CN111584367B - 厚膜电路印刷用于半导体封装玻璃制作的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种厚膜电路印刷用于半导体封装玻璃制作的方法，包括如下步骤：第一步，准备用于半导体封装的玻璃板或陶瓷基板和用于丝网印刷的金属浆料，金属浆料包括金属浆料、有机载体和玻璃相；第二步，利用金属浆料在玻璃板或陶瓷基板上进行厚膜丝网印刷，且金属浆料形成的线路厚度为10μm‑200μm；第三步，对第二步中形成的线路进行烧结，烧结温度为450℃‑950℃；第四步，用于半导体封装的玻璃板或陶瓷基板制成。本发明达到的效果是相对金属溅射，操作更加简单，制作效率更高，成本更低，在导电性和金属焊接性上都具有比现有技术更佳的效果。
Description
技术领域
本发明涉及玻璃封装技术领域，特别涉及一种厚膜电路印刷用于半导体封装玻璃制作的方法。
背景技术
半导体发光器件，例如UVLED和激光器等在生产时涉及到玻璃封装，玻璃封装方法对于对应产品的质量非常关键。具体是在相应的玻璃器件上通过金属溅射等技术形成金属涂层，再利用金属涂层进行焊接封装。
厚膜电路是指在同一基片上采用阵膜方法(丝网漏印、烧结和电镀等)制作无源网络并组装上分立的半导体器件、单片集成电路或微型元件而构成的集成电路。厚膜电路的印刷制作，通常称为厚膜电路印刷技术。通常认为厚度为几微米至几十微米的膜为厚膜，制作厚膜的材料为导体、电阻、介质、绝缘和包封等五种浆料。可见厚膜电路印刷技术主要用于在电路板的电路印刷设置上，而不是用于半导体发光器件的玻璃封装上。
厚膜电路印刷技术用于半导体发光器件基板上金属涂层的制作在之前是没有的，采用这种技术比起金属溅射具有效率高、操作简单和成本低的优势。
发明内容
有鉴于上述现有技术的问题，本发明提供一种厚膜电路印刷用于半导体封装玻璃制作的方法，其技术方案如下：
一种厚膜电路印刷用于半导体封装玻璃制作的方法，包括如下步骤：
第一步，准备用于半导体封装的玻璃板或陶瓷基板和用于丝网印刷的金属浆料，所述金属浆料包括金属浆料、有机载体和玻璃相；
第二步，利用所述金属浆料在所述玻璃板或陶瓷基板上进行厚膜丝网印刷，且所述金属浆料形成的线路厚度为10μm-200μm；
第三步，对第二步中形成的线路进行烧结，烧结温度为450℃-950℃；
第四步，用于半导体封装的玻璃板或陶瓷基板制成。
进一步，所述金属浆料为金浆料、银浆料、镍浆料、铜浆料和铝浆料中的一种或多种。
进一步，所述金属浆料为银浆料。
进一步，所述银浆料中金属银呈颗粒状或者片状。
进一步，所述银浆料中金属银呈片状。
进一步，所述有机载体中中包括纤维素和蓖麻油。
进一步，所述纤维素在所述有机载体中的重量含量范围为1％-4％。
有益效果：本发明构思新颖、设计合理，且便于使用，本发明采用厚膜电路印刷技术来制作半导体发光器件的玻璃，达到的效果是相对金属溅射，操作更加简单，制作效率更高，成本更低，尤其是通过采用银金属浆料，通过对银金属浆料的优化，使得制作出来的金属线路在焊接封装中效果更好，在导电性和金属焊接性上都具有比现有技术更佳的效果。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明：
一种厚膜电路印刷用于半导体封装玻璃制作的方法，包括如下步骤：
第一步，准备用于半导体封装的玻璃板或陶瓷基板和用于丝网印刷的金属浆料，所述金属浆料包括金属浆料、有机载体和玻璃相；
第二步，利用所述金属浆料在所述玻璃板或陶瓷基板上进行厚膜丝网印刷，且所述金属浆料形成的线路厚度为10μm-200μm；
第三步，对第二步中形成的线路进行烧结，烧结温度为450℃-950℃；
第四步，用于半导体封装的玻璃板或陶瓷基板制成。
进一步，作为优选，所述金属浆料为金浆料、银浆料、镍浆料、铜浆料和铝浆料中的一种或多种。再进一步优选，所述金属浆料为银浆料。再进一步优选，所述银浆料中金属银呈颗粒状或者片状。再进一步优选，所述银浆料中金属银呈片状。再进一步优选，所述有机载体中中包括纤维素和蓖麻油。再进一步优选，所述纤维素在所述有机载体中的重量含量范围为1％-4％。
本发明的方法针对用于半导体发光器件的玻璃封装，例如UVLED和激光器玻璃的封装，因此需要对用于封装的玻璃进行处理。在选取好用于处理的玻璃后，可以利用厚膜电路印刷机进行金属线路的印刷。为了形成厚度足够的金属线路，可以通过多次丝网印刷实现。此外，为了降低烧结温度，提高金属层与陶瓷基片结合强度，通常在金属浆料中添加少量玻璃相，这将降低金属层电导率和热导率。银颗粒粒径颗粒粒径、形貌等对导电层性能影响很大。通过加入适量纳米银颗粒降低了银浆电阻率。通过实验发现，金属层电阻率随着球状银颗粒尺寸减小而降低,片状银粉制备的金属浆料电阻率远小于同样尺寸球状银粉制备的浆料。在一些考虑电导性的使用情况下可以应用。金属浆料中有机载体决定了浆料的流动性、润湿性和粘接强度,从而直接影响丝网印刷质量以及后期烧结成膜的致密性和导电性。当有机载体中纤维素含量为1％～4％时,加入少量氢化蓖麻油可降低有机载体剪切强度,有利于浆料印刷和流平。封装工艺中采用金属焊接相对于有机硅胶粘结，能有效解决有机硅胶材料高能辐老化脆裂、热膨胀系数、有机硅胶热应力，有机硅胶透湿透氧造成的封装气密性差等带来寿命问题。
本发明的方案相比现有技术中通过磁控溅射形成的金属层，由于在印刷中涉及到高温烧结，可以使得金属线路和玻璃基板或陶瓷基板之间的结合强度更高，更加稳定。在产品使用对比上，通过磁控溅射形成的金属线路层明显稳定性不如通过高温烧结后的印刷金属线路层。基于此，在封装使用的效果上磁控溅射也不如本发明中提供的方案。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (7)
1.一种厚膜电路印刷用于半导体封装玻璃制作的方法，其特征在于，所述方法用于UVLED的玻璃封装焊接，包括如下步骤：第一步，准备用于UVLED封装的玻璃板和用于丝网印刷的金属浆料，所述金属浆料包括金属浆料、有机载体和玻璃相；
第二步，利用所述金属浆料在所述玻璃板上进行厚膜丝网印刷，且所述金属浆料形成的线路厚度为10μm-200μm；
第三步，对第二步中形成的线路进行烧结，烧结温度为450℃-950℃；
第四步，用于UVLED封装的玻璃板制成。
2.如权利要求1所述的厚膜电路印刷用于半导体封装玻璃制作的方法，其特征在于，所述金属浆料为金浆料、银浆料、镍浆料、铜浆料和铝浆料中的一种或多种。
3.如权利要求2所述的厚膜电路印刷用于半导体封装玻璃制作的方法，其特征在于，所述金属浆料为银浆料。
4.如权利要求3所述的厚膜电路印刷用于半导体封装玻璃制作的方法，其特征在于，所述银浆料中金属银呈颗粒状或者片状。
5.如权利要求4所述的厚膜电路印刷用于半导体封装玻璃制作的方法，其特征在于，所述银浆料中金属银呈片状。
6.如权利要求1-5中任意一项所述的厚膜电路印刷用于半导体封装玻璃制作的方法，其特征在于，所述有机载体中中包括纤维素和蓖麻油。
7.如权利要求6所述的厚膜电路印刷用于半导体封装玻璃制作的方法，其特征在于，所述纤维素在所述有机载体中的重量含量范围为1％-4％。
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