芯片保险丝的制造方法及其成品技术

一种芯片保险丝的制造方法，先形成一隔热层于一基板的上表面，再依序于隔热层上形成一第一金属层、一扩散缓冲层及一第二金属层来作为保险丝部，而后再形成一保护层于基板的上表面上以覆盖第二金属层与扩散缓冲层，及形成两端电极于基板的两端部，以利用扩散缓冲层来抑制第二金属层于工作时不当扩散，进而延长产品寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种芯片保险丝的制造方法及其成品，特别是涉及一种具有扩散缓冲层的芯片保险丝的制造方法及其成品。
技术介绍
如图1，以往芯片保险丝大致具有一基板11、一形成于基板11上表面的隔热层12、一于隔热层12与基板11上表面的金属膜13、一电镀形成于金属膜13上的第一金属层14、一电镀形成于第一金属层14上的第二金属层15、一覆盖第二金属层15的保护层16及两形成于基板11的两端部的端电极17。第一金属层14的材质为铜(Cu)，与第二金属层15的材质为锡(Sn)。如此，利用两金属层14、15来作为保险丝部，第一金属层14的熔点为232度，第二金属层15的熔点为1064度。当芯片保险丝工作时，随着电流增加或工作时间增长，芯片保险丝温度随之增高，使第二金属层15熔融而使锡扩散至第一金属层14内。随着金属锡扩散量增加，第一金属层14的阻抗也随之增高，导致电流流过产生的热量随之大幅增加与温度快速攀高，直至第一金属层14熔断而断路，以保护其它电路组件。因此，芯片保险丝作用在于温度或电流超过临界值，实时中断电路工作，以保护其它电路组件。但是实际上工作时，特别低于临界值下，第二金属层15动辄发生锡熔融扩散情况，如电路线路表面温度50度时就会使第二金属层15发生熔融扩散的情况，但是今日随电子组件积集度增高，电路工作温度动辄逼近一百度。长此以往，因第二金属层15的不当金属扩散，使第一金属层14的阻抗不当增加而容易在未到临界值下烧毁，导致芯片保险丝寿命缩短与容易烧毁的情况发生。
技术实现思路
有鉴于以往问题，本案专利技术人思及于第一、第二金属层增加一扩散缓冲层以抑制第二金属层的不当扩散，进而改善容易烧毁的情况与延长产品寿命。本专利技术的一目的在于提供一种可有效抑制金属不当扩散的芯片保险丝的制造方法及其成品。本专利技术的另一目的在于提供一种可有效改善容易烧毁情况的芯片保险丝的制造方法及其成品。本专利技术的又一目的在于提供一种可有效延长产品寿命的芯片保险丝的制造方法及其成品。于是，本专利技术芯片保险丝的制造方法，包含(A)形成一隔热层于一基板的上表面，隔热层的面积小于基板的上表面；(B)形成一第一金属层于隔热层上，且第一金属层的两端是延伸出隔热层而位于基板上；(C)形成一扩散缓冲层于第一金属层中位于隔热层上方的部分上；(D)形成一第二金属层于扩散缓冲层上，第二金属层的熔点低于第一金属层的熔点；(E)形成一保护层于基板的上表面上以覆盖第二金属层与扩散缓冲层；及(F)形成两端电极于基板的两端部。附图说明下面结合附图及实施例对本专利技术进行详细说明图1是以往芯片保险丝的剖视示意图；图2是本专利技术芯片保险丝的制造方法较佳实施例的流程图；图3是本实施例中基板的俯视图；图4是本实施例中于基板的上表面形成隔热层的俯视图；图5与图6分别是本实施例中于基板上表面形成金属膜的剖视图；图7与图8分别是本实施例中经曝光显影后的第一光阻层的俯视图与剖视图；图9与图10分别是本实施例中于裸露的金属膜上电镀形成第一金属层的俯视图与剖视图； 图11是本实施例中移除第一光阻层后的俯视图；图12是本实施例中蚀刻金属膜后的俯视图；图13与图14分别是本实施例中经曝光显影的第二光阻层后的俯视图与剖视图；图15是本实施例中形成扩散缓冲层与第二金属层后的剖视图；图16是本实施例中移除第二光阻层后的剖视图；图17、图18分别是本实施例中形成保护层后的俯视图与剖视图；图19是本实施例中于基板的下表面形成背面电极的仰视图；图20是本实施例中于基板的两端面形成端面电极后的剖视图；图21是本实施例中芯片保险丝的剖视图；及图22是本实施例芯片保险丝与以往芯片保险丝的电流与熔断时间的曲线图。具体实施例方式在下文的实施例中为方便说明，选择以制造单一芯片保险丝来说明，然而熟习该项技术者当知，实际制造时可于大型基板上形成多数个呈矩阵排列的芯片保险丝。在下文中，配合图2来说明本专利技术芯片保险丝的制造方法的实施例的流程。首先，在步骤201中，提供一基板21(如图3)。此基板21是一矩形基板而其材质为氧化铝(Al2O3)。为避免保险丝工作产生的热量从基板21散失，因而在步骤203中，如图4，于基板21的上表面形成一隔热层23。本例中隔热层23也为矩形体且其面积小于基板21的上表面。此隔热层23置中设置于基板21的上表面，使基板21上表面的周围露出而未被隔热层23覆盖。本例的隔热层23材质为硅橡胶(Silicon Rubber)并以印刷形成。其后开始准备形成保险丝部，本例中保险丝部设计以电镀方式形成，而需先于基板21上表面上形成一导电效果佳的导电面，以作为电极。因此，在步骤203中，如图5与图6，以薄膜沉积方式形成一覆盖基板21上表面的金属膜。本例中金属膜含有一用以粘着及阻碍金属扩散的扩散阻碍金属膜241与一位于扩散阻碍金属膜241上的电镀核种金属膜242，扩散阻碍金属膜241的材质为钛钨合金(TiW)。为了让电镀效果佳，电镀核种金属膜242的材质最好与电镀金属相同，因此本例的电镀核种金属膜242材质为铜。其次，为定义保险丝部的图案，先在步骤204中，配合图7与图8，先于基板21上表面涂布光阻并经曝光、显影后形成一第一光阻层25，以裸露电镀核种金属膜242中预备形成保险丝部图案部分。详细来说，在曝光、显影时，移除第一光阻层25中的左、右两端侧及一衔接两端侧间的中间部分，使第一光阻层25只剩间隔地位于基板21上表面的前后侧的两区块，使与预备形成保险丝位置对应的部分金属膜24裸露而呈H字型。熟习该项技术者当知，虽本实施例令第一光阻层25以H字型为例来说明，但是第一光阻层25的形状随保险丝设计形状差异而变化，并不应受限于本实施例所公开的内容。而后在步骤205中，把基板21置放于电镀槽中，开始电镀铜。如此，如图9与图10，于裸露的电镀核种金属膜242上成长一铜金属层(指第一金属层)26。其次，在步骤206中，如图11，移除不再需要的第一光阻层25，使得原本被光阻区块覆盖的电镀核种金属膜242裸露。而后，在步骤207中，如图12，先蚀刻移除裸露的电镀核种金属膜242，指未被第一金属层26覆盖的部分电镀核种金属膜242，其后，再蚀刻移除扩散阻碍金属膜241的裸露部分，使未被第一金属层26覆盖的部分隔热层23与部分基板21上表面裸露。然后，预备再形成保险丝部的另一金属层。步骤208中，如图13与图14，先以光阻经曝光显影来形成一第二光阻层27，使第二光阻层27覆盖第一金属层26的两端侧及中间部分与两端侧相接部分，使第一金属层26的中间部分的置中区段裸露。另外，熟习该项技术者当知，虽本实施例为说明目的揭露第一、第二光阻层25、27以光阻涂布、曝光与显影等步骤来形成，但是熟习该项技术者当知，第一、第二光阻层25、27可以其它方式形成，如厚膜印刷等，并不应受限于本实施所揭露。为了抑制第二金属层于低温下不当扩散，如图15，本实施例先于步骤209中，在裸露的第一金属层26上电镀形成一扩散缓冲层28后，再于步骤210中电镀锡以形成第二金属层29。如此，第一金属层26裸露部分上依序成长扩散缓冲层28与第二金属层29。因此，有别于以往，本实施例更于第一、第二金属层26、29间增设一扩散缓冲层28，以降低锡金属于低温时不当扩散的机率，且于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种芯片保险丝的制造方法，其特征在于其包含：（Ａ）形成一隔热层于一基板的上表面，隔热层的面积小于基板的上表面；（Ｂ）形成一第一金属层于隔热层上，且第一金属层的两端是延伸出隔热层而位于基板上；（Ｃ）形成一扩散缓冲层于第 一金属层中位于隔热层上方的部分上；（Ｄ）形成一第二金属层于扩散缓冲层上，第二金属层的熔点低于第一金属层的熔点；（Ｅ）形成一保护层于基板的上表面上以覆盖第二金属层与扩散缓冲层；及（Ｆ）形成两端电极于基板的两端部。

【技术特征摘要】
1.一种芯片保险丝的制造方法，其特征在于其包含(A)形成一隔热层于一基板的上表面，隔热层的面积小于基板的上表面；(B)形成一第一金属层于隔热层上，且第一金属层的两端是延伸出隔热层而位于基板上；(C)形成一扩散缓冲层于第一金属层中位于隔热层上方的部分上；(D)形成一第二金属层于扩散缓冲层上，第二金属层的熔点低于第一金属层的熔点；(E)形成一保护层于基板的上表面上以覆盖第二金属层与扩散缓冲层；及(F)形成两端电极于基板的两端部。2.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于第一金属层材质是铜与第二金属层材质是锡。3.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于扩散缓冲层的材质是选用由氮化钛、钛钨合金、氮化硅、砷化铝、硫化镉及镍所构成群组中之一。4.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于隔热层的材质是硅橡胶。5.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于步骤(B)具有以下子步骤(B-1)以薄膜沉积形成一金属膜于基板的上表面；(B-2)形成一第一光阻层于金属膜上，以使金属膜的两端侧及一置中地衔接两端侧的中间部分裸露；(B-3)电镀基板以形成于金属膜的裸露部分上的第一金属层；及(B-4)移除第一光阻层。6.如权利要求5所述的制造方法，其特征在于子步骤(B-1)中的金属膜含有一粘着及阻碍金属扩散的扩散阻碍金属膜与一位于扩散阻碍金属膜上的电镀核种金属膜，扩散阻碍金属膜材质为钛钨合金。7.如权利要求5所述的制造方法，其特征在于步骤(B)还具...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡淑燕，郭文昌，林育民，曾亮瑞，游宏钧，蔡承琪，庄弘毅，江财宝，
申请(专利权)人：大毅科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]