有很多论文、期刊介绍了相关各种电阻网络的等效电阻计算以及数学模型分析，但它们都存在很大问题，具体如下：

一方面这些研究集中在一些电阻网络的等效电阻计算，而且都是有规则的电阻网络：结构有规则、电阻的阻值分布有规则，像梯形电阻网络等效电阻计算、六角形分布的电阻网络等效电阻计算、sierpinski电阻网络等效电阻计算、星形电阻网络等效电阻计算、以及其它一些电阻网络等效电阻计算。

另一方面每种网络等效电阻的求法也都比较特殊，像数列法求解梯形等效电阻、用费波那契数列计算规则联接电阻网络的等效电阻等等，这些研究主要缺点模型适于理想，方法移植性差，工艺加工手段难实现。大规模厚膜电阻网络矩阵产品目前国内还没有类似厚膜产品。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于电阻网络结构有规则、电阻阻值分布无规则的大规模厚膜电阻网络的设计方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种大规模厚膜电阻网络的设计方法，所述的大规模厚膜电阻网络由若干个电阻封装构成，其包括如下步骤：

（1）分类电阻：将所述的电阻按其阻值分为若干类，每一类所述的电阻采用一种电阻浆料并作为同一元器件进行设计，每个所述的元器件都是相同尺寸的厚膜电阻与片式电阻的兼容设计；

（2）版图设计：在基板上采用在每行、每列之间都等间距的矩阵模式设计若干个单元，所述的单元与所述的电阻一一对应，每个所述的单元包括电阻设计有效区域、设置于所述的电阻设计有效区域两端的两个粘接区、连接所述的电阻设计有效区域和所述的粘接区的键合区；

（3）丝网印刷：在所述的基板上的单元中采用丝网印刷工艺印制电阻，每一类所述的电阻采用同一种电阻浆料印刷于所述的电阻设计有效区域中，形成成膜基板；

（4）电阻校正：对丝网印刷后阻值大于设计标称值的电阻进行校正，使各电阻的阻值达到所述的设计标称值；

（5）引线键合：在电阻的一端或两端的键合区中通过内引线键合使其与其他电阻形成电学互连的电阻网络，在所述的电阻网络的引出端通过外引线键合使其与封装管壳的引脚相连接并形成厚膜芯片；

（6）外壳封装：将所述的厚膜芯片封装于封装盖片中。

优选的，所述的步骤（1）中，首先将所述的电阻按其阻值分为若干个模块，每个所述的模块中的电阻再分为若干类；在所述的步骤（2）及步骤（3）中，每个所述的模块采用一块所述的基板设计并印刷为所述的成膜基板；在所述的步骤（5）中，将各个所述的成膜基板进行引线键合形成所述的厚膜芯片后，将各所述的厚膜芯片与所述的封装管壳粘接并对所述的外引线进行键合形成芯组。

优选的，所述的步骤（2）中，每个所述的单元尺寸相同并按矩阵形式排列，相邻的行或相邻的列之间的间距相等。

优选的，所述的步骤（3）中，印制电阻的面积小于所述的电阻设计有效区域的面积。

优选的，所述的步骤（4）中，对丝网印刷后阻值大于设计标称值的电阻，在其两端的粘接区中粘接并联校正电阻使其阻值达到所述的设计标称值；对丝网印刷后阻值小于设计标称值的电阻，采用激光调阻法使其阻值达到所述的设计标称值。

优选的，所述的校正电阻为片式电阻，所述的片式电阻采用导电环氧粘贴于所述的粘接区上。

优选的，所述的步骤（5）中，所述的内引线键合和所述的外引线键合均采用金丝键合工艺，所键合形成的连接线通过所述的成膜基板的通孔在所述的成膜基板的正面或背面走线。

优选的，所述的步骤（6）中，采用金属外壳封装工艺。

优选的，采用平行焊缝将所述的芯片与所述的封装盖片相缝焊。

优选的，所述的基板为Al₂O₃陶瓷基板。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

（1）电阻按类分档，简化设计，避免每个电阻逐个设计，减少布图时电阻摆放出错的概率；

（2）每个电阻在未引线键合前都是独立的单元，解决了丝网印刷电阻及电阻校正时常规是在开环状态的要求，使电阻印刷成为可能，同时提高了电阻调阻的精度；

（3）基板上的单元规则排列，有利于探针卡的制作，可以制作一块激光调阻的探针卡并通过步进方式通用于整套电阻网络电路，使工艺加工成为可能。