基本介紹
- 中文名：薄膜導體材料
- 外文名：Thin film conductor material
- 常用材料：金
- 厚度：大約為200-500nm
- 電阻率：大約為0.025~0.050Ω
- 其他導體：銀、鋁和鉭
性能,薄膜材料要求,材料分類,結構,
性能
薄膜導體材料相對於塊(狀)體導電材料而來。在薄膜混合積體電路中用以製作電路內部元器件之間的互連線、薄膜電阻電容的端頭電極、薄膜電感線圈導線、微帶線、外貼元器件的焊區和外引線焊區的材料。要求導電性好、附著性好、化學穩定性高、可焊性和耐焊接性好以及成本低等。這種材料分為單元素薄膜導體材料和複合薄膜導體材料兩類。前者系指用單一金屬(如鋁、銀、金等)形成的薄膜導體，後者系指由不同金屬膜構成的薄膜導體。
薄膜材料要求
在薄膜混合積體電路中，薄膜導體用作電路內部元器件的互連線、薄膜電阻的端頭電極、薄膜電容的電極、薄膜電感線圈、微帶線、外貼元器件的焊區、外引線焊區等。對薄膜導體的主要要求是：導電性好、附著性好，化學穩定性高、可焊性和耐焊接性好、成本低。薄膜導體的電阻率高於塊狀材料，這是由於薄膜的厚度較薄所產生的表面散射效應以及薄膜具有較高的雜質和缺陷濃度所成的結果。連續金屬薄膜的電阻率為聲子、雜質、缺陷、晶界和表面對電子散射所產生的電阻率之和。
材料分類
薄膜導體材料分為兩類：單元素薄膜和複合薄膜。前者系指用單一金屬形成的薄膜導體，其主要材料是鋁膜；後者系指不同的金屬膜構成的薄膜導體：有二元系統(如鉻金)、三元系統(如鈦-鈀-金)、四元系統(如鈦-銅-鎳-金)等。薄膜混合積體電路中，套用最為廣泛的薄膜導體是複合薄膜。這是因為複合薄膜能較好地滿足對薄膜導體的要求。
結構
複合薄膜導體的結構一般包括底層和頂層兩部分。底層也稱為粘附層，主要起粘附作用，使頂層導體膜能牢固地附著在基片上；頂層主要起導電和焊接作用。薄膜的附著性取決於膜層與基片的結合形式。當它們是化學鍵結合時，附著性就好；當它們是物理吸附時，即由范氏力形成結合時，薄膜的附著性就差。導電性好、可焊性好的金屬常是化學穩定性高，不易與基片形成化學結合。所以，為使它能牢固地附著在基片上，則必須通過“打底”，即確：它與基片之間加一過渡層(即粘附用的底層)。因此，複合膜中的底層是採用易氧化的金屬，以便與基片中的氧形成化學鍵。頂層則採用導電性好、化學穩定性高的金屬。此外，有時還在上述兩層間加入中間層，以阻止兩層的相互擴散和降低其成本。
