什么是厚膜加热？

厚膜加热是用超导陶瓷材料微粉与有机粘合溶剂调和成糊状浆料，用丝网漏印技术将浆料以电路布线或图案形式印制在基底材料上，经严格热处理程序进行烧结，制成超导厚膜，厚度可在15－80μm范围。该膜层超导转变温度在90K以上，零电阻温度在80K以上。

厚膜集成电路经历了厚膜电阻、无源网络、SMT组装HIC，COB 组装 (板上芯片键合) HIC，密封微电子系统等阶段并发展到今天的多芯片系统( MCS)，经受了技术和生产重大变化的厚膜HIC，正呈现蓬勃发展的势头。厚膜HIC作为一种功能电路或微电子系统还涉及到电路的设计及组装及封装等问题。

典型厚膜元件的厚度为0.5 至1 密耳 (即12.7~24.5μm) 或更厚一些，而薄膜元件的膜层一般小于1μm，作为导带还可薄至3 nm左右，薄膜技术主要采用蒸发和溅射工艺成膜。

扩展资料

在满足大部分电子封装和互连要求方面，厚膜技术已历史悠久。特别是在可靠小批量的军用、航空航天产品以及大批量工业用便携式无线产品中，该技术都发挥出了显著的优势。

厚膜材料通过丝网印刷工艺，印制到绝缘基板上。无机相的选择可确定厚膜成分的功能性，金属或金属合金无机相组成导体，金属合金或钉系化合物组成厚膜电阻。

在微电子领域中，用厚膜技术和薄膜技术都可以在基板上形成导体，电阻和各类介质膜层。但这两者不仅膜层的厚度不同，成膜的方式也相去甚远。

它必须具备下列三方面的性能。

1、可印刷性，染料需具备一定的粘度，且粘度随刮板所施加的切变力而减少，且具有触变性 。

2、功能特性：例如作为电阻、导体、介质等所需的特性。

3、工艺兼容性：浆料应与基板有良好附着性能，各类浆料配合使用时，在整个工艺过程中不同浆料彼此之间以及与基板都不会产生不良反应。

厚膜技术中所用基板一般为陶瓷基板，在厚膜混合集成电路中使用得最广泛的是95%～97%的氧化铝基板，其它还有氧化铍及氮化铝基板等。

参考资料来源：百度百科-厚膜工艺

熔融石英又称石英玻璃，是以天然石英，包括硅石、水晶等为原料，经高温熔融而制得的一种过冷液体。

1、熔融石英的分类

熔融石英一般包括透明石英玻璃和不透明石英玻璃两种。透明石英玻璃中SiO2含量大于99.95%，是以高纯石英粉或四氯化硅等为原料经高温熔制而成；不透明石英玻璃中SiO2含量大于99.80%，是以普通石英粉和石英砂为原料高温熔制而成。

近几十年，熔融石英的应用领域越来越宽，促进熔融石英行业迅猛发展，许多新品种被不断开发。如德国HERAEUS公司开发的粉料光学级熔融石英玻璃、不透明熔融石英玻璃、低羟基熔融石英玻璃和合成光学级熔融石英玻璃。美国GEQUARTZ公司开发的掺铈管、掺铁管以及具有超高纯宽紫外线透过能力的熔融石英玻璃等。

电光源用熔融石英玻璃管在国内已大规模生产，一些产品已经达到国外先进水平，因其价格优势极具竞争力。

2、熔融石英的生产现状

江苏省东海县的石英原料储量大，纯度高，是中国的硅材料产业基地。目前，东海县熔融石英原料生产企业普遍采用的生产工艺为：将精选的优质硅石原料（SiO2含量＞99%），如脉石英等破碎成小颗粒，在石墨棒加热炉（用优质钢板卷制成一定容积的圆柱形炉体）内熔融，直接冷却后破碎、分级成块状。

生产熔融石英有两大难点：一是熔化温度高、黏度大，气泡很难排除；二是熔融石英要获得优良性能必须提高纯度，杂质总量小于万分之一。

SiO2熔融温度高，容易与其他物质反应生成硅酸盐，因此选择保温效果好且不与熔融石英反应和选择设计研究不影响熔融石英质量的耐火材料是主要技术难题。目前，我国熔融石英生产所采用的保温方式主要是自保温，即用部分不熔融的石英保温、隔热，以避免耐火材料污染熔融石英。自保温工艺在实际生产中保温效果较差，经常出现炉壳发红等现象。自保温工艺不仅能源浪费多，熔融石英出品率低，品质也不易保证。

在熔融石英熔制设备方面，我国大部分企业仍在沿用单碳棒电阻加热的初级生产设备，在控制上仍是恒功率加热，熔制过程中的能耗较高。

另外，熔融石英行业是一个高能耗产业，对电能需求大，能源消耗占熔融石英生产成本的50%以上。随着电力能源供需矛盾日益加剧，熔融石英生产企业的生产成本不断增加，导致利润空间减少，行业发展受阻。提高产品品质，降低能耗，成为提高企业经济效益的重要途径。

3、熔融石英的应用及市场概况

熔融石英因其具有的优良物理和化学性能，被广泛应用于电子、电器、军事、航天航空、光通讯、电光源、化学工程、冶金、仪器仪表、光学镜头、防腐材料和耐火材料等领域。

熔融石英在高技术领域得到广泛使用：高纯耐高温石英玻璃管、高纯涂层坩埚、光通讯用石英玻璃和激光用石英玻璃等都得到了快速发展。

（1）电光源行业

电光源将电能转化为光能，在日常照明、工农业生产、国防和科研等方面被广泛应用。常见的低强度的节能灯、杀菌灯以及高强度的莱灯、钠灯、金属卤化物灯、红外线灯、紫外线杀菌灯都是熔融石英电光源产品，杀菌灯被广泛应用于饮食行业和医疗卫生行业。

（2）光纤行业

熔融石英材料不仅是光纤预制棒的重要基础材料，而且光纤生产的全过程也离不开熔融石英制品，好的原材料是生产质量稳定的光纤产品的保障。高纯熔融石英基管作为MCVD、PCVD及其衍生工艺技术中的重要原材料，尺寸和纯度都有严格要求，比如说新层的沉积基管，要求为光导级。目前，虽然我国的部分光纤用石英玻璃制品已达到一定水平，但是仍缺乏如高纯度、高精度的石英玻璃基管、外套管等尖端产品。

（3）航空航天行业

熔融石英具有热膨胀系数低、优良的耐辐照性能，因此，在航空航天业中被广泛应用。美国康宁公司研制的代号7971熔融石英在0～200℃范围平均线性热膨胀系数为零，热稳定性好，密度低、刚度好、磨光性能好，用此熔融石英可制作直径3.96m镜坯用于大型天文望远镜。滤紫外线耐辐照熔融石英可以过滤紫外线保护内部传感器，熔融石英作为结构件在太空飞船和航天飞机上被广泛应用。

（4）电子信息、半导体行业

随着我国电子信息、半导体、集成电路行业的迅速发展，熔融石英制造业迅速崛起。如在对单晶硅片进行掺杂、扩散、氧化、退火等关键工序中使用的熔融石英扩散管；硅片外延工序使用的石英钟罩；硅片酸洗和超声波清洗工序使用的支架；控制单晶硅工序中使用的石英坩埚等。

（5）雷达行业

超声信号在熔融石英中的传播速度比金属小，延迟温度系数低，可作为超声延迟玻璃应用在雷达上。超声波经大型多边形熔融石英多次反射可以延迟1微秒以上，通过被反射的雷达信号测定移动目标的方位，具有实际应用价值。

（6）化工行业

熔融石英具有耐酸、耐高温、化学纯度高等特性，是生产化工设备的理想材料，实验室精馏水制取采用的就是石英玻璃精馏塔。

（7）冶炼行业

熔融石英在冶炼行业中是必不可少的材料。熔融石英可抵御300℃的温差，用于生产工业密炉的高温观察窗。

（8）精密仪器行业

熔融石英化学稳定性好、热膨胀系数低，可用来制造精密仪器，如干涉仪、波长表、陀螺仪、重力仪等高精仪器。

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