漿料及碳膜片制造工藝對(duì)探膜電位器噪聲的影響

一、動(dòng)噪聲原理影響噪聲的因素

所謂電位器動(dòng)噪聲，是當(dāng)電位電刷運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于接觸電阻變化或軌道電阻變化引起的電輸出中出現(xiàn)而不存在于輸入之中的一些雜散變化。電位器產(chǎn)生的噪聲包括三個(gè)部分，即熱噪、電流噪聲和動(dòng)噪聲。4、厚膜電路的優(yōu)勢(shì)在于性能可靠，設(shè)計(jì)靈活，投資小，成本低，多應(yīng)用于電壓高、電流大、大功率的場(chǎng)合。前兩者是電刷不動(dòng)時(shí)，電位器引出端1、3間出現(xiàn)的噪聲，它和電阻器中存在的固定噪聲一樣，也是電阻體固有的，稱為電位器的靜噪聲，其數(shù)值比較小，僅以微伏計(jì)。而后者數(shù)值比較大，一毫伏計(jì)，總的說(shuō)來(lái)，動(dòng)噪聲的來(lái)源可歸納為以下幾點(diǎn)：

碳膜片結(jié)構(gòu)的不均勻

由于談膜片厚度不一致，導(dǎo)電機(jī)顆粒隨機(jī)分布，個(gè)部分的電阻率不規(guī)則二造成電阻梯度的不均勻變化，當(dāng)電刷在談膜片上運(yùn)動(dòng)時(shí)，就引起無(wú)規(guī)則的電壓起伏，變形成了動(dòng)噪聲。

在基片上制造厚膜網(wǎng)路的主要工藝是印刷、燒結(jié)和調(diào)阻。常用的印刷方法是絲網(wǎng)印刷。絲網(wǎng)印刷的工藝過(guò)程是先把絲網(wǎng)固定在印刷機(jī)框架上，再將模版貼在絲網(wǎng)上；或者在絲網(wǎng)上涂感光膠，直接在上面制造模版,然后在網(wǎng)下放上基片,把厚膜漿料倒在絲網(wǎng)上，用刮板把漿料壓入網(wǎng)孔,漏印在基片上,形成所需要的厚膜圖形。常用絲網(wǎng)有不銹鋼網(wǎng)和尼龍網(wǎng)，有時(shí)也用聚四氟乙烯網(wǎng)。在燒結(jié)過(guò)程中，有機(jī)粘合劑完全分解和揮發(fā)，固體粉料熔融，分解和化合，形成致密堅(jiān)固的厚膜。把這兩批樹脂各按標(biāo)準(zhǔn)配方與其它原材料配合按標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)出來(lái)漿料，分別在絲網(wǎng)印刷機(jī)上印刷一品種同一阻值的碳膜片。厚膜的質(zhì)量和性能與燒結(jié)過(guò)程和環(huán)境氣氛密切相關(guān)，升溫速度應(yīng)當(dāng)緩慢，以保證在玻璃流動(dòng)以前有機(jī)物完全排除；燒結(jié)時(shí)間和峰值溫度取決于所用漿料和膜層結(jié)構(gòu)。為防止厚膜開裂，還應(yīng)控制降溫速度。常用的燒結(jié)爐是隧道窯。為使厚膜網(wǎng)路達(dá)到性能，電阻燒成以后要進(jìn)行調(diào)阻。常用調(diào)阻方法有噴砂、激光和電壓脈沖調(diào)整等。

為了提高厚膜電路的精度，必須進(jìn)行阻值調(diào)整。從表1的試驗(yàn)數(shù)據(jù)中可明顯看出，在同樣的生產(chǎn)條件下，由粘度較高的樹脂制備的漿料所生產(chǎn)的碳膜片裝配而成的電位器動(dòng)噪聲遠(yuǎn)大于粘度適中樹脂所生產(chǎn)的碳膜片裝配而成的電位器動(dòng)噪聲。由于厚膜絲網(wǎng)印刷操作固有的不準(zhǔn)確性，基板表面的不均勻及燒結(jié)條件的不重復(fù)性，厚膜電阻常出現(xiàn)正負(fù)誤差，如果阻值超過(guò)標(biāo)稱值將無(wú)法修正，但是，一般情況下印刷燒成后阻值低于目標(biāo)值的大約30%，所以要通過(guò)激光調(diào)整達(dá)到目標(biāo)值。