專利名稱：釬焊膏的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于將電子零件釬焊到基板上的釬焊膏。
背景技術(shù)：
一種使用釬焊膏的表面安裝方法，其允許使用樹脂組分將釬料粒子包含以形成釬焊膏，如已知的應(yīng)用于在基板上安裝電子零件的方法中的焊接材料。在該方法中，通過絲網(wǎng)印刷方法將釬焊膏成形在所述基板上，每次都能夠?qū)⑩F料供給到粘著目標(biāo)部分，并且，在將零件安裝到基板上之后，通過利用回流設(shè)備加熱所述基板，每次能將多個(gè)零件釬焊到基板上。因此，一種簡單廉價(jià)的安裝方法能夠被具體化。
一種采用具有如下結(jié)構(gòu)的釬料粒子的釬焊膏已經(jīng)被建議用做電子零件的釬焊所使用的釬焊膏(參照專利文獻(xiàn)1-5)，其中所述作為核心的釬料粒子的表面被一層(與核心金屬)不同金屬的鈍化膜所覆蓋。所有專利文獻(xiàn)的目的都是保證釬料在回流時(shí)的潤濕性潤，以及通過為釬料組分覆層而提高釬料的粘著性質(zhì)，所述釬料組分被熔化以形成釬焊部分，其具有一層金屬如銀的覆膜(coating film)，在暴露于大氣的環(huán)境中銀是難于被氧化的。在專利文獻(xiàn)2-5中所使用的是在合金中不包含鉛組分的所謂的無鉛釬料粒子。
日本未審專利出版物No.5-154687[專利文獻(xiàn)2]日本未審專利出版物No.8-164496[專利文獻(xiàn)3]日本未審專利出版物No.2001-321983[專利文獻(xiàn)4]日本未審專利出版物No.2002-120086[專利文獻(xiàn)5]日本來審專利出版物No.2002-331385隨著近來電子設(shè)備尺寸的減小，用于將電子零件連接到基板上的電極的間距變得更細(xì)(fine)，這就需要零件的端子以被釬焊成形有100μm或更少的小間距的細(xì)電極上。然而，在上述專利文獻(xiàn)所描述的釬焊膏中，由于所包含的釬料粒子的粒徑是10μm或以上，因此，不能將釬焊膏穩(wěn)定地印刷到細(xì)的電極上。
為了增強(qiáng)到所述細(xì)電極上的可印刷性，需要減小包含在所述釬焊膏中的釬料粒子的粒徑。然而，在釬焊膏中的釬料粒子的粒徑的減小將導(dǎo)致下列問題，因而使得具有10μm或更小尺寸的細(xì)的釬焊膏不能被用于釬焊膏中。
釬料粒子的尺寸的減少大大地增加了每單位重量的釬焊膏的表面面積。結(jié)果，存在于釬料粒子表面的氧化物的數(shù)量增加，并從而趨向于阻礙在釬焊過程中釬料粒子的熔合。所述氧化物能夠通過增加具有強(qiáng)力活化作用的活化劑而消除。然而，在活化劑的比例增加時(shí)，電極和接線電路被釬焊后仍殘余的活性組分所腐蝕，從而使可靠性降低。因此，難于僅通過活化劑來解決氧化物的問題。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，上述專利文獻(xiàn)中的釬料粒子在小于10μm或更小時(shí)被完全氧化(scaled down)，所述釬料粒子具有表面覆蓋有覆膜的結(jié)構(gòu)，潤濕性反而降低，抵制了通過使用覆膜防止氧化物產(chǎn)生以增強(qiáng)潤濕性的目的。也就是說，如上文所述，在釬料粒子的尺寸減少以及在核心粒子的覆膜中的金屬組分比率的相對增加時(shí)，每單位重量的釬料粒子的表面面積增加，結(jié)果，由于覆膜向核心粒子的擴(kuò)散所形成的合金的熔點(diǎn)增加，從而導(dǎo)致潤濕性降低的現(xiàn)象。
換句話說，當(dāng)具有的尺寸小于10μm的細(xì)釬料粒子被用于釬焊膏時(shí)，潤濕性必須僅通過形成一層防氧化薄膜來減少氧化物的影響而改善。這樣，所述的傳統(tǒng)釬焊膏就難于通過一種簡單和廉價(jià)的方法保證相對于細(xì)間距零件的優(yōu)秀的釬料粘著性能，所述細(xì)間距零件上細(xì)電極被成形為具有很小的間距。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種釬焊膏，其能夠利用一種簡單和廉價(jià)的方法保證相對于細(xì)間距零件的優(yōu)秀的釬焊粘著性能。
按照本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種釬焊膏，所述釬焊膏通過允許具有去除氧化膜功能的樹脂組分將釬料粒子包含而形成，其中釬料粒子的核心粒子的表面覆蓋有覆膜，其中核心粒子通過將第一金屬成形為球狀粒子并使該球狀粒子按照粒徑分布(particle diameter distribution)來分布而獲得，在所述粒徑分布中平均粒徑在3μm到7μm之間，并且至少75％的粒子在1μm到9μm之間，所述覆膜由熔點(diǎn)比第一金屬高的第二金屬所構(gòu)成，該第二金屬幾乎不產(chǎn)生自然氧化膜，并且能夠與第一金屬一起形成合金，所述覆膜相對于整個(gè)釬料粒子的量被設(shè)置在這樣的范圍內(nèi)，即，使得由第一金屬和第二金屬形成的合金的熔點(diǎn)低于第一金屬的熔點(diǎn)。
按照本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種釬焊膏，所述釬焊膏通過允許具有氧化物去除功能的樹脂組分包含釬料粒子而形成，其中釬料粒子的核心粒子覆蓋有覆膜，核心粒子通過將錫(Sn)或者錫作為主要組分但不含鉛(Pb)的合金成形為球狀粒子并使該球狀粒子按照粒徑分布來分布而獲得，其中平均粒徑在3μm到7μm之間，并且至少有75％的粒子在1μm到9μm之間，其中所述覆膜通過以占釬料粒子的1至4％重量比的銀(Ag)膜覆蓋所述核心粒子的表面而形成。
按照本發(fā)明，通過使用具有熔點(diǎn)比第一金屬更高的第二金屬覆蓋核心粒子的表面，所述第二金屬幾乎不產(chǎn)生自然氧化膜，且能夠與第一金屬形成合金，將覆膜相對于整個(gè)釬料粒子的量的范圍設(shè)置為使得由第一金屬和第二金屬形成的合金的熔點(diǎn)比所述第一金屬的所述熔點(diǎn)低，特別是，通過使用由錫(Sn)或者由錫作為主要組分的包含錫但是不包含鉛(Pb)的合金成形為球狀粒子，并且為具有細(xì)直徑的核心粒子的表面覆膜，并采用粒徑分布，其中平均粒徑在3μm到7μm范圍內(nèi)，并且至少75％的粒子在1μm到9μm的范圍內(nèi)，并且具有重量占全部釬料粒子1到4％重量比的銀(Ag)膜，所述銀膜能夠防止在釬料粒子表面形成氧化物，以提高釬料在釬焊時(shí)的潤濕性。另外，還能夠通過使用簡單廉價(jià)的方法保證印刷到細(xì)電極上的可印刷性和相對于細(xì)間距零件的優(yōu)秀的釬焊粘著性能。


圖1(a)到1(c)為基板的透視圖，其中基板上的凸焊點(diǎn)(bump)由按照本發(fā)明實(shí)施例的釬焊膏所形成；圖2(a)是圖示了在按照本發(fā)明的實(shí)施例的釬焊膏中的釬料粒子的結(jié)構(gòu)的圖示；圖2(b)在按照本發(fā)明的實(shí)施例的釬焊膏中的釬料中的粒徑分布的圖表；圖3是形成按照本發(fā)明的實(shí)施例的釬焊膏中的釬料粒子的Sn-Ag的相圖；圖4(a)到4(d)為的橫剖面圖，圖解了使用按照本發(fā)明實(shí)施例的釬焊膏形成凸焊點(diǎn)的加工過程；
圖5(a)到5(c)為圖示了使用按照本發(fā)明實(shí)施例的釬焊膏的釬焊過程中釬料粒子的行為的圖示；圖6(a)到6(c)為圖示了通過使用按照本發(fā)明的實(shí)施例的釬焊膏將電子零件安裝的方法的過程的圖示。
具體實(shí)施例方式
下面將參照附圖描述按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。首先，將參照圖1描述一個(gè)基板，該基板上的零件連接凸焊點(diǎn)部分由按照本發(fā)明的釬焊膏所形成。在圖1(a)中零件連接電極2被成形在基板1上。所述基板1為具有高安裝密度的基板，上面安裝了鰭-間距(fin-pitch)零件。所述電極2具有一個(gè)狹窄的小于100μm的內(nèi)電極間距p，并且所述電極2的兩維尺寸都是幾十μm。
在把電子零件安裝在基板1的時(shí)候，如圖1(b)所示，首先，具有如下結(jié)構(gòu)的釬焊膏被供給到所述電極2上，即，所述釬焊膏的釬料粒子4被包含在具有氧化物可移去性(oxide removability)的樹脂組分3之中。隨后，通過總體上加熱基板1，釬焊膏3之中的釬料粒子4被熔化并且固定到電極2上，如圖1(c)所示，以在電極2上形成釬凸焊點(diǎn)。在將電子零件安裝到基板1上的時(shí)候，作為安裝目標(biāo)的電子零件5的連接端子和電極2被釬凸焊點(diǎn)5相互釬焊到一起。
一種釬焊膏3的結(jié)構(gòu)被結(jié)合圖2所描述出來。如圖2所示，釬焊膏3具有一種結(jié)構(gòu)，即多個(gè)具有不同尺寸的釬料粒子4，如釬料粒子4A、4B、4C....被包含于樹脂組分3a之中。一種添加了活化劑以施加氧化物可移去性的熱固性樹脂被用于作為所述樹脂組分3a。一種添加例如松香的硬化劑和活化劑的以環(huán)氧樹脂作為主要成分的樹脂被用作所述熱固性樹脂。因此，能夠去除作為釬焊目標(biāo)的電極2由于暴露于大氣之中所產(chǎn)生的氧化膜。通常釬焊所使用的松香焊劑可以被用作樹脂組分3a。
在釬料粒子4A、4B、4C……中，不同厚度t1、t2、t3……的覆膜7A、7B、7C……，分別地被成形在具有不同直徑D1、D2、D3……的核心粒子6A、6B、6C……上。在下面的描述中，釬料粒子4A、4B、4C……，核心粒子6A、6B、6C……以及覆膜7A、7B、7C……由釬料粒子4、核心粒子6和覆膜7所表示。
這里，所述核心粒子6由第一金屬成形，也就是說，具有低熔點(diǎn)的錫(Sn)或包含錫并以錫為主要成分的合金。優(yōu)選采用在錫中添加鉍(Bi)、銀(Ag)和銅(Cu)的一種過多種所形成的合金。在本實(shí)施例中，采用了含有少于0.8％重量比的銅的合金。含有1％重量比或更多鉛(Pb)和鋅(Zn)的合金被排除實(shí)施例之外。就是說，從減少自然環(huán)境負(fù)擔(dān)的環(huán)保觀點(diǎn)出發(fā)最好將鉛排除，而由于暴露與大氣中的鋅易被氧化所以將鋅排除，以最大程度地防止在所述核心粒子6的表面上形成氧化膜。
通過粒子分布所獲得的粒子，是通過霧化法將所述合金成形為球狀粒子獲得的并且具有隨機(jī)的粒徑分布，滿足下列粒徑分布的粒子被用作核心粒子6。如圖2(b)所示，核心粒子6被選中為具有下述粒徑分布，即，核心粒子6的粒徑D1、D2、D3......的平均值M在3μm到7μm的范圍R1內(nèi)。所述核心粒子被選中為使得75％或更多的核心粒子6處于1μm到9μm的范圍R2內(nèi)。就是說，所述核心粒子6能夠通過將不含鉛(Pb)的第一金屬成形為球狀粒子并且按照粒徑分布對所述球狀粒子進(jìn)行分布而獲得，在所述粒徑分布中平均粒徑為3μm到7μm并且在所有的核心粒子之中有75％或以上(更優(yōu)選為90％或以上)的粒徑在1μm到9μm之間。另外，核心粒子的最大直徑設(shè)定為小于15μm，從而印刷在電極2上的釬焊膏3的量的變化減少。
在具有小電極尺寸的電極2被釬焊時(shí)，通過使用具有微粒徑的核心粒子6作為混合入釬焊膏3之內(nèi)的釬料粒子4，能夠具有優(yōu)秀可印刷性地將所述釬焊膏供給到所述電極2上。就是說，如專利文獻(xiàn)1至5所述，傳統(tǒng)的應(yīng)用于釬焊膏內(nèi)的釬料粒子具有的最小粒徑大約10μm，并且大多數(shù)的釬料粒子具有比最小粒徑大得多的粒徑。因此，上述專利文獻(xiàn)不能夠在本實(shí)施例所描述的具有100μm以下的平面尺寸的細(xì)電極上獲得優(yōu)秀的可印刷性。
覆膜7將在下文中描述。所述覆膜7是為了防止核心粒子6表面上形成的氧化物的目的而成形的，所述氧化物是由于暴露于大氣之中或者在核心粒子被成形為顆粒形狀的時(shí)間點(diǎn)與釬焊時(shí)間點(diǎn)之間的時(shí)間內(nèi)的加熱所引起的。在釬焊過程中核心粒子6被熔化的地方的狀態(tài)是，覆蓋了核心粒子6表面的覆膜7，在所述核心粒子6的表面保持固相，同時(shí)擴(kuò)散到所述熔化的核心粒子6的內(nèi)部以形成新的釬焊合金。
因此，一種不在釬焊的加熱以及核心粒子6的熔化的加熱溫度熔化的金屬，即，具有的熔點(diǎn)高于第一金屬(錫或者以錫作為主要祖墳的合金)的金屬，難于形成自然氧化物的金屬，能與第一金屬形成合金的金屬被選擇為所述金屬(第二金屬)以形成所述覆膜7。在本實(shí)施例中，銀(Ag)被用于作為上述金屬，并且上述覆膜7是通過無電感應(yīng)鍍膜方法把銀覆蓋到上述核心粒子6的表面上而形成。
在這種情況下，將形成覆膜7的銀的量設(shè)置在占釬焊粒子4的1至4％重量比，覆膜7的厚度適合于上述目的。也就是說，當(dāng)銀的量小于1％重量比時(shí)，就難于保證完全覆蓋核心粒子6以防止粒子氧化的量。當(dāng)銀的量大于4wt％時(shí)，釬料粒子4就會(huì)由于銀在錫(Sn)作為主要組分(的合金)之中的存在而軟化，從而降低連接強(qiáng)度。因此，已經(jīng)證實(shí)，由于上述原因，最好不要超過4％重量比。
通過將形成覆膜7的銀的量設(shè)置在占具有上述粒徑分布的釬料粒子的1至4％重量比，所述具有2nm至70nm厚度的覆膜7被成形在核心粒子6的表面上。通過使用具有上述厚度的覆膜7來覆蓋核心粒子6被實(shí)驗(yàn)證實(shí)，能夠有效地防止由于暴露于大氣環(huán)境之中以及在釬焊過程中釬料粒子4相互之間的熔化和合并所造成的自然氧化物。
現(xiàn)在，參照Sn-Ag的相3描述將覆膜7的量設(shè)置在1到4％重量比的原因。如圖3所示，Sn-Ag的二元共晶點(diǎn)(eutectic point)是錫96.5％重量比(Ag3.5％重量比)的點(diǎn)，上述組成所出現(xiàn)的最低熔點(diǎn)為221℃。也就是說，通過將覆膜7之中銀的量設(shè)置為接近共晶態(tài)(eutectic state)中銀的量，那么由所述覆膜7擴(kuò)散到核心粒子6之中所形成的合金的熔點(diǎn)就能夠被設(shè)置到一個(gè)低于形成所述核心粒子6的金屬(Sn100％重量比)的熔點(diǎn)(231.968℃)的溫度(參見圖3中所示的液相線C)。
在本實(shí)施例中，當(dāng)銀的混合比率被設(shè)置為銀的量占整個(gè)釬料粒子的1到4％重量比(如圖3所示范圍)時(shí)，所述釬料粒子4所熔化和硬化所形成的釬凸焊點(diǎn)的熔點(diǎn)就能夠被設(shè)置為比所述核心粒子6的熔點(diǎn)低。也就是說，在本實(shí)施例中，覆膜7相對于整個(gè)釬料粒子4的量被設(shè)置在使得包含形成核心粒子6的第一金屬和形成覆膜7的第二金屬的合金的熔點(diǎn)比第一金屬的熔點(diǎn)低。更優(yōu)選的是，通過將銀的混合比率設(shè)置在3至3.5％重量比(圖3所示的范圍B內(nèi))，所述組成非常接近于Sn-Ag合金的共晶點(diǎn)，就能夠保證與核心粒子6的熔點(diǎn)具有2℃或更多的落差溫度(共晶點(diǎn)的差異)。
如上文所述，當(dāng)向合金中作為第一金屬的錫中加入了0.8％重量比或更少的銅時(shí)，相圖成為3組分系統(tǒng)。然而，圖3中所示的上述2組分系統(tǒng)的相圖基本上也能夠應(yīng)用到這種情況下。也就是說，具上述成分范圍的銅存在時(shí)，形成核心粒子6的第一金屬和形成覆膜7的第二金屬的合金的熔點(diǎn)低于第一金屬的熔點(diǎn)。
下面將參照圖4描述一種凸焊點(diǎn)成形方法，該方法將釬凸焊點(diǎn)5成形在細(xì)間距的零件安裝電極2上，所述電極2通過使用本實(shí)施例所描述的釬焊膏3而成形在基板1上。首先，利用絲網(wǎng)印刷方法將釬焊膏3施加到基板1的頂面，以覆蓋電極2。如圖4(a)所示，掩模板S設(shè)置于基板1的頂面上，模型孔8a成形于掩模板8上，使其相應(yīng)于電極2。釬焊膏3被供應(yīng)到掩模板8上，通過允許涂刷器9沿著如圖4(b)所示的掩模板8的頂面滑動(dòng)而將釬焊膏3施加到掩模板8的頂面。隨后，通過將掩模板8從基板1上分離，一定數(shù)量的覆蓋在電極2上的釬焊膏3就會(huì)被供給到基板1上，如圖4(c)所示。
隨后，通過在回流過程中加熱已經(jīng)印刷有釬焊膏3的基板1，釬焊膏3中的釬料粒子4被熔化并附著于電極2上，因而所述釬凸焊點(diǎn)5被成形在電極2上。在將電子零件安裝到基板1上的零件安裝過程中，電子零件的接線端子通過零件和電極之間的釬凸焊點(diǎn)5被釬焊到電極上。
圖5描述了凸焊點(diǎn)成形過程中釬焊膏3之中的焊料粒子4的熔化行為。圖5(a)圖示了在回流過程中的加熱開始時(shí)位于電極2表面附近的釬料粒子4。在釬焊粒子4中，覆膜7被成形在核心粒子6上，其厚度為使得銀的量相對于形成核心粒子6的錫或錫合金的量在上文中所述的范圍之內(nèi)。
其后，通過開始加熱，釬焊膏3的溫度升高并且達(dá)到形成所述核心粒子6的錫或者錫合金的熔點(diǎn)，從而熔化核心粒子6。由于核心粒子6被熔化，形成覆膜7的銀擴(kuò)散到核心粒子6之中，上述擴(kuò)散的發(fā)展減小了覆膜7的厚度。此時(shí)，因?yàn)榧訜釡囟鹊陀跇?gòu)成覆膜7的銀的熔點(diǎn)，所以熔化的核心粒子6保持著被覆膜6的表面所覆蓋的狀態(tài)，從而防止由于核心粒子6暴露于大氣之中和加熱的原因而被氧化。當(dāng)覆膜7向核心粒子6的擴(kuò)散進(jìn)一步發(fā)展時(shí)，固相的覆膜7幾乎完全消失，如圖5(c)所示，釬料粒子4不能夠再繼續(xù)維持粒子形態(tài)并熔化。因此，相鄰的釬料粒子被熔化并相互合并，由各個(gè)粒子熔化合并形成的熔化的釬料6*沿著電極表面2a擴(kuò)散潤濕。
在上述的過程中，隨著銀從覆膜7中向核心粒子6的進(jìn)一步的擴(kuò)散，熔化的核心粒子接近Sn-Ag共晶釬料組分并從而降低熔點(diǎn)。也就是說，當(dāng)銀的量在3到3.5％重量比(圖3中所示范圍B)內(nèi)時(shí)，熔點(diǎn)降低到非常接近于共晶溫度221℃的水平。當(dāng)銀的量偏離范圍B，但仍在1到4％重量比的范圍(圖3所示范圍A)內(nèi)時(shí)，熔點(diǎn)根據(jù)銀量的程度沿著圖3中所示的液相線C而下降。
由于熔點(diǎn)的下降，由覆膜7進(jìn)入核心粒子6所形成的釬料合金的熔點(diǎn)相對低于通過回流過程加熱所達(dá)到的周圍的溫度。換句話說，作為釬料粒子4的連接目標(biāo)的電極2被具體化為如下狀態(tài)，即，釬料粒子4被加熱到高過熔化釬料的熔點(diǎn)的溫度。因此，能夠獲得與迅速地降低熔化焊料的表面張力相同的優(yōu)勢，并保證在圖5(c)中所示的釬料6擴(kuò)散時(shí)優(yōu)秀的潤濕性。
在利用具有上述結(jié)構(gòu)的釬焊膏3的凸焊點(diǎn)成形方法中，由于凸焊點(diǎn)5是通過如下步驟形成的，使用非常簡單的供給方法，即絲網(wǎng)印刷法，將釬焊膏3工改到基板上，隨后使用回流法使釬焊膏3的釬料組分熔化并固化到電極上，所以相對于將釬焊膏供給到具有同樣細(xì)間距的基板上的傳統(tǒng)方法來說能夠以非常低的成本形成釬凸焊點(diǎn)，上述傳統(tǒng)方法例如，利用金屬取代反應(yīng)在電極上形成預(yù)覆釬料的方法(例如由Harima化學(xué)公司生產(chǎn)的超級(jí)釬料(supersoler))。
在上述釬焊膏3的結(jié)構(gòu)中，主要使用通過霧化法制造的具有隨機(jī)粒徑的金屬粒子之中粒徑在1μm到9μm范圍之內(nèi)的金屬粒子，這些金屬粒子再過去都是被廢棄而不使用的。因此，能夠滿足高效利用資源的要求。就是說，由于每單位重量釬料的表面區(qū)域很大，在釬料組分中的氧化物的組分必要地增加，同時(shí)由于釬焊過程中的氧化物阻礙了釬料粒子之間的合并，從而難于完成正常的釬焊加工，所以細(xì)粒徑的粒子被棄用。
在本實(shí)施例所描述的釬焊膏3中，通過在由于氧化物的原因而不被使用的細(xì)核心粒子6上預(yù)成形幾乎不會(huì)在釬料粒子4上形成氧化物的銀的覆膜7，釬焊膏3中所含有的氧化物的比率被降到最低。如上文所述，通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)置覆膜7相對于整個(gè)釬料粒子4的量，使得由覆膜7擴(kuò)散到核心粒子6之中形成的熔化釬料的熔點(diǎn)低于原始的核心粒子6的熔點(diǎn)。因此，在向電極2供給的釬焊膏3的加熱和熔化過程中，釬焊膏3中釬料粒子4的潤濕性得到改善，釬料粒子4被熔化和固定到電極2的表面上，上述的熔化和固定具有優(yōu)秀的釬焊性能并且沒有在電極2上留下非焊接粒子。
在釬焊膏3中包含的活化劑組分，只加入在上述熔化過程中從電極2的表面去除氧化物所需要的量。因此，能夠減少由于加入大量活化劑組分所造成的問題，也就是，在形成凸焊點(diǎn)或安裝完零件之后由于在釬焊部分中殘留的活化劑組分所造成的腐蝕或絕緣能力的退化的問題。按照這種方式，通過使用本實(shí)施例所描述的釬焊膏3，能夠保證相對于細(xì)電極被成形為具有微小間距的細(xì)間距零件的優(yōu)秀的釬焊性能。
在上述的情況下，描述了在向待安裝到基板1上的電子零件供給釬料時(shí)，在哪里使用釬料膏3在電極2上形成釬凸焊點(diǎn)5。然而，如圖6所示，供給到電極2上的釬焊膏3可以被用于安裝電子零件的釬焊過程。
在圖6(a)中，基板1與圖1和圖4中所示基板1相同，通過如圖4所述的印刷方法，釬焊膏3被供給到基板1上將電極2覆蓋。隨后，具有成形于其底表面上的端子11的電子零件10與基板1對齊，并且電子零件10直接地置于基板之上，如圖6(b)所示，從而使得端子11與釬焊膏3接觸。隨后，如圖6(c)所示，釬焊膏3中的釬料粒子4通過對對基板1和電子零件10共同的回流加工而加熱熔化，籍此，形成了釬焊部分12，該釬焊部分通過使用釬料粒子4熔化后形成的熔化釬料將電極2連接到端子11上。
這時(shí)，通過使用與上文所述舉例中相同的釬焊膏3，能夠簡單地向基板1供給釬料，以在將端子11和電極2釬焊到一起的過程中提高由釬料粒子4所熔化形成的熔化釬料的潤濕性，從而保證優(yōu)秀的釬焊性。
本申請基于于2006年5月30日申請的日本專利申請第2006-149200號(hào)文獻(xiàn)，并要求其優(yōu)先權(quán)，在此將其全文并入本文作為參考。
按照本發(fā)明的釬焊膏具有如下優(yōu)點(diǎn)即，使用簡單廉價(jià)的方法為相對細(xì)間距的零件提供優(yōu)秀的釬焊粘著性能，并且也能夠被用于通過釬焊加工將具有細(xì)間距的零件安裝在基板上。
權(quán)利要求
1.一種釬焊膏，包括釬料粒子，其中核心粒子的表面覆蓋有覆膜；具有氧化膜去除功能的樹脂組分；其中，所述核心粒子通過將第一金屬成形為球狀粒子并使該球狀粒子按照粒徑分布來分布而獲得，在該粒徑分布中平均粒徑在3μm至7μm范圍內(nèi)，并且至少75％的粒子在1μm至9μm的范圍內(nèi)，其中，所述覆膜由熔點(diǎn)比第一金屬高的第二金屬所構(gòu)成，該第二金屬幾乎不產(chǎn)生自然氧化膜，并且能夠與第一金屬一起形成合金，所述覆膜相對于整個(gè)釬料粒子的量被設(shè)置在這樣的范圍內(nèi)，即，使得由第一金屬和第二金屬形成的合金的熔點(diǎn)低于第一金屬的熔點(diǎn)。
2.如權(quán)利要求1所述的釬焊膏，其中，所述核心粒子的最大直徑設(shè)定為小于15μm。
3.如權(quán)利要求1所述的釬焊膏，其中，所述第一金屬是錫或者以錫作為主要組分但不含鉛的合金，所述第二金屬為銀。
4.如權(quán)利要求3所述的釬焊膏，其中，所述第一金屬含有0.8％重量比或更少的銅。
5.如權(quán)利要求3所述的釬焊膏，其中，所述覆膜通過采用無電感應(yīng)鍍膜方法將銀鍍在核心粒子的表面上而形成。
6.如權(quán)利要求3所述的釬焊膏，其中，銀的量占釬料粒子的1到4％重量比。
7.如權(quán)利要求1所述的釬焊膏，其中，所述樹脂組分為熱固性樹脂。
8.如權(quán)利要求1所述的釬焊膏，其中，所述樹脂組分為釬焊劑。
9.一種釬焊膏，包括釬料粒子，其中核心粒子的表面覆蓋有覆膜；具有氧化膜去除功能的樹脂組分；其中，所述核心粒子通過將錫或者以錫為主要組分但不含鉛的合金成形為球狀粒子并使該球狀粒子按照粒徑分布來分布而獲得，在該粒徑分布中平均粒徑在3μm至7μm范圍內(nèi)，并且至少75％的粒子在1μm至9μm的范圍內(nèi)，其中，所述覆膜通過以占釬料粒子的1至4％重量比的銀膜覆蓋所述核心粒子的表面而形成。
10.如權(quán)利要求9所述的釬焊膏，其中，所述核心粒子的最大直徑設(shè)定為小于15μm。
11.如權(quán)利要求9所述的釬焊膏，其中，所述銀膜通過采用無電感應(yīng)鍍膜方法將銀鍍在核心粒子的表面上而形成。
12.如權(quán)利要求9所述的釬焊膏，其中，銀的量占釬料粒子的1到4％重量比。
13.如權(quán)利要求9所述的釬焊膏，其中，所述樹脂組分為熱固性樹脂。
14.如權(quán)利要求9所述的釬焊膏，其中，所述樹脂組分為釬焊劑。
全文摘要
一種釬焊膏(3)，所述釬焊膏通過使具有氧化物可移去性的樹脂組分(3a)包含釬料粒子(4A、4B和4C)而形成，所述釬料粒子是通過在由錫或錫合金制成的核心粒子(6A、6B和6C)上覆蓋一層銀覆膜(7A、7B和7C)而形成，所述核心粒子按照粒子分布來分布，在該粒子分布中平均粒徑在3μm至7μm之間并且75％或更多的粒子在1μm到9μm范圍內(nèi)，所述覆膜被成形為使得核心粒子上所覆蓋的銀膜的量占釬料粒子總量的1到4％重量比。因此，能夠防止在釬料粒子表面上形成氧化物并且提高釬焊時(shí)釬料的潤濕性。另外，還能夠使用簡單和廉價(jià)的方法保證在細(xì)電極上的可印刷性，并保證相對于細(xì)間距的零件的優(yōu)秀的粘著性能。
文檔編號(hào)B23K35/26GK101081462SQ20071010812
公開日2007年12月5日 申請日期2007年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月30日
發(fā)明者境忠彥, 前田憲 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社