[發明專利]在使用金屬網情況下預釬焊鍍金屬的基片上的金屬面的方法；帶有具有織網的表面結構的焊料層的鍍金屬的基片

在審

• 申請號: 201380066440.0
• 申請日: 2013-12-13
• 公開（公告）號: CN104853873A
• 公開（公告）日: 2015-08-19
• 發明（設計）人: K.赫爾曼
• 申請（專利權）人: 陶瓷技術有限責任公司
• 主分類號: B23K1/00
• 分類號: B23K1/00;B23K1/20;H01L21/48;H05K3/02;H05K3/34
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 楊國治;宣力偉

技術領域

本發明涉及一種用于預釬焊鍍金屬的基片上的金屬面的方法，其中，將焊料預成形坯放置到基片的金屬面上或者相反，并且接下來將焊料預成形坯進行熔化，由此利用焊料預成形坯的焊料來釬焊金屬面并且該焊料形成焊料層。

背景技術

通常將電氣部件安裝到鍍金屬的基片（例如鍍金屬的陶瓷或者金屬涂覆的合成材料或者例如等級FR4的合成材料電路板）的金屬面上。帶有金屬面的基片是特別有利的，該帶有金屬面的基片已經進行預釬焊并且因此例如能夠在連續式加熱爐中同時地裝配部件。

特別符合期望的預釬焊件是：該預釬焊件沒有示出通常的彎月面形，從而放置的待釬焊的部件不能夠晃動以及移動。在通常用鎳基或者銀基或者銀/鈀基的焊料、用篩網壓制的焊料球或者用焊料箔沖壓件對金屬面進行預釬焊時，液態的焊料形成清晰的接觸角。

直到目前為止盡管將焊料預成形坯在熔化時平坦地壓成復雜的形狀，但是這還是產生不令人滿意的表面。

發明內容

本發明的任務為，如此改進根據權利要求1的前序部分所述的方法，使得獲得焊料層的限定的均勻的高度并且不發生形成隆起的焊料。此外，甚至應該產生帶有直到焊料層的邊緣低于20μm的厚度波動的大約100μm的較厚的焊料層。在焊料層內的氣孔形成也應該降低到最小程度。

根據發明，該任務通過權利要求1所述的特征得到解決。

因為在釬焊或者熔化時，平坦地將金屬網壓到焊料預成形坯上并且該金屬網由焊料無法浸潤的材料構成，獲得焊料層的限定的均勻的高度并且不會發生形成隆起的焊料。此外，甚至產生帶有直到焊料層的邊緣低于20或者甚至低于15μm的厚度波動的大約100μm的較厚的焊料層。在焊料層內的氣孔形成也應該降低到最小程度。由此能夠在后來的工序中將電氣的或者電子的器件（如芯片/晶體管等）放置到均勻厚的焊料層上。由器件向基片中的熱量傳導變得更均勻并且更能夠估算。

在本說明書中，焊料預成形坯的概念也包括僅僅一個唯一的焊料預成形坯。金屬網也稱作金屬的篩網并且例如在篩網壓制時應用。

應該將金屬網盡可能平坦地壓蓋（優選張緊地）到焊料預成形坯上，由此焊料層變得均勻地高的。

本發明的構思是，借助于扁平的優選張緊的金屬網（其例如在篩網壓制中應用的那樣）平坦地擠壓熔化的焊料，該金屬網由一種合適的、焊料無法浸潤的材料形成。

釬焊爐中的氣體能夠通過金屬網中的孔逸出并且在焊料中或者在焊料層的表面上不會形成氣泡。

該金屬網由一種焊料無法浸潤的材料構成，使得該金屬網不與通常的錫基的軟焊料混合。此外，金屬網在中性的或者還原性的氛圍中不會氧化。該金屬網優選為優質鋼網。

利用金屬網的厚度或者高度能夠限定地調節金屬面上的焊料層的厚度或者高度。

優選地應用扁平的葉形的焊料沖壓件作為焊料預成形坯，這些焊料沖壓件能夠容易地放置在金屬面上并且焊料沖壓件存在于每個期望的厚度。該能夠應用的焊料優選為現代的無鉛的軟焊料（例如焊料SnCu_xAg_y族）。優選地，該焊料由SnAg₃Cu_0.5構成。

優選地，將焊料預成形坯的高度（厚度）以及金屬網的金屬絲之間的容積如此互相協調，使得熔化的焊料最大化地填滿該容積，但是不會“溢出”并且沒有擠壓到側邊上超過該金屬面的邊緣。如果應用過高的焊料預成形坯，那么會發生“溢出”。如果應用過低的或者說過薄的焊料預成形坯，焊料沒有完全填滿金屬網的金屬絲之間的空間，使得沒有限定后來的焊料層的高度。

在基片具有兩側的金屬面時，在用于釬焊的本方法的優選的實施方式中，由以下的互相重疊布置的部分形成夾層結構：

a.?優選由陶瓷構成的扁平的底板，

b.?金屬網，

c．?焊料預成形坯，

d．?帶有兩側的金屬面的基片，

e.?焊料預成形坯，

f．?金屬網，

g．?優選由陶瓷構成的扁平的蓋板；

將該夾層結構（必要時還要在加壓的條件下）在爐子中加熱直到焊料預成形坯熔化并且熔化的焊料釬焊金屬面。而后將夾層結構從爐子中取出并且進行冷卻。最后將金屬網從基片中取下并且金屬網能夠進行再次應用。

在僅僅一側上具有金屬面的基片中，取消字母e和f，也就是說直接將蓋板放置到沒有金屬面的基片的一側。