【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种电阻薄膜材料，具体涉及一种双层膜结构的埋嵌电阻薄膜材料，属于电子材料与电子元器件。
技术介绍
1、电子技术的高速发展为设计功能更强大的产品提供可能的同时，也对电子技术的发展提出了新的挑战。一方面，电子产品的多功能集成、芯片i/o数增多及信号高频高速传输要求印制电路板(printed circuit board，pcb)能够搭载更多的器件。若采用现行的表面贴装技术(surface mounting technology，smt)将器件安装在pcb的表面，势必增加pcb的表面积与表面焊点数，而表面焊点数的增加会导致电子产品的可靠性降低。另一方面，摩尔定律因物理极限和制造成本已难以维持，需要新的解决方案来延续。其中一种解决方案便是将数目巨大、价格相对低廉的无源器件埋嵌至印刷电路板(printed circuit boards,pcb)内部，最终实现多种不同芯片和器件集成在同一个封装体内，在不改变pcb表面积的前提下增加无源器件的数量。
2、电阻是最常见的埋嵌式无源器件，与传统的分立式电阻相比，埋嵌式薄膜电阻器件能够消除分离式电阻所需的焊盘、导线、导通孔和自身引脚焊接后形成的回路，减少pcb在高频高速信号传输中产生的寄生电容、电感，从而有效地改善pcb的电气性能。同时，由于埋嵌式薄膜电阻器件埋嵌于pcb内部，在四周有保护的密闭环境中工作，而且埋嵌式薄膜电阻器件可以显著减少pcb表面焊接点，因此埋嵌式薄膜电阻器件也可以提高pcb的可靠性。此外，将无源器件如电阻埋嵌到pcb内部，在减少导通孔和连接线的同时还可以
3、目前，埋嵌式电阻材料在国外业已得到商业化应用，代表的产品有：ohmega公司采用电镀法生产的nip埋阻材料，ticer公司采用磁控溅射法生产的nicr埋阻材料，dupont公司采用网印生产的laba6埋阻材料。这些产品各有优劣，但各方面性能均有提高的空间。比如，目前工业上常通过改变埋阻薄膜的成分来实现方阻值的调控，调控范围有限，且引入多成分的材料会影响埋阻薄膜的温度稳定性。此外，国内目前缺乏商业化的产品，埋嵌式薄膜电阻材料的发展仍处于起步阶段，实现产业化仍有相当大的距离。因此，研制出一种具有高方阻值、电-热性能稳定性优异且可重复度高的埋嵌式电阻薄膜材料及适合工业化生产的制备方法至关重要。
技术实现思路
1、本专利技术正是针对现有技术中存在的问题，提供一种双层膜结构的埋嵌电阻薄膜材料，该方案以提高埋嵌式薄膜电阻器件的电性能稳定性和方阻值。
2、为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下，一种双层膜结构的埋嵌电阻薄膜材料，所述材料包括衬底、铝-镍铬双层薄膜，其中双层膜结构插入层薄膜为铝薄膜，顶层薄膜为镍铬薄膜，所述双层膜结构埋嵌式薄膜电阻材料沉积于衬底上。该双层膜结构埋嵌式薄膜电阻材料制备工艺简单，可以极大地扩展埋嵌电阻材料方阻值的调控范围，同时还能够获得较小的电阻温度系数，可重复性高。
3、作为本专利技术的一种改进，所述衬底为陶瓷衬底、金属衬底,ptfe或硅衬底中的一种。
4、作为本专利技术的一种改进，所述铝-镍铬双层薄膜总厚度为10～500纳米，铝薄膜的厚度为1～50纳米，镍铬薄膜的厚度为10～450纳米。由于铝与镍铬的晶格常数存在较大的差异，在镍铬薄膜下插入一层合适厚度的铝膜一方面可以增加电子传输过程中被界面散射的概率，而界面散射导致的电阻率的分量与温度无关，另一方面双层膜中的晶格失配会降低薄膜整体的结晶度，故而可以实现更高的方阻和电阻率，同时实现更小的电阻温度系数。同时，通过调节铝层和镍铬层的厚度，可以实现对埋嵌电阻薄膜方阻值的调控，实现更宽的应用区间。
5、一种双层膜结构的埋嵌电阻薄膜材料的制备方法，所述方法包括以下步骤：
6、步骤1：提供衬底；
7、步骤2：采用溅射法在衬底上镀铝-镍铬双层结构薄膜，得到埋嵌式薄膜电阻材料，其中，所述铝-镍铬双层结构薄膜的结构按厚度计，由1～50纳米的铝作为插入层薄膜及10～450纳米的镍铬薄膜作为顶层薄膜。
8、作为本专利技术的一种改进，采用溅射法在衬底上形成铝-镍铬双层结构薄膜的步骤后，还包括将所述铝-镍铬双层结构薄膜进行高温退火的步骤，高温退火的步骤是在高真空环境或者保护气体氛围中，于250℃～400℃下退火30分钟到60分钟；所述的保护气体是惰性气体氩气，氮气或者氦气。
9、作为本专利技术的一种改进，采用溅射法在衬底上形成铝-镍铬双层结构薄膜的步骤是采用镍铬合金靶材、铝靶材，将铝、镍铬依次溅射至所述衬底上，在所述衬底上沉积铝-镍铬双层结构薄膜。
10、作为本专利技术的一种改进，采用溅射法在所述衬底上形成铝-镍铬双层结构薄膜的步骤中，所述镍铬合金靶材的功率为20～50w，所述铝靶材的溅射功率为20～50w。
11、作为本专利技术的一种改进，采用溅射法在所述衬底上形成铝-镍铬双层结构薄膜的步骤中，溅射过程中衬底保持室温。
12、相对于现有技术，本专利技术具有如下优点，该技术方案采用直流磁控溅射的方法在所述衬底上依次沉积铝、镍铬薄膜，从而获得铝-镍铬双层结构薄膜。经实验证明，使用该铝-镍铬双层结构薄膜的电性能十分稳定，在-20～200℃的温度区间内电阻温度系数稳定在120～137ppm/k，同时可以实现较宽的方阻调控范围(24～478ω/sq)，且可重复性高，在-20～200℃升降温循环测试过程中同一温度下方阻变化不超过±0.2％，相较于同等条件下的单层nicr埋阻其电阻温度系数最多可降低50％。
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1.一种双层膜结构的埋嵌电阻薄膜材料，其特征在于，所述材料包括衬底、铝-镍铬双层薄膜，其中双层膜结构插入层薄膜为铝薄膜，顶层薄膜为镍铬薄膜，所述双层膜结构埋嵌式薄膜电阻材料沉积于衬底上。
2.根据权利要求1所述的双层膜结构的埋嵌电阻薄膜材料，其特征在于，所述衬底为陶瓷衬底、金属衬底,PTFE或硅衬底中的一种。
3.根据权利要求1所述的双层膜结构的埋嵌电阻薄膜材料，其特征在于，所述铝-镍铬双层薄膜总厚度为10～500纳米，铝薄膜的厚度为1～50纳米，镍铬薄膜的厚度为10～450纳米。
4.权利要求1-3任意一项所述的双层膜结构的埋嵌电阻薄膜材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的双层膜结构的埋嵌电阻薄膜材料的制备方法，其特征在于，采用溅射法在衬底上形成铝-镍铬双层结构薄膜的步骤后，还包括将所述铝-镍铬双层结构薄膜进行高温退火的步骤，高温退火的步骤是在高真空环境或者保护气体氛围中，于250℃～400℃下退火30分钟到60分钟；所述的保护气体是惰性气体氩气，氮气或者氦气。
6.根据权利要求5
7.根据权利要求6所述的双层膜结构的埋嵌电阻薄膜材料的制备方法，其特征在于，采用溅射法在所述衬底上形成铝-镍铬双层结构薄膜的步骤中，所述镍铬合金靶材的功率为20～50W，所述铝靶材的溅射功率为20～50W。
8.根据权利要求7所述的双层膜结构的埋嵌电阻薄膜材料的制备方法，其特征在于，采用溅射法在所述衬底上形成铝-镍铬双层结构薄膜的步骤中，溅射过程中衬底保持室温。
...【技术特征摘要】
1.一种双层膜结构的埋嵌电阻薄膜材料，其特征在于，所述材料包括衬底、铝-镍铬双层薄膜，其中双层膜结构插入层薄膜为铝薄膜，顶层薄膜为镍铬薄膜，所述双层膜结构埋嵌式薄膜电阻材料沉积于衬底上。
2.根据权利要求1所述的双层膜结构的埋嵌电阻薄膜材料，其特征在于，所述衬底为陶瓷衬底、金属衬底,ptfe或硅衬底中的一种。
3.根据权利要求1所述的双层膜结构的埋嵌电阻薄膜材料，其特征在于，所述铝-镍铬双层薄膜总厚度为10～500纳米，铝薄膜的厚度为1～50纳米，镍铬薄膜的厚度为10～450纳米。
4.权利要求1-3任意一项所述的双层膜结构的埋嵌电阻薄膜材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的双层膜结构的埋嵌电阻薄膜材料的制备方法，其特征在于，采用溅射法在衬底上形成铝-镍铬双层结构薄膜的步骤后，还包括将所述铝-镍铬双...
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