[发明专利]包含己二酸、草酸和胺组分的焊膏有效

专利信息
申请号: 201480069066.4 申请日: 2014-12-12
公开(公告)号: CN105813797B 公开(公告)日: 2018-03-30
发明(设计)人: J.纳赫赖纳;J.维泽;S.弗里切 申请(专利权)人: 贺利氏德国有限两合公司
主分类号: B23K35/26 分类号: B23K35/26;B23K35/36;B23K35/02;H05K3/34
代理公司: 中国专利代理(香港)有限公司72001 代理人: 段菊兰,石克虎
地址: 德国*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 包含 己二酸 草酸 组分
【说明书】:

技术领域

发明涉及一种用于固定电子构件于基板上的焊膏以及制备所述焊膏的方法,所述焊膏包含草酸、己二酸和胺组分的混合物。此外,本发明涉及通过使用本发明焊膏将电子构件固定于基板上的方法以及包含本发明焊膏的模块(Modul)。

背景技术

焊膏,特别是软焊膏主要应用于生产电子电路,并且它们主要用作构件和基板之间(例如在半导体芯片和印刷电路板(PCB)之间)的电和热连接。焊膏被施加至印刷电路板上。半导体芯片然后经由焊膏与印刷电路板接触。加热焊膏,以通过回流方法将膏中的焊料熔化,由此在半导体芯片和印刷电路板之间形成电和/或热接触。焊膏通常含有助焊剂,所述助焊剂尤其用于溶解焊粉、构件、和基板表面上的氧化层并且因此在釺焊过程期间提供改善的可湿性。因为焊膏在电子电路的自动化生产中主要借助于丝网印刷和模板印刷(Schablonendruck)加工,所述助焊剂通常额外包含改善助焊剂和因此焊膏的流变性质的物质,诸如表面活性剂和添加剂。

DE 10 2012 019 198 A1描述一种包含羧酸和聚胺助焊剂的助焊剂组合物,其中所述聚胺包含具有至少两个叔碳原子的未取代C5-80烷基。

EP 0 619 162 A2公开一种包含2-双噁唑啉化合物、二硫酚、有机羧酸、和活化剂的釺焊焊剂。此外,釺焊焊剂可具有有机溶剂、热塑性树脂和/或含有环氧基的化合物。

DE 42 35 575 C2描述一种用于在保护气体下,特别地在具有低残留氧含量的氮气下釺焊电子构件和电路的软焊膏。在此,软焊膏由有机树脂、活化剂和溶剂组成。

DE 41 19 012 C1涉及一种用于电子部件的焊膏,所述焊膏可以用水冲洗并且含有作为助焊剂混合物的脂肪胺与有机酸的水溶性盐。

WO 2010/000679 A1涉及含有硬脂酸金属盐的釺焊材料。在此,焊粉的颗粒在表面上具有固体硬脂酸金属盐的微细层。

US 2009/0152331 A1描述一种具有金属粉末、极性溶剂、羧酸、和叔胺的不含树脂的焊膏。所述膏特别适用于Unterfüllung(凸块下金属化(under-bumb-metalization))以及用于固定表面安装构件(表面安装技术)。

在生产电子电路中的一个特别挑战是在构件的底面上不仅具有电连接位置还具有热连接位置的构件的施加和固定,诸如例如与基板中的相应散热片接触的QFP。电连接位置(所谓的“脚(Beinchen)”)还用作构件和基板之间的间隔物,并且在回流-方法的过程中经由相应的焊料库(Lotdepots)接触。热连接位置还借助回流方法经焊料库与基板连接,其中用于热接触的焊膏可以与用于使构件与基板电接触的那些区别开。在此可发生,引入的热连接位置的焊料库在加热时流平在此,焊粉颗粒大多以所谓的焊球的形式沿电连接位置的方向被排出,并且可能在那里导致短路。

为防止这样的情况,存在对焊膏的需要,其在加热时不流平,并且其中防止非期望的焊球在电连接位置处产生和因此防止短路,而同时在构件和基板之间建立稳定的机械、热和/或电子连接。此外,存在对焊膏的需要,其在熔化时形成明确的润湿边缘,和因此允许基板的精确印刷,和因此允许生产小的集成电路。

发明内容

因此本发明的目的是提供一种用于将构件,特别是具有电连接位置的构件固定于基板上的焊膏,所述焊膏在加热时在釺焊工艺期间形成明确的润湿边界并且保持形状不变。用这种方式,避免焊膏和电连接位置之间的接触从而阻止短路。此外,本发明的目的是提供一种焊膏,所述焊膏提供构件和基板之间的机械和热连接,而不发生在加热焊膏时所述焊膏的流出(Ausflieβen)和/或非期望的焊球的产生。

此外,本发明的目的是提供具有在丝网印刷方法中的膏的良好可加工性且同时具有良好可湿性的焊膏。

所述目的通过本发明的独立权利要求主题实现。

意外发现添加己二酸和草酸,并且结合特别的胺导致焊膏在加热时不流出,以使得焊球和因此的短路的产生可以被阻止。同时地,意外发现可湿性和可加工性可显著地改善。

在本发明的范围内,术语“流出”应该理解为在加热时,特别是在固定工艺期间的热条件下在构件的热连接位置处焊膏的流散(Zerflieβen),由于其可导致焊球的产生并且由此导致在构件的电连接位置处的电短路。

已经证实当助焊剂除了二羧酸外还具有胺组分时是特别有利的。

因此,本发明涉及包含以下的焊膏:

a)助焊剂,所述助焊剂包含

i)己二酸;

ii)草酸;和

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