專利名稱：厚膜功率模塊成膜基板的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種厚膜功率模塊成膜基板的加工方法。
背景技術(shù)：
厚膜功率模塊隨著市場需求向高密度、大功率方向的不斷發(fā)展，其功率密度越來 越大，其中功率芯片數(shù)越來越多，布線和封裝密度越來越高，熱效應(yīng)比較突出。為了減小厚 膜功率模塊熱效應(yīng)影響，有效降低厚膜功率模塊成膜基板的自身功耗就顯得比較重要?，F(xiàn)有厚膜功率模塊成膜基板制造方法是采用杜邦6177型鈀銀導(dǎo)體漿料進(jìn)行厚膜 導(dǎo)體走線成膜。此種導(dǎo)體漿料方阻較大，若采用300目不銹鋼絲網(wǎng)40μπι乳劑膜的掩膜 版來制作厚膜導(dǎo)體走線，該厚膜導(dǎo)體走線膜厚為144!11 16 4111，其方阻值達(dá)20πιΩ/ 口 30πιΩ/口，則厚膜功率模塊導(dǎo)體走線內(nèi)阻總和將達(dá)到20 Ω以上。如當(dāng)其內(nèi)部電流為500mA 時，通過公式可知P = I2R,在功率模塊內(nèi)部導(dǎo)體走線上將產(chǎn)生5W以上自身功耗，從而使其 導(dǎo)體走線上產(chǎn)生大量熱量，嚴(yán)重影響功率模塊的性能。用此種制造方法重復(fù)多層印刷后，其 導(dǎo)體膜層厚度雖然有所增加，但其膜層表面易出現(xiàn)明顯開裂現(xiàn)象，無法滿足使用要求。針對 上述問題進(jìn)行廣泛檢索，沒有檢索到解決該問題的相關(guān)文獻(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了解決現(xiàn)有厚膜功率模塊成膜基板工藝制作出來的導(dǎo)體走 線方阻較大，導(dǎo)致電路自身功耗較大的缺陷，提出的一種厚膜功率模塊成膜基板制造方法， 使其成膜基板上導(dǎo)體走線方阻降低，保證厚膜功率模塊工作的長期可靠性。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案厚膜功率模塊成膜基板的制造方法，包括以下步驟1、使用杜邦公司7740型加厚型銀漿料；2、采用絲網(wǎng)進(jìn)行2-6次重復(fù)印刷；在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，絲網(wǎng)目數(shù)采用250目或300目，乳劑膜厚度選用40 μ m、 50 μ m或80 μ m，使厚膜功率模塊成膜基板的導(dǎo)帶間距達(dá)到0. 25mm。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)在于通過將杜邦公司7740型導(dǎo)體漿料，使用到厚膜功率模塊中，經(jīng)多次重復(fù)印刷，使 其原有導(dǎo)線方阻從20πιΩ/ 口下降到導(dǎo)線方阻ΙπιΩ/ 口以下；經(jīng)過四次重復(fù)印刷，最低可達(dá) 導(dǎo)線方阻0. 2mQ/ 口，從而使厚膜功率模塊工作時導(dǎo)體走線產(chǎn)生較低功耗，從而有效提高 了功率模塊所能承受的功率密度和長期可靠性。另外，克服了多次重復(fù)印刷所產(chǎn)生的龜裂 問題。


圖1是本發(fā)明的掩膜版?zhèn)纫晥D；圖2是本發(fā)明的掩膜版俯視圖3是掩模版放入絲網(wǎng)印刷機(jī)中機(jī)頭刮板印刷示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供的厚膜功率模塊成膜基板的制造方法，包括以下步驟a)本發(fā)明中采用96% Al2O3陶瓷基片來作為厚膜功率模塊成膜基片，導(dǎo)體漿料采 用杜邦公司7740型加厚型銀漿料；b)制作掩膜版如圖1、圖2所示，掩膜版是厚膜絲網(wǎng)印刷工藝中所必需的網(wǎng)版，通 過絲網(wǎng)印刷工藝將掩膜版上的圖形轉(zhuǎn)化到陶瓷基板上。其網(wǎng)框1采用鋁框，絲網(wǎng)2采用不 銹鋼絲網(wǎng)，絲網(wǎng)目數(shù)選用250目、300目等兩種，在絲網(wǎng)表面覆蓋一層乳劑膜3，乳劑膜厚度 選用40 μ m、50 μ m及80 μ m等三種，掩膜版上的圖形4就制作在乳劑膜上，因乳劑膜具有感 光效應(yīng)，被紫外線曝光的位置被固化在絲網(wǎng)上，而沒有被紫外線曝光的位置則乳劑膜被顯 影洗掉，利用乳劑膜這一特性從而將底片的黑白圖形轉(zhuǎn)化到乳劑膜上，從而制作出可進(jìn)行 絲網(wǎng)印刷的掩膜板。c)如圖3所示，利用上述掩膜版將杜邦公司7740型加厚型銀漿料采用厚膜絲網(wǎng)印 刷方式，絲網(wǎng)印刷機(jī)機(jī)頭刮板5的規(guī)律動作，通過刮板對絲網(wǎng)1施壓，從而將網(wǎng)版上的7740 型加厚型銀漿料均勻地沉積在陶瓷基片6上，以獲得清晰完整的印刷圖形7，形成均勻且膜 厚可控的膜層。d)厚膜功率模塊成膜基板在高溫環(huán)境下進(jìn)行排膠和燒結(jié)成膜，燒結(jié)后膜層表面光 滑致密。通過上述成膜工藝方法，采用不同目數(shù)絲網(wǎng)和不同厚度乳劑膜的掩膜版，可形成 各種厚度的杜邦7740型導(dǎo)體膜層。在對不同厚度的導(dǎo)體膜層進(jìn)行方阻測量后，發(fā)現(xiàn)隨著導(dǎo) 體膜層厚度增加其方阻越來越小，從1. 2mQ/ 口降低到ΙπιΩ/ 口以下。具體導(dǎo)體膜層厚度 控制和方阻指標(biāo)所對應(yīng)的工藝參數(shù)要求如下表所示。杜邦公司7740型加厚型銀漿料印刷 控制方法
權(quán)利要求
1.厚膜功率模塊成膜基板的制造方法，其特征在于包括以下步驟a、使用杜邦公司7740型加厚型銀漿料；b、采用絲網(wǎng)進(jìn)行2-6次重復(fù)印刷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的厚膜功率模塊成膜基板的制造方法，其特征在于，絲網(wǎng)目數(shù) 采用250目或300目，乳劑膜厚度選用40μπι、50μπι或80μπι，使厚膜功率模塊成膜基板的 導(dǎo)帶間距達(dá)到0. 25mm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種厚膜功率模塊成膜基板的制造方法，包括以下步驟a、使用杜邦公司7740型加厚型銀漿料；b、采用絲網(wǎng)進(jìn)行重復(fù)印刷。絲網(wǎng)目數(shù)采用250目或300目，乳劑膜厚度選用40μm、50μm或80μm，使厚膜功率模塊基板的導(dǎo)帶間距達(dá)到0.25mm。通過本發(fā)明克服了現(xiàn)有厚膜功率模塊成膜工藝制作出來的導(dǎo)體走線方阻較大、導(dǎo)致電路自身功耗較大的缺陷，使成膜基板上導(dǎo)體走線方阻降低，從20mΩ/□降低到1mΩ/□以下；通過四層重復(fù)印刷，使其導(dǎo)體方阻最低可達(dá)0.2mΩ/□，從而使電路工作時導(dǎo)體走線產(chǎn)生較低功耗，以保證電路工作長期可靠性。
文檔編號H01L21/48GK102110615SQ20091025152
公開日2011年6月29日 申請日期2009年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月25日
發(fā)明者尤廣為, 楊寶平 申請人:華東光電集成器件研究所