[發(fā)明專利]胺類助焊劑組合物和焊接方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110463356.5
• 申請(qǐng)日: 2011-12-02
• 公開（公告）號(hào): CN102642101A
• 公開（公告）日: 2012-08-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: D·D·弗萊明;M·K·賈倫杰;K·S·宏;劉向前;A·A·皮爾拉;G·魯濱遜;I·湯姆林森;M·R·溫克勒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 羅門哈斯電子材料有限公司;安格斯化學(xué)公司;陶氏環(huán)球技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): B23K35/363
• 分類號(hào): B23K35/363;B23K1/00
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 陳哲鋒

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種胺類助焊劑組合物(flux?composition)，包括，作為起始成分的：一種式I代表的胺類助焊劑，其中R¹，R²，R³和R⁴獨(dú)立地選自氫、取代的C_1-80烷基、未取代的C_1-80烷基、取代的C_7-80芳基烷基和未取代的C_7-80芳基烷基；其中R⁷和R⁸是獨(dú)立地選自C_1-20烷基、取代的C_1-20烷基、C_6-20芳基和取代的C_6-20芳基，或者其中R⁷和R⁸與它們所連接的碳原子一起形成任選被C_1-6烷基取代的C_3-20環(huán)烷基環(huán)；其中R¹⁰和R¹¹獨(dú)立地選自C_1-20烷基、取代的C_1-20烷基、C_6-20芳基和取代的C_6-20芳基，或者其中R¹⁰和R¹¹與它們所連接的碳原子一起形成任選被C_1-6烷基取代的C_3-20環(huán)烷基環(huán)；并且，其中R⁹選自氫、C_1-30烷基、取代的C_1-30烷基、C_6-30芳基和取代的C_6-30芳基；本發(fā)明還涉及一種焊接電接觸點(diǎn)(electrical?contact)的方法。

背景技術(shù)

焊接工藝包括從人工、手動(dòng)焊接方法到自動(dòng)焊接方法。在人工和自動(dòng)焊接方法中使用助焊材料是眾所周知的。事實(shí)上，焊劑的單獨(dú)使用通常不會(huì)導(dǎo)致可接受的電互聯(lián)。助焊材料在焊接過程中具有多種功能。例如，助焊材料起到在金屬接點(diǎn)(例如，焊接區(qū)域、接觸焊盤、觸針、鑲銅導(dǎo)通孔)表面除去可能形成的任何氧化物的作用；來增加金屬接點(diǎn)的焊劑濕度。

多種方法已經(jīng)用于焊接過程中將助焊材料用于金屬接點(diǎn)的表面。在某些方法中，使用包括焊劑的助焊材料。例如，這種結(jié)合材料已經(jīng)以包含助焊材料內(nèi)核的環(huán)形電線的形式提供。隨著焊劑在加熱時(shí)熔化，內(nèi)核的助焊材料被激活，通過軟焊料將準(zhǔn)備連接表面熔化。焊錫膏通常是指助焊材料和焊劑粉混合形成焊劑顆粒，其在漿料中通常是均質(zhì)穩(wěn)定的懸浮物。

自動(dòng)焊接方法在商業(yè)上的一個(gè)重要應(yīng)用是制造半導(dǎo)體設(shè)備。即，回流焊接工藝通常用在半導(dǎo)體設(shè)備的自動(dòng)化生產(chǎn)中，其中半導(dǎo)體芯片安裝在印刷電路板(PCB)上。在一些這樣的自動(dòng)生產(chǎn)方法中，焊錫膏采用例如絲網(wǎng)印刷或模版印刷用于印刷電路板上。然后使半導(dǎo)體芯片與PCB接觸并且焊錫膏在漿料中被加熱到使焊劑回流，在半導(dǎo)體芯片和PCB之間形成電連接。加熱可以方便地通過例如使焊錫膏暴露在紅外光下或通過在烤箱中加熱進(jìn)行。在某些應(yīng)用中，半導(dǎo)體芯片/PCB組件進(jìn)一步使用底部填充材料處理，其基本上填充半導(dǎo)體芯片和PCB之間的縫隙區(qū)域，包封接點(diǎn)。

考慮到需要大規(guī)模生產(chǎn)包括更加復(fù)雜和小型化的電路的電子設(shè)備，快速、自動(dòng)化的焊接工藝已經(jīng)出現(xiàn)，例如，那些整合的取浸工藝。在這些工藝中，助焊劑可以用于半導(dǎo)體芯片上的多個(gè)電接觸點(diǎn)，通過將半導(dǎo)體芯片上的電接觸點(diǎn)部分浸入到焊劑浴中來進(jìn)行。半導(dǎo)體芯片上的焊劑涂布的電接觸點(diǎn)然后可以與包括相應(yīng)的電接觸點(diǎn)和焊劑球的PCB接觸。該焊劑球然后可以加熱到回流來連接半導(dǎo)體芯片和PCB。可選地，取浸工藝可以用于具有預(yù)涂焊劑的電接觸點(diǎn)的設(shè)備組件。在這些工藝中，預(yù)涂焊劑使用助焊材料浸涂然后倒入與相應(yīng)的電接觸點(diǎn)接觸并加熱到回流，形成電連接。許多電子元件適合后一類方法，其中它們?cè)陔娐钒逶鲜褂米銐蛄康暮竸┥a(chǎn)，來促進(jìn)元件與其他電子元件的互聯(lián)(例如，PCB)。

在多數(shù)情況下，使用市售的助焊劑會(huì)在焊劑區(qū)域留下離子殘留物，其會(huì)不利地導(dǎo)致線路腐蝕和短路。因此，需要額外的工藝步驟在焊劑連接點(diǎn)形成之后去除這些殘留物。對(duì)于半導(dǎo)體設(shè)備的生產(chǎn)工藝來說，在半導(dǎo)體芯片和PCB之間形成的焊劑連接會(huì)在半導(dǎo)體芯片和PCB之間形成相關(guān)的小缺口(例如＜4密耳)。因此，很難在焊接工藝后去除(即，清潔)焊劑區(qū)域上的離子殘留物。甚至在焊接區(qū)域容易受影響的過程中(因此，便于清潔操作)，清潔操作產(chǎn)生環(huán)境問題，包括在清潔操作過程中產(chǎn)生的廢物的處理。