前文我們介紹了村田制作所貼片式電感的制造工藝——Thick Film Lithography,，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)其在低溫共燒陶瓷（LTCC）領(lǐng)域的應(yīng)用,。LTCC的燒結(jié)工序制約了鍍膜技術(shù)的使用,，而Thick Film Lithography Process是目前發(fā)現(xiàn)的極少數(shù)適應(yīng)高溫?zé)Y(jié)金屬化方式的高精度光刻量產(chǎn)工藝路線之一,。

那么這項(xiàng)工藝技術(shù)有哪些優(yōu)勢(shì),，還有哪些應(yīng)用,？我們不妨從它的技術(shù)原理和工藝流程開(kāi)始探究,。

“Thick Film Lithography”字面上直譯為“厚膜光刻”或“厚膜光蝕”,。事實(shí)上,，“厚膜光刻”雖然目前應(yīng)用的領(lǐng)域沒(méi)有達(dá)到廣泛普及的程度,，只是應(yīng)用于業(yè)內(nèi)前沿產(chǎn)品，但也是業(yè)界熟知的工藝,，早在上世紀(jì)末,，該技術(shù)已有針對(duì)PDP的商業(yè)化應(yīng)用，國(guó)內(nèi)外已開(kāi)始相關(guān)研究,。

研究“厚膜光刻”,，當(dāng)然要從“厚膜”開(kāi)始,。

一、厚膜與薄膜技術(shù)

關(guān)于薄膜與厚膜技術(shù)的介紹與對(duì)比,，我們?cè)谇拔挠性敿?xì)闡述（技術(shù)研究 ｜ 薄膜與厚膜技術(shù)介紹與對(duì)比）,。

總而言之，厚膜技術(shù)與薄膜技術(shù)在部分領(lǐng)域（例如：片式電阻）有一定的替代,，但是厚膜技術(shù)由于成本,、可靠性、高溫性能等方面的優(yōu)勢(shì),，在很多產(chǎn)品的制造及相關(guān)工藝中無(wú)可替代,，另外LTCC及HTCC等多層共燒結(jié)工藝中，無(wú)法應(yīng)用薄膜技術(shù),。

二,、厚膜技術(shù)的進(jìn)化

隨著電子電氣行業(yè)微型化發(fā)展，要求厚膜電路組裝密度以及布線的密度不斷地提高,，導(dǎo)體線條更細(xì),，線間距更窄。但由于絲網(wǎng)印刷的特性,，一般無(wú)法實(shí)現(xiàn)小于50微米（2mil）的圖案,，量產(chǎn)的實(shí)際水平多數(shù)在100um（4mil）以上。厚膜技術(shù)的高精度化,，如何用厚膜技術(shù)實(shí)際50um（2mil）以下的超細(xì)布線,，已成為極為關(guān)鍵的工藝技術(shù)進(jìn)化節(jié)點(diǎn)。

為實(shí)現(xiàn)更高的精度,，目前最常用的工藝分為三種：

①采用高網(wǎng)孔率絲網(wǎng)

此工藝的線徑會(huì)更細(xì),、目數(shù)更高、絲網(wǎng)的開(kāi)口率更高,、細(xì)線不易斷線,。

②光刻或光致成圖技術(shù)

先燒結(jié)成膜，再光刻成圖工藝的材料通常有有機(jī)銀漿,、薄印銀及無(wú)玻璃導(dǎo)體等,；先光刻后成膜所采用的漿料因其具有光敏性，可以在經(jīng)過(guò)曝光,、顯影后直接成圖,，省去了光刻膠步驟，且能夠提高導(dǎo)體線條的精度,。Thick Film Lithography就是此工藝,，也是目前實(shí)際在規(guī)模化量產(chǎn)的高精度厚膜燒結(jié)工藝技術(shù),。

③微機(jī)控制的直接描繪技術(shù)

此技術(shù)主要是在CAD上進(jìn)行設(shè)計(jì),，然后直接在基板上描出厚膜圖形，無(wú)需制版,、制網(wǎng),，且該工藝下布線的線寬和間距可以精確控制，適合小批量和多品種的生產(chǎn),。

三,、厚膜光刻技術(shù)

厚膜光刻技術(shù)是將光刻技術(shù)應(yīng)用于傳統(tǒng)的厚膜工藝。與傳統(tǒng)的厚膜工藝相比,，該技術(shù)使圖案能夠形成更精細(xì)的分辨,、更高精度和平整性，并且與薄膜相比,，可以達(dá)到同樣的封裝密度水平,。

厚膜光刻主要有感光性漿料法和厚膜蝕刻法。

1．感光性漿料法

感光性電極漿料主要是由銀粉,、感光性樹(shù)脂溶劑,、粘合劑、分散劑,、穩(wěn)定劑等按一定比例調(diào)和而成,。工藝步驟是：

①用印刷法將漿料整板均勻地涂在基板上，干燥,；

②用紫外光進(jìn)行曝光,；

③用堿性水溶液顯影；

④干燥,、燒結(jié),。

這種工藝的特點(diǎn)是制作出的電極線質(zhì)量好，線寬可做到小于50um,。是目前已知的實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用的厚膜光刻技術(shù)工藝,，也是村田用于生產(chǎn)LTCC器件及電感器小型化的關(guān)鍵工藝。

2．厚膜蝕刻法

這種方法與薄膜法幾乎一樣,，只是將鍍膜換成了印刷燒結(jié),。用印刷法整板印上銀漿，燒結(jié)后涂上光刻膠,，經(jīng)過(guò)曝光,、顯影，形成抗蝕圖,，然后用一定濃度的硝酸溶液將圖型外的材料腐蝕掉,，最后去膠。由于銀漿是在燒結(jié)后進(jìn)行刻蝕的,，因而不存在圖形收縮問(wèn)題,，但整板燒結(jié)銀漿,，將產(chǎn)生應(yīng)力；用濃硝酸作腐蝕液,，環(huán)境污染大應(yīng)考慮,。

四、厚膜光刻技術(shù)特點(diǎn)

1．技術(shù)優(yōu)勢(shì)

①高精度及高解析度

②極高的一致性

③優(yōu)異的高溫性工作性能

④制程簡(jiǎn)單流程短可控度高

⑤有極高的工藝靈活更適用于少量多品類市場(chǎng)

⑥工藝成本低,，建設(shè)投入小

2．需要優(yōu)化

在厚膜光刻工藝中對(duì)感光性漿料存在過(guò)度依賴,，工藝能否實(shí)用化與相應(yīng)材料的性能不可分割。材料的配套能力影響應(yīng)用產(chǎn)品的商用化進(jìn)程,。