CN117524810A - 一种集成电路过流保护器 - Google Patents
一种集成电路过流保护器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117524810A CN117524810A CN202410005296.XA CN202410005296A CN117524810A CN 117524810 A CN117524810 A CN 117524810A CN 202410005296 A CN202410005296 A CN 202410005296A CN 117524810 A CN117524810 A CN 117524810A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- electrode
- fuse link
- integrated circuit
- sacrificial layer
- initial
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000001012 protector Effects 0.000 title claims abstract description 50
- 238000007639 printing Methods 0.000 claims abstract description 62
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 42
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 34
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 21
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 58
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 32
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 claims description 25
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 24
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims description 8
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 5
- 238000000059 patterning Methods 0.000 claims description 4
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 claims description 4
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 claims description 3
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 3
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 claims description 3
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 13
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 abstract description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 8
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 7
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 239000005022 packaging material Substances 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 3
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 239000002082 metal nanoparticle Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 238000003303 reheating Methods 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 description 1
- ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N beryllium atom Chemical compound [Be] ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 230000009545 invasion Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012768 molten material Substances 0.000 description 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012858 packaging process Methods 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H85/00—Protective devices in which the current flows through a part of fusible material and this current is interrupted by displacement of the fusible material when this current becomes excessive
- H01H85/02—Details
- H01H85/04—Fuses, i.e. expendable parts of the protective device, e.g. cartridges
- H01H85/05—Component parts thereof
- H01H85/055—Fusible members
- H01H85/08—Fusible members characterised by the shape or form of the fusible member
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H69/00—Apparatus or processes for the manufacture of emergency protective devices
- H01H69/02—Manufacture of fuses
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H85/00—Protective devices in which the current flows through a part of fusible material and this current is interrupted by displacement of the fusible material when this current becomes excessive
- H01H85/02—Details
- H01H85/04—Fuses, i.e. expendable parts of the protective device, e.g. cartridges
- H01H85/05—Component parts thereof
- H01H85/143—Electrical contacts; Fastening fusible members to such contacts
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Fuses (AREA)
Abstract
本发明提供一种集成电路过流保护器,集成电路过流保护器适于形成在基板上,包括:第一电极和第二电极;位于基板相同的一侧,且间隔设置;熔断体;搭接于第一电极和第二电极的表面,且横跨两者之间的间隔空间;集成电路过流保护器通过如下方法制备:提供基板;基板上形成有间隔设置的第一电极和第二电极;形成熔断体;在第一电极和第二电极的表面,打印形成横跨两者之间的间隔空间并搭接于两者表面的熔断体并固化。本发明采用上述方法形成集成电路过流保护器,工艺简单且成本低,易于实施;还能实现亚微米级熔断体的快速和稳定制备,同时实现原位制备过流保护器,提高产品的稳定性和良率。
Description
技术领域
本发明涉及保险丝技术领域,具体涉及一种集成电路过流保护器。
背景技术
保险丝,一般也称为熔断器或过流保护器,装设于电路中,保险丝中具有导电熔丝,即熔断体,用以与被保护的电路形成串联,当电路中的电流异常升高而超过额定电流时,导电熔丝因过热而熔断,进而中断电路运作,藉此保障用电安全。保险丝按照类型划分,可分为电流保险丝、温度保险丝以及自恢复保险丝。其中,常见的电流保险丝主要包含贴片保险丝、微型保险丝、插片保险丝与管状保险丝等几种。随着通信技术及电子工业技术的发展,小型化及集成化成为电子元件及相关器件的发展趋势。贴片保险丝可广泛应用于过流保护领域,比如对元件小型化与集成化要求很高的数码产品及手持电子设备、电脑配件及电脑外围设备中。
然而,目前的保险丝因印制精度及熔融材料的限制,在固化烧结后会造成内部熔断导电层的变形,导致保险丝产品不稳定,良率降低;其次,保险丝制造成本高,工艺复杂。
发明内容
因此,本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中熔断体制备工艺复杂以及产品不稳定的缺陷,从而提供一种集成电路过流保护器。
本发明提供一种集成电路过流保护器,所述集成电路过流保护器适于形成在基板上,包括:第一电极和第二电极;所述第一电极和第二电极位于所述基板相同的一侧,且间隔设置;熔断体;所述熔断体搭接于所述第一电极和第二电极的表面,且横跨两者之间的间隔空间;所述集成电路过流保护器通过如下方法制备:提供基板;所述基板上形成有间隔设置的第一电极和第二电极;形成熔断体;在所述第一电极和所述第二电极的表面,打印形成横跨两者之间的间隔空间并搭接于两者表面的所述熔断体并固化。
可选的,所述形成熔断体的步骤包括:提供打印部件;所述打印部件使用流体材料打印所述熔断体,所述流体材料为非牛顿流体墨水材料;控制所述打印部件自第一电极的表面朝向第二电极的表面进行打印,以形成初始熔断体;在形成所述初始熔断体之后,对所述初始熔断体进行固化处理,以形成固化定型的所述熔断体。
可选的,所述形成熔断体的步骤包括:提供打印部件和激光器;所述打印部件使用流体材料打印所述熔断体,所述流体材料为非牛顿流体墨水材料;控制所述打印部件自第一电极的表面朝向第二电极的表面进行打印,逐步形成初始熔断体;同时所述激光器与所述打印部件共焦移动,对所述初始熔断体进行同步固化处理,以逐步形成固化定型的所述熔断体。
可选的,所述形成熔断体的步骤包括:在所述基板具有所述第一电极和第二电极的一侧形成牺牲层,所述牺牲层至少填充所述第一电极和所述第二电极之间的间隔空间;以所述牺牲层作为支撑,在部分所述第一电极和第二电极以及所述牺牲层远离基板的一侧表面形成初始熔断体;对所述初始熔断体进行固化处理,以形成熔断体;对所述初始熔断体进行固化处理之后,去除所述牺牲层,使所述熔断体搭接于所述第一电极和第二电极的表面。
可选的,所述牺牲层远离基板的一侧表面的形状呈凸起或凹陷。
可选的,所述牺牲层的玻璃化转变温度大于所述熔断体的固化温度;牺牲层的表面粗糙度小于或等于所述熔断体的最小出丝尺寸。
可选的,在所述基板具有所述第一电极和第二电极的一侧形成牺牲层之前,在所述基板的一侧表面形成初始牺牲层;对所述初始牺牲层进行图形化处理,以形成牺牲层,使得牺牲层中具有第一开口和第二开口;形成第一电极和第二电极的步骤中,在所述第一开口形成第一电极以及在所述第二开口形成第二电极。
可选的,所述形成熔断体的步骤包括:提供打印部件;在所述基板上形成包覆层;所述包覆层完全包覆所述基板、所述第一电极和第二电极;所述包覆层为液体包覆层;控制所述打印部件伸入所述包覆层内,自所述第一电极的表面朝向所述第二电极的表面进行打印,以形成初始熔断体;在形成所述初始熔断体形成之后,对所述初始熔断体进行固化处理,以形成固化定型的所述熔断体;对所述初始熔断体进行固化处理之后,去除所述包覆层,使所述熔断体搭接于所述第一电极和第二电极的表面。
可选的,所述固化处理包括激光烧结处理、热烧结处理或白光烧结处理中的一种。
可选的,制备所述集成电路过流保护器的环境温度为20℃-24℃,环境湿度为45%-55%。
本发明技术方案,具有如下优点:
本发明提供的集成电路过流保护器,基于目前打印技术的精度以及过流保护器中仅有单根熔断体线路,通过打印技术在所述第一电极和所述第二电极的表面能够直接打印形成熔断体,能够实现亚微米级熔断体的快速和稳定制备,同时实现原位制备过流保护器,避免封装之后再加热固化的步骤,避免了封装材料对熔断体的挤压变形,也避免了熔断体因自身及周围温度变化剧烈而产生形变。因此即使存在微小程度的误差变形,相对于设计形状变形程度也相对微小很多,基本可以认为完全符合设计形状无形变。其次,形成熔断体的步骤仅需要打印、固化,工艺简单且成本低,易于实施。
进一步地,制备所述集成电路过流保护器的环境温度为20℃-24℃,环境湿度为45%-55%。由于本申请打印部件采用的打印材料对环境敏感,因此将环境温度及湿度控制在上述条件下,制备出的熔断体形貌可以稳定保持为圆形或椭圆形,不会摊开成为膜状或发生其他变形,保证打印形成熔断体的一致性,提高产品良率和安全性,有利于集成电路过流保护器的批量生产。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的集成电路过流保护器的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的集成电路过流保护器的流程示意图;
图3为本发明实施例提供的形成熔断体的第一种示意图;
图4为本发明实施例提供的形成熔断体的第二种示意图;
图5为本发明实施例提供的形成熔断体的第三种示意图;
图6为本发明实施例提供的一种牺牲区的成型形状的结构示意图;
图7为本发明实施例提供的另一种牺牲区的成型形状的结构示意图;
图8为图5-图7中任意一个的俯视图;
图9为本发明实施例提供的形成熔断体的第四种示意图。
具体实施方式
本发明人研究发现,现有技术中的保险丝在固化烧结后会造成内部熔断导电层的变形,是由于熔断体的固化是先通过封装材料将组装好的电极和初始熔断体封装后再加热固化。即使是应用于集成电路中,也是形成好初始熔断体后与其他元件的封装固化一起进行。这样封装材料会对熔断体造成挤压,且熔断体自身由于封装在封装材料中,温度变化较为剧烈在加热过程中也会产生变形,两者共同作用下会使得最终熔断体的形状与设计形状偏差较远,变形严重。在集成电路中,任何微小的变形都将造成极大的偏差,因此这样程度的变形难以将过流保护器应用于集成电路上。
为解决这一问题,本发明提供一种集成电路过流保护器,包括:基板;第一电极和第二电极;所述第一电极和第二电极位于所述基板相同的一侧,且间隔设置;熔断体;所述熔断体搭接于所述第一电极和第二电极的表面,且横跨两者之间的间隔空间;所述集成电路过流保护器通过如下方法制备:提供基板;形成第一电极和第二电极;在所述基板上形成间隔的所述第一电极和所述第二电极;形成熔断体;在所述第一电极和所述第二电极的表面,打印形成横跨两者之间的间隔空间并搭接于两者表面的所述熔断体并固化。本发明提供的集成电路过流保护器,可以解决熔断体变形严重难以应用于集成电路的问题。
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外,下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
本实施例提供一种集成电路过流保护器,参考图1,所述集成电路过流保护器适于形成在基板1上,包括:第一电极2和第二电极3;所述第一电极2和第二电极3位于所述基板1相同的一侧,且间隔设置;熔断体4;所述熔断体4搭接于所述第一电极2和第二电极3的表面,且横跨两者之间的间隔空间;参考图2,所述集成电路过流保护器通过如下方法制备:
S1:提供基板;所述基板上形成有间隔设置的第一电极和第二电极;
S2:形成熔断体;在所述第一电极和所述第二电极的表面,打印形成横跨两者之间的间隔空间并搭接于两者表面的所述熔断体并固化。
在本实施例中,基于目前打印技术的精度以及过流保护器中仅有单根熔断体线路,通过打印技术在所述第一电极2和所述第二电极3的表面能够直接打印形成熔断体4,能够实现亚微米级熔断体的快速和稳定制备,同时实现原位制备过流保护器,避免了封装之后再加热固化的步骤,避免了封装材料对熔断体的挤压变形,也避免了熔断体4因自身及周围温度变化剧烈而产生形变。因此即使存在微小程度的误差变形,相对于设计形状变形程度也相对微小很多,基本可以认为完全符合设计形状无形变。其次,形成熔断体4的步骤仅需要打印、固化,工艺简单且成本低,易于实施。
可以理解的是,过流保护器通常情况下为了实现安全可靠的过流保护功能,只有单根线路,不会进行往复多条加工,也就是一个过流保护器中仅具有一个熔断体4搭接于所述第一电极2和第二电极3的表面。
在一个实施例中,制备所述集成电路过流保护器的环境温度为20℃-24℃,例如为20℃、21℃、22℃、23℃或24℃;环境湿度为45%-55%,例如为45%、46%、47%、48%、49%或50%。由于本申请打印部件采用的打印材料对环境敏感,因此将环境温度及湿度控制在上述条件下,制备出的熔断体4纵截面形状可以稳定保持为圆形或椭圆形,不会摊开成为膜状或发生其他变形,保证打印形成熔断体的一致性,提高产品良率和安全性,有利于集成电路过流保护器的批量生产。
在一个实施例中,所述熔断体4的材料包括银、铜、金、钯、铂、镍、铝、铁、铍和锌中的一种或几种的组合。采用上述材料可以较好地得到纳米颗粒粉体,且可以均匀地形成分散体,也即用来打印的金属纳米颗粒墨水;进一步由于金属纳米颗粒墨水呈分散均匀的,故打印时可以按照打印头的口径形成粗细均一的熔断体4,也即得到熔断体4的尺寸均一性好。具体的,尺寸波动小于5%,且电导率稳定(电阻值稳定),非常适合用于过流保护器。
当熔断体4的纵截面形状为圆形时,熔断体4的直径为0.1μm-500μm,此时,过流保护器检测极为灵敏。
在一个实施例中,参考图3,所述形成熔断体4的步骤包括:提供打印部件5;所述打印部件5使用流体材料打印所述熔断体,所述流体材料为非牛顿流体墨水材料;控制所述打印部件5自第一电极2的表面朝向第二电极3的表面进行打印,以形成初始熔断体;在形成所述初始熔断体4a之后,对所述初始熔断体4a进行固化处理,以形成固化定型的所述熔断体4(参考图1)。
具体的,通过使用丝性较好的非牛顿流体墨水材料实现直接跨线打印,打印完成后使用激光烧结、热烧结或者白光烧结进行固化处理。非牛顿流体墨水指具有非牛顿流体性质的墨水材料。非牛顿流体是指不满足牛顿黏性实验定律的流体,即其剪应力与剪切应变率之间不是线性关系的流体。具体应用到本实施例中,在第一电极2和第二电极3间距满足小于100μm条件的情况下,非牛顿流体墨水材料打印的熔断体4,受自身黏性作用,位于间距上方的悬空部分下垂变形极其微小,不会发生较大变形或脱落,因此可通过打印直接形成。上述方法较为便捷,制备高效,且熔断体材料单一,成本低。但需要说明注意的是,由于所述第一电极2和第二电极3间隔设置,所述第一电极2和第二电极3间隔位置在打印过程中没有支撑,因此,熔断体4的长度不易过长,也就是横跨第一电极2和第二电极3之间的熔断体4的长度不能过长,避免重力作用造成熔断体的垮塌和变形问题。
需要注意的是,当熔断体4的尺寸小于10μm的情况下,第一电极2和第二电极3之间的距离应不超过200μm;当熔断体4的尺寸大于10μm且小于100μm的情况下,第一电极2和第二电极3之间的距离应不超过2000μm。
在另一个实施例中,参考图4,所述形成熔断体4的步骤包括:提供打印部件5和激光器6;所述打印部件5使用流体材料打印所述熔断体4,所述流体材料为非牛顿流体墨水材料;控制所述打印部件自第一电极2的表面朝向第二电极3的表面进行打印,逐步形成初始熔断体4a;同时所述激光器6与所述打印部件5共焦移动,对所述初始熔断体4a进行同步固化处理,以逐步形成固化定型的所述熔断体4。可以理解的是,该方法即是利用打印部件打印初始熔断体的同时,利用红外或其他形式激光实时跟随固化。
具体的,利用打印部件5打印初始熔断体4a的同时,利用原位激光器实时跟随固化,即实现边打印边固化。由于非牛顿流体墨水的黏性特性,前部未固化部分的初始熔断体在长度较短时基本不发生变形,当未固化部分的长度随打印进度延长一定长度后,后部未固化的部分又被跟随共焦移动的激光器加热固化,因此未固化的部分可以总是维持在一个较短的不易变形的长度,直至完成熔断体的打印固化。同时,共焦移动过程中,需要固化的部分总是很短,无需很高的温度;且在开放环境进行激光固化,在加热的同时也在快速散热,熔断体本身的温度变化并不剧烈,因此整个过程中熔断体的整体变形均十分微小可视为几乎没有形变,或属于设计可容忍误差范围内。如此在很大程度上克服了因重力造成的熔断体垮塌和变形问题,适于在第一电极2和第二电极3之间的间隔空间较大尺寸的情况下使用;其次,直接打印形成熔断体4,无需形成其他辅助结构,避免了外部试剂的引入,工艺步骤简单,相关器件受到污染的可能性低。
在另外一些实施例中,考虑到由于横跨所述第一电极2和第二电极3之间的间隔空间处的熔断体4呈悬空,熔断体在制备过程中会受到重力影响变形或垮塌,所以在制备时可以使用支撑物对悬空的部分进行填充支撑,在制备完成熔断体并固化后,再将支撑物去除,从而避免或减少熔断体4在制备过程中因重力造成的变形。
在另一个实施例中,参考图5,所述形成熔断体的步骤包括:在所述基板1具有所述第一电极2和第二电极3的一侧形成牺牲层7,所述牺牲层7至少填充所述第一电极2和所述第二电极3之间的间隔空间;以所述牺牲层7作为支撑,在部分所述第一电极2和第二电极3以及所述牺牲层7远离基板的一侧表面形成初始熔断体;对所述初始熔断体进行固化处理,以形成熔断体4;对所述初始熔断体进行固化处理之后,去除所述牺牲层7,使所述熔断体4搭接于所述第一电极2和第二电极3的表面。
具体的,针对不同材料的熔断体,需要确定能够匹配相应的牺牲层7,其中至少要保证:牺牲层7和熔断体4不能互溶,以保证后续能将牺牲层7去除;牺牲层7的玻璃化转变温度(TG点)大于熔断体4的固化温度,以保证固化过程中不会发生结构形变;其中,熔断体4的固化温度为180℃-400℃,例如为180℃、200℃、300℃或400℃。若所述熔断体4的固化温度过小,熔断体的结构不稳定;若所述熔断体4的固化温度过大,固化过程中不会发生结构形变的几率减小。
牺牲层7的表面粗糙度小于或等于熔断体4的最小出丝尺寸,以便于打印部件对利用牺牲层7材料和熔断体4材料打印的兼容。表面粗糙度是指表面轮廓的波峰顶线和波谷底线之间的距离。
更具体的,对所述初始熔断体进行固化处理时,熔断体4会不可避免的发生收缩,收缩率因熔断体材料的不同而不同,且熔断体在不同的固化方式以及固化温度下具有不同的收缩率,而这些收缩率是已知的参数,所以在明确了实际所需熔断体4的尺寸时,结合熔断体4原材料本身的收缩率,计算得到采用该种原材料制备的熔断体4在固化时的收缩量,之后通过确定的收缩量,就能确定用于牺牲层7的成型形状,以使固化前的熔断体4能够在牺牲区的支撑下,为固化时的收缩量形成预留,进而在固化后使熔断体搭接于第一电极2和第二电极3表面结构适配,即通过控制牺牲层7的成型形状解决了制备所述熔断体4在固化过程中由于收缩变形以及热应力等因素所造成的断裂、畸变等问题,从而提高制备的熔断体的精度。这种情况下,即使熔断体4最终形状不为直线型,但由于设计形状时即考虑了变形因素,因此实际最终的非直线的具有弯曲的形状仍是符合设计形状的,是视为未发生形变或仅有属于设计可容忍误差范围内的形变的。
根据熔断体材料在特定固化方式下的收缩率,结合实际生产熔断体的尺寸等因素,所述牺牲层远离基板的一侧表面的形状呈凸起或凹陷。参考图6,将牺牲层7的成型形状做成上凸的形状,其中,凸起的弧长比拉直的直线长出来的部分即为预留的固化收缩量;同理,如图7所示,也可以将牺牲层7的形状做成下凹的形状,而凹陷的弧长比拉直的直线长出来的部分即为预留的固化收缩量。
另外,需要注意的是,为了保证熔断体4形成稳定的结构,牺牲层7须保持稳定,不产生形变,更不能发生分解,因此熔断体4和牺牲层的材料应相互匹配,以保证熔断体4的稳定成型。但是在熔断体4完全烧结的温度下,牺牲层7可以完全分解掉或者在熔断体4预固形成稳定保型结构后,牺牲层7可以通过溶剂浸泡或其他方式完整干净的去除。本实施例对熔断体4和牺牲层的材料不一一例举,保证熔断体4和牺牲层的材料之间不发生反应即可。
可以理解的是,在所述基板1具有所述第一电极2和第二电极3的一侧形成牺牲层7之前,在所述基板1的一侧表面形成初始牺牲层;对所述初始牺牲层进行图形化处理,以形成牺牲层7,使得牺牲层7中具有第一开口和第二开口;形成第一电极2和第二电极3的步骤中,在所述第一开口形成第一电极2以及在所述第二开口形成第二电极3(参考图8)。
还可以理解的是,对所述初始牺牲层进行图形化处理之后,可以形成多个第一开口和多个第二开口,以便于形成多个第一电极2和多个第二电极3,这样通过打印能够形成多个熔断体4,进而一次性形成多个过流保护器。根据实际工艺生产,可选择切割工艺将多个过流保护器切割成独立的过流保护器而进行后续封装工艺,因此,上述方式适合大批量生产使用。
在另一个实施例中,参考图9,所述形成熔断体4的步骤包括:提供打印部件;在所述基板1上形成包覆层8;所述包覆层8完全包覆所述基板1、所述第一电极2和第二电极3;所述包覆层8为液体包覆层;控制所述打印部件伸入所述包覆层8内,自所述第一电极2的表面朝向所述第二电极3的表面进行打印,以形成初始熔断体;在形成所述初始熔断体形成之后,对所述初始熔断体进行固化处理,以形成固化定型的所述熔断体4;对所述初始熔断体进行固化处理之后,去除所述包覆层8,使所述熔断体4搭接于所述第一电极2和第二电极3的表面。所述包覆层8为液体包覆层。
需要说明的是,上述方式通过引入支撑浴,即液体包覆层,提供了全方位的支撑,实现在支撑浴内进行熔断体的制备,具体的,通过控制打印部件在完全嵌入包覆层8中自第一电极2的表面朝向第二电极3的表面进行打印,使得在打印前不需要控制包覆层8的用量以及形状,而仅通过控制打印部件在打印过程的路径,就能实现熔断体的制备,即实现“自主支撑”功能,待熔断体固化后将包覆层去除以得到制备完成的过流保护器。可以理解的是,将包覆层8作为支撑浴,在包覆层中打印任意结构,都可以实现有支撑制备,一方面不易发生坍塌;另一方面,不需要控制牺牲层的形貌,使得过流保护器的制备工艺更加简单便捷,适合大规模的量产;除此之外,这种方式还能很好地控制内部环境,即隔绝空气,避免氧气、水汽等入侵,能够更好的实现熔断体4的制备。
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种集成电路过流保护器,所述集成电路过流保护器适于形成在基板上,其特征在于,包括:第一电极和第二电极;所述第一电极和第二电极位于所述基板相同的一侧,且间隔设置;
熔断体;所述熔断体搭接于所述第一电极和第二电极的表面,且横跨两者之间的间隔空间;
所述集成电路过流保护器通过如下方法制备:
提供基板;所述基板上形成有间隔设置的第一电极和第二电极;
形成熔断体;在所述第一电极和所述第二电极的表面,打印形成横跨两者之间的间隔空间并搭接于两者表面的所述熔断体并固化。
2.根据权利要求1所述的集成电路过流保护器,其特征在于,所述形成熔断体的步骤包括:
提供打印部件;所述打印部件使用流体材料打印所述熔断体,所述流体材料为非牛顿流体墨水材料;
控制所述打印部件自第一电极的表面朝向第二电极的表面进行打印,以形成初始熔断体;
在形成所述初始熔断体之后,对所述初始熔断体进行固化处理,以形成固化定型的所述熔断体。
3.根据权利要求1所述的集成电路过流保护器,其特征在于,所述形成熔断体的步骤包括:
提供打印部件和激光器;所述打印部件使用流体材料打印所述熔断体,所述流体材料为非牛顿流体墨水材料;
控制所述打印部件自第一电极的表面朝向第二电极的表面进行打印,逐步形成初始熔断体;同时所述激光器与所述打印部件共焦移动,对所述初始熔断体进行同步固化处理,以逐步形成固化定型的所述熔断体。
4.根据权利要求1所述的集成电路过流保护器,其特征在于,所述形成熔断体的步骤包括:
在所述基板具有所述第一电极和第二电极的一侧形成牺牲层,所述牺牲层至少填充所述第一电极和所述第二电极之间的间隔空间;
以所述牺牲层作为支撑,在部分所述第一电极和第二电极以及所述牺牲层远离基板的一侧表面形成初始熔断体;
对所述初始熔断体进行固化处理,以形成熔断体;
对所述初始熔断体进行固化处理之后,去除所述牺牲层,使所述熔断体搭接于所述第一电极和第二电极的表面。
5.根据权利要求4所述的集成电路过流保护器,其特征在于,所述牺牲层远离基板的一侧表面的形状呈凸起或凹陷。
6.根据权利要求4所述的集成电路过流保护器,其特征在于,所述牺牲层的玻璃化转变温度大于所述熔断体的固化温度;
牺牲层的表面粗糙度小于或等于所述熔断体的最小出丝尺寸。
7.根据权利要求4所述的集成电路过流保护器,其特征在于,
在所述基板具有所述第一电极和第二电极的一侧形成牺牲层之前,在所述基板的一侧表面形成初始牺牲层;对所述初始牺牲层进行图形化处理,以形成牺牲层,使得牺牲层中具有第一开口和第二开口;
形成第一电极和第二电极的步骤中,在所述第一开口形成第一电极以及在所述第二开口形成第二电极。
8.根据权利要求1所述的集成电路过流保护器,其特征在于,所述形成熔断体的步骤包括:
提供打印部件;
在所述基板上形成包覆层;所述包覆层完全包覆所述基板、所述第一电极和第二电极;所述包覆层为液体包覆层;
控制所述打印部件伸入所述包覆层内,自所述第一电极的表面朝向所述第二电极的表面进行打印,以形成初始熔断体;
在形成所述初始熔断体形成之后,对所述初始熔断体进行固化处理,以形成固化定型的所述熔断体;
对所述初始熔断体进行固化处理之后,去除所述包覆层,使所述熔断体搭接于所述第一电极和第二电极的表面。
9.根据权利要求2-8任一项所述的集成电路过流保护器,其特征在于,所述固化处理包括激光烧结处理、热烧结处理或白光烧结处理中的一种。
10.根据权利要求1所述的集成电路过流保护器,其特征在于,制备所述集成电路过流保护器的环境温度为20℃-24℃,环境湿度为45%-55%。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202410005296.XA CN117524810B (zh) | 2024-01-03 | 2024-01-03 | 一种集成电路过流保护器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202410005296.XA CN117524810B (zh) | 2024-01-03 | 2024-01-03 | 一种集成电路过流保护器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN117524810A true CN117524810A (zh) | 2024-02-06 |
CN117524810B CN117524810B (zh) | 2024-04-05 |
Family
ID=89749722
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202410005296.XA Active CN117524810B (zh) | 2024-01-03 | 2024-01-03 | 一种集成电路过流保护器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN117524810B (zh) |
Citations (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001052593A (ja) * | 1999-08-09 | 2001-02-23 | Daito Tsushinki Kk | ヒューズおよびその製造方法 |
JP2002140975A (ja) * | 2000-11-01 | 2002-05-17 | Koa Corp | ヒューズ素子及びその製造方法 |
JP2005316043A (ja) * | 2004-04-28 | 2005-11-10 | Yokohama Tlo Co Ltd | マイクロミラー素子及びその製造方法 |
CN1925087A (zh) * | 2006-09-04 | 2007-03-07 | 广东风华高新科技股份有限公司 | 厚膜片式保险丝及其制造方法 |
TWM363673U (en) * | 2009-04-24 | 2009-08-21 | Chun-Chang Yen | Structure of surface mount resistor fuse |
CN101593644A (zh) * | 2008-05-30 | 2009-12-02 | 南京萨特科技发展有限公司 | 一种微型表面贴装式熔断器 |
US20100265031A1 (en) * | 2007-12-21 | 2010-10-21 | Chun-Chang Yen | Surface mount thin film fuse structure and method of manufacturing the same |
CN101894716A (zh) * | 2009-05-21 | 2010-11-24 | 邱鸿智 | 金属共接高压保险丝结构及其制造方法 |
CN101911238A (zh) * | 2007-12-29 | 2010-12-08 | 库帕技术公司 | 采用激光加工制造smd和通孔式熔断器的可制造性 |
CN101944463A (zh) * | 2010-08-31 | 2011-01-12 | 广东风华高新科技股份有限公司 | 一种薄膜片式保险丝及其制备方法 |
KR20110037374A (ko) * | 2009-10-06 | 2011-04-13 | 울산대학교 산학협력단 | 마이크로 퓨즈 및 그 제조방법 |
US20110210814A1 (en) * | 2008-11-25 | 2011-09-01 | Nanjing Sart Science & Technology Development Co., Ltd | Multi-layer blade fuse and the manufacturing method thereof |
CN102646550A (zh) * | 2012-04-20 | 2012-08-22 | 中国振华集团云科电子有限公司 | 片式熔断器的制作方法及该片式熔断器 |
KR101703901B1 (ko) * | 2015-12-01 | 2017-02-08 | 오리셀 주식회사 | 낙뢰, 서지 특성을 강화한 마이크로 퓨즈 및 그의 제조 방법 |
CN107039334A (zh) * | 2016-02-03 | 2017-08-11 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 半导体结构的形成方法 |
CN111974471A (zh) * | 2020-06-23 | 2020-11-24 | 江苏敦超电子科技有限公司 | 一种基于3d打印的微流控电学检测芯片加工方法 |
CN114388440A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-04-22 | 长江存储科技有限责任公司 | 半导体器件的制作方法、半导体器件、存储器及存储系统 |
CN114464509A (zh) * | 2022-02-25 | 2022-05-10 | 中国振华集团云科电子有限公司 | 一种表贴式厚膜熔断器结构及其制造方法 |
CN117012713A (zh) * | 2022-04-27 | 2023-11-07 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 半导体结构及其形成方法 |
-
2024
- 2024-01-03 CN CN202410005296.XA patent/CN117524810B/zh active Active
Patent Citations (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001052593A (ja) * | 1999-08-09 | 2001-02-23 | Daito Tsushinki Kk | ヒューズおよびその製造方法 |
JP2002140975A (ja) * | 2000-11-01 | 2002-05-17 | Koa Corp | ヒューズ素子及びその製造方法 |
JP2005316043A (ja) * | 2004-04-28 | 2005-11-10 | Yokohama Tlo Co Ltd | マイクロミラー素子及びその製造方法 |
CN1925087A (zh) * | 2006-09-04 | 2007-03-07 | 广东风华高新科技股份有限公司 | 厚膜片式保险丝及其制造方法 |
US20100265031A1 (en) * | 2007-12-21 | 2010-10-21 | Chun-Chang Yen | Surface mount thin film fuse structure and method of manufacturing the same |
CN101911238A (zh) * | 2007-12-29 | 2010-12-08 | 库帕技术公司 | 采用激光加工制造smd和通孔式熔断器的可制造性 |
CN101593644A (zh) * | 2008-05-30 | 2009-12-02 | 南京萨特科技发展有限公司 | 一种微型表面贴装式熔断器 |
US20110210814A1 (en) * | 2008-11-25 | 2011-09-01 | Nanjing Sart Science & Technology Development Co., Ltd | Multi-layer blade fuse and the manufacturing method thereof |
TWM363673U (en) * | 2009-04-24 | 2009-08-21 | Chun-Chang Yen | Structure of surface mount resistor fuse |
CN101894716A (zh) * | 2009-05-21 | 2010-11-24 | 邱鸿智 | 金属共接高压保险丝结构及其制造方法 |
KR20110037374A (ko) * | 2009-10-06 | 2011-04-13 | 울산대학교 산학협력단 | 마이크로 퓨즈 및 그 제조방법 |
CN101944463A (zh) * | 2010-08-31 | 2011-01-12 | 广东风华高新科技股份有限公司 | 一种薄膜片式保险丝及其制备方法 |
CN102646550A (zh) * | 2012-04-20 | 2012-08-22 | 中国振华集团云科电子有限公司 | 片式熔断器的制作方法及该片式熔断器 |
KR101703901B1 (ko) * | 2015-12-01 | 2017-02-08 | 오리셀 주식회사 | 낙뢰, 서지 특성을 강화한 마이크로 퓨즈 및 그의 제조 방법 |
CN107039334A (zh) * | 2016-02-03 | 2017-08-11 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 半导体结构的形成方法 |
CN111974471A (zh) * | 2020-06-23 | 2020-11-24 | 江苏敦超电子科技有限公司 | 一种基于3d打印的微流控电学检测芯片加工方法 |
CN114388440A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-04-22 | 长江存储科技有限责任公司 | 半导体器件的制作方法、半导体器件、存储器及存储系统 |
CN114464509A (zh) * | 2022-02-25 | 2022-05-10 | 中国振华集团云科电子有限公司 | 一种表贴式厚膜熔断器结构及其制造方法 |
CN117012713A (zh) * | 2022-04-27 | 2023-11-07 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 半导体结构及其形成方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN117524810B (zh) | 2024-04-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2726130B2 (ja) | 金属有機物膜からなる少量アンペア用ヒューズ及びその製造方法 | |
CN1649065B (zh) | 低电阻聚合物阵列熔断装置和方法 | |
CN103990761B (zh) | 一种带有冲击孔结构的空心涡轮叶片制造方法 | |
CN117524810B (zh) | 一种集成电路过流保护器 | |
JP2010135205A (ja) | 同軸ケーブル及びその製造方法 | |
CN101447370A (zh) | 一种高可靠性片式保险丝的制备方法 | |
CN108028158A (zh) | 熔丝元件 | |
KR102328205B1 (ko) | 알루미늄 복합재와 유리 절연 단자를 실링하는 데 사용되는 저온 글라스링의 제조 및 그 사용방법 | |
CN114980579B (zh) | 一种高精密多层线路板制备过程中的固化方法 | |
US7173510B2 (en) | Thermal fuse and method of manufacturing fuse | |
CN104512996B (zh) | 玻璃流出装置和方法、及玻璃成型品和光学元件制造方法 | |
CN112261739A (zh) | 一种发热体及发热体的制作方法 | |
JP2006286224A (ja) | チップ型ヒューズ | |
EP2043110B1 (de) | Manteldraht und Schichtwiderstand | |
CN105830241A (zh) | 发光装置用基板、发光装置及发光装置用基板的制造方法 | |
CN107507742B (zh) | 一种管状超微型熔断器制作工具及制作方法 | |
CN101026028A (zh) | 设有电阻元件的电子器件及其制造方法 | |
CN110828243B (zh) | 一种薄膜型熔断器及制造方法 | |
JP2014143141A (ja) | 保護素子 | |
CN104319206A (zh) | 悬空式金属片电子元件及其批量制造方法 | |
CN204144203U (zh) | 悬空式金属片电子元件 | |
CN204464220U (zh) | 电路保护元件 | |
JP5550471B2 (ja) | セラミックヒューズおよびセラミックヒューズパッケージ | |
CN204167243U (zh) | 电路保护元件 | |
EP3078644B1 (de) | Verfahren zu herstellung einer glasdurchführung mit kontaktstiften |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |