宋毅華，谷云峰，劉 宏

(四平市吉華高新技術(shù)有限公司，吉林四平136001)

汽車工業(yè)是我國國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)之一。2009年汽車產(chǎn)量達1300萬輛以上，年同比增長24%。按照專家的預(yù)測，我國汽車產(chǎn)業(yè)將持續(xù)以每年20%左右的增速發(fā)展，未來十年，汽車及汽車電子產(chǎn)品將持續(xù)保持高速增長的態(tài)勢。汽車電子產(chǎn)品作為汽車電子控制系統(tǒng)的信息源，是汽車電子控制系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，也是汽車電子技術(shù)領(lǐng)域研究的核心內(nèi)容之一。就汽車傳感器而言，目前一輛普通的乘用車上大約安裝幾十到近百只傳感器，高檔乘用車上的傳感器數(shù)量可多達二百余只。

1957年美國公司推出了電子控制燃油噴射系統(tǒng)，這就是所謂的電噴技術(shù)，電噴技術(shù)的推進為發(fā)動機技術(shù)開創(chuàng)了一個新紀元。汽車點火器一般是指汽車點火模塊的控制電路部件，是汽車點火系統(tǒng)的最重要的零部件之一，其質(zhì)量的優(yōu)劣關(guān)乎汽車運行狀況的優(yōu)劣，因此該部件也是汽車發(fā)動機最關(guān)鍵的部件之一。

最開始汽車點火模塊控制電路都是在PCB板上做的，在設(shè)計好的PCB板上焊上相應(yīng)的電子元器件，再進行封裝。由于PCB板在導(dǎo)熱和機械強度等方面性能都不夠好，這樣就對整個點火器的穩(wěn)定性產(chǎn)生很大的影響，在一定程度上限制了點火器的發(fā)展。隨著厚膜技術(shù)的不斷發(fā)展，出現(xiàn)了用氧化鋁作為基板的厚膜電路，該產(chǎn)品具有設(shè)計靈活、絕緣性好、導(dǎo)熱性好和機械強度高等優(yōu)點，適合制造可靠性和耐用性要求高、產(chǎn)品種類及規(guī)格齊全的汽車電子產(chǎn)品，特別是在抗振動、抗沖擊和耐高溫等方面顯示出較大的優(yōu)越性。目前市場上的點火器產(chǎn)品大多數(shù)還是依賴進口價格高昂的點火器電路總成，我公司長期以來一直從事厚膜電阻和厚膜電路等產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)，擁有整套的厚膜生產(chǎn)設(shè)備和完善的厚膜產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)，在此基礎(chǔ)上我公司進行了汽車點火器用厚膜電路的研制與生產(chǎn)，經(jīng)過一段時間的試驗，取得了一定的成功，總結(jié)出了一套比較完整的汽車點火器用厚膜電路的生產(chǎn)工藝。

1 試制過程

1.1 對產(chǎn)品性能的研究

根據(jù)對進口產(chǎn)品的解剖試驗再結(jié)合客戶使用條件及技術(shù)要求，總結(jié)出了汽車點火器用厚膜電路產(chǎn)品的主要技術(shù)性能指標，具體如下:

可焊性:焊盤上錫面積≥95%;

耐焊性:380℃耐焊時間≥6 s;

焊盤附著力:≥30 N;

TCR:≤ ±200 PPm/℃;

阻值精度:±2%。

產(chǎn)品達到以上性能指標，就可以充分的滿足客戶的使用要求。

1.2 材料的選擇與試制

汽車點火器用厚膜電路只是汽車點火器的基礎(chǔ)部分，要成為成品還需要利用表面貼裝技術(shù)進行電阻以外的其他電子元器件的貼裝，所以對焊盤的可焊性和耐焊性以及焊盤的附著力有較高的要求，再有就是該產(chǎn)品使用環(huán)境溫度變化較大，所以對電路上印刷的電阻的阻值精度和TCR都有較高的要求，基于上述要求，選材料主要從電極漿料和電阻漿料入手，其他材料比如說基板和保護層材料都可以采用普通厚膜產(chǎn)品所使用的96%氧化鋁基板和玻璃保護層漿料就可以了。

(1)電極漿料的選擇，我們先后選用了進口和國產(chǎn)的各種電極漿料，采購回來電極漿料樣品后進行印刷燒結(jié)，再進行可焊、耐焊和附著力試驗，從中選擇性能符合要求的漿料，然后再進行對比，從而選擇最適合的電極漿料，要求既能保證產(chǎn)品性能，又要成本不能過高。

(2)電阻漿料的選擇，影響電阻TCR的主要因素有電阻材料、電阻燒結(jié)條件和調(diào)阻工藝參數(shù)等，而選擇性能良好的電阻漿料是保證產(chǎn)品TCR的首要條件?？紤]到國內(nèi)生產(chǎn)電阻漿料的技術(shù)相對國外要稍差一些，因此在選擇電阻漿料的時候主要是從國外品牌的電阻漿料入手，我們先后試用了住友、杜邦、賀利氏以及ESL的電阻漿料，最終選擇了性價比最好的杜邦電阻漿料來生產(chǎn)汽車點火器用厚膜電路。

1.3 試生產(chǎn)及出現(xiàn)問題的解決

做好了材料的選擇工作以后，根據(jù)以前生產(chǎn)其他厚膜產(chǎn)品的經(jīng)驗，再結(jié)合汽車點火器用厚膜電路的特點，首先確定了該產(chǎn)品試生產(chǎn)的初始工藝流程，具體流程圖如圖1。

圖1 汽車點火器用厚膜電路初步生產(chǎn)工藝流程圖

確定了初步工藝流程以后，就按照既定的工藝流程開始進行試生產(chǎn)，試生產(chǎn)中用的絲網(wǎng)印刷、燒結(jié)和調(diào)阻工藝參數(shù)參照生產(chǎn)其他厚膜產(chǎn)品同一工序的工藝參數(shù)執(zhí)行。在初始工藝流程的指導(dǎo)下，試生產(chǎn)基本順利完成，說明初始工藝流程設(shè)計基本合理，材料選用很恰當。在試生產(chǎn)做出的產(chǎn)品中取5塊樣品進行性能試驗，可焊試驗良好，焊盤上錫面積均達到了97%以上，焊盤附著力最小的達到了35 N，個點阻值精度都達到了1.5%以上，耐焊試驗最低耐焊時間在6 s，TCR試驗雖然在±200 PPm/℃以內(nèi)，但是離散性較大。由以上試驗結(jié)果可以看出，此次試生產(chǎn)的產(chǎn)品在性能方面基本達到了要求，但是在耐焊和TCR兩方面還有改善的空間。改善焊盤的耐焊性最有效的方法就是增加電極的膜厚，可是考慮到電極漿料價格較貴，所以就決定在電極印刷干燥后在焊盤位置加印一層，以增加焊盤的膜厚，從而提高焊盤的耐焊時間。再有通過調(diào)整激光調(diào)阻工序的激光切口形狀來提高產(chǎn)品阻值精度，減小TCR的離散性，即將原來的厚膜產(chǎn)品通常采用的單刀直線形調(diào)阻改成片狀電阻產(chǎn)品調(diào)阻時采用的單刀“L”形調(diào)阻，這樣可以有效地提高阻值精度，減小TCR的離散性。

1.4 生產(chǎn)工藝流程的確定

在解決了試生產(chǎn)出現(xiàn)的問題后，重新進行了試生產(chǎn)。有了前次試生產(chǎn)的經(jīng)驗，這次試生產(chǎn)很順利，對生產(chǎn)出來的產(chǎn)品進行了相關(guān)試驗，性能均達到或超過了預(yù)計的水平，完全能滿足汽車點火器的需要。具體試驗測試結(jié)果如圖2:

可焊性:焊盤上錫面積≥95%;

耐焊性:380℃耐焊時間≥10 s;

焊盤附著力:≥35 N;

TCR:≤ ±100 PPm/℃;

阻值精度:±1%。

至此汽車點火器用厚膜電路的生產(chǎn)工藝流程已經(jīng)可以確定，具體工藝流程圖如圖2:

圖2 汽車點火器用厚膜電路生產(chǎn)工藝流程圖

2 結(jié)論和展望

通過這次對汽車點火器用厚膜電路制造工藝試驗成功，在此工藝條件下生產(chǎn)出來的產(chǎn)品性能完全達到了客戶要求的水平，在汽車點火器用厚膜電路生產(chǎn)領(lǐng)域打破了國外大品牌的壟斷，使該產(chǎn)品成功實現(xiàn)了國產(chǎn)化。該生產(chǎn)工藝流程合理，適合工業(yè)化生產(chǎn)，有很強的推廣價值。該產(chǎn)品是我公司在完成汽車油位傳感器用厚膜電路試制的基礎(chǔ)上，又成功開發(fā)的一款汽車用厚膜電路產(chǎn)品。相信在不久的將來一定會在汽車用厚膜電路領(lǐng)域出現(xiàn)更多更好的國產(chǎn)產(chǎn)品來替代進口產(chǎn)品，從而打破國外的技術(shù)壟斷，加快我國汽車電子技術(shù)產(chǎn)業(yè)化過程，推動我國汽車電子技術(shù)，提高我國汽車企業(yè)參與國際市場的競爭力。