不同膜层厚度的丝网印刷方法
【专利说明】
[0001]技术领域:
本发明涉及集成电路制造领域，特别设计集成电路中丝网印刷不同膜层厚度材料的方法。
[0002]技术背景:
目前适合丝网印刷材料包括有厚膜电子浆料、导电环氧等，现有技术是采用丝网掩膜版来进行丝网印刷制作出所需材料膜层，因该丝网掩膜版所用丝网目数是一致的，丝网上乳剂膜厚度也是相同的，因此所丝网印刷制作出来的材料膜层厚度也是相同的。一般情况下这种丝网掩膜版能满足常规电路加工需要，但在特殊情况下则无法满足加工要求，如下如述:
1、厚膜电子浆料:在同一层导电带(同种厚膜导体材料同一次印刷)上有常规电路走线和粘接区等，同时又有元器件锡焊区和大功率布线时，因其要求的材料膜厚是不同的，常规电路走线和粘接区要求膜厚在40 μπι?50 μm，元器件锡焊区和大功率布线要求膜厚在70 μπι?85 μπι，此时现有技术则无法满足加工要求。目前只能采用全部加厚(膜厚控制在70 μ m?85 μ m)的方法来制作该厚膜导电浆料层，浪费大量材料成本。
[0003]2、导电环氧:混合集成电路上所需要粘接元器件存在不同种类，其所要求的导电胶膜厚也不相同，如裸芯片粘接用导电胶膜厚在20 μ m?30 μ m，片式器件粘接用导电胶膜厚在50 μπι以上，而采用现有印刷技术无法满足不同元器件粘接要求。目前只能采用全部减薄(膜厚控制在20 μπι?30 μπι)的方法来制作该导电环氧层，后期操作人员采用手工点胶方式将片式器件端头进行加固处理，此种加固方式存在三个缺点:一是手工点胶耗间长；二是易出现漏点胶现象；三是手工点胶量无法控制导致电路参数一致性差。
[0004]经检索，公开号CN201210103259，名称为一种可控温SMT焊膏印刷双层模板，该专利提供一种可控温SMT焊膏印刷双层模板，第一层模板根据PCB板上焊盘所需焊锡膏厚度设置为0.1mm，模板形式与PCB板上焊盘所需漏印焊锡膏的焊盘一一对应。满足最细间距焊盘印刷要求，第二层模板厚度设置为0.05mm，与第一层模板不同之处是对应PCB板上细间距焊盘所对应的窗口不开模，其余窗口形式与第一层模板一致。该专利虽然也实现了不同厚度印刷要求，但是需双层开模，需要反向印刷(即先将印刷浆料刮涂在双层模板上，然后将电路板再放置与上层模板上，通过加热将印刷浆料形成的图形印制到电路板上)，并不能应用于集成电路的丝网印刷。
【发明内容】
[0005]
发明的目的就是提供同一块丝网掩膜版上形成多种乳剂膜厚度的方法来制作一种特殊丝网掩膜版，通过采用该特殊丝网掩膜版来丝网印刷出不同厚度的材料膜层，以满足电路对不同膜层厚度的需求。
[0006]本发明采用了如下技术方案:
1、不同膜层厚度的丝网印刷方法，包括采用原有的一层乳剂膜丝网掩膜版，其特征在于包括以下步骤:
a.根据原有的一层乳剂膜丝网掩膜版的版图，在每个需要加厚的导电胶膜层或导电带膜层位置的图形周围，设置一圈宽度为I?2_的加厚图形方框，设计出乳剂膜加厚图形版图；
b.根据设计的乳剂膜加厚图形版图制作反绘底片，将乳剂膜加厚图形版图中的加厚图形方框通过光绘机进行反绘，形成乳剂膜加厚图形黑白底片，其中乳剂膜加厚图形方框为白色，其它区域为黑色；
c.在原丝网掩膜版的第一层乳剂膜上再粘贴上所需厚度的第二层乳剂膜，然后将乳剂膜加厚图形黑白底片放置在第二层乳剂膜膜层上并对准第一层乳剂膜中的图形，通过曝光显影后，经过水洗将未曝光部分除去，曝光部分形成方框形的加厚乳剂膜图形膜层，最终形成加厚乳剂膜丝网掩膜版；
d.将制好的加厚乳剂膜丝网掩膜版，通过丝网印刷机印刷出不同膜厚导电胶膜层或导电带膜层。
[0007]本发明与现有技术相比，其优点如下:
1、厚膜电子浆料:一是通过印刷方式形成不同厚度厚膜电子浆料膜层，以满足电路不同需求；二是节约大量材料成本。
[0008]2、导电环氧:一是通过印刷方式形成不同厚度导电胶膜层，其膜层尺寸大小和膜厚控制一致性好；二是不仅可用手动粘片机而且可用于自动粘片机进行元器件粘接；三是粘片效率和质量得到很大提尚。
[0009]3、而本专利是采用特殊丝网掩膜版来丝网印刷出不同厚度的材料膜层，实现不同膜厚材料一次印刷成型，加工精度高，成本低、工艺难度低。
[0010]【附图说明】:
图1是一种厚膜混合集成电路元器件粘接位置图；
图2是现有的一层导电胶印刷图形丝网掩膜版剖视图；
图3是图2的俯视图；
图4是版图设计第二层加厚乳剂膜图形；
图5是第二层加厚乳剂膜图形反绘底片；
图6是增加第二层加厚乳剂膜图形版图剖视图；
图7是图6的俯视图；
图8是采用加厚乳剂膜的丝网掩膜版，印制不同厚度的导电胶图形及其粘接相应元器件的剖视图；
图9是厚膜混合集成电路布线图；
图10是用于厚膜混合集成电路布线印刷所采用的一层乳剂膜的厚膜浆料图形丝网掩膜版；
图11电路布线版图中设计的第二层加厚乳剂膜图形；
图12是第二层加厚乳剂膜图形反绘底片；
图13是形成的双层加厚乳剂膜网版；
图14是在陶瓷基板是印刷出不同膜厚的厚膜浆料图形的剖视图。
[0011]具体实施方案: 实施例1:本发明是在原第一层乳剂膜丝网掩膜版上再制作一层加厚乳剂膜，然后采用该丝网掩膜版来丝网印刷出不同膜厚的导电胶膜层，以适用于不同元器件粘接需要，如裸芯片粘接用导电胶膜厚在20 μπι?30 μm，片式器件粘接用导电胶膜厚在50 μπι以上。
[0012]1、如图1所示，厚膜混合集成电路所需粘接的元器件包括有片式器件3、集成电路芯片2、半导体管芯4等，通过使用导电胶将这些元器件粘接在成膜基板I上，其中，片式器件3、集成电路芯片2、半导体管芯4分别粘接于对应的片式器件导电胶3a、集成电路芯片导电胶2a、半导体管芯导电胶4a上。
[0013]
2、如图2、图3所示，原丝网掩膜版是采用一层40μπι的第一层乳剂膜6制作在300目的丝网5上，所印刷出来的片式器件、集成电路芯片、半导体管芯等各种元器件导电胶膜层厚度是相同的，一般印刷有膜厚范围根据乳剂膜厚度不同可控制在25 μπι?80 μπι。图2、图3所示为只有第一层乳剂膜6的丝网掩膜版，其中第一层乳剂膜6中制有刻通的印刷片式器件导电胶3a区域、集成电路芯片导电胶2a区域、半导体管芯导电胶4a区域。
[0014]
3、混合集成电路上所需要粘接元器件有裸芯片和片式器件等不同种类，其所要求的导电胶膜厚也不相同，如裸芯片粘接用导电胶膜厚在20 μ m?30 μ m，片式器件粘接用导电胶膜厚在50 μπι以上，为满足其不同导电胶膜层厚度要求，因此对有需要导电胶膜层加厚的粘接区域在原丝网掩膜版上再制作一层乳剂膜，以便印刷出加厚的导电胶膜层。
[0015]根据图2-3中所示片式器件需要