КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ РЕШЕНИЕ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩЕЕ ТЕМПЕРАТУРНУЮ САМОКОМПЕНСАЦИЮ ТОНКОПЛЕНОЧНЫХ ЧИП-РЕЗИСТОРОВ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Работа направлена на решение задачи повышения точности тонкопленочных резисторов. Основной причиной возникновения данной проблемы является неконтролируемое изменение сопротивления резисторов с течением времени и при воздействии температуры, что затрудняет достижение лучшей стабильности сопротивления. Для решения предложено применение компенсационных слоев с различными по знаку температурными коэффициентами сопротивления. Разработано конструкторско-технологическое решение для сверхпрецизионных многослойных и комбинированных тонкопленочных резистивных структур с температурной самокомпенсацией из металлосилицидных сплавов и сплавов на основе нихрома, а также из кермета К-30С и никеля соответственно. Выбор комбинирующих пленок из сплава Х20Н75Ю и керметов К-30С обусловлен подбором соотношения толщин слоев. Разработаны структура и топология комбинированного и многослойного тонкопленочных резисторов. Разработан технологический процесс изготовления тонкопленочных чип-резисторов, отработаны режимы напыления и получения топологии посредством фотолитографии с последующей температурной стабилизацией. Проведены функциональные испытания опытной партии образцов, для которой дополнительно разработана технологическая оснастка. Разработанная технология позволяет достичь температурного коэффициента сопротивления ±5 × 10–7 — 1/°С–1 в диапазоне рабочих температур от –60 до +125°С. Научная новизна работы заключается в возможности комбинирования тонких пленок Х20Н75Ю/К-30С для многослойных и К-30С/Ni для комбинированных резистивных структур в предложенном исполнении с целью достижения температурной компенсации и улучшения показателей стабильности.

Об авторах

Е. А. Печерская

Пензенский государственный университет

Email: pea1@list.ru
Пенза, Россия

С. А. Гурин

Пензенский государственный университет

Пенза, Россия

С. В. Коновалов

Пензенский государственный университет; Сибирский государственный индустриальный университет

Пенза, Россия; Новокузнецк, Россия

А. Э. Шепелева

Пензенский государственный университет

Пенза, Россия

М. Д. Новичков

Пензенский государственный университет

Пенза, Россия

Список литературы

  1. Лучинин В.В., Мальцев П.П. // Нано- и микросистемная техника. 2021. Т. 23. № 1. С. 3.
  2. Мараканов В.В., Недорезов В.Г., Кузнецов А.В. Резистивные материалы на основе никеля для прецизионных резисторов // Электронная промышленность. 1988. Вып. 3. С. 62.
  3. Доросинский А.Ю., Прокофьев О.В., Семочкина И.Ю. // Надежность и качество сложных систем. 2021. № 4. С. 98. https://doi.org/10.21685/2307-4205-2021-4-11
  4. Дубровина Н.Н., Костин Г.Ф. // Вестн. Концерна ВКО “Алмаз–Антей”. 2020. № 4. С. 34. https://doi.org/10.38013/2542-0542-2020-4-34-40
  5. Родионов Ю.А. Котов Д.А., Плебанович В.И., Ковальчук Н.С. Базовые технологические операции фотолитографии и оборудование для их реализации: учеб.-метод. пособие. Минск: БГУИР, 2017. 71 с.
  6. Shirani A., Joy T., Rogov A., Lin M., Yerokhin A., Mogonye J.-E., Korenyi-Both A., Aouadi S.M., Voevodin A.A., Berman D. // Surf. Coat. Technol. 2020. V. 397. P. 126016. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2020.126016
  7. Лучкин А.Г., Лучкин Г.С. // Вестн. Казан. технолог. ун-та. 2012. Т. 15. С. 208.
  8. Piganov M.N., Novomeyeisky D.N. // J. Phys.: Conf. Ser. 2018. V. 1096 P. 012183. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1096/1/012183
  9. Лугин А.Н. Конструкторско-технологические основы проектирования тонкопленочных прецизионных резисторов. Пенза: Информационно-издательский центр ПензГУ, 2009. 287 с.
  10. Антонов Ю.Н. Индуктивное моделирование лазерной подгонки пленочных резисторов. Ульяновск: УлГТУ, 2009. 215 с.
  11. Zhao Y., Liu J., Ying Y., Chen H., Wang W., Zhang S., Hai Z., Sun D. // J. Mater. Chem. C. 2024. V. 12. P. 12491. https://doi.org/10.1039/D4TC01645A
  12. Gurin S., Pecherskaya E., Novichkov M., Safronova O. // J. Phys.: Conf. Ser. 2022. V. 2373. P. 032028. https://doi.org/10.1088/1742-6596/2373/3/032028
  13. Температурные измерения. Справочник / Ред. Геращенко О.А. и др. Киев: Наукова думка, 1989. 704 с.
  14. Недорезов В.Г. Феноменологическая модель температурной стабильности металлофольговых резисторов с учетом влияния сопротивления выводов. // Тр. Междунар. симп. “Надежность и качество”. Пенза, 23–31 мая, 2011. С. 75.
  15. Гурин С.А. Исследование и разработка тонкопленочных гетерогенных структур чувствительных элементов датчиков давлений с экстремальными условиями эксплуатации: Дис. … канд. тех. наук: 05.27.01. Пенза: ПГУ, 2016. 157 с.
  16. Васильев В.А., Юлоськов Р.В. // Современная техника и технологии. 2017. № 5. https://technology.snauka.ru/2017/05/13452
  17. Baranova T.A., Chubenko A.K., Mamaev A.I., Mamaeva V.A., Kovalskaya Ya.B. // IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 2016. V. 156. P. 012013. https://doi.org/10.1088/1757-899X/156/1/012013
  18. Мамаев А.И., Долгова Ю.Н., Белецкая Е.Ю., Мамаева В.А., Баранова Т.А. // Изв. вузов. Физика. 2020. Т. 63. № 9 (753). С. 141. https://doi.org/10.17223/00213411/63/9/141
  19. Golubkov P.E., Pecherskaya E.A., Karpanin O.V., Shepeleva Y.V., Zinchenko T.O., Artamonov D.V. // J. Phys.: Conf. Ser. 2017. V. 917. P. 092021. https://doi.org/10.1088/1742-6596/917/9/092021

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Институт физики твердого тела РАН, Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).