一种电路板及其制造方法技术

本发明专利技术是关于一种电路板及其制造方法，其包含一基板；将基板上使用金属粉或金属浆形成未固化金属线路，并设置一或多个芯片于该未固化金属线路上；及烧结该未固化金属线路，使该未固化金属线路形成固化金属线路，且该芯片会与该固化金属线路固定连接。本发明专利技术的电路板及其制造方法未使用锡膏，因此可省略焊接步骤以减化制程，可减少制造成本及利于环境保护。

A circuit board and its manufacturing method

【技术实现步骤摘要】
一种电路板及其制造方法
本专利技术是关于一种电路板及其制造方法，其芯片无需使用锡膏固定在金属线路。
技术介绍
芯片等电子组件为电子电路中的基本元素，连接电子组件至电路板最常为使用焊接技术，透过焊接可将电子组件电气连接并得到支撑及固定在电路板上。设置芯片时常用的焊接为表面贴焊(SurfaceMountTechnology，SMT)，其是将芯片等电子组件贴附于电路板后，使用回焊(reflow)将芯片固定链接至电路板，回焊是一种将锡膏加热至焊点后进行焊接，即为焊接的一种。表面贴焊的技术利于生产出轻薄短小的电子产品，且利于大量生产。表面贴焊所使用的回焊技术包含红外线回焊(infraredreflow)、蒸气相回焊(vaporphasereflow)、浸渍软焊(solderingdip)及热风式回焊(conventionreflow)；其中，红外线回焊为早期的回焊技术，现今皆已使用热风式回焊。焊接时会使用锡膏，又称焊锡膏或旱膏，其内容物主要为锡粉及助焊剂。锡粉包含有锡、银、铜及铋(Bi)等金属合金，用以提升焊接后的牢固力。助焊剂包含活性剂、松香、有机溶剂及增稠剂等化学药剂，用以让锡粉的金属合金在高温时不易被氧化，且能去除氧化物并隔绝异物。此外，鉴于对环保议题的重视，许多厂商致力于开发无卤素及无铅锡膏，以减少电子产品在制造及回收时对环境的污染。
技术实现思路
芯片设置在电路板会产生不良率的情况，其原因多半出自于焊接时的锡膏印刷不佳。锡膏的使用量、在印刷时的高度、面积、体积及平整度都会对最终的制品有所影响。而当锡膏印刷不良时，会对电子组件造成毁损，并产生架桥(bridge)、偏移(shift)或高度偏差等问题。此外，锡膏的选择必须考虑到表面绝缘阻抗(RSI)、电子迁移、焊锡性、耐塌崩性、助焊剂的残留性及铜腐蚀性等多项因素。为改善上述的问题，本专利技术欲提供一种无锡膏设置芯片于电路板的方法，由于无锡膏的焊接步骤，可减化制程，以减少制造成本，且利于环境保护。因此，本专利技术的目的为一种电路板的制造方法，其包含提供一基板；在该基板上使用金属粉或金属浆形成未固化金属线路，并设置一或多个芯片在该未固化金属线路上；及烧结该未固化金属线路，使该未固化金属线路形成固化金属线路，且该芯片会与该固化金属线路固定连接。本专利技术的另一目的是提供一种具有芯片的电路板，其包含一基板及一或多个芯片。其中，该基板上具有由使用未固化的金属粉或金属浆经由烧结固化而成的金属线路，及该芯片为经由该烧结而成的金属线路固定连接于该基板上。进一步地，该烧结温度为120-350℃；在较佳实施例中，该烧结温度为220-320℃。进一步地，该金属线路的表面形成的方法包含喷墨印刷法、网印印刷法、平版印刷法、雷射金属沉积3D打印或电子束3D打印。进一步地，该基板包含陶瓷基板、金属基板、陶瓷金属复合板、橡胶基板或玻璃基板。相较于现有技术中电路板的制造方法，本专利技术的优势在于本专利技术的电路板的制造方法，并未使用锡膏进行焊接将芯片固定在电路板，因此可节省焊接制程及锡膏成本，此外对环境具有保护。附图说明图1为本专利技术的电路板的制造方法。图2为本专利技术的具有芯片的电路板的实施态样。附图标记说明：1-基板2’-未固化金属线路2-固化金属线路3-喷墨印刷机4-芯片5-电极具体实施方式本专利技术所称的包含或包括意指不排除一或多个其他组件、步骤、操作和/或元素的存在或添加至所述的组件、步骤、操作和/或元素。一意指该物的语法对象为一或一个以上(即，至少为一)。以下实施方式不应视为过度地限制本专利技术。本专利技术所属
中具有通常知识者可在不背离本专利技术的精神或范畴的情况下对本文所讨论的实施例进行修改及变化，而仍属于本专利技术的范围。本专利技术的电路板的制造方法，其包含提供一基板；在该基板上使用金属粉或金属浆形成未固化金属线路，并设置一或多个芯片在该未固化金属线路上；及烧结该未固化金属线路，使该未固化金属线路形成固化金属线路，且该芯片会与该固化金属线路固定连接。本专利技术中，所述的基板包含陶瓷基板、金属基板、金属陶瓷复合基板、橡胶基板或玻璃基板。本专利技术中，所述的陶瓷基板的材料可为硼硅酸系玻璃粉末及各种金属氧化物、碳化物、氮化物、硼化物、硅化物或其等的组合，例如碳化硅(SiC)、氮化硅(Si3N4)、氮化铝(AIN)、氧化铝(Al2O3)、碳化钛(TiC)、硼化钛(TiB2)、碳化硼(B4C)、锆酸钛酸铅及铁酸锰等，本专利技术不限于此，且可为任一种或二种以上的组合使用。本专利技术中，所述的金属基板的材料可为铜、铝、铜合金或铝合金，例如该铜合金包含铜锌合金、铜锡合金、铜铝合金、铜硅合金或铜镍合金；该铝合金包含铝硅合金、铝镁硅合金、铝铜合金、铝镁合金、铝锰合金、铝锌合金或铝锂合金；其中，以铝、铝合金、铜或铜合金为较佳；该金属基层的金属可为前述任一种或二种以上所组合的金属，且本专利技术不限于此。本专利技术中，所述的金属陶瓷复合基板可为上述之陶瓷材料及金属材料复合而成的基板；较佳地，所述的金属陶瓷复合基板的结构包含一金属基板、以及设置在该金属基层外侧的陶瓷层，且本专利技术不限于此。本专利技术中，所述的橡胶基板可为通用的树脂基板，其材料包含酚醛树脂(Phenolic)、聚亚酰胺树脂(Polyimide)、环氧树脂(Epoxy)、聚四氟乙烯(Polytetrafluorethylene；PTFE；TEFLON)或B-三氮树脂(BismaleimideTriazine；BT)等热固性树脂，且本专利技术不限于此。本专利技术中，所述的玻璃基板的材料可为氧化铟锡(ITO)、含氟氧化锡璃(SnO2:F)(FTO)等光学用玻璃，且本专利技术不限于此。本专利技术中，所述的金属粉末及金属浆形成未固化金属线路的方法可为现有技术的印刷电路方法，例如喷墨印刷法、网印印刷法及平版印刷法，或是积层制造的3D打印，例如雷射金属沉积3D打印及电子束3D打印，将制备金属线路的金属粉末印制于该陶瓷层表面，且本专利技术不限于此，并以雷射金属沉积3D打印及电子束3D打印为较佳；其中，该金属粉末及金属浆包含金属、合金或复合金属等，例如银、铜、金、铝、钠、钼、钨、锌、镍、铁、铂、锡、铅、银铜、镉铜、铬铜、铍铜、锆铜、铝镁硅、铝镁、铝镁铁、铝锆、铁铬铝合金等一种或二种以上所混合的金属粉末，且本专利技术不限于此，其中金属粉末以铝、金、银及铜为较佳。本专利技术中，所述的固化金属线路的厚度为0.5至40μm，例如0.5μm、1μm、5μm、10μm、15μm、20μm、25μm、30μm、35μm或40μm；线径宽度为0.5μm以上，且固化金属线路亦可为全面分布在基板上。本专利技术中，所述的芯片包含IC芯片、裸晶芯片、LED芯片、自转轮二极管(FreeWheelingDiode；FWD)或绝缘闸极双极晶体管(InsulatedGateBipolarTransistor；IGBT)等不同功能的芯片，且本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电路板的制造方法，其特征在于，其包含：/n一基板；/n在该基板上使用金属粉或金属浆形成未固化金属线路，并设置一或多个芯片在该未固化金属线路上；及/n烧结该未固化金属线路，使该未固化金属线路形成固化金属线路，且该芯片会与该固化金属线路固定连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种电路板的制造方法，其特征在于，其包含：
一基板；
在该基板上使用金属粉或金属浆形成未固化金属线路，并设置一或多个芯片在该未固化金属线路上；及
烧结该未固化金属线路，使该未固化金属线路形成固化金属线路，且该芯片会与该固化金属线路固定连接。


2.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，其中该烧结温度为120-350℃。


3.如权利要求2所述的制造方法，其特征在于，其中该烧结温度为220-320℃。


4.如权利要求1至3任一项所述的制造方法，其特征在于，其中该金属线路的表面形成的方法包含喷墨印刷法、网印印刷法、平版印刷法、雷射金属沉积3D打印或电子束3D打印。


5.如权利要求1至3任一项所述的制造方法，其特征在于，其中该基板包含陶瓷基板、金属基板、陶瓷...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄禄珍，李坤锥，
申请(专利权)人：相丰科技股份有限公司，合信材料有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71