CN100551604C - 焊膏及使用了它的电子机器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可以防止在微小尺寸的无源部件或端子间距小的半导体集成电路元件的钎焊中成为问题的焊锡粒子的氧化，即使在使用了微量的焊膏的情况下也可以实现可靠性良好的焊接。具体而言，本发明的焊膏是将焊锡合金粉末混合在焊剂中而成的构成，其中，焊剂具有在加热熔融工序中的预热温度下将焊锡合金粉末的表面覆盖的高温滞留特性。

Description

焊膏及使用了它的电子机器

技术领域

本发明涉及在电子机器领域中使用的焊膏，特别是用于将微小的电子部件焊接在各种基板上的焊膏及使用了它的电子机器。

背景技术

近年来，为了实现电子机器的小型轻量化，对于将表面安装型电子部件使用焊膏高密度地安装于形成了精细图案的印刷配线基板上的技术的开发正在持续进行之中。

这里所使用的焊膏是将约80重量％～90重量％的粒径为数十μm的焊粉及约10重量％～20重量％的由松香、溶剂、活化剂、触变性赋予剂等构成的焊剂混合而制成了膏状的材料，将其粘度调整为与网板印刷相适应而使用。

焊膏主要是以在印刷配线基板上将半导体元件或电阻、电容器等电子部件连接的目的而使用的。作为其一般的安装方法，如下所示。首先，将焊膏利用网板印刷或分配器等适量地涂布于成为印刷配线基板的连接端子的铜箔焊盘上。然后，将所要安装的电子部件例如使用自动安装机装配在涂布了焊膏的铜箔焊盘上。而且，作为电子部件，主要是所谓的无源部件或半导体集成电路元件等表面安装型的电子部件。其后，利用回流炉、红外线照射装置或者激光照射装置等加热装置加热而将焊锡熔融，将印刷配线基板的铜箔焊盘与电子部件的电极端子部接合，完成安装。

但是，这些表面安装型电子部件伴随着像以携带电话等为代表的那样的电子机器的小型化、高功能化而逐渐被高功能化、超小型化。例如，作为无源部件的芯片电阻或芯片电容器的形状从以往的1608尺寸转变为1005尺寸，甚至在最近0603尺寸已经被用于实用中。今后，可以预测还将进一步开发出0402尺寸。另外，对于半导体集成电路元件，也有端子数增加的倾向。但是，由此将会使封装尺寸增大，而这是所不希望的，因此要求实现窄端子间距化。

像这样伴随着无源部件的小型化或半导体集成电路的端子间距的窄小化，这些电子部件的电极端子部的面积也逐渐变小。例如，对于芯片电阻或芯片电容器的情况，当将1608尺寸的钎焊区域的面积及焊膏涂布量分别设为100时，则对于1005尺寸，面积比达到约为0.5，涂布量达到约为0.3，在0603尺寸中，面积比达到约为0.2，涂布量达到约为0.07。像这样，在将0603尺寸的电子部件焊接在印刷配线基板的端子上时，所涂布的焊膏的涂布量就需要设为与以往相比大大地减少的量。与之相伴，即使在以往可以稳定地进行钎焊的条件下，焊锡的熔融也会变得不充分。其结果是，可以看到产生焊球等发生接合不良的情况。

在半导体集成电路元件中，当伴随着端子数的增加端子间距变小时，同样地不得不减小钎焊面积，从而产生相同的问题。

另一方面，在焊膏的组成中，从保护环境的方面考虑，正在从以往所使用的以Pb-Sn合金为主成分的所谓含铅焊锡向无铅焊锡，即Sn-Zn类合金、Sn-Ag类合金或Sn-Ag-Cu类合金等替换。

在使用这些焊锡材料的情况下，电子部件与配线基板的钎焊如下进行，即，在回流炉中最初在140℃～180℃的温度下预热后，加热至焊锡熔融的200℃～280℃的钎焊温度。在该预热时，最表面的焊剂流向焊锡粒子间，从而产生表面层的焊锡粒子未由焊剂覆盖而直接向大气露出的状态。这样表面层的焊锡粒子就会氧化。由此，即使焊膏中的大部分的焊锡粒子熔融、一体化，表面氧化了的焊锡粒子也无法熔融、一体化，最终成为焊球而残存。该焊球成为短路故障等的原因。另外，在如上所述的微小尺寸的无源部件或窄端子间距的半导体集成电路元件中，所使用的焊膏的量需要非常少。所以，当产生无法有效地用于钎焊的焊球时，则会发生钎焊不良或钎焊部分的可靠性降低。

作为用于防止焊球的产生的以往的方法，在日本特开平6-7989号公报中公布有如下所示的方法。例如，认为焊球的产生是由预热时的焊膏的垂流造成的，从而出示了为防止垂流而在焊剂中添加了氟化合物的焊膏。

另外，在日本特开2000-107887号公报中，提出在焊剂中含有亚硝酸钠之类的产生氮气的材料，在预热时将焊锡粒子附近设为氮气气氛而防止氧化的方案。根据该方法，即使在大气中使用回流炉，也可以仅将进行钎焊的区域部设为氮气气氛，防止焊锡粒子的氧化。

在第一例中，通过向焊剂中添加氟化合物，来防止预热时的焊膏的垂流，从而防止焊球的产生。如果在预热时焊剂流出，则焊锡粒子也会流出而扩展得比印刷涂布部还要宽，从而产生垂流。而且，扩展的区域的焊锡粒子在熔融时也会残留，其结果是变为焊球。针对该现象，是通过添加氟化合物来防止。但是，当像0603尺寸的无源部件等那样焊膏涂布面积变得非常小，焊膏的涂布量变得非常少时，则基本上不产生此种垂流。所以认为，只是防止垂流的产生，是很难防止在微量的钎焊中出现的焊球的产生的。

另外，对于第二例的使焊剂中含有产生氮气的材料而在预热时将焊锡粒子附近设为氮气气氛的方法，虽然如果是以往的焊膏的涂布量则会有效地作用，但是当焊膏的涂布量变得非常少时，由于产生的氮气量也会变少，因此认为无法充分地获得防止氧化的效果。

发明内容

本发明可以防止在微小尺寸的无源部件或端子间距小的半导体集成电路元件的钎焊中成为问题的焊锡粒子的氧化，即使在使用了微量的焊膏的情况下也可以实现可靠性良好的焊接。本发明的焊膏是将焊锡合金粉末混合在焊剂中而成的构成，其特征是，焊剂具有在加热熔融工序中的预热温度下将焊锡合金粉末的表面覆盖的高温滞留特性。

利用该构成，由于直至预热温度前焊锡合金粉末都会被焊剂覆盖而不会暴露于空气中，因此就可以防止其表面的氧化。所以，即使是使用微量的焊膏的0603尺寸的电子部件或进行窄间距连接的半导体集成电路元件，也可以不产生焊球地实现可靠性高的接合。

另外，本发明的电子机器是包括安装了电子部件的电路基板的构成，其特征是，用于将所述的电子部件焊接在电路基板上的焊膏是所述说明中记载的焊膏。而且，作为电子部件，包括芯片电阻或芯片电容器等无源部件、半导体集成电路元件或传感器等功能部件。

利用该构成，可以再现性良好地并且稳定地安装以往难以再现性良好地安装的微小尺寸的芯片部件或微小间距的半导体元件等，可以实现电子机器的小型化。

附图说明

图1A是与1005尺寸的芯片部件对应的涂布量的情况的焊膏的加热行为的示意图。

图1B是表示在与相同芯片部件对应的涂布量下进行了预热的状态的示意图。

图1C是表示在与相同芯片部件对应的涂布量下加热至作为焊锡的熔融温度的峰值温度状态下焊锡熔融状态示意图。

图2A是与0603尺寸的芯片部件对应的涂布量的情况下焊膏的加热行为的示意图。

图2B是表示在与相同芯片部件对应的涂布量下进行了预热的状态的示意图。

图2C是表示在与相同芯片部件对应的涂布量下加热至作为焊锡的熔融温度的峰值温度状态下焊锡熔融状态的示意图。

图3是表示使用实施例1的焊膏制作了携带电话中所用的电子电路基板的例子的剖面图。

图4是使用了图3所示的电子回路基板的携带电话的立体图。

其中，10-电极端子，20、200-焊膏，22、220-焊锡粒子，24、240-焊剂，26、260-具有氧化膜的焊锡粒子，30、300-熔融后焊锡，410-多层配线基板，412、414-芯片部件，416-半导体芯片，420-筐体，422-显示元件，424-按钮

具体实施方式

下面对本发明的实施方式进行说明。

一般来说在制作焊膏用的焊剂时，将焊剂的各构成材料混合、加热而形成溶液状。但是，由于本实施方式中使用因进行加热其粘度非可逆性地增加的加热聚合型高分子材料，因此在常温下混匀而将各构成材料均匀地溶解混合来制作焊剂溶液。而且，本实施方式中，也将热固性树脂包含于加热聚合型高分子中而进行说明。

本实施方式的焊膏的特征是，作为焊剂成分混合松脂类树脂、触变剂、活化剂、溶剂而制成粘合剂，向其中混合粒径10μm～40μm的焊锡合金粉末而制成膏状，另外添加了粘度在高温下上升的加热聚合型高分子。

在松脂类树脂、触变剂、活化剂及溶剂中可以使用以往所使用的材料，例如作为松脂类树脂可以使用WW松香、聚合松香、氢化松香等；作为触变剂的硬脂酰胺或氢化蓖麻油等；作为活化剂可以使用二苯基胍HBr、环己基胺HBr、己二酸、癸二酸等；作为溶剂可以将丁基卡必醇、丙二醇、己二醇、α-萜品醇(テレピネオ-ル)等以往所使用的溶剂分别单独或组合使用。

本实施方式的焊膏的制造方法如下所示。即，在最先将所述焊剂成分加热溶解而形成溶液状后，暂时冷却到常温以下。其后，通过添加混合环氧树脂等加热聚合型高分子材料，来赋予直至预热温度前都将焊锡合金粉末(以下也有称作焊锡粒子的情况)覆盖的高温滞留特性。或者，为了即使在预热温度下也使焊剂覆盖焊锡粒子的表面，而添加抑制高温时的焊剂的粘度降低的增稠剂。通过向这些焊剂中作为焊锡成分均匀地混合选自Sn-Ag-Cu、Sn-Ag-In-Bi、Sn-Zn-Bi及Sn-Ag-Cu-Bi等中的焊锡粒子，而制作焊膏。而且，焊剂与焊锡合金粉末的混合比例优选焊剂为7重量％～13重量％、焊锡合金粉末为87重量％～93重量％。

另外，也可以设为焊剂的预热时的粘度具有与常温时的粘度同等或更高的粘度的构成。这样，即使在预热温度下焊剂也难以流出，可以将焊锡合金粉末可靠地覆盖，防止氧化。

另外，焊剂也可以含有加热聚合型高分子材料。另外，该加热聚合型高分子材料也可以选择使用聚酯树脂、甲基丙烯酸甲酯树脂、环氧树脂、聚苯乙烯树脂、酚醛树脂及干性油当中的某种。通过使用此种材料，由于即使在预热中焊剂也具有很高的粘度，因此就可以有效地抑制焊球的产生。

另外，所述焊剂是140℃～180℃下的粘度相对于常温时的粘度为同等水平或70％以上的焊剂，在预热温度下可以将焊锡合金粉末的表面可靠地覆盖，可以有效地抑制焊锡粒子的氧化。作为焊剂，由于即使在该温度范围中粘度也比较大，因此不仅对于使用一般所用的Sn-Ag-Cu类合金焊锡、Sn-Zn类合金焊锡或Sn-Ag类合金焊锡等无铅焊锡制成焊膏的情况，而且对于使用以往的含铅焊锡制成焊膏的情况，也是有效的。而且，虽然也可以使用在比这些材料更低的温度下熔融的焊锡材料制成混合了所述的焊剂的焊膏，但是在这些焊锡材料的情况下，由于预热也是在比较低的温度下进行，因此也难以发生焊锡合金粉末的氧化，很难获得像在高温下熔融的焊锡材料的情况那样明显的效果。

另外，焊剂作为增稠剂也可以含有具备了触变性的高分子。该高分子也可以使用羧基乙烯基聚合物、藻酸钠、藻酸丙二醇、乙基纤维素、羧甲基纤维素、合成硅酸钠·镁、二甲基二硬脂基铵锂蒙脱石、聚丙烯酸钠、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素当中的至少一种。这样，就可以抑制高温时的粘度变化。

另外，焊剂的含量也可以设为小于20重量％。这样，就可以在预热时可靠地防止焊锡合金粉末的氧化。另外，如果设为15重量％以下，则可以实现除了能够防止氧化以外在印刷特性方面也优良的焊膏。另外，如果设为11重量％以下，则由于焊锡合金粉末量相对地增多，因此即使在涂布了微量的焊膏的情况下，也可以可靠地产生焊锡合金粉末之间的熔融，可以进一步抑制焊球的产生。

另外，焊锡合金粉末也可以使用Sn-Ag-Cu类合金、Sn-Ag-In-Bi类合金、Sn-Zn-Bi类合金及Sn-Ag-Cu-Bi类合金的某种。这样，即使在使用了无铅焊锡的情况下，也可以实现微小区域中的钎焊性良好并且可靠性高的焊接。

本发明的电子机器是包括安装了电子部件的电路基板的构成，其特征是，用于将所述的电子部件焊接在电路基板上的焊膏是上面所记载的焊膏。而且，作为电子部件，包括芯片电阻或芯片部件等无源部件或半导体集成电路元件或传感器等功能部件。

利用该构成，可以再现性良好并且稳定地安装以往难以再现性良好地安装的微小尺寸的芯片部件或微小间距的半导体元件等，可以实现电子机器的小型化。

而且，作为本发明的电子机器，当应用于特别需要小型化、高功能化的携带用电子机器，例如携带电话、携带信息设备、笔记本个人电脑、录音机、摄像机、数码相机、导航仪等中时，则可以获得明显的效果。但是，并不限定于它们。也可以没有特别限定地用于笔记本型计算机或电视等的显象装置或各种家用电器产品或办公用电器产品等中。

如上所述，根据本发明的焊膏，可以有效地抑制焊锡合金粉末的表面的氧化，可以将印刷配线基板上的电极端子和电子部件的电极牢固地钎焊。另外，由于在安装中可以抑制焊球等的产生，因此可以防止端子间的短路，获得很高的连接可靠性。

下面，对本实施方式的焊膏的实施例进行说明。

(实施例1)

将焊剂设为8重量％，将焊锡合金粉末(Sn-Ag-Cu)设为92重量％。而且，焊剂的成分如下所示。

聚合松香     52重量％

固化蓖麻油   5重量％

二苯胍HBr    2重量％

α-萜品醇    33重量％

环氧树脂     8重量％

另外，通过作为环氧树脂的固化剂添加必需量的酸酐、聚酰胺，将粘度调整为即使在回流钎焊时的预热温度下焊剂覆盖焊锡粒子表面的粘度。

(实施例2)

将焊剂设为10重量％，将焊锡合金粉末(Sn-Ag-In-Bi)设为90重量％。而且，焊剂的成分如下所示。

聚合松香     46重量％

硬脂酰胺     4重量％

环己基胺HBr  2重量％

α-萜品醇    40重量％

聚酯树脂     8重量％

另外，通过作为聚酯树脂的固化剂，向过氧化苯甲酰、月桂基过氧化物中添加适量的环烷酸钴等催化剂，则与实施例1的情况相同，将粘度调整为即使在回流钎焊时的预热温度下焊剂也会覆盖焊锡粒子表面的粘度。

(实施例3)

将焊剂设为8重量％，将焊锡合金粉末(Sn-Ag-Cu-Bi)设为92重量％。而且，焊剂的成分如下所示。

聚合松香     40重量％

固化蓖麻油   5重量％

二苯胍HBr    2重量％

α-萜品醇    23重量％

丁基卡必醇   20重量％

苯乙烯单体   10重量％

另外，作为苯乙烯单体的固化催化剂使用过氧化苯甲酰，与实施例1及实施例2的情况相同，将粘度调整为即使在回流钎焊时的预热温度下焊剂也会覆盖焊锡粒子表面的粘度。

(实施例4)

将焊剂设为11重量％，将焊锡合金粉末(Sn-Ag-Cu)设为89重量％。而且，焊剂的成分如下所示。

聚合松香            40重量％

固化蓖麻油          5重量％

环己基胺HBr         2重量％

α-萜品醇           33重量％

己二醇              10重量％

甲基丙烯酸甲酯树脂  10重量％

另外，作为甲基丙烯酸甲酯树脂的固化催化剂，使用过氧化苯甲酰，与实施例1到实施例3的情况相同，将粘度调整为即使在回流钎焊时的预热温度下焊剂也会覆盖焊锡粒子表面的粘度。

如实施例1～实施例4所示，本实施方式的焊膏优选将焊剂设为8重量％～11重量％，将焊锡合金粉末设为89重量％～92重量％，在常温或常温以下的温度下进行混匀。另外，保存优选设为常温以下。而且，使用了焊锡合金粉末的粒径为10μm～30μm的。

而且，为了直到预热温度前都使得焊剂具有覆盖焊锡粒子的高温滞留特性，除了所述实施例中所说明的材料以外，还可以使用酚醛树脂或干性油。

下面，对于为了在预热温度下也会使焊剂覆盖焊锡粒子的表面，而在所述的焊剂基本成分中添加了抑制高温时的焊剂的粘度降低的增稠剂的实施例说明如下。

(实施例5)

将焊剂设为8重量％，将焊锡合金粉末(Sn-Ag-Cu)设为92重量％。而且，焊剂的成分如下所示。

聚合松香      48重量％

固化蓖麻油    5重量％

二苯胍HBr     2重量％

己二醇        25重量％

丁基卡必醇    20重量％

另外，相对于所述焊剂100重量％，添加了0.3重量％的羧基乙烯基聚合物。

(实施例6)

将焊剂设为10重量％，将焊锡合金粉末(Sn-Ag-Cu)设为90重量％。而且，焊剂的成分如下所示。

聚合松香     48重量％

固化蓖麻油   6重量％

二苯胍HBr    3重量％

α-萜品醇    43重量％

另外，相对于所述焊剂100重量％，添加了0.1重量％的合成硅酸钠·镁。

(实施例7)

将焊剂设为9重量％，将焊锡合金粉末(Sn-Ag-Cu)设为91重量％。而且，焊剂的成分如下所示。

聚合松香      48重量％

固化蓖麻油    6重量％

二苯胍HBr     3重量％

α-萜品醇     43重量％

另外，相对于所述焊剂100重量％，添加了0.5重量％的羟乙基纤维素。

而且，除了所述实施例的增稠剂以外，还可以使用藻酸钠、藻酸丙二醇、乙基纤维素、羧甲基纤维素、二甲基二硬脂基铵锂蒙脱石、聚丙烯酸钠、羟丙基甲基纤维素当中的至少某种。

下面，为了与本发明的实施例1到实施例7中所制作的焊膏进行比较，如下所示地制作了在预热温度下焊剂流出或挥发的以往的焊膏而作为比较例。

(比较例1)

将焊剂设为10重量％，将焊锡合金粉末(Sn-Ag-Cu)设为90重量％。而且，焊剂的成分如下所示。

聚合松香      50重量％

固化蓖麻油    5重量％

二苯胍HBr     2重量％

α-萜品醇     43重量％

(比较例2)

将焊剂设为11重量％，将焊锡合金粉末(Sn-Ag-Cu)设为89重量％。而且，焊剂的成分如下所示。

聚合松香      48重量％

固化蓖麻油    5重量％

二苯胍HBr     2重量％

己二醇        25重量％

丁基卡必醇    20重量％

在使用以上所说明的从实施例1到实施例7的焊膏和比较例1及比较例2的焊膏，将1005尺寸的芯片电阻和0603尺寸的芯片电阻钎焊在印刷配线基板上的情况下，评价了焊膏的熔融状态及焊球产生的有无。即，与针对1005尺寸的芯片电阻的焊锡涂布量相比，针对0603尺寸的芯片电阻的焊锡涂布量需要设为约1/4。所以，对于所述的7种实施例和2种比较例的焊膏，涂布对所述2种芯片电阻所分别要求的焊膏量，观察了加热下的焊膏的熔融状态和焊球产生状态。而且，观察是如下所示地进行的。将涂布了焊膏的印刷配线基板配置于高温显微镜的加热部，如下所示地设定回流条件而评价了加热时的焊膏的变化状态。从室温开始以60秒加热至作为预热温度的180℃，在该温度下保持了60秒。在进行了预热后，加热至作为峰值温度的245℃，保持10秒后冷却。在像这样加热焊膏的同时观察了焊锡的熔融状态及焊球产生状态。而且，加热是在大气中的气氛下进行的。

[表1]

表1中，表示了它们的评价结果。如表1所示，实施例1到实施例7的焊膏中，对于1005尺寸对应涂布量及0603尺寸对应涂布量的情况来说，在预热时焊剂都将焊锡粒子覆盖，在峰值加热时刻观察到了全部熔融的情况。在冷却后也全部熔融，未看到焊球。这是因为，通过添加环氧树脂或聚酯树脂等加热聚合型高分子或羧基乙烯基聚合物等增稠剂，即使在预热温度下焊剂也会将焊锡粒子的表面覆盖，可以防止氧化。

在所述的实施例1到实施例7中，虽然表示了将焊膏中的焊剂的含量设为8重量％～11重量％的情况，但是还制作了各种组成的焊膏而进行了试验。其结果是确认，如果焊剂量设为20重量％以下，则在以往的网板印刷等中可以涂布形成，并且可以防止氧化。而且，焊剂量的下限值为5重量％。另外发现，如果将上限值设为15重量％，则可以进一步扩大印刷条件范围，是优选的范围。另外，如果将上限值设为11重量％以下，则可以使焊锡合金粉末量相对地较多。所以发现，即使在涂布了微量的焊膏的情况下，在用于接合的加热时也可以可靠地产生焊锡合金粉末间的熔融，可以进一步抑制焊球的产生。

另一方面，比较例的焊膏在预热温度下焊剂都沉降，使得焊锡粒子向大气中露出。由此，存在于最表面层的焊锡粒子的表面就被氧化。产生了氧化的焊锡粒子在1005尺寸对应涂布量和0603尺寸对应涂布量两者中都大致相同地发生。但是，在1005尺寸对应涂布量的情况下，确认有当进行峰值加热时即全部熔融的情况。另一方面，在0603尺寸对应涂布量的情况下，在峰值加热后存在未熔融焊锡粒子，在冷却后产生了焊球。

像这样，在比较例的焊球的情况下，对于因焊膏的涂布量不同而发生焊球的产生或未熔融状态的现象，如下所示地推测。图1A到图1C是与1005尺寸的芯片部件对应的涂布量的情况下焊膏的加热行为的示意图。另外，图2A到图2C是与0603尺寸的芯片部件对应的涂布量的情况下焊膏的加热行为的示意图。从图1A到图2C中，虽然印刷配线基板的电极端子10及焊膏都使用相同的材料，但是焊膏的涂布量不同。即，与图1A到图1C中所示的焊膏20相比，图2A到图2C中所示的焊膏200的涂布量约为1/4。

图1A及图2A都是表示在电极端子10的面上分别涂布了焊膏20、200的状态的剖面示意图。电极端子10上的焊膏20、200分别由焊锡粒子22、220和焊剂24、240形成。

图1B及图2B都是表示在相同温度下进行了预热的状态的示意图。当进行预热时，在1005尺寸对应涂布量的情况下，如图1B所示，因焊剂24的沉降和挥发，存在于表面侧的焊锡粒子22向大气中露出，表面被氧化。这样，在焊膏20的表面侧，就形成具有氧化膜的焊锡粒子26。但是，当加热至作为焊锡熔融的熔融温度的峰值温度时，存在于内部的未被氧化的焊锡粒子22即熔融、一体化。这被推测是因为，在焊锡粒子之间熔融而一体化时产生体积膨胀，因该能量而使具有氧化膜的焊锡粒子26的表面的氧化膜破裂，从而全部熔融。所以，不产生焊球，并且作为整体均一地熔融。

图1C是表示加热至作为焊锡熔融温度的峰值温度的状态下的焊锡的熔融状态的示意图。从图1C中可以看到，熔融后焊锡30均一地熔融而一体化。

另一方面，在0603尺寸对应涂布量的情况下，如图2B所示，在预热时因焊剂的沉降和挥发，存在于表面侧的焊锡粒子220向大气中露出，表面被氧化。这样，在焊膏200的表面侧，就形成具有氧化膜的焊锡粒子260。由于即使加热至峰值温度，未被氧化的焊锡粒子220的量也很少，因此它们熔融而一体化时的体积膨胀的能量小，从而产生无法使具有氧化膜的焊锡粒子260的表面的氧化膜破裂的结果。由此认为，将会产生焊球。

图2C是表示加热至作为焊锡熔融温度的峰值温度的状态下的焊锡的熔融状态的示意图。从图2C中可以看到，在熔融后不仅残存有焊锡300，还残存有焊球。

如上所述，当在比较例的焊膏中减少涂布量时，则残存未熔融的焊锡粒子，成为焊球。但是，实施例1到实施例7的焊膏中，未产生焊球。这是因为，在预热温度下焊剂将焊锡粒子可靠地覆盖，防止了氧化。根据这些结果发现，为了在将0603尺寸这样的微小电子部件焊接在印刷配线基板上时防止产生焊球的情况，使焊剂具有在预热温度下将焊锡粒子的表面覆盖的高温滞留特性的做法是有效的。

从所述的说明中可以清楚地看到，本发明的焊膏由于使用具有在预热温度下也可以将焊锡粒子的表面覆盖的高温滞留特性的焊剂，因此即使是存在于焊膏的最表面侧的焊锡粒子，也可以与大气隔断而防止表面的氧化。其结果是，即使是微少的涂布量，也可以实现稳定的熔融状态和抑制焊球的产生，可以将微小的电子部件高密度地安装在印刷配线基板上。

而且，为了赋予焊剂的高温滞留特性，不仅可以如上所述地添加加热聚合型高分子材料或增稠剂，而且也可以使用以往的焊剂，而增加其含量。但是，需要与焊剂的含量对应地选择向印刷配线基板的电极端子面上涂布的印刷方法。

图3是表示使用所述实施例1的焊膏制作了携带电话中所用的电子回路基板的例子的剖面图。该电子回路基板在由树脂基材制成的多层配线基板410上，安装有0603尺寸的芯片部件412、1005尺寸的芯片部件414及半导体芯片416。而且，该剖面图中，仅表示了3个0603尺寸的芯片部件412、1个1005尺寸的芯片部件414及2个半导体芯片416。但是，在实际的电子回路基板中，不仅安装有更多的芯片部件，而且还安装有1608尺寸的芯片部件、连接器、过滤器元件等，然而并未图示。另外，多层配线基板410如图所示还形成有内装导体或内部通孔(inner via)及贯穿导体等。

在此种电子回路基板中，虽然多使用0603尺寸的芯片部件，但是通过使用本发明的实施例1中所说明的焊膏，则不会发生由焊球等的产生造成的短路故障或连接故障等。而且，使用实施例2到7的焊膏也可以获得相同的结果。

而且，半导体芯片416既可以将存储器或控制用LSI等具有各种功能的元件用裸芯片安装，也可以用封装了的状态安装。另外，这些安装可以从如图所示的倒装芯片方式、引线接合方式或者使用了球栅阵列的安装方式等中根据半导体芯片的形态使用最佳的方式。另外，对于半导体芯片向多层配线基板上的连接，也可以不使用本发明的焊膏，而使用例如导电性粘接剂或各向异性导电性树脂来连接。

图4是使用了该电子回路基板的携带电话的立体图。该携带电话在能够折曲的筐体420中配设了具有各种功能的按钮424和显示元件422，在筐体的内部配设有图3所示的电子回路基板。该携带电话不会产生电子回路基板的短路故障或连接故障等，制造成品率好，并且形成高可靠性。

利用如下的焊膏，即，防止在微小尺寸的无源部件或端子间距小的半导体集成电路元件的钎焊中成为问题的焊锡粒子的氧化，从而即使在使用了微量的焊膏的情况下也可以实现可靠性良好的焊接的焊膏，对于将微小尺寸的电子部件焊接在基板上的电路基板领域来说十分有用。

Claims (9)

1.一种焊膏，是将焊锡合金粉末混合在焊剂中而成的焊膏，其特征是，所述焊剂具有在加热熔融工序中的预热温度下将所述焊锡合金粉末的表面覆盖的高温滞留特性，该焊剂的预热时的粘度具有与常温时的粘度同等水平或更高的粘度。

2.根据权利要求1所述的焊膏，其特征是，所述焊剂含有加热聚合型高分子材料。

3.根据权利要求2所述的焊膏，其特征是，所述加热聚合型高分子材料是聚酯树脂、甲基丙烯酸甲酯树脂、环氧树脂、聚苯乙烯树脂、酚醛树脂及干性油的某种。

4.根据权利要求1所述的焊膏，其特征是，所述焊剂是140℃～180℃下的粘度相对于常温时的粘度为同等水平或在70％以上。

5.根据权利要求4所述的焊膏，其特征是，所述焊剂作为增稠剂含有具备了触变性的高分子。

6.根据权利要求5所述的焊膏，其特征是，所述高分子是羧基乙烯基聚合物、藻酸钠、藻酸丙二醇、乙基纤维素、羧甲基纤维素、合成硅酸钠·镁、二甲基二硬脂基铵锂蒙脱石、聚丙烯酸钠、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素当中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的焊膏，其特征是，所述焊剂的含量小于20重量％。

8.根据权利要求1所述的焊膏，其特征是，所述焊锡合金粉末是Sn-Ag-Cu类合金、Sn-Ag-In-Bi类合金、Sn-Zn-Bi类合金及Sn-Ag-Cu-Bi类合金的某种。

9.一种电子机器，是包括安装了电子部件的电路基板的电子机器，其特征是，用于将所述电子部件焊接在所述电路基板上的焊膏是权利要求1到8中所述的焊膏。

Images