专利名称：一种晶片排阻端面电极的制作方法
技术领域：
本发明是有关一种晶片排阻端面电极的制作方法，尤指一种应用喷镀著膜(Sputter deposition)及金属冶具遮蔽涂布(metal mask)等技术，而可不受使用贯孔基板的限制，不仅提高产能，且能有效维持排阻端面电极品质的制作方法。
传统晶片排阻端面电极的形成皆以先涂布金属胶，而后烧结或烤干形成，在晶片排阻的制造过程中将因经历多次的高温烧结(厚膜制程的晶片排阻)而使得镭射修整后的阻值产生变化，一般而言，其阻值的标准差增大的结果，使得制造出来的产品合格率下降；若使用烘烤型的金属导体胶，则因其在基板上的电极形成为一种沉积作用，使得附著性较烧结型的金属胶为弱。而且，传统上不论是何种制程方式皆是以贯孔基板剥条后，以沾取或涂布的方式形成电极，因此种制程必需使用成本高且精度不好的贯孔基板，且贯孔基板尺寸受到烧结收缩的影响而无法增大等种种限制，使得制程产出效率及合格率无法提高，且产品性能亦受影响。
传统上所使用的晶片电阻或排阻的端面电极著膜技术皆以导体胶作沾涂，然后经烧结后而形成(即沾涂)。兹分述其优缺点如下此沾涂法的制作流程1．于贯孔基板印刷(如图8所示)；2．条状剥离(如图9所示)；3．条状沾胶(上图为第1端沾涂，下图为第2端沾涂，如
图10、11所示)；4．条状沾胶后再经干燥烧结(如图12所示)；5．粒状剥离(如图13所示)。
1)沾涂法的特点以沾涂法制作晶片排阻需使用贯孔基板，即多电极脚的隔开是以模具先在陶瓷基板上留一孔穴，在沾涂端面导体胶时避免各电极脚的连接；此法由于使用成形完成的基板，在条状剥离后以沾涂方式即可达成排阻的端面电极，对于原有晶片电阻器的制造者而言，有其一致性及相关技术经验，与先前技术的相容性及此法的简易性为其特点。
2)沾涂法的缺点制作晶片排阻沾涂法的先决条件为必需使用贯孔的基板，虽有制程简易的优点；但对于基板本身及印刷，设计上则形成限制，有a．基板无法依尺寸制作，基板尺寸等级多，精度不佳。
由于贯孔基板的制作是陶瓷基板烧成前模具在烧成前的陶瓷带上冲出所需的孔洞及尺寸，再经高温烧结而成，故而烧结前所预留的孔洞尺寸将因烧结变化，收缩而产生改变；使得基板需制作在一定的尺寸才能获得可以被使用者接受的精度，目前陶瓷基板厂商所能提供的最大尺寸为60mm×45mm，一般规格为每级±0．1mm，基板厂商约分为40～50级，使用者则至少需取用10～20个等级的基板。而在这种基板尺寸下最多只可制成1206尺寸晶片排阻约429颗。而以一般空白基板制作在3英寸见方的基板约可制作1200颗以上的晶片排阻，为贯孔基板的产量的数倍，而该3英寸见方空白基板的为业界使用甚久的尺寸，目前大多改为4英寸或4．5英寸基板，其产量的差距更大。
b．网版数繁多由于上述贯孔基板在使用者有10～20个尺寸等级，故基板印制的网版需迁就基板尺寸而制作数十套的网版使得在管理上易生混乱。
c．图形设计受限于基板的尺寸精度由于每一级基板的尺寸有±0．1mm的变化，在设计电阻图形或其他印制层时需考虑尺寸的变化，而减少了可运用的空间。
再者，沾涂法制程在制作过程中亦有其本身的缺点；沾涂的胶体于作业时需曝露于大气中，材料的粘度将因时变化而使得作业的涂布状态亦随时间变化，且涂布后需先干燥后方能进行烧结，操作当中涂布后的放置、干燥及烧结冶具皆因不可触及涂布面积而难以制作或不易作业。
又，因此沾涂端面工程是在镭射修整阻值之后才进行，烧结端面的高温将使产品的阻值产生变化；经历愈多次烧结则变化率愈大，阻值精度相对愈难以控制，使得产品品质及合格率无法有效掌握，参差不齐。
有鉴于传统晶片排阻的端面电极制作方式有上述缺失，本发明人乃针对该等缺失进行研究改良，经过多时的试验终有本发明产生。
因此，本发明的目的即在提供一种晶片排阻端面电极的制作方法，依本发明的此种晶片排阻端面电极制作方法，可扬弃传统制作方式的种种限制，不需使用贯孔基板，并可简便地达成形成晶片排阻的分隔电极的目的；而且能减少阻值的变化，以使产品合格率得以提高。
本发明为实现上述目的而采取的技术方案为一种晶片排阻端面电极的制作方法，其特征在于该方法的步骤包括于基板正面电阻器及背面电极进行印刷；作条状、粒状切割，是以机械加工进行切割；条状剥离、整列后，利用金属冶具遮蔽涂布，使端面电极形成预定的间隔距离；以真空镀膜法进行端面著膜，使未经金属遮蔽涂布的端面得以著膜；粒状剥离；电镀；检验；藉由上述制程，可直接施用于非贯孔基板，简化制程，并能提高产品品质及产量。
本发明中的真空镀膜法是以喷镀著膜为较佳；电阻所施用的基材可为氧化铝、氮化硼、氮化硅、碳化硅等相关基材，而可成长Ni-Cr或Ta2N系的电阻薄膜或NiCu电极薄膜；而金属冶具遮蔽涂布法所使用的遮蔽涂布材料可为金属或陶瓷。
依本发明的此种晶片排阻端面电极的制作方法，是应用喷镀(sputter)著膜方法形成晶片排阻的端电极，晶片排阻上分隔的端电极的形成则是以金属冶具遮蔽涂布(metal mask)方法，藉由对喷镀原子的遮蔽，使得金属冶具遮蔽(metal mask)区无法附著喷镀的原子而形成电极与电极之间的空白区域；而且，利用此法所使用的基板可不受传统贯孔基板的限制，以一般的空白基板即可制作，故而产量可大幅提高。
依本发明的此种晶片排阻端面电极的制作方法，由于其是利用喷镀(sputter)著膜的方法来形成晶片排阻的端电极，故端电极的著膜品质可维持稳定；而因为其可使用空白基板，故而产量可大幅提高。
至于本发明的详细内容，应用原理、作用与功效，则参照下列结合附图所作的说明即可得到完全的了解。
附图的简单说明图1为本发明的制作流程图。
图2为本发明的印刷完毕且作完镭射切割的基板示意图。
图3为本发明的基板于条状剥离的示意图。
图4为本发明的基板于条状剥离后条柱(stick)加以整列并上金属冶具遮蔽涂布(metal mask)示图。
图5为本发明的基板于喷镀(sputter)后的端面著膜状态示图。
图6为本发明的基板喷镀(sputter)端面著膜(加装金属涂布(metalmask))后单一条柱(stick)的状态示意图。
图7为本发明的基板经粒状剥离后示图。
图8为常见贯孔基板印刷完成的示意图。
图9为常见贯孔基板作条状剥离的示意图。
图10为常见条状沾胶的作业示意图。
图11为常见条状沾胶后状态示图。
图12为常见条状沾胶再经干燥烧结后的状态示意图。
图13为常见粒状剥离。
请参照图1，本发明的此种晶片排阻端面电极制作方法，其步骤包括1．对正面电阻器及背面电极完成印刷(如图2所示)；2．作条状、粒状的镭射切割(如图2所示)；3．作条状剥离，并对条柱(stick)整列1后，施以金属冶具遮蔽涂布(metal mask)2(如图3、4所示)；4．施以喷镀(sputter)法的端面著膜(如图5、6所示)；5．施以粒状剥离(如图7所示)；6．电镀；7．检验。
本实施例除可以厚膜印刷方式为之而外，并可以真空镀膜技术于排阻端面3形成电极，如喷镀、蒸镀或离子布植制程等均可使用，于96％氧化铝基材(亦可为氮化硼、氮化硅或碳化硅等相关基材)上，或长Ni-Cr或Ta2N系的电阻薄膜及NiCu电极薄膜，蒸镀参数是将基材温度控制于150～350℃，厚度800～3000，以控制电阻率在40～1500Ω／口，TCR25～100ppm，之后利用曝光、显影、蚀刻制程制作成各种电阻值，0～330KΩ，及不同结构汇流排(bus)及分离型(isolationtype)的电阻网路线路。为得到稳定的电阻，将完成条状剥离(patternning)的排阻置于氮气等惰性气体中，进行300℃～500℃退火。之后，利用镭射修整，将电阻修整至0．1％～5％的精度。为保护电阻在各种环境下的功能，将完成阻值修整的基板(wafer)，以印刷方法将polyime(烧结温度200～350℃)或玻璃等保护层被覆其上，并进行各种阻值标示印刷。之后以二氧化碳(CO2)或YAG镭射进行条状和晶粒方向切割，并将基板(wafer)剥成条状结构。
其次，利用任何可以制作成形的金属或陶瓷，以金属冶具遮蔽涂布(metal mask)的方法对排阻端面导电层作适当距离的分隔，然后，以真空蒸镀、喷镀或涂布方法将条状半成品的边缘(side edge)进行端面著膜，连接金属导电层，再进行晶粒剥离，Ni层及锡铅层电镀而成SMD type晶片排阻器，之后进行测试及包装。
本发明应用金属冶具遮蔽涂布(metal mask)与喷镀、蒸镀或离子布植制程等真空镀膜技术的搭配使用，所施用的基板可不受传统贯孔基板的限制，在尺寸的适用性有较大的调整空间，且产量可相对提高，而成形后的端面电阻的阻值亦可不必担心产生变化，即确保电阻阻值的稳定；又，藉由该等镀膜技术进行电极制作，亦使端面电极品质可以确保稳定，从而达到低成本制作晶片排阻端面电极的大量生产。
综上所述，本发明的此种晶片排阻端面电极的制作方法，其不受限于使用贯孔基板的限制，利用金属冶具遮蔽涂布(metal mask)，以真空镀膜喷镀方式制作端面电极，使单位基板的产量相对增加数倍，且制程简易、变化较小、设备的维修调整及条件控制皆优于沾涂法，可达到高效率、易操作、低成本的效果，并能克服常见制作方法的缺失，而其未见诸公开使用，故依法申请发明专利。
权利要求
1.一种晶片排阻端面电极的制作方法，其特征在于该方法的步骤包括于基板正面电阻器及背面电极进行印刷；作条状、粒状切割，是以机械加工进行切割；条状剥离、整列后，利用金属冶具遮蔽涂布，使端面电极形成预定的间隔距离；以真空镀膜法进行端面著膜，使未经金属遮蔽涂布的端面得以著膜；粒状剥离；电镀；检验。
2.如权利要求1所述的晶片排阻端面电极的制作方法，其特征在于所述真空镀膜法以喷镀著膜为较佳。
3.如权利要求1所述的晶片排阻端面电极的制作方法，其特征在于电阻所施用的基材可为氧化铝、氮化硼、氮化硅、碳化硅相关基材，而可成长Ni-Cr或Ta2N系的电阻薄膜或NiCu电极薄膜。
4.如权利要求1所述的晶片排阻端面电极的制作方法，其特征在于金属冶具遮蔽涂布法所使用的遮蔽涂布材料为金属或陶瓷。
全文摘要
一种晶片排阻端面电极的制作方法,是应用喷镀著膜(sputter deposition)及金属冶具遮蔽涂布(metal mask)等技术,经印刷、条状剥离、整列、端面著膜、粒状剥离、电镀以及检验等流程,制作出晶片排阻器的端面电极,为一种免除使用贯孔基板以及烧结干燥等限制,并能增加晶片排阻端面电极的品质稳定,且产量可大幅提高的方法。
文档编号H01L27/01GK1205553SQ97112250
公开日1999年1月20日 申请日期1997年7月10日 优先权日1997年7月10日
发明者廖世昌 申请人:乾坤科技股份有限公司