影响厚膜电路用铜浆烧结制度的因素

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1、中国电子学会敏感技术分会电压敏学部第十九届学术年会论文专刊II・_一—一_影响厚膜电路用铜浆烧结制度的因素Studyontheimpactingfactorsonthickfilmcircuitforasinteringformulausingcopperpaste朱晓云陈学通2'昆明理工大学材料科学与工程学院昆明6500932中国船能重工集团公司第712研究所武汉430064M9：在厚農混合集成电路制造中，烧结赠赋予厚膜元件••生命”的关键性工艺・窜浆烧结是在氨气保护气氛下进行，烧结制度包括升

2、湿速度'烧结温度、保温时间、降温速度、环境气氛等・本文是以氧化铝为基板的厚震电路、散热板用铜浆为研究对象，对影响其烧结制度的基体、有机载体、气氛等因素进行研究■为厚膜电路用铜浆烧结制度确定提供參考・关■!!：铜浆，烧结制度，影响因素Abstract:Duringmanufacturingofthickfilmcompositeintegratedcircuitsinteringisthekeyprocesstogivingthickfilmcomponentsalife".Sinteringby

3、meansofcopperpasteisdoneunderprotectionofnitrogenandthesinteringformulaindudesspeedoftemperatureraise,sinteringtemperature,timeperiodoftemperaturekeeping,speedoftemperaturedecreaseandtheenvironment.Thispaperfocusesonthickfilmcircuitusingaluminaoxidea

4、sthebaseandcopperpasteasheatsink.Itstudiesthebase,organicvehicleandenvironmentetcwhichhaveimpactsonthesinteringformulaandprovidesreferencetoproducingthickfilmcircuitbysinteringusingcopperpaste.Keywords:copperpaste・sinteringformula,impactingfactors1WM

5、在厚膜混合集成电路制造中，烧结是十分重要的工序。在基片上干燥过的厚膜元件（电阻/电容/导带）必须经过烧结，才具备一定的电性能。虽然厚膜元件的性能取决于厚膜材料的性质及组成.但是烧结具有决定性的作用，其最重要的是烧结制度的确定，只有在最适合的温度和条件下烧结.才能得到所用材料的最佳性能，所以，烧结是赋予厚膜元件“生命”的关键性工艺⑴。铜导体浆料烧结作用一方面除去烘F膜层中的有机载体.并随烧结炉烟道排除；另一方面铜导体浆料中玻璃相充分熔融、流动并和金属铜粉粘结在一起•同时促进铜粉之间、铜粉与基体之间

6、的相互渗透与粘接；随着降温速度的加快，玻璃相粘度增大，膜层形成链状网结构，形成具有导电性、可焊性、耐焊性和附着力的铜膜，满足导带要求。铜浆烧结是在氮气保护气氛下进行.烧结制度包括升温速度、烧结温度、保温时间、降温速度、环境气氛等。本文是以氧化铝为基板的厚膜电路、散热板用铜浆为研究对象.对影响其烧结制度的基体、有机载体、气氛等因素进行研究,为厚膜电路用铜浆烧结制度确定提供依据n2影响烧结因索2.1基片在氧化铝基片的生产中.一般有AI2O3含量为75%、96%.99%等几种。厚膜电路用陶瓷基片通常

7、为96%A1心陶瓷基片.99瓷主要用作混合集成电路薄膜基片。作为厚膜电路用陶瓷基片只要具有优良的机电性能,如热导率较高、耐高温、绝缘性能良好、机械强度适中、耐磨及耐化学腐蚀就可満足使用条件，96直和99瓷是a-氧化铝晶型.属于刚玉结构，该结构最紧密，活性低，高温稳定.是氧化铝三种晶型中最稳定的晶型。Al：陶瓷基板的软化温度高于1600%：,这个温度已远超过铜金属熔点,在铜导体烧结过程中性能稳定.可以不考虑对基体的影响。而以功能陶瓷类为基体的铜浆烧结.必须考虑烧结制度对基体性能的影响：2.2有机载

8、体常用的有机载体是将乙基纤维素溶于有机溶剂中形成一种粘性液体，有机载体粘度用乙基纤维素的质量分数来调节，通常要求有机载体的粘度在一定的范围内。混合溶中国电子学会敏感技术分会电压敏学部第十九届学术年会论文专刊剂的挥发符合亨利定律.通过对溶剂组成和含量的调整可以获得孔有校好层次挥发性的有机载体。浆料要求右机载体在低温或室温下雅于挥发，保持一定粘度.有利于浆料的储存和印刷性能稳定；温度住1501C-250汇之间易于挥发，有利于浆料在干燥过程中快速挥发.缩炮工艺时间。烧结过程中在玻璃软化点之前，必须完全