集成電路模塊的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型適用于電子器件技術(shù)，提供了一種集成電路模塊，包括：其中一表面覆蓋有絕緣層的基板；于所述絕緣層表面形成的電路布線(xiàn)層；配設(shè)于所述電路布線(xiàn)層相應(yīng)位置的電路元件；貫通有通孔，并填塞用于電連接所述電路布線(xiàn)層與所述基板的導(dǎo)電物質(zhì)于所述通孔形成導(dǎo)電體。故，電路布線(xiàn)層與基板的結(jié)合不再依靠金屬線(xiàn)鍵合連接，而依靠導(dǎo)電物質(zhì)形成連接，不但節(jié)省了制造成本和難度，提高了連接可靠性，而且可在基板和電路布線(xiàn)層連接的必要區(qū)域減小，從而使集成電路模塊整體小型化。
【專(zhuān)利說(shuō)明】集成電路模塊
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于電子器件制造工藝領(lǐng)域，尤其涉及一種集成電路模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]智能功率模塊(Intelligent Power Module, IPM)是一種將電力電子和集成電路技術(shù)結(jié)合的功率驅(qū)動(dòng)類(lèi)產(chǎn)品。IPM把功率開(kāi)關(guān)器件和高壓驅(qū)動(dòng)電路集成在一起，并內(nèi)藏有過(guò)電壓、過(guò)電流和過(guò)熱等故障檢測(cè)電路。IPM—方面接收MCU的控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)后續(xù)電路工作，另一方面將系統(tǒng)的狀態(tài)檢測(cè)信號(hào)送回MCU。與傳統(tǒng)分立方案相比，IPM以其高集成度、高可靠性等優(yōu)勢(shì)贏得越來(lái)越大的市場(chǎng)，尤其適合于驅(qū)動(dòng)電機(jī)的變頻器及各種逆變電源，是變頻調(diào)速，冶金機(jī)械，電力牽引，伺服驅(qū)動(dòng)，變頻家電的一種理想電力電子器件。
[0003]參照?qǐng)D1說(shuō)明一種智能功率模塊100的結(jié)構(gòu)。圖1 (A)是所述智能功率模塊100的立體圖，圖1 (B)是圖8 (A)的X-X線(xiàn)剖面圖。
[0004]所述智能功率模塊100具有如下結(jié)構(gòu)，其包括:電路基板106 ;在設(shè)于所述電路基板106表面上的絕緣層107上形成的電路布線(xiàn)108 ;被固定在所述電路布線(xiàn)108上的電路元件104 ;連接所述電路元件104和所述電路布線(xiàn)108的金屬線(xiàn)105 ;與所述電路布線(xiàn)108連接的引腳101。所述智能功率模塊100的整體被密封樹(shù)脂102密封，密封的方法有使用熱塑性樹(shù)脂的注入模模制和使用熱硬性樹(shù)脂的傳遞模模制。
[0005]參照?qǐng)D1 (B)說(shuō)明連接電路布線(xiàn)108和電路基板106的位置的結(jié)構(gòu)。通過(guò)由-金屬線(xiàn)105連接電路基板106的露出部110，進(jìn)行電路布線(xiàn)108的特定電位點(diǎn)和電路基板106的連接。這樣，由于可通過(guò)電連接電路基板106和電路布線(xiàn)108特定電位點(diǎn)使兩者的電位近似，故可消除電路噪聲對(duì)所述電路元件104產(chǎn)生的不良影響。
`[0006]露出部110是為露出電路基板106而貫通絕緣層107的孔狀部位。露出部110 —般使用銑刀鉆孔形成，故參考圖1(c)，露出部110的底部111在鉆孔后為粗糙面，如果直接邦線(xiàn)，會(huì)導(dǎo)致金屬線(xiàn)105和露出部110的粘結(jié)力很低，即使使用200 μ m以上的粗線(xiàn)進(jìn)行邦定，在長(zhǎng)期使用過(guò)程中，因各種材料膨脹系數(shù)不盡相同，也存在斷線(xiàn)的可能。參考圖1 (D)，為確保金屬線(xiàn)105和露出部110的粘結(jié)力，在邦定金屬線(xiàn)105前，一般先使用壓平裝置115將底部111壓平。
[0007]但這種做法增加了一個(gè)設(shè)備，而且該設(shè)備對(duì)壓平的力度、接觸的速度、壓平的位置的精度要求很高，此種設(shè)備的設(shè)計(jì)難度較大、制造成本較高，對(duì)操作員的要求也較高，使用這種方法對(duì)底部111進(jìn)行處理，無(wú)疑增加了智能功率模塊100的制造成本和制造難度，降低了制造合格率。而且這種方法仍然是利用金屬線(xiàn)105和電路基板106的鍵合力來(lái)固定金屬線(xiàn)105與電路基板106的連接，在惡劣工況下長(zhǎng)期使用，仍然有斷線(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)。并且，通過(guò)邦定線(xiàn)在不同平面形成連接的方法，邦定線(xiàn)需要一定的空中走線(xiàn)長(zhǎng)度，所以，電路布線(xiàn)108特定電位點(diǎn)與露出部110間必須有保持一定的距離而不能太近，這無(wú)疑增加了電路基板106的面積，進(jìn)一步提聞了智能功率1?塊100的制造成本。實(shí)用新型內(nèi)容
[0008]本實(shí)用新型旨在解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種利用導(dǎo)電物質(zhì)使電路布線(xiàn)層與基板形成電連接的集成電路模塊，可有效保證在集成電路模塊的長(zhǎng)期使用過(guò)程中，電路布線(xiàn)層的特定電位和基板間可靠連接。
[0009]本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種集成電路模塊，，包括:其中一表面覆蓋有絕緣層的基板；于所述絕緣層表面形成的電路布線(xiàn)層；配設(shè)于所述電路布線(xiàn)層相應(yīng)位置的電路元件；貫通有通孔，并填塞用于電連接所述電路布線(xiàn)層與所述基板的導(dǎo)電物質(zhì)于所述通孔形成導(dǎo)電體。
[0010]在優(yōu)選的實(shí)施例中，所述通孔貫通所述絕緣層，于該通孔內(nèi)填塞所述導(dǎo)電物質(zhì)形成的所述導(dǎo)電體與所述基板和所述電路布線(xiàn)層接觸。
[0011]在優(yōu)選的實(shí)施例中，所述通孔貫通所述絕緣層并穿透所述電路布線(xiàn)層，于該通孔內(nèi)填塞所述導(dǎo)電物質(zhì)的形成的所述導(dǎo)電體與所述基板接觸并與所述電路布線(xiàn)層接觸。
[0012]在優(yōu)選的實(shí)施例中，還包括引腳，所述電路布線(xiàn)層包括靠近所述基板的表面邊緣的引腳焊盤(pán)，所述引腳與所述引腳焊盤(pán)連接并自所述基板向外延伸。
[0013]在優(yōu)選的實(shí)施例中，還包括密封層，所述密封層包覆于所述基板的所述表面。
[0014]在優(yōu)選的實(shí)施例中，還包括連接所述電路布線(xiàn)層與所述電路元件的金屬線(xiàn)。
[0015]上述集成電路模塊有益效果是:由于電路布線(xiàn)層與基板的結(jié)合不再依靠金屬線(xiàn)鍵合連接，而依靠導(dǎo)電物質(zhì)形成連接，不但節(jié)省了制造成本和難度，提高了連接可靠性，而且可在基板和電路布線(xiàn)層連接的必要區(qū)域減小，從而使集成電路模塊整體小型化。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1 (A)為現(xiàn)有的智能功率模塊的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖1 (B)是圖1 (A)的X-X’線(xiàn)剖面圖；
[0018]圖1 (C)為現(xiàn)有的智能功率模塊的露出孔位置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖1 (D)為現(xiàn)有的智能功率模塊的制造方法的制作露出孔的工序示意圖；
[0020]圖2 (A)為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的智能功率模塊的俯視圖；
[0021]圖2 (B)是圖2 (A)的平面剖面圖；
[0022]圖2 (C)是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例中的圖2 (A)中沿X-X’線(xiàn)的剖面圖；
[0023]圖2 (D)是本實(shí)用新型另一個(gè)實(shí)施例中的圖2 (A)中沿X_X’線(xiàn)的剖面圖；
[0024]圖3 (A)、3 (B)是本實(shí)用新型第一實(shí)施例提供的設(shè)置基板、絕緣層及電路布線(xiàn)層的工序；
[0025]圖4 (A)、4 (B)為本實(shí)用新型第一實(shí)施例提供的設(shè)置通孔的工序；
[0026]圖5 (A)、5 (B)為本實(shí)用新型第一實(shí)施例提供的配設(shè)電路元件、焊接引腳以及填塞導(dǎo)電物質(zhì)的工序；
[0027]圖6 (A)、6 (B)為本實(shí)用新型第二實(shí)施例提供的設(shè)置基板、絕緣層以及通孔的工序;
[0028]圖7為本實(shí)用新型第二實(shí)施例提供的在通孔填塞導(dǎo)電物質(zhì)的工序；
[0029]圖8 (A)、8 (B)為本實(shí)用新型第二實(shí)施例提供的布設(shè)電路布線(xiàn)層的工序；
[0030]圖9為本實(shí)用新型第二實(shí)施例提供的設(shè)置電路元件的工序；[0031]圖10 (A)UO (B)UO (C)為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的進(jìn)行邦線(xiàn)連接及清洗工序；
[0032]圖11 (A)Ul (B)為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的密封工序；
[0033]圖12為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的進(jìn)行引腳切筋成型并進(jìn)行測(cè)試的工序。
【具體實(shí)施方式】
[0034]為了使本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0035]結(jié)合圖2 (A)、2 (B)、2 (C)、2 (D)，在一個(gè)實(shí)施例中，集成電路模塊10包括其中一表面覆蓋有絕緣層17的基板16、于絕緣層16表面形成的電路布線(xiàn)層18、配設(shè)于電路布線(xiàn)層18相應(yīng)位置的電路元件14和貫通有通孔20，并填塞用于電連接電路布線(xiàn)層18與基板16的導(dǎo)電物質(zhì)于通孔20形成導(dǎo)電體。
[0036]基板16是由1100或5052等材質(zhì)的鋁或銅構(gòu)成的矩形板材。在基板16其中一表面上形成電路布線(xiàn)層18與絕緣層17的方法有兩種:一個(gè)方法是防蝕處理基板16的至少一個(gè)表面；另一個(gè)方法是在基板16的至少一個(gè)表面上形成絕緣層17后再在其表面形成電路布線(xiàn)層18。在此，為提高集成電路模塊10的耐濕性，可以利用密封樹(shù)脂12密封鋁基板16的整體。
[0037]絕緣層17覆蓋基板16至少一個(gè)表面形成，并在環(huán)氧樹(shù)脂等樹(shù)脂材料內(nèi)高濃度填充氧化鋁等填料提高熱導(dǎo)率。
[0038]電路元件14被固定在電路布線(xiàn)層18上構(gòu)成規(guī)定的電路。電路元件14采用晶體管或二極管等有源元件、或者電容或電阻等無(wú)源元件。另外，也可以通過(guò)由銅等制成的散熱器將功率元件等發(fā)熱量大的元件固定在基板16上。在此，根據(jù)集成電路器件的設(shè)計(jì)需要，通過(guò)利用金屬線(xiàn)15將電路布線(xiàn)層18與面朝上安裝的電路元件14連接。
[0039]進(jìn)一步地，集成電路模塊10還包括引腳11，電路布線(xiàn)層18包括靠近基板16的表面邊緣的引腳焊盤(pán)18A，引腳11與引腳焊盤(pán)18A連接并自基板16向外延伸。電路布線(xiàn)層18由銅等金屬構(gòu)成且和基板16絕緣。在此，在基板16的一邊附近設(shè)置多個(gè)對(duì)準(zhǔn)排列的焊盤(pán)18A，另外，電路布線(xiàn)層18被絕緣層17粘結(jié)在基板16的表面上。
[0040]在一個(gè)實(shí)施例中，參考圖2 (C)，通孔20貫通絕緣層17，于該通孔內(nèi)填塞導(dǎo)電物質(zhì)21形成的導(dǎo)電體與基板16和電路布線(xiàn)層18接觸。本實(shí)施例中，通孔20位于基板16和電路布線(xiàn)層18之間，且填塞于其中的導(dǎo)電物質(zhì)與基板16和電路布線(xiàn)層18形成電連接。
[0041]在另一個(gè)實(shí)施例中，參考圖2 (D)，通孔20貫通絕緣層17并穿透電路布線(xiàn)層18，于該通孔20內(nèi)填塞導(dǎo)電物質(zhì)21的形成的導(dǎo)電體，該導(dǎo)電體與基板16接觸并與電路布線(xiàn)層18接觸電路布線(xiàn)層18與基板16的導(dǎo)電物質(zhì)21。本實(shí)施例中，通孔20貫通絕緣層17位于基板16和特定位置的電路布線(xiàn)層18，且填塞于其中的導(dǎo)電物質(zhì)21與基板16和電路布線(xiàn)層18形成電連接，通孔20的孔口周?chē)须娐凡季€(xiàn)層18圍繞。
[0042]通過(guò)設(shè)置通孔20，使得電路布線(xiàn)層18形成特定電位，該特定電位一般為地電位，通孔20的底部和孔壁可以比較粗糙，可以允許通孔20中殘存有少量鋁屑，
[0043]導(dǎo)電物質(zhì)21加熱并冷卻后凝固，形成與電路布線(xiàn)層18和基板16緊密接觸的導(dǎo)電體。導(dǎo)電物質(zhì)21可以為錫膏、銀膠等，出于成本控制，一般選用低溫錫膏，錫膏要填充孔20的90%以上的空間，并且確保能接觸到孔20的底部和孔口周?chē)碾娐凡季€(xiàn)層18，如果通孔20中存在招或銅屑，要確保能被錫骨固定。
[0044]引腳11被固定在設(shè)于基板16至少一個(gè)邊緣的焊盤(pán)18A上，其具有例如與外部進(jìn)行輸入、輸出的作用。在此，至少一邊上設(shè)有多條引腳11，引腳11和焊盤(pán)18A通過(guò)焊錫等導(dǎo)電電性粘結(jié)劑粘結(jié)。
[0045]密封層12可通過(guò)傳遞模方式使用熱硬性樹(shù)脂模制也可使用注入模方式使用熱塑性樹(shù)脂模制。在此，密封層12可以為樹(shù)脂，其完全密封鋁基板16具有電路布線(xiàn)層18的一面上的所有元素，而基板16不具有電路布層18的一面不被被密封；另外為了集成電路模塊10的性能極其穩(wěn)定性更好，可以將其各個(gè)表面均用樹(shù)脂密封。
[0046]參照?qǐng)D2 (A)、2 (B)、2 (C)和2 (D)，在基板16的表面上形成通過(guò)絕緣層17與基板16絕緣的電路布線(xiàn)層18。通過(guò)在電路布線(xiàn)層18的適當(dāng)位置配置電路元件14形成所希望的電路。另外，為了抑制電路布線(xiàn)層18和基板16之間的寄生電容和電路噪聲，用導(dǎo)電物質(zhì)21通過(guò)貫穿通孔20連接電路布線(xiàn)層18和基板16。這樣，由于通過(guò)將兩者連接可使電路布線(xiàn)層18和基板16的電位近似，故可使寄生電容和電路噪聲得到降低。例如，可采用電路布線(xiàn)層18的地電位連接基板16，使基板16的電位近似于地電位。另外，基板16上設(shè)置有一個(gè)通孔20，但也可以形成多個(gè)通孔20。
[0047]參照?qǐng)D2 (C),2 (D)，說(shuō)明通孔20附近的結(jié)構(gòu)。通孔20可以只是貫通絕緣層17，使電路布線(xiàn)層18和基板16部分露出的孔部，如圖2 (C)所示。也可以是貫通電路布線(xiàn)層18、絕緣層17而使基板16部分露出的孔部，如圖2 (D)所示；為使基板16和電路布線(xiàn)層18導(dǎo)電的金屬部分露出，而將通孔20的深度形成比絕緣層17的厚度更大，需要使得電路布線(xiàn)層18凹陷或穿透，基板16凹陷。為使導(dǎo)電物質(zhì)21可以接觸到電路布線(xiàn)層18，通孔20上表面或孔口周?chē)枰粲性撎囟娢蝗绲仉娢坏碾娐凡季€(xiàn)層18，如果通孔20的孔徑是0.5_，那么在形成通孔20前，此處的電路布線(xiàn)層18的直徑需要大于0.7_。在使用銑刀形成通孔20時(shí)，通孔20的底面20A (位于基板16上)形成粗糙面。
[0048]參考圖2 (D)，往通孔20中注入流動(dòng)態(tài)導(dǎo)電物質(zhì)21，導(dǎo)電物質(zhì)21可以是錫膏等，確保注入到通孔20的底部并且從通孔20的孔口溢出，在通孔20的孔口周?chē)碾娐凡季€(xiàn)層18上形成涂覆，在通孔20的內(nèi)部，錫膏至少能填充孔內(nèi)空間的90%。在此，因?yàn)榧呻娐纺K10在注入流動(dòng)態(tài)導(dǎo)電物質(zhì)21后仍有加熱工序，導(dǎo)電物質(zhì)21會(huì)在上述加熱工序中逐漸變成固態(tài)。
[0049]另外，再參照?qǐng)D2(D)，在本實(shí)施例中，由于考慮到與形成電路元件14的工序兼容，使用了成本較低流動(dòng)性有限的錫膏，所以建議通孔20的直徑不小于0.5_，確保錫膏能夠通過(guò)錫膏印刷的工序?qū)仔纬沙浞痔畛?90%以上)，如果使用流動(dòng)性更好的材料，孔徑可進(jìn)
一步縮小。
[0050]上述集成電路模塊10通過(guò)兩中不同的結(jié)構(gòu)，依靠導(dǎo)電物質(zhì)21形成連接電路布線(xiàn)層18與基板16的特定電位的電連接，不但節(jié)省了制造成本和難度，提高了連接可靠性，而且可在基板16和電路布線(xiàn)層18連接的必要區(qū)域減小，從而使集成電路模塊18整體小型化。
[0051]此外，結(jié)合圖3至5，還提供兩種可制得上述集成電路模塊10的制造方法。
[0052]第一種集成電路模塊的制造方法包括以下步驟:[0053]制作基板16,并于基板16的其中一表面覆蓋絕緣層17 ;于所述絕緣層17表面布設(shè)電路布線(xiàn)層18 ;于所述電路布線(xiàn)層18相應(yīng)位置配設(shè)電路元件14 ;設(shè)置通孔20，并在該通孔20內(nèi)填塞使所述電路布線(xiàn)層18與所述基板16形成電連接的導(dǎo)電物質(zhì)21。
[0054]進(jìn)一步地，所述設(shè)置通孔20，在該通孔20填塞使所述電路布線(xiàn)層18與所述基板16形成電連接的導(dǎo)電物質(zhì)21的步驟為:設(shè)置貫通在所述絕緣層17和所述電路布線(xiàn)層18的通孔20 ;并在該通孔20填塞與所述基板16和所述電路布線(xiàn)層18均接觸的所述導(dǎo)電物質(zhì)21 ;然后將所述導(dǎo)電物質(zhì)21加熱并使之冷卻后凝固，形成與所述電路布線(xiàn)層18和所述基板16緊密接觸的導(dǎo)電體。
[0055]本實(shí)施例中，以下結(jié)合【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】的各工序的詳細(xì)情況。
[0056]第一工序:參照?qǐng)D3，本工序是在大小合適的基板16上形成絕緣層17并在絕緣層17表面形成電路布線(xiàn)層18的工序。
[0057]首先，參照?qǐng)D3 (A)和圖3 (A)的X-X’剖面的剖面圖圖3 (B)，根據(jù)需要的電路布局準(zhǔn)備大小合適的基板16,對(duì)于一般的集成電路模塊10可選取64mm X 30mm的大小,兩面進(jìn)行防蝕處理。在基板16的至少一面的表面上設(shè)有絕緣層17。另外，在絕緣層17的表面粘貼有作為導(dǎo)電圖案的銅箔。然后將該工序制造的銅箔進(jìn)行蝕刻，局部地除去銅箔，形成電路布線(xiàn)層18。
[0058]在此，大小合適的基板16的形成可以通過(guò)直接對(duì)ImX Im的鋁材或銅材進(jìn)行沖切等方式形成，也可通過(guò)先ImX Im的鋁材或銅材形成V槽，然后剪切的方式形成。
[0059]第二工序:參照?qǐng)D4，在本工序中，在電路布線(xiàn)層18和絕緣層17上設(shè)置通孔20。
[0060]參照俯視圖圖4 (A)和側(cè)視圖圖4 (B)通孔20的形成可通過(guò)例如前端平坦形成的銑刀，如立銳刀。通過(guò)使該銑刀高速旋轉(zhuǎn)而形成通孔20。由于鋁或銅是具有粘性的金屬，故形成的通孔20的底部形成粗糙面20A。另外，通孔20的位置選擇上，應(yīng)該選擇電路布線(xiàn)層18上例如，將作為集成電路模塊10地電位的特定位置，通過(guò)形成通孔20，電路布線(xiàn)層18和絕緣層17被貫通。
[0061]絕緣層17由于含有氧化鋁等無(wú)機(jī)填料，故是非常堅(jiān)固的。因此，形成通孔20引起的銑刀的磨損非?？?。該磨損是越使用直徑小的鉆頭越顯著，并且考慮到保證導(dǎo)電物質(zhì)21能充分填充，在批量生產(chǎn)時(shí)，最好使用直徑較粗的銑刀；另外，當(dāng)考慮基板16的小型化時(shí)，最好將銑刀的直徑減小，以減小通孔20的面積。因此，最好使用直徑為Φ0.5mm的銑刀形成通孔20。根據(jù)該直徑，可在某種程度減小通孔20占有的面積，同時(shí)可控制銑刀的磨損程度從而提高生產(chǎn)性。
[0062]第三工序:參照?qǐng)D5，本工序是在電路布線(xiàn)層18上涂覆錫膏填充通孔20，安裝電路元件14和引腳11。
[0063]首先，參照俯視圖圖5 (A)和側(cè)視圖圖5 (B)，通過(guò)特定開(kāi)孔的鋼網(wǎng)，涂覆焊錫等焊料，使電路布線(xiàn)層18上的特定位置形成具有一定流動(dòng)性的錫膏層，并在通孔20中形成有錫膏柱，即為導(dǎo)電物質(zhì)21，鋼網(wǎng)在通孔20位置的開(kāi)孔大于孔徑，所以導(dǎo)電物質(zhì)21除填充了通孔20外，還被涂覆在通孔20周?chē)碾娐凡季€(xiàn)層18上。如果第二工序中通孔20中形成的少量鋁屑，也將被導(dǎo)電物質(zhì)21所包圍。導(dǎo)電物質(zhì)21是通過(guò)在電路布線(xiàn)層18其他位置形成錫膏層一樣的方式形成，因此并沒(méi)有增加將工序。
[0064]然后，在載具13上放置托具9，使電路元件14放在電路布線(xiàn)層18的特定位置上，并使引腳11的一端要安放在引腳焊盤(pán)18A上，另一端通過(guò)托具9進(jìn)行固定，載具13和托具9通過(guò)合成石等材料制成；
[0065]最后，放于載具13和托具9上的基板16通過(guò)回流焊，錫膏固化后，電路元件14、引腳11被固定，導(dǎo)電物質(zhì)21固化，基板16和電路布線(xiàn)層18的特定位置形成了固定的電連接。
[0066]另外，第二種集成電路模塊的制造方法包括以下步驟:
[0067]制作基板16，并于所述基板16的其中一表面覆蓋絕緣層17 ;設(shè)置通孔20，并在該通孔20內(nèi)填塞與所述基板16形成電連接的導(dǎo)電物質(zhì)21 ;于所述絕緣層17表面布設(shè)電連接的電路布線(xiàn)層18，與所述導(dǎo)電物質(zhì)21 ;于所述電路布線(xiàn)層18相應(yīng)位置配設(shè)電路元件14。
[0068]進(jìn)一步地，設(shè)置的通孔20內(nèi)填塞與所述基板16形成電連接的導(dǎo)電物質(zhì)21的步驟為:在所述絕緣層17設(shè)置所述通孔20 ;并在該通孔20填塞與所述基板16和所述電路布線(xiàn)層18均接觸的所述導(dǎo)電物質(zhì)21 ;然后將所述導(dǎo)電物質(zhì)21加熱并使之冷卻凝固，形成與所述電路布線(xiàn)層18和所述基板16緊密接觸的導(dǎo)電體。
[0069]本實(shí)施例中，以下結(jié)合【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】的各工序的詳細(xì)情況。
[0070]第一工序:參照?qǐng)D6，本工序是在大小合適的基板16上形成絕緣層17并在絕緣層17設(shè)置通孔20工序。
[0071]首先，參照?qǐng)D6 (B)和圖6 (A)的X-X’剖面的剖面圖圖6 (B)，根據(jù)需要的電路布局準(zhǔn)備大小合適的基板16,對(duì)于一般的集成電路模塊10可選取64mm X 30mm的大小,兩面進(jìn)行防蝕處理。在基板16的至少一面的表面上設(shè)有絕緣層17。在此，大小合適的基板16的形成可以通過(guò)直接對(duì)ImX Im的鋁材或銅材進(jìn)行沖切等方式形成，也可通過(guò)先ImX Im的鋁材或銅材形成V槽，然后剪切的方式形成。
[0072]然后，參照俯視圖圖6 (B)通孔20的形成可通過(guò)例如前端平坦形成的銑刀，如立銳刀，進(jìn)行。通過(guò)使該銑刀高速旋轉(zhuǎn)而形成通孔20。由于鋁是具有粘性的金屬，故形成的通孔20的底部形成粗糙面20A。另外，通孔20的位置選擇上，應(yīng)該選擇與電路布線(xiàn)層18上，作為集成電路模塊10地電位的特定位置。
[0073]絕緣層17由于含有氧化鋁等無(wú)機(jī)填料，故是非常堅(jiān)固的。因此，形成通孔20引起的銑刀的磨損非?？臁Ｔ撃p是越使用直徑小的鉆頭越顯著，并且考慮到保證導(dǎo)電物質(zhì)21能充分填充，在批量生產(chǎn)時(shí)，最好使用直徑較粗的銑刀；另外，當(dāng)考慮基板16的小型化時(shí)，最好將銑刀的直徑減小，以減小通孔20的面積。因此，最好使用直徑為Φ0.5mm的銑刀形成通孔20。根據(jù)該直徑，可在某種程度減小通孔20占有的面積，同時(shí)可控制銑刀的磨損程度從而提高生產(chǎn)性。
[0074]第三工序:參照?qǐng)D7-9，本工序是在電路布線(xiàn)層18上涂覆錫膏填充通孔20，表面形成電路布線(xiàn)層18的安裝電路元件14和引腳11的工序。
[0075]首先，參照側(cè)視圖圖7，通過(guò)特定開(kāi)孔的鋼網(wǎng)，涂覆焊錫等焊料，使絕緣層17上的特定位置形成具有一定流動(dòng)性的錫膏層，并在通孔20中形成有錫膏柱，即為導(dǎo)電物質(zhì)21，鋼網(wǎng)在通孔20位置的開(kāi)孔大于孔徑，所以導(dǎo)電物質(zhì)21除填充了通孔20外，還被涂覆在通孔20周?chē)慕^緣層17上。第二工序中通孔20中形成的少量鋁屑，也被導(dǎo)電物質(zhì)21所包圍。
[0076]然后，參照俯視圖圖8 (A)和側(cè)視圖圖8 (B)，在絕緣層17的表面粘貼有作為導(dǎo)電圖案的銅箔。然后將該工序制造的銅箔進(jìn)行蝕刻，局部地除去銅箔，形成電路布線(xiàn)層18。導(dǎo)電物質(zhì)21是通過(guò)在電路布線(xiàn)層18其他位置形成錫膏層一樣的方式形成，因此并沒(méi)有增加將工序。
[0077]然后參考圖9，在載具13上放置托具9，使電路元件14放在電路布線(xiàn)層18的特定位置上，并使引腳11的一端要安放在引腳焊盤(pán)18A上，另一端通過(guò)托具9進(jìn)行固定，載具13和托具9通過(guò)合成石等材料制成；
[0078]最后，放于載具13和托具9上的基板16通過(guò)回流焊，錫骨固化，電路兀件1414、引腳11被固定，導(dǎo)電物質(zhì)21固化，基板16和電路布線(xiàn)層18的特定位置形成了固定的電連接。
[0079]可以理解地，在制作集成電路模塊的工藝流程除上述工序以外，還包括以下工序，
[0080]第四工序:參照?qǐng)D10 (A)UO (B)UO (C)，本工序是清洗所述電路基板16并進(jìn)行邦線(xiàn)連接，使電路元件14和電路布線(xiàn)層18形成起電連接作用的金屬線(xiàn)15的工序。
[0081]首先將基板16放入清洗機(jī)中進(jìn)行清洗，將回流焊時(shí)殘留的松香等助焊劑及沖壓時(shí)殘留的鋁線(xiàn)等異物洗凈，根據(jù)電路元件14在電路布線(xiàn)層18的排布密度，清洗可通過(guò)噴淋或超聲或兩者結(jié)合的形式進(jìn)行。
[0082]其次，參照俯視圖圖10 (A)和側(cè)視圖圖10 (B)UO (C)，圖10 (B)UO (C)分別是兩個(gè)不同制造方法的進(jìn)行電路元件14和電路布線(xiàn)層18的邦線(xiàn)連接的示意圖。
[0083]第五工序:參照?qǐng)D11 (A)Ul (B)，密封層12密封電路基板16的工序。圖11表示使用模具50由密封層12密封電路基板16的工序的剖面圖。
[0084]首先，在無(wú)氧環(huán)境中對(duì)電路基板16進(jìn)行烘烤，烘烤時(shí)間不應(yīng)小于2小時(shí)，烘烤溫度和選擇125°C。
[0085]將配置好引腳11的基板16搬送到模型44及45。通過(guò)使引腳11的特定部分與固定裝置46接觸，進(jìn)行基板16的定位。
[0086]合模時(shí)，在形成于模具50內(nèi)部的模腔中放置電路基板16,然后由燒口 53注入密封樹(shù)脂。進(jìn)行密封的方法可采用使用熱硬性樹(shù)脂的傳遞模模制或使用熱硬性樹(shù)脂的注入模模制。而且，對(duì)應(yīng)自澆口 53注入的密封樹(shù)脂模腔內(nèi)部的氣體通過(guò)排氣口 54排放到外部。
[0087]第六工序:參照?qǐng)D12，進(jìn)行引腳11切筋成型并進(jìn)行測(cè)試的工序，上述的集成電路豐旲塊10經(jīng)由此工序作為制品完成。
[0088]在前工序即傳遞模模裝工序使除引腳11以外的其他部分都被密封層12密封。本工序根據(jù)使用的長(zhǎng)度和形狀需要，例如，在虛線(xiàn)51的位置將外部引腳11切斷成一定形狀，便于后續(xù)裝配。
[0089]然后將模塊放入測(cè)試設(shè)備中，進(jìn)行常規(guī)的電參數(shù)測(cè)試，一般包括絕緣耐壓、靜態(tài)功耗、遲延時(shí)間等測(cè)試項(xiàng)目，測(cè)試合格者為成品。
[0090]利用上述工序，完成圖2所示的集成電路模塊10，其中，上述的集成電路模塊10可以是智能功率模塊(IPM)。
[0091]上述兩種集成電路模塊的制造方法通過(guò)減少形成連接基板16和電路布線(xiàn)層18的金屬線(xiàn)的工序，因此可以簡(jiǎn)化邦線(xiàn)流程，并能大幅節(jié)省集成電路模塊10的制造成本，對(duì)于某些流水線(xiàn)，甚至可以減少一臺(tái)邦線(xiàn)設(shè)備的投入；因?yàn)橹恍栌煤?jiǎn)單的裝置往通孔中注入導(dǎo)電物質(zhì)21，并且注入量的要求較為寬松，對(duì)通孔20的孔底20A、孔壁表面粗糙度無(wú)特殊要求，因此無(wú)需設(shè)計(jì)價(jià)格高昂的設(shè)備對(duì)孔底20A進(jìn)行壓平。
[0092]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種集成電路模塊，其特征在于，包括:其中一表面覆蓋有絕緣層的基板；于所述絕緣層表面形成的電路布線(xiàn)層；配設(shè)于所述電路布線(xiàn)層相應(yīng)位置的電路元件；貫通有通孔，并填塞用于電連接所述電路布線(xiàn)層與所述基板的導(dǎo)電物質(zhì)于所述通孔形成導(dǎo)電體。
2.如權(quán)利要求1所述的集成電路模塊，其特征在于，所述通孔貫通所述絕緣層，于該通孔內(nèi)填塞所述導(dǎo)電物質(zhì)形成的所述導(dǎo)電體與所述基板和所述電路布線(xiàn)層接觸。
3.如權(quán)利要求1或2所述的集成電路模塊，其特征在于，所述通孔貫通所述絕緣層并穿透所述電路布線(xiàn)層，于該通孔內(nèi)填塞所述導(dǎo)電物質(zhì)的形成的所述導(dǎo)電體與所述基板接觸并與所述電路布線(xiàn)層接觸。
4.如權(quán)利要求3所述的集成電路模塊，其特征在于，還包括引腳，所述電路布線(xiàn)層包括靠近所述基板的表面邊緣的引腳焊盤(pán)，所述引腳與所述引腳焊盤(pán)連接并自所述基板向外延伸。
5.如權(quán)利要求1或2所述的集成電路模塊，其特征在于，還包括密封層，所述密封層包覆于所述基板的所述表面。
6.如權(quán)利要求1或2所述的集成電路模塊，其特征在于，還包括連接所述電路布線(xiàn)層與所述電路元件的金屬線(xiàn)。
【文檔編號(hào)】H01L23/498GK203456451SQ201320506864
【公開(kāi)日】2014年2月26日 申請(qǐng)日期:2013年8月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月19日
【發(fā)明者】馮宇翔 申請(qǐng)人:廣東美的集團(tuán)蕪湖制冷設(shè)備有限公司