Оценка надежности тонкопленочных резисторов

Надежность тонкопленочных резисторов определяется многими факторами: допустимой величиной мощности рассеяния, адгезией и т. д. Анализ показывает, что одной из причин их ненадежности является окисление, приводящее к увеличению сопротивления. Известно, что в сплошных поликристаллических пленках электросопротивление обусловлено действием трех механизмов: изотропного рассеяния на фононах и точечных дефектах, рассеяния на внешних поверхностях и дислокациях и рассеяния на границах зерен.

Удельное сопротивление, обусловленное первыми двумя механизмами, согласно теории Фукса и Зондхаймера выражается через удельное объемное сопротивление р°, толщину d°, среднюю длину свободного пробега электронов /, вероятность р зеркального отражения электрона от поверхности пленки. Теоретические модели дают следующие результаты:

• для относительно толстой пленки или высокой температуры.

• для относительно тонкой пленки.

Тонкопленочные резисторы на основе кермета К50-С были изготовлены методом термического испарения в вакууме с регулировкой отжигом. Конфигурация прямоугольная, получена методом двойной фотолитографии. Размеры 100×200 мкм, p_s. = 1 кОм/квадрат, N = 28 728 шт. Температура испытаний — 373 К. Измерения проводились цифровым автоматическим мостом Р-336.

Пример 4.1

Экспериментальная зависимость изменения сопротивления от времени представлена на рис. 4.13. С учетом формул динамической модели при d° <�§; b°J° траектория описывается выражением.

Рис. 4.13. Зависимость (усредненная) от времени относительного сопротивления тонкопленочных резисторов из керметного сплава К50-С при испытаниях на долговечность:

—теория; х — эксперимент.

Решение. Приведенное выше выражение упростится при условии Подбирая Ф (0, имеем Требуется получить динамическую модель прогнозирования надежности резисторов.

При Р — 10⁴ (10 ⁵) получим динамическую модель прогнозирования надежности резисторов до 3,6 * 10⁷ с (3,6 • 10⁸ с).

у

р°.